工業(yè)及產(chǎn)品設計范文
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關(guān)鍵詞:數(shù)字媒體技術(shù);工業(yè)設計;發(fā)展前景
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2015.24.114
數(shù)字媒體技術(shù)是科技信息技術(shù)與藝術(shù)高度結(jié)合的綜合交叉學科,它在工業(yè)產(chǎn)品設計中的應用顯現(xiàn)出得天獨厚的技術(shù)優(yōu)勢。目前,數(shù)字媒體技術(shù)已全面滲透到工業(yè)產(chǎn)品設計的整個制作過程,它使工業(yè)產(chǎn)品設計具有更強的生命力和更廣闊的創(chuàng)作空間。
1 數(shù)字媒體技術(shù)與工業(yè)產(chǎn)品設計的關(guān)系
隨著人們生活水平的提高,消費逐年增加,消費者對工業(yè)產(chǎn)品的設計有了更高的要求,正是因為數(shù)字媒體技術(shù)的發(fā)展,設計師才能根據(jù)消費者的需求設計出更加符合消費者滿意的產(chǎn)品?,F(xiàn)階段產(chǎn)品設計在漸已成熟的軟件技術(shù)幫助下,產(chǎn)品的表現(xiàn)力、造型的真實度、視覺效果等方面,與傳統(tǒng)工業(yè)設計相比,都呈現(xiàn)出無可比擬的優(yōu)勢。由此我們可以看出,數(shù)字媒體技術(shù)的發(fā)展為現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)品設計的發(fā)展提供了技術(shù)支持,然而工業(yè)產(chǎn)品設計需要,也促使數(shù)字媒體技術(shù)不斷滿足產(chǎn)品設計的需要[2]。
2 現(xiàn)階段數(shù)字媒體技術(shù)在工業(yè)產(chǎn)品設計中的具體應用
2.1 在工業(yè)產(chǎn)品設計前期階段的應用
工業(yè)產(chǎn)品設計前期,必要的準備工作,將為工業(yè)產(chǎn)品設計打下堅實的基礎(chǔ),而數(shù)字媒體技術(shù)介入使工業(yè)設計師節(jié)約了前期準備時間,提高了準備效率。與以往早期的傳統(tǒng)動畫電影不同的是,在進行動畫創(chuàng)作的過程中,我們除了進行必要的策劃、紙上繪圖創(chuàng)作之外,我們可以采用一些數(shù)字媒體技術(shù)作為支撐,可以通過Ps、Sai等二維圖形繪畫軟件進行繪制,便于進行二次調(diào)整和修改,避免了紙質(zhì)手稿的局限性,提高工作效率。
2.2 在工業(yè)產(chǎn)品設計中期制作階段的具體應用
工業(yè)產(chǎn)品中期制作階段是整個產(chǎn)品制作的中心環(huán)節(jié)。數(shù)字媒體技術(shù)中三維制作軟件具有真實性、精確性和無限可操作性的特點。在工業(yè)產(chǎn)品設計中期,我們可以將之前的創(chuàng)意圖利用數(shù)字媒體三維軟件對圖像進行處理,制作出立體效果,使產(chǎn)品設計更加直觀、更加生動逼真。由此可見,數(shù)字媒體技術(shù)的發(fā)展豐富了工業(yè)產(chǎn)品設計的表現(xiàn)形式,更適合工業(yè)設計產(chǎn)品的定型和后續(xù)改進。
2.3 在工業(yè)產(chǎn)品設計后期制作階段的具體應用
在工業(yè)設計后期的處理階段,數(shù)字媒體技術(shù)的應用顯現(xiàn)出得天獨厚的技術(shù)優(yōu)勢。數(shù)字媒體技術(shù)通過三維建模、貼膜、燈光及渲染,使產(chǎn)品效果更具有生動的表現(xiàn)力,避免了單純手繪中難以實現(xiàn)的真實效果;設計師還可以利用數(shù)字媒體技術(shù)給產(chǎn)品附加動畫效果,使產(chǎn)品更具有表現(xiàn)力,真正使得數(shù)字媒體技術(shù)服務于工業(yè)產(chǎn)品設計[3]。
3 數(shù)字媒體技術(shù)在未來工業(yè)產(chǎn)品設計中的發(fā)展趨勢
3.1 工業(yè)產(chǎn)品設計更加體現(xiàn)以人為本
未來的工業(yè)設計中,數(shù)字媒體技術(shù)的應用更加廣泛和全面。它將深刻地影響著工業(yè)設計的創(chuàng)作觀念和表現(xiàn)形式,同時也為工業(yè)產(chǎn)品設計的情感的表達、感情的抒發(fā)及影片的思考,提供了新的發(fā)展空間。設計者可以利用虛擬現(xiàn)實技術(shù),讓消費者體驗設計產(chǎn)品,做到身臨其境,與產(chǎn)品的內(nèi)容進行情感互動,實現(xiàn)“所及即所得”。我們可以利用數(shù)字媒體技術(shù)大大加強了電影的創(chuàng)作空間,使工業(yè)產(chǎn)品設計不再受限于技術(shù)的制約,工業(yè)產(chǎn)品將會產(chǎn)生新的變革。
3.2 制作平臺更加便捷
以犀牛、3D等為代表的三維產(chǎn)品制作軟件將會推動工業(yè)產(chǎn)品設計不斷前進;大量的跨平臺交互設計軟件的推出和更新,從虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實到全方位,全時段的沉浸式設備的應用,都將促使工業(yè)產(chǎn)品更具交互性、開放性、共享性[5];設計師和工程師之間將不斷加強交流與溝通,簡化操作程序,設計出更加便捷、迅速、人性化的數(shù)字軟件,簡潔的操作及制作將在大眾面前得以推廣,甚至能滿足消費者個性化定制的需要。
4 結(jié)束語
以數(shù)字媒體技術(shù)特別是三維技術(shù)為代表的科技應用,已經(jīng)使工業(yè)產(chǎn)品設計的創(chuàng)作發(fā)生了質(zhì)的飛躍。數(shù)字媒體技術(shù)賦予了工業(yè)產(chǎn)品設計越來越多的表現(xiàn)形式和傳播媒介,從而觸發(fā)了工業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)作更加廣闊的思考空間、創(chuàng)作空間及其表現(xiàn)空間。
參考文獻:
[1]李四達.數(shù)字媒體藝術(shù)概論[M].北京:清華大學出版社,2012.
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[4]吳兵,苗健.影視數(shù)字制作技術(shù)[M].北京:國防工業(yè)出版社,2012.
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因此,“只從硬件角度出發(fā)設計產(chǎn)品是死路一條?!狈蕉Y勇指出的事實看起來有些殘酷,但綜觀電子產(chǎn)品界,單獨做硬件的廠商即硬件制造商的日子確實越來越不好過了。
“必須在軟件、硬件、云三個方面達到平衡,也就是在產(chǎn)品設計的過程中一體化考慮,有整體觀?!狈蕉Y勇舉了幾個例子,“筆記本電腦強調(diào)整體性能,Kindle突出電子書閱讀功能,iPad則把重心放在了娛樂上,這種產(chǎn)品導向的差別也就決定了它們設計上的巨大差異。”這就體現(xiàn)了電子產(chǎn)品設計理念的改變——由以硬件為載體變?yōu)橐詰脼閷颉?/p>
在平板電腦這個競爭激烈的市場,E人E本憑借手寫輸入的優(yōu)勢占據(jù)了一席之地?!斑@是我們分析用戶習慣后作出的決定。人們從小到大形成的手寫習慣很牢固,在思考和構(gòu)思的過程中,人們常常會有手寫記錄的習慣。這些手寫的內(nèi)容可以稱為不規(guī)則的信息,壹人壹本做的就是以便捷的方式體現(xiàn)這些不規(guī)則的信息,展現(xiàn)它們的價值,提升創(chuàng)造力和輸入效率,可以說,手寫方式很有前途?!?/p>
三星利潤創(chuàng)新高的一個重要原因就是它推出了將手寫方式做到極致的Galaxy Note系列產(chǎn)品,方禮勇說到這里頗為自豪:“三星在手寫輸入方面參考了E人E本的經(jīng)驗。”
以E人E本為例,手寫方式帶來了多個工業(yè)設計過程中需要考量的因素,如手寫筆的大小和擺放位置。方禮勇還表示,E人E本的發(fā)展理念是在保持自身特色的基礎(chǔ)上再進行綜合發(fā)展,會考慮在后續(xù)產(chǎn)品中融合觸摸和手寫兩種功能,當然,隨之而來的工業(yè)設計要考慮的點就更多了。
談到平板電腦的發(fā)展趨勢,方禮勇表示,平板電腦越來越具備商務和生活的雙重屬性,而且平板電腦也在朝著和智能手機、電視機、PC互通的方向進化,這就是云環(huán)境的整體融合。
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關(guān)鍵詞:工業(yè)設計;產(chǎn)品概念設計;技術(shù)創(chuàng)新
中圖分類號:TB47 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2013) 22-0000-01
一、引言
當今世界,工業(yè)設計水平的高低是衡量國家和地區(qū)工業(yè)創(chuàng)新能力和競爭能力的重要指標。工業(yè)設計中人們運用科技知識和方法,創(chuàng)造構(gòu)思出各種各樣的產(chǎn)品,幾乎涉及到人類活動的全部領(lǐng)域。概念設計作為工業(yè)產(chǎn)品設計過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),越來越受到人們的重視。
二、工業(yè)設計領(lǐng)域中的概念設計
(一)工業(yè)設計
工業(yè)設計(Industrial Design,簡稱ID)又叫工業(yè)造型設計。當今世界各國已將工業(yè)設計作為本國的基本國策,成為促進經(jīng)濟快速發(fā)展的一項重要措施。日本依靠工業(yè)設計為研發(fā)方向,開發(fā)出輕薄短小、設計新穎、符合用戶審美觀念的商品,從而使其立足于競爭激烈的國際市場。一個國家或者企業(yè)的工業(yè)設計水平直接決定了其新產(chǎn)品能否被社會、被市場、被消費者所接受。
(二)工業(yè)產(chǎn)品概念設計
隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,設備和產(chǎn)品的功能與結(jié)構(gòu)日趨復雜,產(chǎn)品設計在整個生命周期內(nèi)占有越來越重要的位置。概念設計具有十分廣泛而深刻的內(nèi)涵,我們不能將其簡單地理解為過去的方案設計。概念設計的過程是一個發(fā)散思維和創(chuàng)新設計的過程,是一個滿足各項指標的過程,并且當存在多種備選方案時,通過概念設計這一環(huán)節(jié)可以給出一個最優(yōu)的方案。在概念設計的設計過程中,要求設計人員具備先進制造技術(shù)、現(xiàn)代設計方法、專業(yè)理論、商用運作等方面知識。
(三)概念設計作用和特性
概念設計的最主要作用在于產(chǎn)品設計的創(chuàng)新,如果沒有新的創(chuàng)意,概念設計也就失去了它的意義;概念設計具有提升企業(yè)形象的作用,因為它可以代表未來產(chǎn)品的流行趨勢,具有一定的超前性,使人很容易聯(lián)想到設計它的企業(yè)所具有的產(chǎn)品研發(fā)實力,所以有些企業(yè)開發(fā)概念產(chǎn)品用于企業(yè)的廣告宣傳,以達到提升企業(yè)整體形象的目的;概念設計還有方便企業(yè)內(nèi)部各部門在新產(chǎn)品上市前的協(xié)調(diào)與溝通的作用,從而降低新產(chǎn)品開發(fā)的風險。
概念設計具有如下特性:(1)創(chuàng)新性。概念設計真正靈魂是創(chuàng)新。提高企業(yè)以及設計人員的創(chuàng)新能力才有可能得到、結(jié)構(gòu)新穎、性能優(yōu)良的工業(yè)產(chǎn)品,從而提高用戶支持率,為企業(yè)創(chuàng)造效益。(2)層次性。對于概念設計的層次性主要體現(xiàn)在下述兩個方面:功能層以及載體結(jié)構(gòu)層是概念設計的作用對象,并且在物理結(jié)構(gòu)層上完成映射。例如,功能層上功能有功能定義以及功能分解,而結(jié)構(gòu)層上的功能包括結(jié)構(gòu)修改、結(jié)構(gòu)變異,由于存在的映射關(guān)系,將兩層聯(lián)系在一起;功能層和結(jié)構(gòu)層上存在相對獨立的層次關(guān)系。結(jié)構(gòu)的層次性受功能的層次性限制,不同層次的功能對應著不同層次的功能。例如,功能從某一個層次向其下一個遞進就是功能分解。(3)多樣性。產(chǎn)品多樣性的設計路徑以及設計結(jié)果充分體現(xiàn)了多樣性的概念設計。根據(jù)定義功能、分解功能以及工作原理的不同,會產(chǎn)生完全不同的設計思路和設計方法,從而在功能載體的設計上產(chǎn)生完全不同的解決方案。例如變速器的設計有兩種完全不同的設計結(jié)果,即手動式和自動式。
三、概念設計三要素
當完成概念設計初步工作時,還要考慮能否進行詳細的制造設計以及日后能否投入市場為企業(yè)帶來經(jīng)濟效益等方面因素。設計師設計出來的概念產(chǎn)品與市場也許有許多差距,如何縮短這樣的差距,解決這樣的難題,最關(guān)鍵的是要具有創(chuàng)新點,能被市場上的消費者接受。所以,本文提出概念設計的三要素為創(chuàng)新性技術(shù)、創(chuàng)造性思維以及計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)在設計過程中的應用。
(一)創(chuàng)新性技術(shù)
概念設計中技術(shù)創(chuàng)新是指由于現(xiàn)有產(chǎn)品不能滿足用戶的需求,激發(fā)設計者發(fā)現(xiàn)新事物、提出新思想,從而產(chǎn)生新穎的構(gòu)思與創(chuàng)見。單純的技術(shù)創(chuàng)新毫無意義,當技術(shù)與產(chǎn)品結(jié)合在一起,才會創(chuàng)造出其應有的經(jīng)濟效益。所以,產(chǎn)品設計初級階段就要進行技術(shù)創(chuàng)新。
(二)創(chuàng)造性思維
創(chuàng)造性思維,是一種具有開創(chuàng)意義的思維活動,即開拓人類認識新領(lǐng)域、開創(chuàng)人類認識新成果的思維活動。要設計就要有創(chuàng)新,而創(chuàng)新正是設計人員進行創(chuàng)造性思維的結(jié)果。在工業(yè)設計中,設計人員要以感知、思維、思考、聯(lián)想、理解等能力為基礎(chǔ),善于捕捉思維的閃光點,合理大膽的聯(lián)想,這樣才有可能設計出獨特、新穎、有創(chuàng)意的產(chǎn)品。
(三)計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應用
目前,計算機輔助設計已經(jīng)深入發(fā)展并得到廣泛應用,如果僅僅依靠設計人員進行概念設計,將會制約它的進展和應用。為了充分發(fā)揮設計人員的創(chuàng)造性,將虛擬現(xiàn)實技術(shù)引入計算機輔助設計系統(tǒng),將概念設計和虛擬現(xiàn)實技術(shù)有效結(jié)合,利用豐富直觀地交互手段,在虛擬環(huán)境中進行概念設計。如采用“頭腦風暴法”進行方案創(chuàng)意,可以針對不同的用戶需求,在不同的虛擬環(huán)境中融入體驗設計思想,讓用戶可以體驗修改模型的感受,從而根據(jù)用戶的“真實”感受和建議,對模型進行更加合理的修改及完善,達到最優(yōu)化的目的。
四、小結(jié)
產(chǎn)品體現(xiàn)著用戶對某些功能的需求,產(chǎn)品設計的目的就是實現(xiàn)產(chǎn)品的功能,而功能的載體是產(chǎn)品的物理結(jié)構(gòu)。作為設計者要駕馭物理產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與功能兩者之間的關(guān)系,使其能更好的表達給用戶。這就是概念設計所要解決的問題。概念設計是產(chǎn)品設計中最重要的一環(huán),也是提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本和提高企業(yè)競爭力的主要手段。為改善我國工業(yè)設計落后、缺乏競爭力的被動局面,必須重視產(chǎn)品的概念設計。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:工業(yè)設計;逆向設計;數(shù)據(jù)處理
0前言
在產(chǎn)品設計中,常見的設計方法是通過論證分析,得到產(chǎn)品的初步形態(tài)和參數(shù),然后通過大量的實驗進行性能測試,對產(chǎn)品進行逐步完善,是一種從無到有的過程。不過,這種設計方法的產(chǎn)品設計周期較長,而且成本偏高。最近幾年,工業(yè)產(chǎn)品設計中提出了一種相對于傳統(tǒng)正向設計的逆向設計,即從實物樣本到數(shù)字模型的再設計和重構(gòu)優(yōu)化的過程,在提升產(chǎn)品外觀質(zhì)量,加快產(chǎn)品研發(fā)速度等方面有著良好的推動作用。
1逆向設計的具體流程
以某跑車油泥模型為例,對工業(yè)產(chǎn)品的逆向設計進行分析。模型參數(shù)為270mm×140mm,形狀相對復雜,以油泥為主要材料,在外部噴涂有顯像劑。GeomagicStudio軟件支持曲面重構(gòu)功能,軟件本身在于其他三位軟件進行數(shù)據(jù)的交互時,有著非常嚴格的要求,如果輸出曲面無法滿足設計需要,則需要在兩個軟件平臺之間進行來回切換,而且無法實現(xiàn)實體及裝配操作。與之相比,CATIA軟件可以同時支持曲線以及曲面的逆向重構(gòu),本身多工作臺混合式的建模環(huán)境決定了其不需要與其他軟件進行數(shù)據(jù)信息的交換,逆向設計的基本流程為:在逆向設計中,首先需要利用三維激光掃描儀,對實物模型進行掃描,得到產(chǎn)品的各項參數(shù),構(gòu)建數(shù)字化模型,然后運用GeomagicStudio,對得到的數(shù)據(jù)進行預處理,向CATIA輸送stl文件,開展曲線和曲面的重新構(gòu)筑,生成CAD模型,為產(chǎn)品的優(yōu)化設計和改進創(chuàng)新提供必要的支撐。
2模型數(shù)據(jù)獲取及處理
在對實物模型進行掃描時,一般都會用到掃描儀,常用的包括激光掃描儀和光學掃描儀,這里選擇ZS-canner600型三維激光掃描儀進行模型數(shù)據(jù)的獲取。在實際操作環(huán)節(jié),需要首先為模型貼上相應的標記點,其位置可以隨意選擇,不過必須確保以此掃描能夠掃到至少4個標記點,可以通過制作輔助板的方式來配合標記點的粘貼。標記點粘貼完成后,在設置界面將掃描儀的掃描方式選擇為“ScanPositioningTar-gets”,確保一次掃描能夠?qū)⑤o助板和模型上盡可能多的標記點掃描到,模型與輔助板的相對位置不變,根據(jù)掃描到的最初4個定位點,確定相應的坐標系。之后,將掃描方式更換為“ScanSurface”,在距離模型20-30cm左右的位置,確保可以清楚的看到激光線,然后保持掃描頭勻速移動,使得其可以掃描到至少4個點。掃描過程中對于模型的放置并沒有明確的要求,可以隨意放置,通過調(diào)整視圖來對掃描的結(jié)果進行觀察,待模型全部掃描結(jié)束后,將數(shù)據(jù)進行歸集,以stl格式的文件進行輸出。這種掃描方式的操作相對簡單,可以得到相對完整的模型數(shù)據(jù),不需要進行數(shù)據(jù)的拼接,掃描效率可以保證。將掃描得到的stl文件輸出到GeomagicStudio軟件中,在菜單中選擇“斷開組件連接”,可以從所有點中選擇與多數(shù)點云存在一定距離的點;而選擇“減少噪聲”,則可以減少掃描環(huán)節(jié)的噪聲點,使得點的排列更加平滑。在數(shù)據(jù)預處理環(huán)節(jié),GeomagicStudio還可以對模型的坐標系進行對其操作,為后續(xù)的模型重構(gòu)奠定良好的基礎(chǔ)。具體來講,應該首先構(gòu)建兩個相互垂直的平面,將平面與全局模型的某個面進行對應,然后點擊菜單中的“對齊到全局”,選擇XY平面,然后浮動選擇某個平面,通過“創(chuàng)建對”選項來創(chuàng)建匹配對。在顯示中打開“全局坐標軸”,結(jié)合不同視圖,能夠?qū)ξ矬w的位置進行查看,從而對坐標系擺正的準確性進行判斷。
3基于CATIA平臺的產(chǎn)品逆向設計
3.1數(shù)據(jù)輸出與處理
以GeomagicStudio進行預處理后,可以得到模型的點云數(shù)據(jù),利用CATIAV5的逆向點群編輯模塊,可以對點云進行分析和處理,實現(xiàn)過濾與降噪??紤]模型本身的對稱性,可以截取一般的網(wǎng)格面進行數(shù)據(jù)后處理。
3.2曲線構(gòu)建
從跑車曲面的整體走勢出發(fā),配合曲率分析等相關(guān)工具,可以將模型分割成若干大的曲面,為后續(xù)的優(yōu)化設計提供便利。曲線的構(gòu)建保羅了特征線創(chuàng)建、點云截面線創(chuàng)建以及邊界線創(chuàng)建三部分,在CATIAV5中,特征線的提取方法多種多樣,比較常用的包括3D曲線、平面交線、曲線投影、交線曲線等,這里主要選擇曲線投影和3D曲線來對模型外表面的線架進行創(chuàng)設。在進行曲線的構(gòu)建時,對于不同的區(qū)域,應該采用不同的方法,創(chuàng)建不同的特征線,如果曲線較為復雜,則應該適當增加特征線提取的密度。部分曲面的特征線架構(gòu)如圖1所示。
3.3曲線分析
在完成線架構(gòu)的創(chuàng)建后,需要做好相應的光順性檢查,其主要目的是找出其中存在的壞點,在去除壞點的同時,也可以對曲線中的部分數(shù)據(jù)點進行修改和調(diào)整。可以打開CATIA自由曲面模塊,選擇其中的曲率分析工具,對曲線的曲率分布情況進行檢查,利用長度不同的線段對曲線上的曲率分布狀況進行表示,并以此確定曲線的光順性。對照曲線曲率分布可以看出,構(gòu)建完成的曲線在曲率上的變化相對均勻,不存在明顯的拐點,符合光順性的要求。而在充分保證曲線光順性的前提下,還需要針對曲線的精度進行研究和分析。利用軟件中附帶的距離分析工具,可以對跑車模型中線的精度進行分析,分析結(jié)果顯示,曲線的足最大誤差為0.87mm,可以滿足模型重構(gòu)對于精度的要求。
3.4曲面重構(gòu)
對于一個工業(yè)產(chǎn)品,其外形非常重要,影響著消費者消費體驗。產(chǎn)品外觀數(shù)字模型的構(gòu)建通常是利用多個曲面,經(jīng)延伸、過渡以及裁剪、合并后形成的,在這種情況下,每一個曲面的構(gòu)建在逆向設計中都發(fā)揮著不容忽視的作用,其不僅需要能夠滿足光順性以及精度方面的要求,還必須可以與相鄰的曲面實現(xiàn)平滑連接,減少突兀性。事實上,不同的平面有著不同的特性,其生成方式也各不相同,如果單純的采用某一種曲面的生成方法,想要實現(xiàn)對模型的重構(gòu)是不可能的。因此,在曲線創(chuàng)建環(huán)節(jié),需要將收集到的點云分割成若干份,根據(jù)每一份的特點,選擇恰當?shù)那嫔煞椒?,才能?gòu)建出滿足相關(guān)要求的曲面。如果曲面的曲率變化較為均勻,可以利用CATIA軟件中的四點綴面進行曲面的構(gòu)建;反之,如果曲面的曲率變化不均勻,可以利用CATIA軟件中的逆向曲面重構(gòu)模塊,選擇其中的最佳擬合曲面功能,進行曲面的構(gòu)建。
3.5質(zhì)量評價
對曲面的精度進行檢驗,所得結(jié)果如圖2所示。結(jié)合圖2分析,本文構(gòu)建的曲面與網(wǎng)格面之間的距離在0.001mm到0.986mm之間,誤差值存在于允許范圍內(nèi),表明重構(gòu)曲面能夠滿足工業(yè)設計的要求。在對曲面的質(zhì)量進行評價時,比較常用的方法包括曲率梳、斑馬線、反射線、高光線等,以斑馬線為例,其分布狀況見圖3。從圖中可以明確,在面積較大的區(qū)域,斑馬線的分布相對均勻,這也表明曲面光滑性良好,而在連接過渡區(qū)域,斑馬線整體呈S型分布,可以滿足G2連續(xù)的要求,因此從整體分析,重構(gòu)得到的曲面在質(zhì)量上能夠滿足設計需求。
3.6優(yōu)化設計
在進行逆向設計的過程中,最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié),是曲線曲面的構(gòu)建以及質(zhì)量分析,一旦產(chǎn)品的曲線和曲面完成了重構(gòu),也就標志著可以以此為依據(jù),針對工業(yè)產(chǎn)品進行重新設計,設計的對象不僅包括了產(chǎn)品的外形,還包括了整體的功能創(chuàng)新,以本文提到的跑車為例,基于重構(gòu)模型,可以對車輪、標識、車窗、后視鏡等細節(jié)進行優(yōu)化設計。例如,跑車模型原本的車輪是對柱體進行簡化后形成的,整體缺乏真實性,從強化跑車整體效果的角度,可以利用CATIA裝配設計工作平臺,對跑車的四個車輪進行優(yōu)化設計,提升模型的真實性。
4結(jié)語
逆向設計是相對于正向設計而言,可以參照實物模型,通過數(shù)據(jù)采集和曲面重構(gòu),得到全新的數(shù)字化模型,從而對產(chǎn)品進行改進以及優(yōu)化設計。本文提出了一種有效的模型點云數(shù)據(jù)獲取及處理的方法,配合GeomagicStudio和CATIA,針對某跑車進行了逆向設計,結(jié)合曲線的光順性檢查和精度檢查,以及曲面的精度與斑馬線分析,得到了有效的分析結(jié)果,實踐證明,本文提出的工業(yè)設計產(chǎn)品逆向設計方法有著良好的實用性,值得進行推廣。
參考文獻
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篇5
關(guān)鍵詞:計算機輔助設計;工業(yè)產(chǎn)品CAD;技能大賽;Inventor
計算機輔助設計(工業(yè)產(chǎn)品CAD)賽項自舉辦已有6年時間。參加全國技能大賽的江蘇省代表隊,每年在這個項目中獲得的金牌數(shù)量首屈一指。談到這個項目,不得不提到一款軟件———AutodeskInventor。這款軟件是由Autodesk公司開發(fā)的,一種基于自適應技術(shù)的三維可視化實體模擬設計軟件。與其他同類產(chǎn)品相比,Inventor具有設計環(huán)境直觀、裝配顯示快速、裝配自適應、輔助協(xié)作設計和易學易用的特點,目前已推出最新版本AutodeskInventorProfessional(AIP2016)。2016年該賽項國賽使用的即時Inventor2016版。工業(yè)產(chǎn)品設計(CAD)大賽具有涉及面廣、培訓(集訓)難度大、學習方式靈活、對參賽選手的要求高等特點。所以,教師在指導學生訓練時,除了要考慮到軟件的使用操作、產(chǎn)品設計外,更重要的是懂得如何選拔學生及教師各方面綜合水平的提高。
1.軟件與制圖方面
正所謂磨刀不誤砍柴工,只有軟件使用熟練了,才能很好地掌握軟件的使用精髓,才能快速對圖紙進行建模。一開始可以先從軟件本身入手,熟悉軟件的下載/安裝/激活/啟動、軟件的工作界面、簡單的功能運用,培養(yǎng)學生的學習興趣。其次可以通過軟件中快速入門一欄里的視頻與教程進行初步學習,對該軟件有一定基礎(chǔ)的學生可以去AutodeskInventor官網(wǎng)查看2016版新特性或在Web中訪問幫助與資源,也可以借助網(wǎng)絡查找相關(guān)視頻或觀看配套書籍資料進行軟件的學習。關(guān)于軟件的學習不是單方面的,根據(jù)CAD基礎(chǔ)圖紙要求,需要初步熟悉三維實體模型的基本技能,如:繪制草圖、平面創(chuàng)建、拉伸、旋轉(zhuǎn)、圓角、倒角、偏移、放樣、抽殼、打孔、凸雕、環(huán)形陣列、矩形陣列、鏡像、分割、貼圖、加強筋、螺旋掃掠、螺紋、拔模、加厚/偏移、刪除面等。在三維零件的建模中,要特別強調(diào)約束:重合約束、共線約束、同心約束、平行約束、垂直約束、豎直約束、相切、平滑、對稱、相等約束的使用。另外,了解投影幾何圖元與投影切割邊之間的區(qū)別在哪里,能夠很快速地創(chuàng)建多邊形、槽、圓弧、圓、橢圓、樣條曲線、直線。除了能夠創(chuàng)建二維草圖,三維草圖中建模也很重要,尤其是相交曲線、分模線投影到曲面、點、線、面的高層次使用。對軟件慢慢熟悉之后,就可以對高階的技能進行學習,如:創(chuàng)建自由造型。曲面中縫合、嵌片、灌注、面轉(zhuǎn)換等。對于一些產(chǎn)品造型,可以通過增加柵格孔、凸柱、支撐臺、止口、卡扣式連接增強設計合理性。最后通過對技能的熟練,熟練完成零件造型、部件裝配、鈑金設計、工程及表達視圖、拆裝動畫、三維仿真、配色渲染等。
2.產(chǎn)品設計方面
好的設計不是模仿出來的,而是將相關(guān)的知識與技能掌握到一定程度,通過靈感點燃后創(chuàng)造的。對于初學者來講,首先要對產(chǎn)品設計的基礎(chǔ)知識進行學習;其次學習優(yōu)秀的設計產(chǎn)品,如獲得德國設計紅點設計大獎的產(chǎn)品,獲得中國紅星設計獎的產(chǎn)品,日本g-mark設計獎、金點設計獎、IF設計獎、CAD中國設計獎等的產(chǎn)品。對這些優(yōu)秀作品的建模進行構(gòu)思,然后通過軟件進行模仿建模,也就是所謂的仿形。一開始可能花費的時間很長或建模的質(zhì)量較差,這都是正常的。練習得多了,速度和質(zhì)量自然就上去了。對于一些常見的“標準件”,如:游戲把手、吸塵器把手、吹風機魚形嘴、電源開關(guān)/按鈕等要多加練習。還有一些產(chǎn)品之間可以進行轉(zhuǎn)換,如:車載空氣凈化器跟無線路由器,兒童溫度掃描槍或手握式二維碼掃描槍、電子體溫計與錄音筆等。產(chǎn)品設計方面除了要遵循人機工程美學及產(chǎn)品功能結(jié)構(gòu)合理性外,還要遵循實用性原則、創(chuàng)新性原則、美觀性原則、經(jīng)濟性原則、合理性原則、環(huán)保性原則,這些原則是精神功能和物質(zhì)功能的完美結(jié)合。
3.自主創(chuàng)新與國際接軌
隨著工業(yè)4.0的到來,我國制造業(yè)面臨升級轉(zhuǎn)型。由原來的完全依靠人工設計圖紙、控制機床生產(chǎn),到用可編邏輯控制器(PLC)控制所有生產(chǎn)環(huán)節(jié),將生產(chǎn)線自動化。在“大眾創(chuàng)業(yè),萬眾創(chuàng)新”和“中國制造2025”的政策下,我國工業(yè)產(chǎn)品設計緊跟世界步伐,國內(nèi)CAD大賽逐步與世界技能大賽接軌。引入世界CAD大賽中機械設計技能標準,制定計算機輔助設計CAD技師鑒定標準,開展CAD競賽,這對于江蘇省乃至全國各類院校、企業(yè)CAD從業(yè)人員的機械CAD教育起到了導向和示范作用。通過大賽提高江蘇省CAD水平,培養(yǎng)與世界技能大賽接軌的CAD高技能復合型創(chuàng)新人才隊伍,提高我省企業(yè)的自主創(chuàng)新能力。以產(chǎn)品設計為核心的現(xiàn)代工業(yè)設計,其發(fā)展方向應與產(chǎn)品設計制造的整體發(fā)展趨勢保持一致,創(chuàng)新性突出表現(xiàn)在以下幾個方面:(1)創(chuàng)新的機會總是存在,科技進步總是為創(chuàng)新設計提供新機會。充分利用各種新興技術(shù)、新式能源、新型材料及新科技成果,結(jié)合市場需求,發(fā)揮設計師潛能,實現(xiàn)標新立異的設計創(chuàng)新。(2)一方面,富有創(chuàng)意的作品不僅有用,而且能夠帶來美感;滿足功能、心理學和美學標準,強調(diào)產(chǎn)品的有用性。另一方面,產(chǎn)品的美學特點與其有用性是統(tǒng)一的整體。創(chuàng)意設計并不會改變產(chǎn)品自有的創(chuàng)新性、力量和價值,因此永遠也不會看上去過時。(3)所謂好的設計,不僅要關(guān)注每一個細節(jié),體現(xiàn)出設計過程對產(chǎn)品的用心設計及消費者的尊重,而且要考慮產(chǎn)品盡量簡單不要繁瑣。簡單就是要體現(xiàn)在更少、更好,專注于核心方面,沒有非核心因素帶來的負擔,也就是讓產(chǎn)品體現(xiàn)出純粹和簡單。
4.結(jié)語
篇6
1交互設計簡介
人機交互(Human-ComputerInteraction,HCI)是關(guān)于設計、評價和實現(xiàn)供人們使用的交互式計算機系統(tǒng),且對這些方面主要現(xiàn)象進行研究的科學[2]。狹義地講,人機交互技術(shù)主要是研究人與計算機之間的信息交換,產(chǎn)品設計中的人機交互概念,其定義已經(jīng)延伸到所有需要與人進行信息傳遞即交互的產(chǎn)品。這里的“機”不再是計算機,而是更多的需要通過人機交互來實現(xiàn)其預定功能的工業(yè)產(chǎn)品。這樣的人機交互每時每刻都在發(fā)生,使用手機發(fā)短信息、電磁爐加熱食物、遙控器調(diào)節(jié)空調(diào)溫度、DVD播放電影等。人機交互過程見圖1。用戶對需要完成的任務進行分解后,通過不同的輸入方式(按鍵、語音等)與產(chǎn)品進行信息傳遞,后經(jīng)產(chǎn)品相應功能的處理后,由產(chǎn)品的輸出模塊(圖形、聲音等)輸出給用戶提供任務完成的反饋,從而實現(xiàn)一個完整的交互過程。人們使用產(chǎn)品就是與產(chǎn)品進行交互,其交互過程必然伴隨著一系列交互行為[3]。交互設計指的是設計支持人們?nèi)粘9ぷ髋c生活的交互式產(chǎn)品,研究人工制品、環(huán)境和系統(tǒng)的行為,以及傳達這種行為的外觀元素的設計和定義。具體地說,交互設計就是關(guān)于創(chuàng)建新的用戶體驗的問題,其目的是增強和擴充人們工作、通信及交互的方式[4]。由于交互設計最初緣起于人與計算機或含軟件產(chǎn)品之間的交互設計,因此,一個容易出現(xiàn)的誤區(qū)是認為交互設計僅是對軟件交互界面及其相關(guān)問題的研究。交互設計思想的主旨在于它是對用戶如何使用產(chǎn)品、使用產(chǎn)品時將獲得的感受和與之相關(guān)的產(chǎn)品形態(tài)的合理預期與設計。交互設計不像傳統(tǒng)的設計學科主要關(guān)注造型,或是關(guān)注產(chǎn)品的功能、內(nèi)容和內(nèi)涵,而是主張“首先旨在規(guī)劃和描述事物的行為方式,然后描述傳達這種行為的最有效形式[1]”。其重心是以產(chǎn)品用戶為中心,對用戶使用產(chǎn)品時所發(fā)生的行為進行研究和規(guī)劃,進而影響用戶使用產(chǎn)品時的狀態(tài),使用戶獲得更佳的產(chǎn)品使用體驗。
2交互設計思想在工業(yè)設計的應用現(xiàn)狀及發(fā)展
目前,國外交互設計思想和交互式產(chǎn)品設計已不再囿于計算機科學領(lǐng)域的軟件產(chǎn)品,正向有形的實體產(chǎn)品設計與開發(fā)領(lǐng)域滲透[5]。Moggridge所在工業(yè)設計公司IDEO采用的所謂“情境設計法”正是脫胎于交互設計思想,而IDEO公司工業(yè)產(chǎn)品設計領(lǐng)域非常寬廣,絕不僅限于計算機相關(guān)或含應用軟件的產(chǎn)品。美國的麻省理工學院、卡耐基-梅隆大學、加拿大的西蒙菲莎大學和瑞典于默奧大學等高校,都在開展交互式產(chǎn)品設計方面的相關(guān)研究,有的還設有交互設計方面的專業(yè)或研究方向。國內(nèi)在這方面的研究仍然多集中在計算機科學領(lǐng)域,交互設計在工業(yè)設計方面的應用和研究才剛剛起步[5]。采用交互設計思想的設計效果斐然,與此相關(guān)的研究將成為熱點。交互設計師作為一項新職業(yè)已經(jīng)在職場舞臺上嶄露頭角,但目前擔任此項職位的人員專業(yè)背景多為計算機、工業(yè)設計、心理學甚至廣告設計等專業(yè)。隨著此方面的研究逐步深入,社會需求的不斷增加,開設交互設計課程及專門交互設計專業(yè)的高??隙〞絹碓蕉?。交互設計思想在工業(yè)產(chǎn)品設計領(lǐng)域?qū)⒌玫礁鼮閺V泛的應用。交互設計思想將貫穿工業(yè)產(chǎn)品開發(fā)設計流程的始終,成為工業(yè)產(chǎn)品設計系統(tǒng)架構(gòu)的重要環(huán)節(jié),并打破工業(yè)設計開發(fā)時慣常的僅從用戶需求滿足、產(chǎn)品功能完善、工程制造技術(shù)提高、造型設計美化等角度出發(fā)的窠臼,從而實現(xiàn)以“用戶為中心”“、以人為本”的設計,使產(chǎn)品使用者在輕松、愉悅的心情下使用產(chǎn)品完成想要達成的任務。交互設計優(yōu)秀的產(chǎn)品見圖2,蘋果的iPhone就是一款采用交互設計思想設計的優(yōu)秀產(chǎn)品,其產(chǎn)品造型簡單,但用戶體驗極佳。在實際使用過程中,iPhone操作系統(tǒng)提供了非常出色的界面設計和操作體驗,這種設計參照了大量用戶已經(jīng)積累下來的“認知”和“習慣”的研究成果,用戶拿到手上可以很快知道如何去用,使用過程簡單順暢,而且沒有學習障礙。同時,針對不同類型用戶的特點和應用場合,iPhone都能找到合適的應用程序迎合用戶需求。
3交互式的工業(yè)產(chǎn)品設計系統(tǒng)
3.1交互設計思想的導入現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品設計是一項復雜的系統(tǒng)工程,需要多個部門、多學科背景的工作人員密切協(xié)調(diào)合作才能完成。工業(yè)設計歷經(jīng)了100多年的發(fā)展,經(jīng)過眾多的產(chǎn)品設計開發(fā)與設計管理實踐,已經(jīng)形成了較為有效的工業(yè)產(chǎn)品設計系統(tǒng)。現(xiàn)有系統(tǒng)的架構(gòu)從人員的組成來看,主要包括設計委托方、設計管理人員、工業(yè)設計師、制造工程師、市場研究人員、產(chǎn)品用戶等。設計委托方提出項目目標;設計管理人員進行設計計劃制訂與人員組織管理;市場營銷人員提供用戶需求、市場現(xiàn)有相關(guān)產(chǎn)品的分析、產(chǎn)品生產(chǎn)后的市場推廣;工業(yè)設計師負責產(chǎn)品的構(gòu)思與設計;工程師完成產(chǎn)品的生產(chǎn)與制造;產(chǎn)品用戶提品使用后的意見反饋。他們在這個系統(tǒng)中各司其職,構(gòu)成完整的工業(yè)產(chǎn)品設計系統(tǒng)。從工作流程來看,現(xiàn)有的系統(tǒng)主要從人們對產(chǎn)品的需求入手,研究不同人群對現(xiàn)有產(chǎn)品的要求,由工業(yè)設計師針對此需求提出多個設計概念,從這些設計概念擇優(yōu)形成相應的產(chǎn)品,制造完成經(jīng)測試后推向市場供人們選購。可見,現(xiàn)有的系統(tǒng)主要是從滿足需求和工程制造的角度進行產(chǎn)品的設計。盡管用戶使用此產(chǎn)品能夠達到預期的目標和任務,但用戶在此過程中可能遇到的困難或完成預期任務效率的高低并沒有得到充分的重視。因此,有必要在此系統(tǒng)中導入交互設計思想。如前所述,交互設計解決設計問題的核心思路是以產(chǎn)品用戶為中心,對用戶使用產(chǎn)品時所發(fā)生的行為進行研究和規(guī)劃,交互設計思想的導入可對工業(yè)產(chǎn)品設計系統(tǒng)進行相應的調(diào)整與完善。交互設計實質(zhì)上也是一種系統(tǒng)的設計,其組成元素包括人、人的行為、產(chǎn)品使用的情境和支持交互行為的技術(shù)[6]。調(diào)整后的基于交互設計思想的工業(yè)產(chǎn)品設計系統(tǒng),不僅研究和關(guān)注用戶需要什么產(chǎn)品,如何實現(xiàn)相應產(chǎn)品的功能,如何低成本高效率的制造這些產(chǎn)品,更關(guān)注用戶如何使用這些產(chǎn)品,并設計規(guī)劃好用戶使用此產(chǎn)品的方式,使其以高效的方式在愉悅的心情下使用產(chǎn)品。此基于交互設計思想的工業(yè)產(chǎn)品設計系統(tǒng),不僅適用于計算機產(chǎn)品及軟件產(chǎn)品的設計,還適用于所有供人使用、有形的實體工業(yè)產(chǎn)品的設計。
3.2產(chǎn)品設計部門組織不同的企業(yè)和設計機構(gòu),其產(chǎn)品設計部門的組織都會有所不同。如家電企業(yè)多有自己的設計中心或設計部,汽車企業(yè)按照車型的差異分不同設計分部,工業(yè)設計公司則多組成若干個設計團隊以完成不同的設計項目。不論部門的形式如何不同,部門的組織離不開人員,交互式的工業(yè)產(chǎn)品設計系統(tǒng),其產(chǎn)品設計部門組織架構(gòu)中,交互設計師是重要的組成部分之一。交互式的工業(yè)產(chǎn)品設計系統(tǒng)可采用以下部門組織形式,即由設計實務部門、設計服務部門、設計管理部門組成[7]。設計實務部門主要由工業(yè)設計師、交互設計師、制造工程師、人因工程師、心理學家等組成。該部門主要進行產(chǎn)品的概念提案、造型設計、交互設計、結(jié)構(gòu)設計、制造跟蹤及產(chǎn)品測試等工作。設計服務部門主要由信息搜集人員、市場研究人員等組成。該部門負責對市場需求、現(xiàn)有同類競爭產(chǎn)品進行調(diào)查、資料搜集與整理,提供各種設計實務部門需要的產(chǎn)品樣品、圖紙、市場相關(guān)數(shù)據(jù)信息等。設計管理部門主要由設計管理人員、項目相關(guān)的其他人員組成。由該部門保證設計項目的順利進行,包括設計人員的人事管理、項目進度的管理、組織多部門參與的設計會議等。
3.3基于交互設計思想的設計流程基于交互設計思想的設計流程以用戶需求為發(fā)端,以交互設計思想為核心,以設計以人為本的產(chǎn)品為目標,此設計流程主要分為以下幾個階段:(1)了解用戶需求。這個階段主要由市場研究人員、交互設計師、工業(yè)設計師完成,研究產(chǎn)品用戶的具體需求,定義新產(chǎn)品的特點,明確用戶人群特點,構(gòu)想用戶使用產(chǎn)品時的情境。(2)設計概念提出。此階段由工業(yè)設計師、交互設計師完成,將對用戶需求的研究轉(zhuǎn)化為具體的產(chǎn)品設計概念,擇優(yōu)進入設計原型建構(gòu)階段。交互設計師重點關(guān)注產(chǎn)品交互界面與交互方式的設計,工業(yè)設計師則解決實現(xiàn)交互界面與交互方式的硬件設計問題。(3)設計原型建構(gòu)。此階段由工業(yè)設計師、交互設計師、工程師完成,將設計概念變成含相應軟件、硬件的實體產(chǎn)品設計原型。(4)對原型的測試[8]。對產(chǎn)品原型的測試主要由交互設計師、實際產(chǎn)品用戶來完成,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品存在的問題,并提供詳細的測試報告和改進建議。(5)產(chǎn)品修改定型并制造。此階段由工業(yè)設計師、交互設計師、工程師完成,根據(jù)測試報告,對產(chǎn)品進行設計變更與優(yōu)化。可再次進行測試、修改后定型并制造。
篇7
關(guān)鍵詞:可持續(xù)發(fā)展;綠色設計;節(jié)約能源;環(huán)境保護
一 可持續(xù)設計思想的提出及涵義
(1)工業(yè)產(chǎn)品可持續(xù)發(fā)展提出的背景
21世紀的今天,人們開始反思現(xiàn)代技術(shù)文化所引起的環(huán)境及生態(tài)破壞,工業(yè)設計在為人類創(chuàng)造了現(xiàn)代生活方式和生活環(huán)境的同時,也加速了資源的消耗,并對地球的生態(tài)平衡造成了巨大的破壞,可持續(xù)發(fā)展問題因此擺在人們的面前。
(2)工業(yè)產(chǎn)品設計的可持續(xù)發(fā)展的涵義
所謂工業(yè)產(chǎn)品設計的可持續(xù)設計,指的是在生態(tài)哲學的指導下,將設計行為納入人與環(huán)境一體的系統(tǒng),在滿足現(xiàn)有一代的需求條件下又不損害將來幾代人的需求,使產(chǎn)品在實現(xiàn)社會價值又保護自然價值的同時,又促進人與自然的共同繁榮。
二 可持續(xù)設計的功能和工業(yè)設計中的體觀
(1)工業(yè)產(chǎn)品可持續(xù)發(fā)展的設計觀念
如果一個產(chǎn)品,它所需的材料、能源在生產(chǎn)的過程中消耗得少,并且產(chǎn)品在使用過程中或使用后對周圍環(huán)境污染越小,那么這個產(chǎn)品的最初設計就滿足產(chǎn)品設計的可持續(xù)發(fā)展性。工業(yè)產(chǎn)品在設計中要考慮到實用的方便性,然后再考慮造型、外觀等因素。要做出一個好的設計,不但要從環(huán)保觀念衡量,如果產(chǎn)品在使用后造成了環(huán)境的污染,就不能算是好設計??沙掷m(xù)設計是跳出產(chǎn)品、企業(yè)的小圈子、站在人類根本利益基點上全方位的設計觀念。
(2)工業(yè)產(chǎn)品可持續(xù)發(fā)展的人文因素
以人為本,積極運用人體工程學的理論。設計中既要重視人體在靜態(tài)條件下的生理狀況,也要重視人體在動態(tài)條件下的生理狀況。設計要以人為本,首先考慮的是使用者的需求與健康。例如“綠色手機”是采用“內(nèi)藏式碗狀天線”技術(shù)的低輻射綠色環(huán)保手機,正面(貼近大腦的一面)輻射極小,約為手機反面輻射的三分之一;“健康空調(diào)”就是為解決人們對房間空氣質(zhì)量的要求越來越高而提出的;超薄型、超窄型、迷你型和超大容量極限等設計的洗衣機也是為消費者個體設計的。
(3)工業(yè)產(chǎn)品設計可持續(xù)發(fā)展的體現(xiàn)
可持續(xù)產(chǎn)品設計可看成是面向環(huán)境的設計管理,在倡導適度消費的原則下,使產(chǎn)品在生命周期的各個階段得到合理的資源配置。優(yōu)化設計過程,合理利用材料或資源、盡可能減少對環(huán)境的負面影響,這也是一個系統(tǒng)設計的過程。此外,科學技術(shù)的日新月異也給設計管理提供了強有力的技術(shù)支持:可模擬自然風的電腦風扇,利用大自然為人類服務的太陽能電視、電訊、空調(diào)器業(yè)已問世;現(xiàn)已開發(fā)的不用電的吸塵器,利用滑動時的靜電來吸塵;家用電器的遙控化、小型化、組合化使操作更方便、更靈活。這些科技進步帶來的結(jié)果,必然達到延長產(chǎn)品生命周期、節(jié)約能源、節(jié)約材料的目的,可持續(xù)發(fā)展的理念決定科技和設計的目標、方向是一致的。
三 工業(yè)產(chǎn)品設計的可持續(xù)發(fā)展的運用
(1)綠色設計
綠色設計的設計理念和方法,以節(jié)約資源和保護環(huán)境為宗旨,它強調(diào)保護自然生態(tài),充分利用資源,以人為本,善待環(huán)境。綠色設計不應僅僅是一個倡議或提議,它應成為現(xiàn)實文明和未來發(fā)展的方向。面對當前全球的環(huán)境污染、生態(tài)破壞、資源浪費、溫室效應和資源殆盡,每個地球人都應感到生存的危機。真正的綠色設計,已經(jīng)不單單是設計本身,它已然上升到一種文化,提純?yōu)橐环N精神,對于一個民族、一個社會乃至一切的文化領(lǐng)域和文化現(xiàn)象,都具有普遍的意義。
(2)綠色制造
綠色制造是可持續(xù)發(fā)展思想在制造領(lǐng)域的體現(xiàn)。主要表現(xiàn)為清潔生產(chǎn),其理想工藝是納米級制造技術(shù)基礎(chǔ)上的從零件到產(chǎn)品的一次凈成型。材料、產(chǎn)品生產(chǎn)制造的過程中,我們不但要采用環(huán)保節(jié)能型材料加工、零部件制造、裝配工藝,還要慎重考慮生產(chǎn)部門的工作環(huán)境對人們生理、心理的影響。
(3)綠色包裝
綠色包裝及可促進持續(xù)發(fā)展的包裝。包裝作為貿(mào)易商品的組成部分,包裝工業(yè)作為社會一重要部門與環(huán)境及資源危機又有著割不斷的聯(lián)系。包裝在生產(chǎn)、使用、處置中的不環(huán)保、不安全因素加劇了人類對包裝工業(yè)及包裝物的關(guān)注。工業(yè)產(chǎn)品的綠色包裝不但有效地減少包裝污染,節(jié)約了資源,還營造了和諧舒適的環(huán)境氛圍。
四 強化工業(yè)產(chǎn)品設計的可持續(xù)發(fā)展觀的建議
(1)合理利用資源
資源環(huán)境問題已日漸成為制約各國發(fā)展的重大問題,資源的豐缺程度直接關(guān)系到國家的經(jīng)濟建設、社會穩(wěn)定,是一個國家發(fā)展的基礎(chǔ)和核心。就世界范圍看,廣泛存在著資源不足和環(huán)境污染的現(xiàn)象。在中國尤為突出,這主要與中國現(xiàn)在所處的發(fā)展階段有關(guān)。隨著中國工業(yè)化和城市化步伐的加快,資源消耗與環(huán)境污染呈現(xiàn)快速增長的態(tài)勢,資源與環(huán)境已日漸成為制約中國現(xiàn)階段經(jīng)濟社會發(fā)展的瓶頸,因此合理利用是我過工業(yè)產(chǎn)品設計的可持續(xù)發(fā)展的重要保障。
(2)加大宣傳力度
無論是官員、百姓、商家、企業(yè)設計師,都有責任開展多種形式的、有關(guān)環(huán)保問題的宣傳教育活動,提高人們的環(huán)保意識,使人們了解國情,了解環(huán)境、資源、能源現(xiàn)狀,增強危機感。對于生產(chǎn)企業(yè)以及進行產(chǎn)品開發(fā)的設計師,更應該樹立可持續(xù)設計觀念,以其成功的產(chǎn)品和優(yōu)秀的設計,積極參與中國乃至世界的“綠色行動”。
(3)法律法規(guī)的完善
從長遠發(fā)展的角度看,工業(yè)產(chǎn)品設計的可持續(xù)發(fā)展也離不開政府的大力支持,強化城市總體規(guī)劃及控制性規(guī)劃的法律效力,大到地區(qū)發(fā)展規(guī)劃,小到產(chǎn)品都要以可持續(xù)設計觀念為指導??沙掷m(xù)設計應成為基本國策,象計劃生育一樣,否則后果不堪設想。
五 結(jié)語
總而言之,現(xiàn)代人對工業(yè)產(chǎn)品設計的理解,已不僅是如何實現(xiàn)產(chǎn)品的功能、材料、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、色彩、表面處理、工藝、包裝、運輸、廣告、銷售以及售后服務等,同時也把參與生活的思維導向設計,使設計能夠幫助人們創(chuàng)造更加合理、美好而有效的生存、工作和學習的方式。因此,未來的市場蘊藏著的商機實際上有多方面的聯(lián)動效應,誰能超前把握住人們生活理念的變化,誰就能在這一輪的較量中成為強者和勝者。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:色彩構(gòu)成;配色規(guī)律;配色法則;工業(yè)產(chǎn)品設計
色彩在產(chǎn)品造型的設計中所具有的科學的、美感的、和諧的功能,色彩作為具有獨立性的語言,具有理性和感性的雙重屬性。任何形式的設計作品的色彩是不能脫離作品的工藝、形體、空間、面積、體積、肌理、質(zhì)感等要素,而且還要受到社會市場以及人的生理心理因素的限制。設計者要通過對這些因素的綜合考慮和實踐,使設計產(chǎn)品給使用者帶來安全、高效、舒適、美感的使用感受,滿足使用者對物質(zhì)的需要的同時也給予其精神上的愉悅。
一、色彩構(gòu)成在產(chǎn)品設計中的應用
色彩構(gòu)成是色彩設計的基礎(chǔ),通過一定方式的組合和搭配形成最佳的色彩關(guān)系,在產(chǎn)品設計中,色彩的好壞會直接影響產(chǎn)品的呈現(xiàn)效果,從面對消費者的購買欲產(chǎn)生刺激。
(一)色彩的調(diào)和構(gòu)成和產(chǎn)品設計。色彩的調(diào)和構(gòu)成主要是由兩種或者多種色彩和諧的進行搭配,通過色彩的調(diào)和可以將原本對比強烈的色彩和諧統(tǒng)一的存在于產(chǎn)品設計中,根據(jù)產(chǎn)品的不同功能和要求進行色彩的調(diào)和,從面使產(chǎn)品更大程度地滿足客戶的需求。
(二)色彩的聯(lián)想和產(chǎn)品設計。色彩的聯(lián)想主要是人們在看到某一色彩時會對其他事物產(chǎn)生相應的聯(lián)想。在產(chǎn)品色彩設計時,設計師可以充分利用這一點來調(diào)節(jié)用戶的情緒,從面使產(chǎn)品更好地表達出自身特點,給人們帶來美的享受和放松
二、掌握工業(yè)產(chǎn)品的基本配色規(guī)律
任何產(chǎn)品,僅有良好的性能和優(yōu)美的造型還不夠,其色彩的設計也很重要。市場上功能和質(zhì)量相同的同類產(chǎn)品很多,其造型也大體上相似,在這種情況下,色彩作為產(chǎn)品設計中極為重要的構(gòu)成要素,其地位也就相當重要了。產(chǎn)品的色彩設計要求設計師必須了解市場和掌握產(chǎn)品設計的基本配色規(guī)律。
(一)產(chǎn)品的主調(diào)色要根據(jù)產(chǎn)品的功能來確定。根據(jù)產(chǎn)品的功能、使用目的、色彩的象征來決定產(chǎn)品的主調(diào)色,再根據(jù)主調(diào)色搭配其他的色彩,配色盡量做到少而精。
(二)產(chǎn)品的色彩設計應該考慮產(chǎn)品使用的環(huán)境和氣候條件、溫度等因素。如冰箱一般不適合用大紅色,因為大紅色會給人一種制冷效果特別差的感覺;而音響等要在黑暗環(huán)境中使用的產(chǎn)品就比較適合高明度的有彩色,這樣容易識別。
(三)進行產(chǎn)品設計還應該注意產(chǎn)品的形狀、質(zhì)地與色彩的統(tǒng)一,借助色彩來進一步的加強造型,以質(zhì)地來襯托色彩,同時色彩要要更好地反襯質(zhì)地。但要注意在一件產(chǎn)品大面積的運用金屬光澤色,不但會加大其成本,而且過強的金屬反光會使用者產(chǎn)生疲勞感。
(四)要注意產(chǎn)品的視覺心理平衡作用。太亮、太暗或模糊不清的色彩,會由于刺激太強或過于單調(diào)而引起視覺神經(jīng)的疲勞,所以盡量避免使用。
(五)產(chǎn)品的色彩要針對該產(chǎn)品的使用人群進行設計。不同的使用人群對色彩的要求也不相同,例如兒童用品、女性用化妝品、男性用物品、老年人用物品等都應該根據(jù)人群的不同進行不同的色彩設計。即使是同一類產(chǎn)品也應該根據(jù)消費者階層的不同使用不同的色彩。
三、工業(yè)設計中色彩構(gòu)成應用的法則
(一)簡潔明了,組合得當。工業(yè)設計中的色彩應用,要遵循最為基本的一個法則就是簡潔明了,組合得當。在當前,工業(yè)設計作品色彩效果好壞,不在于用色的多寡,更在于色彩選擇及組合得當,應用上的巧妙,二、三個色可以獲得最佳效果。從人們的視覺體驗看,單純、明確的產(chǎn)品往往比復雜、繁瑣的產(chǎn)更易深化印象。用色少、組合巧、簡潔的設計作品會讓給人留下良好印象,達到以少勝多之視覺效果。
(二)重視并充分應用好形象色。設計是對具體事物的內(nèi)容、特征及用途的形象的直接反映,色彩是當前商品形象最為重要的一個構(gòu)成因素,表現(xiàn)內(nèi)在商品的色彩就是形象色。其是人們在長期的感性認知積累,并從感性提升到理性所形成的某特定概念,反映到具體畫面上就是傳統(tǒng)的視覺心理。人們往往在見到形象色后就會有不同的信息反應,引起人們的聯(lián)想,會如受到信號那般迅速明確商品的面目。可以看出,形象色有超乎產(chǎn)品形狀外的感染力。
如產(chǎn)品設計中,往往用黑色、灰色等深色表示為男性所用,表現(xiàn)出莊重堅實(如圖1);而用淡雅色彩表示適用于女性,展現(xiàn)出高貴、典雅(如圖2)。
(三)關(guān)注產(chǎn)品色彩的應用潮流。在社會經(jīng)濟和文化生活日益發(fā)展的今天,社會及受眾的喜好均有巨大變化,以往在工業(yè)設計領(lǐng)域,總體趨勢就是圖形的細微、精致,用色上的淡雅層次感。現(xiàn)今,已轉(zhuǎn)變成用色少、簡潔明了、單純易懂、極具現(xiàn)代感的色彩格調(diào),注重簡而豐富的色彩美(如圖3)。
(四)新穎創(chuàng)新的應用色彩。在市場經(jīng)濟和信息時代的當下,人們處在豐富多樣的色彩刺激環(huán)境中,所以往往對色彩的偏好反應敏感,心理上更為追求新的色彩刺激,感官上則更享受新鮮色彩。這就要求在進行工業(yè)設計時,必須重視色彩的選擇及組合,根據(jù)設計主題需要,創(chuàng)作出極具個性的、新穎的色彩格調(diào),如此才可給人深刻印象(如圖4)。
篇9
關(guān)鍵詞:工業(yè)產(chǎn)品設計;探索型教學Abstract: At present, the industrial design education can not meet the demand of markets. In this paper, with the help of the school enterprise cooperation platform, enterprise based on real design projects, design the teaching methods of product industry research, put forward the exploratory teaching design, teaching content and teaching method reform implementation, teaching process and teaching evaluation etc..
Keywords: Industrial product design; exploring type teaching
中圖分類號:[F235.5] 文獻標識碼:A 文章編碼
工業(yè)設計自上世紀80年代開始引入我國教育領(lǐng)域,至今已有30余年的發(fā)展歷史。發(fā)展迅猛的同時問題也逐漸凸顯,據(jù)統(tǒng)計我國工業(yè)設計專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)形勢不好,每年約有30%―40%改行,真正堅持做工業(yè)設計的人少之又少。難道是因為市場已經(jīng)飽和,不需要工業(yè)設計人才了嗎?答案當然是否定的,造成這種局面的其中一個很重要的原因就在于工業(yè)設計教育自身有很多弊端:以大量的理論課程為主,缺少實踐的體系及實戰(zhàn)條件;以大量的虛擬或點項目為主,缺少以產(chǎn)業(yè)鏈為導向的縱深實戰(zhàn);以院校師資為主,缺少實戰(zhàn)師資及校企聯(lián)合實戰(zhàn)教學機制;以理論指標驗收畢業(yè)生;缺少市場真實素質(zhì)能力考核標準。
寧波地區(qū)小家電產(chǎn)業(yè)獨具特色,其核心競爭力是產(chǎn)業(yè)集群,上游配套企業(yè)眾多。本文依托校企合作企業(yè)項目――小家電開發(fā)設計,開展設計教學體系研究,在現(xiàn)有產(chǎn)品設計流程中引入設計調(diào)查環(huán)節(jié),通過調(diào)查得出家電產(chǎn)品因素框架結(jié)構(gòu)圖作為設計基礎(chǔ),總結(jié)項目驅(qū)動下的探索型產(chǎn)品設計教學方法體系。
在探索型教學過程中,學生在教師的引導下進行發(fā)現(xiàn)式學習,旨在讓學生主動學習,主要包括以下環(huán)節(jié):
一、優(yōu)化教學內(nèi)容,合理化選題。
教學內(nèi)容應結(jié)合地方經(jīng)濟特色,通過合理化選題,引導學生全面開展系統(tǒng)設計課題研究,將系統(tǒng)化設計思維、理念融入到日常教學中,培養(yǎng)學生獨立思考和主動解決問題的能力。走產(chǎn)、學、研、賽相結(jié)合道路,拓寬教學內(nèi)容維度,通過和企業(yè)相結(jié)合,讓學生學會從市場需求與競爭、產(chǎn)品開發(fā)與發(fā)展戰(zhàn)略、銷售策略、工程技術(shù)等角度進行設計研究,在實踐中得到錘煉;設計課題和設計競賽相結(jié)合,以賽促學。設計成果通過申報專利、企業(yè)合作開發(fā)等方式使教學成果轉(zhuǎn)化為社會效益。
二、豐富教學方法。
1、現(xiàn)場教學
在課程中,根據(jù)教學內(nèi)容節(jié)點要求,讓學生深入到市場、企業(yè),進行設計調(diào)查研究、參觀學習等,目的是使學生獲取真實的設計感受和體驗。同時專業(yè)學生在數(shù)字科技園區(qū)的工業(yè)設計打樣中心上機進行實際動手操作,借助機械設備實現(xiàn)設計想法,實踐加工工藝知識。
2、案例教學
工業(yè)設計是實踐性很強的專業(yè),課堂借助地方經(jīng)濟特色的優(yōu)勢,導入真實企業(yè)項目,把枯燥、刻板的原理知識化解到多姿多彩的真實情境中,引發(fā)學生的學習興趣,以教師和企業(yè)設計師共同完成教學,使學生切入實際了解市場和企業(yè)需求,掌握產(chǎn)品設計技能和先進生產(chǎn)知識。
3、討論式教學
討論式教學要求教師和學生做好充分的課前準備,對教師而言,首先要合理選擇討論主題,該主題要緊貼教學目標和要求,具有針對性和典型性,同時結(jié)合學生的認知水平和心理情感特點。通過學生之間的合作討論形成有代表性的觀點,進而產(chǎn)生更有價值的問題,激發(fā)學生向更深層次、更廣闊的領(lǐng)域進行探索的欲望。該方式有利于積極發(fā)揮學生的主導作用,教師引導其去思考和討論,教師對討論過程進行監(jiān)督和引導,適時給予糾正、肯定和總結(jié)。
4、團隊合作
工業(yè)設計在企業(yè)是一個系統(tǒng)工程,環(huán)節(jié)繁多,在校培養(yǎng)學生的團隊合作精神有助于其今后在社會上能夠和他人進行分工合作交流。教學過程中以小組形式共同完成某一項目的做法可激發(fā)學生參與的熱情,發(fā)揮主動性并展現(xiàn)團隊合作精神,增強成員之間的溝通和表達能力。
三、完善設計教學環(huán)節(jié)。
家電產(chǎn)品更新?lián)Q代速度快,產(chǎn)品設計和制造周期較短,往往短暫的幾個月的時間新產(chǎn)品即能上市。產(chǎn)品中塑膠件和沖壓件較多,對模具精度要求高,因模具本身制作周期較長且費用昂貴,所以對整個產(chǎn)品的工藝過程和質(zhì)量控制要求非常嚴格。目前寧波地區(qū)小家電OEM和逆向改進設計較多,自主創(chuàng)新設計不足。對于技術(shù)積累少、資金薄弱的中小企業(yè)和風險企業(yè)來說,戰(zhàn)略性的價值革新和市場競爭力的開創(chuàng)更為關(guān)鍵,這就必須要借助于工業(yè)設計的力量。而價值革新通常不是模仿生產(chǎn)類似的產(chǎn)品,而是以開創(chuàng)戰(zhàn)略性價值為基礎(chǔ),開發(fā)具有戰(zhàn)略性價值的產(chǎn)品,從而提高市場占有率,提升品牌競爭力。
因此,在教學過程中通過增設設計調(diào)查環(huán)節(jié),旨在通過學生實際調(diào)查對產(chǎn)品進行深度了解和分析,進而得出家電產(chǎn)品設計因素框架結(jié)構(gòu)圖,以此結(jié)構(gòu)圖為基礎(chǔ)著手進行創(chuàng)新設計,實現(xiàn)戰(zhàn)略性的價值革新,開創(chuàng)新的非競爭的市場。下表即為校企合作開發(fā)課程中學生進行設計調(diào)查后得出的小家電產(chǎn)品――電熱水壺設計因素框架結(jié)構(gòu)表。
表1 電熱水壺設計因素框架結(jié)構(gòu)表
四、引入設計過程控制評價體系。
改變以往以結(jié)果論英雄的課程評價方法,實行設計過程評價標準,每個課時段對應相應的產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵流程,以企業(yè)標準來實施評價,評價系統(tǒng)更為客觀、科學、合理,同時提升學生對設計的正確認識。
總結(jié)
在《關(guān)于促進工業(yè)設計發(fā)展的若干指導意見》(工信部聯(lián)產(chǎn)業(yè)[2010]390號)中提出要促進工業(yè)設計加快發(fā)展,加速推進新型工業(yè)化進程,推動生產(chǎn)業(yè)與現(xiàn)代制造業(yè)融合。未來工業(yè)設計的發(fā)展前途不可估量,如何使工業(yè)設計教育順應設計產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展,這就要求設計教育者必須要站在更前瞻、更系統(tǒng)的角度去斟酌和思考。筆者希望通過探索型產(chǎn)品設計教學方法體系的研究和實踐,能夠使教師、學生開放思維,不斷實現(xiàn)由傳統(tǒng)的陳述性知識傳授方式向過程性知識、全局性知識探索求知方式的轉(zhuǎn)變,培養(yǎng)適應現(xiàn)代市場需求的設計人才。
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Research on the exploratory teaching system of industrial product design
Lei YongMiaojun Li
Abstract: At present, the industrial design education can not meet the actual market demand. With the help of school-enterprise cooperation platform, enterprise-based real design projects, the article researches teaching method of industrial product design, proposes the exploratory teaching system of industrial product design, achieves the reform of teaching content and methods, teaching links, teaching evaluation and other aspects.
Key words: Industrial product design; Exploratory teaching
第一作者信息
姓名:雍磊
性別:女
族別:漢
職務:教師
職稱:助教
篇10
產(chǎn)品的“體驗設計人性化”是當今設計界一直以來所遵循的一個發(fā)展目標,同時也為消費者追求更好的體驗設計提出了更多的可能性,它是后工業(yè)時代頗為明顯的特征,更是工業(yè)文明發(fā)展的必然產(chǎn)物和最優(yōu)結(jié)果。作為體驗基石的產(chǎn)品也已不再以一種單純的物質(zhì)形態(tài)存在,而是更加注重人際互動,以形成良好的互動體驗。這就要求設計師應當把產(chǎn)品當作人來對待,用一種換位思考的角度,從使用者的心理上謀合人們的欲望,滿足人們的需求,進行更加深入的設計。
1影響體驗設計的因素
影響體驗設計的因素很多,形態(tài)、色彩、材質(zhì)是產(chǎn)品外在的表現(xiàn)形式,技術(shù)則以其為基本載體顯現(xiàn)其中。這當中不僅隱含著社會人文特色,還傳達著產(chǎn)品的基本信息,使其形成體驗前的感受與價值認可。產(chǎn)品色彩通過視覺刺激帶給人視覺感受,它所傳遞出來的情感性反應調(diào)節(jié)人的感知產(chǎn)生積極或消極影響。材質(zhì)是材料和質(zhì)感的統(tǒng)一,是產(chǎn)品不可或缺的外在屬性,是產(chǎn)品的物質(zhì)承載者。技術(shù)則是人類生產(chǎn)力水平進步和發(fā)展的重要標志,對產(chǎn)品來說是功能的有效體現(xiàn)。
產(chǎn)品的基本形式語言就是由產(chǎn)品的形態(tài)、色彩、材質(zhì)、技術(shù)等這些因素決定的,而體驗預知并非形態(tài)、材質(zhì),色彩、技術(shù)等單一作用的結(jié)果,是其需要相互作用、相互影響形成的有一定信息量的語言形式。體驗預知的形成是通過這種語言信息包括視覺、觸覺的基本感知器官在內(nèi)與人建立關(guān)聯(lián),從而使人的心理感受達到共鳴效果,使其達到對社會文化認知的認可。體驗預知具有一定的整體性、差異性、模糊性。它不是具體的而是形象化的,是停留在表層的體驗形式。體驗預知是一把雙刃劍,存在積極和消極的方面。其決定因素則是多方面的,它不僅受到人的影響,也有地域、文化等因素的制約。
2體驗設計對于設計師的要求
站在用戶角度思考問題、解決問題,再進行產(chǎn)品設計是設計師必須要遵循的規(guī)程,只有這樣才能將產(chǎn)品的內(nèi)在寓意及情感表現(xiàn)得淋漓盡致,這樣也更能迎合使用者內(nèi)在情感上趨于安全、舒適、親切的心理活動需要。設計師設計產(chǎn)品最終能否達到用戶使用標準,使用戶獲得滿足舒適宜人的體驗是衡量產(chǎn)品設計成功否的標志之一。當今設計領(lǐng)域是一個以產(chǎn)品體驗設計作為出發(fā)點的設計大環(huán)境,對于設計的不斷完善和發(fā)展,設計產(chǎn)品更要求充分考慮用戶可用性為目標,以用戶體驗目標為出發(fā)點進行設計。
優(yōu)化人與產(chǎn)品之間交互的關(guān)系是在產(chǎn)品的交互設計中始終要遵循的問題關(guān)鍵。因此,交互設計師在設計之初,使用戶在使用產(chǎn)品時能有舒適宜人、輕松愉悅的享受感。一份交互設計若能達到令顧客滿意、令用戶愉快、有趣味、有用途,不但富有美感、還讓人有成就感及讓人得到情感上的滿足這樣的要求,它不僅提高的是用戶與產(chǎn)品互動的品質(zhì),更是凸顯了產(chǎn)品的價值和內(nèi)涵,大大提升產(chǎn)品的檔次和水準。來自荷蘭工作室Atelier010的創(chuàng)意,書蟲書架(BookwormShelf)帶給大家一種悠閑的生活方式,隨手畫出的首尾相連的環(huán)狀,卻能將書架和沙發(fā)這兩種家具融合在一起,你不僅可以舒服地躺在上面,還能夠充分利用儲物的空間精心布置你的書櫥,很好地將產(chǎn)品本身的用途凸顯,還將使用方法詮釋了出來,營造了情趣和氛圍的同時增加了體驗和互動,充分體現(xiàn)了人與產(chǎn)品的交互性這一理念。
3結(jié)語