Suunnitteluprosessin keskeisenä piirteenä on myös suunnittelijoiden
luontainen tapa käyttää erilaisia visuaalisia representaatioita,
kirjallisia muistiinpanoja sekä graafisia mallikuvia suunnitteluideoiden
esittämiseksi ja muistin ulkoisena tukena. Suunnittelu- ja
muotoiluntutkimus korostaa, että suunnitteluprosessille on tyypillistä
erilaisten visuaalisten mallien rakentaminen ja manipuloiminen, koska
suunnittelussa ei voida manipuloida todellisuutta suoraan, ainoastaan
todellisuuden representaatiota eli sisäistä edustusta (Goel 1995;
McGown, Green & Rodgers 1998).
Suunnittelussa syntyviä luonnoksien, mallien ja muistiinpanojen
erityinen merkitys selittyy mm. fyysiskaalisesti hajautetun kognition
(engl. physically distributed cognition) käsitteen avulla (Norman
1993). Fyysikaalisesti hajautettu kognitio merkitsee ihmisen
tiedonkäsittelykyvyn rajoitusten kiertämistä: tiedon ulkoinen
esittäminen visualisoimalla hajauttaa kognitiiviset prosessit ja
prosessikuormituksen "fyysisesti" yksilön ja luonnoksen välille.
Goelin (1995) mukaan luonnostelu on tavoitteellista etsintää, eräänlainen graafinen ratkaisunhakumenetelmä. Luonnostelu on myös ajatusten ja ideoiden hahmottelua niin konkreettiseen muotoon, että niiden arviointi ja vertailu on mahdollista (Goel 1995; McGown, Green & Rodgers 1998). Erilaisten visuaalisten representaatioiden syntymistä suunnitteluprosessissa ja niiden merkitystä sekä suunnittelijalle että toimeksiantajalle ei ole vielä kuitenkaan riittävästi analysoitu.
Luonnokset syntyvät usein nopeina sarjoina, jolloin suunnittelija muuntaa kuvia sykleissä: jokainen luonnos synnyttää uusia kuvia mielessä, jokaisesta luonnoksesta saattaa seurata uutta tulkintaa ja jälleen uusia kuvia ja kehittelyä; luonnostelu jatkuu kunnes ongelma tai alaongelma ratkeaa. Luonnostelussa on nähtävissä suunnitteluprosessin syklinen rakenne, ratkaisun luomiseksi vaaditaan askel askeleelta etenevää transformaatiota, muuntamista visuaalisen ajattelun keinoin. Luonnostelu on dialektinen; luonnosten avulla tuodaan esille, miten tehtävä on ymmärretty, toisaalta luonnosten lukeminen nostaa esiin uusia kysymyksiä ja herättää tulkintoja. Kokonaisuus ja osat kehittyvät prosessissa samanaikaisesti. Luonnoksissa kehittyvät sekä semanttiset merkitykset että syntaktinen muoto (Goel, 1995; Seitamaa-Hakkarainen & Hakkarainen, 2001).
Eisentrautin ja Guntherin (1997) mukaan erilaisilla ja
eriluontoisilla luonnoksilla on erilaisilla käsitteiden tasolla
liikuttaessa erilaisia tehtäviä ja erilaisilla representaatioilla
ratkaistaan eriasteisia ja eriluonteisia ongelmia. Tutkimuksessani
(Seitamaa-Hakkarainen 2000; Seitamaa-Hakkarainen & Hakkarainen,
2001) löytyi kolmenlaisia luonnostyyppejä, joita suunnittelijat
käyttivät suunnitteluprosessinsa aikana. Ajatusluonnos (engl. thinking
sketch) edusti alkumielikuvasta johdettua ensimmäistä visuaalista mallia
tai ideaa tuotteesta. Ajatusluonnoksille oli tyypillistä että ne
edustivat abstraktia suunnitelmaa, sisälsivät usein vain yhden
suunnitteluelementin ja ne tuotettiin hyvin nopeasti.
Prosessin aikana tarkentuvaa mielikuvaa edusti kehittelevä luonnos (engl. prescriptive sketch) eli luonnos, jota suunnittelija valintansa mukaan lähtee kehittelemään eteenpäin. Kehittelevät luonnokset osoittivat valittua suuntaa ja olivat tarkentuvia, useita suunnitteluelementtejä sisältäviä ja yksityiskohtaisia. Lopullinen luonnos (engl. final alternative) edusti suunnitteluprosessissa lopullista, valmista suunnitelma, jossa kaikki suunnitteluelementit oli määritelty ja ratkaistu.