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改革开放以来我国的经济高速发展,科学技术也在随之飞速地进步,通信行业的的竞争愈演愈烈,人民的生活水平显著提高,对物质文化的要求也在不断提高。人们对产品的要求不再仅仅局限在质量方面,产品是否具有创新性,外观造型是否美观这些因素也越来越决定着产品市场的占有率,工业设计在当代受到前所未有的重视。
工业设计是现代社会新发展起来的一门学科,它是随着社会的发展和人类文明的进步逐渐发展而成立的学科,是现代社会对美学追求的表现。抛开过去人们对产品质量的关注,工业设计在如今社会上更是成为占据市场的关键因素,它在现有的物质条件下创造出更能满足市场要求的产品,把产品的物质需求和外观要求进行完美的结合,给消费者带来良好的体验以适应市场的需要。
工业设计是社会进步的重要体现。在1980年巴黎年会上国际工业设计协会联合会(ICSID)把工业设计定义为:“就批量生产的工业产品而言,凭借训练、技术知识、经验及视觉感受而赋予材料、结构、形态、色彩、表面加工及装饰以新的品质和资格,叫做工业设计。”产品的设计目的决定着工业设计的原则,产品的设计是为了满足消费者的需求,迎合市场的需要,工业设计的原则也就是实用、美观、创新性和经济性,做到质量和美学的良好结合为原则。
在工业设计的过程中,人机工程学的应用也占据着重要的地位。“人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的因素;研究人、机器及环境的相互作用;研究在工作中、家庭生活中和休闲时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。”人机工程学主要研究两个方面的内容:人机系统和人机界面。主要是良好的处理人、机器和环境之间的关系,为解决产品的可操作性服务。
工业设计是随着政治、经济、文化和科学技术水平的发展而发展的,工艺的进步和新材料的开发是工业设计的基础。工业设计为社会带来了不可估量的社会效益和经济效益,受到各行各业的重视,然而工业设计在国内外的发展状况各不相同。
在国外,工业设计被有些国家强制推行并具有法律的制约,对于企业来说,他们积极利用工业设计带来的良好商机来增强竞争力,积极地进行产品的开发和设计,苹果公司在世界的影响力便是一个典型的例子。工业设计在世界上已经是各国加强竞争力的一个有效途径和平台。在国内,工业设计正在随着经济的发展而迅速的崛起,政府相当支持设计机构模式,专业的工业设计公司也在全国各地迅速发展,“中国制造”也在向“中国创造”一步步地迈进,我国的工业在国际市场中的竞争力也大步提高。
随着社会的发展和科技的进步,通信产品设计周期在大大的缩短,设备的操作性和功能越来越丰富,然而产品的外观设计却跟不上产品功能的步伐,设计单调而缺乏创新;厂家之间为了寻找捷径相互借鉴抄袭同类产品的外观和形式,国内的产品同质化现象愈发严重。相对于国内工业设计的发展,国外的产品外观和质量同步发展,在保证外形简洁新颖的同时还不断在材料上研发和创新,工业设计达到了很高的水平。于是越来越多国内的设计厂家纷纷开始抄袭国外产品的设计,导致中国的“山寨”产品日益增多。我国的工业设计的发展步伐便相对落后,工业设计的研究与发展也就迫在眉睫了。
现如今国内的通信产品的设计压力越来越大,企业大多以生存为目的,多数在仿制国外的产品。而要想设计出能够占有大的市场份额,并且受到良好的社会效果的产品,要通过充分而深入的市场调研、设计定位、创意构思、设计效果图、模型制作等过程,每一个步骤都要进行详细的分析和实施。还要将原本的工程结构设计转化为工业设计,使设计充分的结合艺术元素和大众的审美,把产品的质量和外观统一起来,并充分考虑人机工程学、美学、设计心理学等设计因素,还需要充分了解符号语言、价值概念和市场营销的理论知识,最终才能得出一个完整的产品设计。
设计心理学是建立在心理学基础上,是把人们心理状态,尤其是人们对于需求的心理,通过意识作用于设计的一门学问,它同时研究人们在设计创造过程中的心态,以及设计对社会及对社会个体所产生的心理反应,反过来再作用于设计,起到使设计更能够反映和满足人们的心理作用。
说到这里,就需要解释下产品的功能和可用性的问题。功能是指该产品能做什么,而可用性是使用者理解它如何工作和如何使它完成工作的容易程度 ,一个好的功能可能因为可用性差而导致性能低。对于一个产品而言,功能必然是第一需求,所有的设计都要以用户为中心,用户的体验尤为重要,再美观的产品只要不好用,它就是失败的设计。
产品造型是指产品的外观在空间的视觉表现形式,漂亮的外形,精美的界面能提升产品的外在魅力,并最快传递视觉方面的各种信息。在进行产品造型时,应从功能、构造、视觉这三个方面来考虑,结合材料、结构、工艺等元素,美的物品更好用,视觉的传达要符合产品的特性、功能与使用环境、使用心理等。
美不存在绝对的标准,但是有一些指导原则:比例与尺度、统一与变化、均衡与对称、稳定与轻巧、节奏与韵律等,这些原则可以指导设计人员设计出具有一定概率的合格产品。除了上述因素,还需要考虑色彩设计过程中设计心理学应用。色彩的心理影响和感情象征虽然因人而异,但在总体上,有一个反映用户心理的基本倾向。色彩的主观性是结合一个人的思想、感情和行为的方式赋予色彩的含意。 心理学研究表明,人们的色彩感觉中鲜明地表现出主观情绪成分,红色使人兴奋,蓝色宁静,黄色欢快,黑色肃穆,紫色华贵,绿色青春等。设计心理学中产品的情感设计分为三个层次:本能水平设计阶段、行为水平设计阶段、反思水平设计阶段。情感化设计必将是未来设计的一个趋势,对一个产品而言,用户所体验的并不只是审美与功能的设计,也附加着文化、社会、历史等多因素的体验,“所有伟大的设计,都是在艺术美、可靠性、安全性、易用性、成本和性能之间寻求平衡与和谐”。
目前通信领域产生了好多优秀的产品,如苹果公司的通信设备。苹果手机的设计可以说是将米斯.凡德罗提倡“Less ismore(少即是多)”的观念充分运用,无论是iPhone、iPod还是iMac,在苹果的产品上看不到一个多余的按键,简单至极。苹果产品设计合理到位,从产品的选材,设备圆角的弧度,边缘的手感,精妙的icon设计,到看不见的底层效率、甚至包括灯光亮度颜色不那么重要的小角色都经过高标准和严谨的设计,力求每一个细节都能保持水准,并与整体协调。从线以及形状上可以说是现代主义设计,比如正四边形,比例控制良好的矩形,在此基础上引入圆角,引领了时代的风尚。
苹果手机的设计外观简洁,功能强大,它不是在形式追随功能亦或是功能追求形式上面权衡,而是在二者之中取得了一个平衡点,使二者都能满足消费者的需求。苹果的设计并不局限于产品外观,它的每一个环节都为消费者的体验精心打造的,任何环节都不让顾客感到迷茫或失望,用户拿到产品后,不需要看说明书便知该如何使用,无论是小孩或老人,都可以在苹果手机上找到属于他们的使用方式,用起来得心应手。在此基础上,它每一次的推陈出新,对旧版本功能的改进,都为用户准备了超出预期的惊喜。消费者了解产品的存在,去购买商品,并在生活中使用,苹果手机是以“为用户进行设计”为目的来推出每一件新产品。正因如此,它才得以在全球畅销,深受用户喜爱。
目前产品向多样化发展,企业要在竞争中产生优越性就要充分投入在产品设计之中,把消费者放在第一位,站在消费者的角度,为其进行设计,并设计出具有自己特色的产品,给消费者一种产品强烈的品牌识别性,使产品在消费者心中留下深深的印象,这样才能在消费市场占据一席之地。
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从创意管理的观点来看,有时小小的相互触动有可能会透过反馈的作用而扩大效益,转化成突破性的机会!今天读文网小编要与大家分享:产品设计流程实例说明相关论文。具体内容如下:
产品设计流程实例说明
设计开发流程:
由于一般的厂商普遍对于生产品质管制与研发技术相当地重视,加上信息的快速流通,使得各家同类商品在性能与品质上的差异已逐渐地缩小,虽然工业设计的基本观念是“Form Follows Function-造形即机能“,但面对市场商品的多元竞争压力,工业设计更需从另外一些不同的角度去“将市场的竞争与需求转换成产品的新造形,新趣味以提升具有吸引消费者的附加价值”-扮演着创造新价值的角色(Creating Value)正如台湾在产品设计上的策略所强调的便是Innovalue!
一个新产品的在设计开发,大概可分为三个阶段即“问题概念化,概念可视化,设计商品化”。
对企业而言在展开工作时,会将内部各机能别的单位与专业人员整合起来,委外设计时,企业外部的设计公司则会扮演其中某一环节的工作角色以发挥其功能,不论是在企业内进行或以外包的方式展开,各部门,组织间的沟通与相互的专业尊重,将会是执行的重点与关键,现以案例-电冰箱的设计流程来加以说明。
Concept Definition 问题概念化:
首先针对将要设计发展的产品作全盘性的了解,透过信息收集与市场调查的方法,去探询市场上同类产品的竞争态势,销售状况及消费者使用的情形(包括的操作的习惯,使用后的抱怨点与对新功能潜在的需求)还有市面上的流行事物。在分析评估后得加上公司发展策略的考量,以企划出新产品的整体“概念”!
这样的概念通常是以文字格式来作叙述,会将“市场定位”,“目标客层” ,“商品的诉求”,“性能的特色”与“售价定位”作定义式的条列描述
概念的形成的过程是需要信息,经验与转换的能力,亦就是如何将信息情报转换产生市场上有意义的创意方向!通常我们会举行Focus Group群体座谈会,针对现有竞争的产品与及将推出市场的设计概念提案,与顾客直接面谈,将消费者的需求作了解与澄清,并对设计方向提供建议与决策的依据!
由于网络与信息系统的快速发展,今天只要有心想去收集市场相关的信息,对于所有的厂商与设计公司来说,机会成本与信息的涵盖面都会是相似地相同的!但由于组成的设计开发团队,各有其企业文化及产品策略的背景;所形成决策的主管其专长,喜爱与品味也不会相同,再加上每一个设计开发团队的创意活力不会相当,所以解读推研出来的概念与方向必然不同!
这个阶段的工作不应该是由某一个部门完全来负责与执行,而不去与其它专业别进行沟通互动;因为从创意管理的观点来看,有时小小的相互触动有可能会透过反馈的作用而扩大效益,转化成突破性的机会!
图1:举行市场调研,透过Focus Group群体座谈会来收集消费者的信息。
图2:针对冰箱把手的造型提案与消费者作喜爱度的调查,以了解其接受度与造型发展趋势
在进行概念可视化的工作前,应该要有类似以下的一些基本分析资料与步骤,例如:
--产品企划书(含产品策略与规范Innovation Strategy)
--产品技术发展趋势与产品的功能特性(Technology Forecasting & Sales Point)
--竞争分析(Competitive Analysis)
--流行趋势的分析(Fashion Trend)
--使用者接口的探讨与人因考量(Human Factor & Ergonomics)
--创意发想的互动(Brainstorming & Concept Generation Activities)
--定性分析与归纳(Marketing Research)市场调研与信息的收集分析。
Idea Visualization 概念可视化:
设计师的工作便是将市场的语言(即商品企划)转换成可可视化的具体形态,通常是透过图面(2D Drawing)或模型(3D Mock up),将概念表达设计出来;设计的想法是否能符合目标客层的需求,捉住消费流行的趋势,用“眼见为凭”的图面或模型是作为其它部门进行沟通与评选最方便的方法,还可以再透过市场调研的方法,将这些具象的结果直接询问目标客层以收集消费者的喜爱反应,再将这些所进行的调查,评选结果加以统计分析,作为最终决策的依据!
图3:概念构想图:设计效果图,将市场调研的方向转换成设计图
图4:冰箱内部设计计算机仿真效果图,透过计算器将新产品设计构想建构成3D模型,以作为决策的依据
构想可视化的是设计师最核心的任务,其设计结果的好坏与设计师的美感,创意实力及经验有关!通常在具有创意出众人士的身上,会具有倾向于逆向思考的个性特征,与高度容忍模棱两可的双重标准,因此即使由于计算机的发展使设计师在进行可视化的工作有了“质与量”的改变,但整体的组织运作要能够尊重设计专业,并给予设计师某种程度的自由,才能使他们发挥创意的活力与能量!这种对创新的期待与需求,一直是各组织在探讨的课题—“甚么样的设计管理模式才会是有效的!”
在决策评选时,对创意是否独具慧眼又是另一项的”知识”与”智能资本”,可以以网络来整合资源与意见,将可视化的工作作成知识互动与垂直整合分工,让创新的专业产生量变以致于质变,以提升创新的效益!比如要在美国贩卖的电冰箱,中国的设计师如何来参与设计发挥功能?便是有趣的经验与需要知识互动的工作!
图5:冰箱外部设计计算机仿真效果图,透过计算器将新产品设计构想建构成3D模型,以作为决策的依据,此3D MODEL可作直接提供加工制作外观原型样机(Mock up)
图6:-mock up外观设计原模型样机
Mass-production 设计商品化:
从市场调查转换成具体的设计成果,最重要地目的便是要赶快将消费者所喜爱的设计方向与具有竞争潜力的商品,大量生产出来并加以销售!量产工作的完成需要经过机构设计,原型样品(Prototype)的检讨确认与模具的设计开发之间的相互配合,才可将设计付诸实现。由于有上下工程的关连性,因此设计师所设计的成果,能否具有生产可行性,并且能顺利地被后工程的人员直接加以应用,便是一项非常重要的Know How!
-商品化对设计师而言是非常关键的!其目地是将创意的结果转换成符合生产条件的过程!不能的生产的创意,便不能称之为“好的设计”!
量产上市的产品一开始便应该计划好透过其设计的特色建立其品牌的识别(Product Identity),更刻意地与销售Event相搭配!让设计更接近市场与消费者!
新产品上市后透过行销所产生的消费效应,又可能会形成下一个概念化的因果互动与转换的改变开始,所以设计绝对会受到人,时,地,物的影响,好象形成了演化与混沌的现象,一直要时时进化向前!
图标7 &8:产品的价值表现在细节造型的处理与生产的品质
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虚拟现实技术的核心技术之一就是远程服务,在传统的图书馆中,开展活动的时候要进行现场交流,读者和用户都要亲临图书馆现场才能够体验到活动的气氛,通过现场交流的方式可以让用户对图书馆举办活动的主题理解更为深刻,但是也存在一定的局限性。今天读文网小编要与大家分享的是:虚拟现实技术下数字图书馆的应用研究相关论文。具体内容如下,欢迎参考阅读:
虚拟现实技术下数字图书馆的应用研究
1.1对虚拟现实技术内涵的分析
所谓的虚拟现实技术(Virtual Reality)就是对VR的简称,也被称为幻真或者灵境。虚拟现实技术是以计算机技术为载体,通过计算机的软件和硬件功能构建出一个具有虚幻意境的3D空间,给人处于一个真实环境的感觉,是一个看似真实的模拟环境,通过传感设备和用户自身的感觉,使用人的自然技能考察和操作虚拟世界的物体,获得相应看似真实的体验。在虚拟现实技术的操作过程中,人不仅仅是屏幕外部的观察者,也是实时数据源的形式,是虚拟现实环境中的行为主体,虚拟现实技术的出现,为人们提供了一种全新的人机交换方式。
1.2对虚拟现实技术特征的分析
虚拟现实技术的主要特征主要分为四种,即多感知性、交互性、构想性以及浸没感。其中,多感知性指的是虚拟现实技术可以给人很多感知能力,如运动感知、视觉感知以及先进的味觉感知。虚拟现实技术的交互性指的是用户对模拟环境内事物的可操作程度和得到反馈的自然程度。虚拟现实技术的构想性指的是该技术可以给用户提供广阔的思维空间,让用户感觉自己处于一种真实的环境中,可以构想出客观不存在甚至是不可能存在现实生活中发生的虚拟环境。虚拟现实技术的浸没感,也叫做临场感。临场感主要指的是用户处于虚拟现实环境中的真实程度。
在互联网环境下,数字化图书馆和传统的图书馆相比,数字化图书馆具有网络化的特征,更加方便用户的阅读。但数字化图书馆相比较传统的图书馆来说,还缺乏交互性和可视性的特征,在人机互动上远远不如传统的图书馆,这种情况的存在,使得数字化图书馆的服务质量得不到进一步的提高。数字化图书馆和传统的图书馆相比,最明显的不同之处就是数字化图书馆没有“馆舍”。
因此,在数字化图书馆中引进虚拟现实技术,充分利用虚拟现实技术的虚拟空间特征和人机交互特征,利用虚拟现实技术创建出一个虚拟的图书馆馆舍,让数字化图书馆的用户可以体验到馆舍的存在,用户在漫游虚拟空间的同时,实现和三维环境的互动,让用户增强数字化图书馆的体验感。用户在漫游数字化图书馆的过程中,可以直观地了解到图书馆的布局和结构,可以通过虚拟现实技术直观地获得交互的咨询服务,充分地体现数字图书馆的真实性。
3.1虚拟现实技术在图书检索上的应用
在数字化图书管中,图书检索是图书馆的一个重要服务环节。在数字化图书馆中引入虚拟现实技术,可以让用户直观地了解到图书的类型、出版名称、作者、以及出版社等重要信息,用户可以直接模拟展示、免费下载、三维阅读。虚拟现实技术的职能检索可以减少用户的搜索次数,通过智能动画反映的方式,更加吸引用户的眼光。
3.2虚拟现实技术在导读中的应用
在数字化图书馆中引入虚拟现实技术,可以完善数字化图书馆的导读功能。在传统的图书馆中,在实施导读工作的过程中,需要对用户进行适当的入馆教育,让用户对图书馆的构造有大概的了解,并向用户适当地推荐一些书籍。通过虚拟现实技术在数字化图书馆中的应用,可以直接实现对图书馆网络资源的调用,实现个体化以及多样化的导读。虚拟化现实技术可以构造出一个虚拟的导读和咨询平台,让用户可以迅速地掌握数字化图书馆的服务信息和服务内容,大大地提高了导读工作的工作效率。同时,虚拟现实技术在数字图书馆中的使用,实现了人机交互,可以让用户更为全面地了解到数字化图书馆的工作流程。
3.3虚拟现实技术在远程服务上的应用
虚拟现实技术的核心技术之一就是远程服务,在传统的图书馆中,开展活动的时候要进行现场交流,读者和用户都要亲临图书馆现场才能够体验到活动的气氛,通过现场交流的方式可以让用户对图书馆举办活动的主题理解更为深刻,但是也存在一定的局限性。在数字图书馆中引入虚拟现实技术,可以实现图书馆的远程服务。远程服务技术可以将图书馆所举办的活动进行大范围的扩充,只要有互联网覆盖的地方,都能通过远程服务技术让用户和读者参与到活动中,适应了放下时代的发展,也方便于用户。
虚拟现实技术在数字化图书馆中的应用是将来图书馆发展的主流,数字化图书馆引入虚拟现实技术以后,大大地提高了数字化图书馆的服务质量,为读者和用户带来了便捷服务,让数字化图书馆的资源得到了充分的利用。因此,在数字化图书馆中引入虚拟现实技术,是一种可行的方法,值得推广。
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虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统它利用计算机生成一种模拟环境是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:利用虚拟现实技术构建动画素材开发环境的研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
利用虚拟现实技术构建动画素材开发环境的研究全文如下:
摘要:多媒体技术与虚拟现实技术是当今计算机发展的必然趋势,如果将两者结合起来应用于教学领域会是一种有益的尝试。本文主要介绍了利用虚拟现实技术制作一个动画开发环境的思想和方法,目的是解决制作网络教学软件时动画开发依赖动画工具比较复杂以及传输速度较慢的问题.这个开发环境适用于非计算机专业的教师使用。
关键字:多媒体技术 虚拟现实(VRML) 动态链接库 计算机辅助教育
多媒体技术是当今计算机发展的必然趋势。它集计算机技术、音像技术和通讯技术为一体,具有良好的集成性。它使信息不仅作用于人的视觉,而且也作用于人的听觉,从而扩大了人对信息的摄入量,使得人机关系更加亲近。
虚拟现实技术(简称VRML)是一种具有真实感的高级人机界面,人们能够通过多种感官渠道与它进行实时交互。这种技术的应用前景是非常广泛的,在医疗、制造业、娱乐和教育等方面的应用也具有很大潜力。可以想象,如果你能够进入到具有沉浸感的,并且有多种感官反馈的虚拟境界中学习知识,无疑将使你的学习更为有效。
那么如何来构造这种虚拟现实的境界呢?VRML就是最佳的选择。什么是VRML,VRML是Virtual Reality Modeling Language(虚拟现实造型语言)的缩写。使用VRML,你能设计自己的三维虚拟空间、用你想象的任何东西来填充虚拟的世界。这些仅仅受限于你的想象力。VRML最让人兴奋的特点,是能够使你创建动态的世界和感觉丰富的虚拟环境;动画空间里的物体,使它们运动;在你的空间里播放声音和影象;允许使用者和你的空间进行交互;使用脚本来控制,改进你的空间。
不仅如此,由于VRML文件仅仅是一些数学表达式来描述交互式的3D世界,并且也不需要传输大量的图像文件,接受端在获得这些表达式之后,将自行进行计算、加工、作色等处理,然后即显示成3D图像。因此,它在网上传送的信息量将大为减少,这样就解决了网络传输速度的瓶颈问题。这样就能够使你在Internet上创建动态的世界和感觉丰富的虚拟环境。
综上所述可以看到,如果能够将虚拟现实语言(即VRML模型)应用于计算机辅助教学软件的开发中将会是我们在教学方法上一次有益的尝试,但是对非计算机人员来说学习该语言的学习是非常困难的,我们制作这个动画开发环境就是想让教学软件的开发主体-----任课教师使用方便,只需填入参数便可生成需要的动画了。
1.1 面临的四个问题
通过研究分析,发现摆在我们面前的问题主要有四个:
(1) 如果想使一个VRML模型适应不同的用户需求,该模型就必须是按用户要求动态生成的。如根据用户输入的长、宽、高生成相应的长方体模型。采用什么办法?
(2) 在模型数量越来越多的情况下,必须具备一种管理模型的机制,能有效的组织和管理众多的模型。是利用数据库还是别的什么技术?
(3) 为了保持该系统的稳定健康的发展,必须能及时给系统补充新的模型,并对以往开发的旧模型进行及时更新。那么网络是不是我们最好的答案?
(4) 对于按用户要求动态生成的VRML模型,必须提供一种方法将其应用于教学软件开发环境中,如VB、Authorware等。这种方法是什么?
1.2 四个模块的确立
基于上一小节的分析,我们将该开发环境的设计分解为四个模块进行处理:
※VML(VRML Models Library) 构建机制的设计与实现
※VRML代码引擎的设计与实现
※VML网站建设
※利用VB或Authorware开发基于VRML的课件
首先使用者利用VML将用户提出的要求(VRML节点的参数)传给 VRML代码引擎,由引擎生成相应的VRML代码,再通过VML将生成的代码返回给使用者。然后使用者将得到的VRML代码应用于其教学软件开发环境中。同时,使用者还可以不断的通过VML网站对VRML引擎进行丰富和更新。
2.1根据用户提出的要求动态生成VRML模型
对于这个问题,有三点是值得注意的:
(1) 用户提出的要求应该是合理的要求,或者说是符合客观规律的要求
因为显然如果用户要求系统为他生成一个上底面半径为3,下底面半径为4,高为5的圆柱体,系统恐怕永远也办不到。因为现实中,圆柱体上下底面半径相同。这就要求我们必须为用户提供一个预定义好的输入界面。例如对于圆柱体,系统只提供底面半径和高两个输入接口。
(2) 动态生成参数输入接口
在研究VRML时,我们发现VRML本身只是一种描述三维虚拟空间的文件。而实际的三维模型的绘制工作由相应的VRML浏览器完成。因而,我们考虑是否可以给出一个参数接口描述文件,由系统读入、分析,然后动态生成参数输入接口。通过对VRML的初步学习,我们发现一个VRML模型需要的参数大体分为三种:数字、文本、布尔值。针对这三种参数我们给出了如下的参数描述定义:
数字 :N,Caption,MinValue,MaxValue,InitValue
文本 :T,Caption,InitText
布尔值:B,Caption,TrueText,FalseText,InitValue
其中各定义的意义如下表:
有了参数描述文件,我们又编制了相应的解释描述文件并生成接口的程序。
(3) 对于生成的VRML模型,用户是想将其独立应用,还是组合到其他模型中去。 对于这两种使用方式,最终的VRML代码是有一些区别的。因此,必须提供对于该问题的选项以保证生成的代码具有针对性。在我们的系统中具体的实现方法是如果用户想将生成的模型组合到其他模型中去,他只需要将生成的代码拷贝到剪贴板,然后再复制到他所在的VRML编辑环境中去。如果他是用于另一种目的,则系统将生成的代码自动进行包装并保存到用户指定的 .wrl文件中去。
2.2 组织与管理大量的VRML模型
随着模型(代码引擎)的不断开发,其数量也会越来越多。在这种情况下,就要求我们设计出一种能有效地组织和管理众多的模型的机制。我们首先想到用数据库来管理。但经分析发现,如果数据库能根据用户的要求返回模型,那这种模型必然是在数据库中已经存在的静态模型。如果考虑到用户的各种要求,这个数据库必然会无限膨胀以致失去其数据库管理所具有的任何优点。通过分析决定借鉴当前应用软件(例如3D MAX)比较流行的管理机制——插件。这种机制就是将一类模型组织为一个插件(即为VRML代码引擎)放到系统下。每次启动系统,系统会自动将其目录下的所有插件装载到系统中来扩充自己的功能。可以想象采用了这种机制,肯定会极大地提高系统的扩展性与开放性。我们受到Windows编程中的“回调函数”思想的启发:一般操作系统都是由系统提供函数,由程序来调用,而回调函数则是由程序提供函数,由系统调用,方向刚好相反。
这样,我们的插件(VRML代码引擎)也被设计成能够提供一些标准的例程(回调函数)来供系统来调用。其与系统协作的机理如下图( 图1 ):
这些例程包括:
getLibName 返回该插件所代表节点库的名称
getNodeNameList 返回该插件所提供的模型列表
getArgs 返回当前选中模型的参数描述定义
checkArgs 核对用户的输入是否正确
processArgs 利用代码引擎生成VRML代码
根据以上机理,我们编制了系统“诺德发动机(Node Engine)”;而插件则是制作成DLL(动态链接库)形式。之所以采用DLL这种形式,是因为我们可以利用DLL的输出例程及其动态调用机制模拟回调函数。 鉴于Delphi 4 集成开发环境是真正的面向应用程序设计全过程的可视化应用程序开发环境,其提供的大量实用工具可以使开发人员很容易地实现和完成复杂的功能。因此我们选择Delphi 4作为我们的系统及插件的开发工具。
最后我们通过实例验证了上述机制的可行性及实用性。另外补充一点:由于插件开发采用了DLL方式,所以只要其提供了符合规则的例程,至于使用什么开发工具开发则是无关紧要的。因此说,为了在极大程度上得到第三方开发人员提供的支持,该系统在开放性上做出了有效的努力。
只有不断变化、更新的事物才最具有生命力。由于我们的系统采用了插件机制,因此对于模型的更新与补充是相当方便的。只需将新的插件替换老的插件即可。问题是新的插件从何而来。最好的途径当然是利用Internet。这就要求我们首先要建立一个VML网站,其次在系统中提供一个连到网站上的接口。对于后者,实现的方法非常简单,只需在系统中提供一个连到VML网站的快捷按钮即可。
VML网站的建设有两点是很重要的。第一应使访问者感受到该网站与其他网站的区别,即应体现出VRML的存在。第二对于众多的插件,应分门别类加以管理,也就要合理安排超级链接。在网站的实现中,我们用Java编制了动态菜单来实现对插件有效的管理。
至于如何体现VRML的存在,我们在网站首页用VRML编写一个简单的三维场景。但是VRML是用VRML浏览器播放的,在IE中,三维场景与网页其他部分会被VRML浏览器分隔开,不利于整体效果。为了解决这个问题,我们对VRML浏览器进行研究发现其描绘三维场景时使用了Microsoft公司的DirectX技术。在DirectX中有一个组件DirectAnimation是专门用来配合DHTML(动态HTML)制作网页二维和三维动画的。
因此我们便直接使用该组件构造用来模拟VRML的三维场景(如 图 2)。对于如何在网站上组织管理插件,我们用现今非常流行的Java语言编制了动态菜单来管理。之所以称之为动态菜单,是因为菜单的所有菜单项均是根据一个外部描述文件来动态生成。生成的菜单(如图3)。
有了动态菜单的管理机制,当网站中插件有了变化时,维护人员便可以在最短时间内,最有效的对连接插件的超级链接进行维护。
该课题是在认知心理学理论,教学设计原理的指导下,在多媒体技术、VRML语言、网络共享交互技术的基础上开发出来的。本软件的目的就是为了简化VRML模型制作过程,以便广大教师,特别是非计算机专业的教师应用模型开发课件。教育是一个永恒的话题,也是一门永无止境的科学,在众多教育工作者的共同努力下,它必将会绽放出更为璀璨绚丽的光芒。
参考文献:
1. [美]Andrea L.Ames VRML 资源手册 电子工业出版社
2. [美]Richard C.Leinecker Visual J++ 宝典 电子工业出版社
3. 詹里 Delphi 4.0 新起点 机械工业出版社
4. 李元泰 Windows 程序设计实现 电子工业出版社
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美术的范围非常广泛。从大的方面说,它可以大体分成观赏性艺术和实用性艺术两种类型。 从观赏性艺术来讲,它主要包括绘画和雕塑两大类。而绘画,由于它使用的物质材料和工具的不同,又可分成中国画、油画、水彩画、水粉画、版画、素描等画种。雕塑也有圆雕和浮雕等多种形式,所用材料则有石、木、泥、石膏、青铜等。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:美术资源导入虚拟现实引擎的方法研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
众所周知,近年来,虚拟现实技术特别是虚拟漫游技术已经广泛应用于各行业的多个领域,如虚拟数字城市、工业产品展示、虚拟教育训练、虚拟建筑室内外设计、测试游戏开发等。目前,虚拟现实市场中比较主流的制作软件有virtools,unity,VRP,quest3D等。在虚拟软件的具体实际制作中,有一些经验想与大家在此分享,希望能帮助大家更高效快捷的完成教学课程和项目制作。
在导入虚拟现实引擎之前,美术资源包括模型,贴图,动画,声音都需要在外部软件制作,主流使用的图形和音效软件包括photoshop ,3ds max,cooledit等。在具体运用中,三维软件需导出固定的格式或者使用插件与引擎进行对接, 在此文章中的导入均默认为3ds max软件。
在模型制作方面最好使用三角面和四边形面进行创建,这样能有效的避免在三维虚拟现实引擎中出错问题。在导出前确定合并与分离的需求,目前引擎不具备编辑美术资源功能,使用Reset Xform命令重设XYZ轴向和多边形的法线信息。
模型需要贴图来给予生机与色彩,在贴图搜集过程中,重复的贴图尤为重要,虽然互联网上贴图资源库非常强大,但在具体使用过程中,贴图需要按照自己想法进行修改和制作,需要使用photoshop滤镜中的位移命令来进行贴图重复性制作。例如,本身为512*512的贴图,裸眼无法识别此贴图是否无限延续,位移256个单位就能看出端倪,如果贴图无缝将不会出现任何的问题,如果出现明显的接缝,需要使用仿制图章工具或者修补工具进行涂抹编辑。
涉及到复杂材质,使用shell material壳材质和Mulit/sub object多维子材质,在这里说的壳材质是用来表现烘焙贴图的效果展示,多维子材质则是为了在引擎中能够更多的使用重复贴图保证在引擎里的纹理清晰。
将渲染出来的图作为贴图再反贴回去,这就叫贴图烘焙技术。在3dsmax中的烘焙贴图可以使用默认渲染器和高级渲染器两种。
使用默认的渲染器,打开灯光菜单中的默认skylight天光,并打开cast shadows投射阴影项,并可以投射比较柔和的天光效果,这样的方法可以制作一些场景中单独的体积比较小的物件,包括电脑,座椅,沙发,柜子等,因为它们有光感,有小的细节变化,但不会整体的影响到大的场景效果,也能够局部的去控制贴图的尺寸和效果。如果要导入引擎需要烘焙,选物件,打开键盘0键render to texture渲染到贴图,并确定烘焙的是你分好的1通道UV还是电脑将要帮你分的3通道UV,选择贴图发布类型为completemap完整贴图模式,保存文件,路径和调节padding溢出像素加大值,完成后点击render渲染得到贴图并点击吸管去拾取视图中物件,材质球变成shell壳材质。
如果使用高级渲染器vray烘焙,理念大致相同,如果模拟太阳光照,使用Target Direct平行光束,点击选择vray shardow投射影子,选择F10打开渲染设置,打开vray间接照明渲染选项,为了提升速度调节参数样式为低,并勾选全局环境光设置,完成基础设置后,后面步骤大致同上。
两种引擎都能够接受多通道的贴图,只是支持形式不同而已,在为virtools做准备具体步骤中选择已经赋予完成的材质模型,给多维子材质到物件,烘培到壳材质,上部材质球用不同贴图为1通道的多维材质,下部分用3通道使用计算机自动计算的高级渲染器烘焙的completemap。在为unity做准备的具体步骤中不能够依附于壳材质,需要依靠一个模型付两套UV的方式,首先同样也是对1通道来进行多维子材质的指定,为了得到物件的灯光贴图,效果更好,使用烘焙选项中的vray灯光贴图,并且在设置好vray参数后,取消全局开关选项中贴图项的勾选,烘焙完成的贴图是一张有阴影变化与颜色溢出的图片,此图可以按照需要在Photoshop中调节变成灰度图或者增加对比度等调节。
virtools软件中能够很好的支持壳材质和多维子材质,unity软件则只支持多维材质,不支持壳材质。将完成的模型选择导出项,选择格式NMO,出现的对话框中选择导出成物件,选择路径为创建工程文件,在引擎视图中打开NMO物件,直接能够识别阴影和底部的纹理,可以通过右键菜单查看材质设置项,通过点击网格发现显示通道中多了一层,这就是3通道烘培的图片。unity导入前,视图中为通道为1的多维子材质物件,直接导出格式为FBX到工程文件Assets下,点击物件右侧出现的材质类型选择中选legacyshader传统着色器-lightmapped灯光贴图项-vertexlit顶点光照项,lightmap中选择加载3通道的烘焙贴图。
解决了一些关于贴图重复与光影烘培之间的问题,可以说制作项目的效率和精度均可以得到提升,同时,也更加便于修改美术资源和控制在虚拟现实引擎中最后想要达到的效果。
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人类社会经济在经历了农业经济、工业经济、服务经济等浪潮后,体验经济将会发展成为最新的主流。人们的物质生活水平提高到一定程度并且具有一定的消费能力是体验经济形态出现的前提条件,在这种经济状态之下,设计师提供的不仅仅是满足人们基本功能需求的产品,同时还要给消费者提供的是产品体验的舞台。以下是读文网小编为大家精心准备的:产品设计中消费群体的心理研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘 要:在现实生活的消费活动中,消费者经常以群体的形式对市场产生影响。这是因为人是生活在社会中的,不能脱离群体而单独存在,而且整个社会群体对人的行为有明显的影响。本文将消费人群划分为儿童、少年、青年、中年和老年,分别分析探讨了这些人群的不同心理特征和消费习惯,从而进行产品设计的指导。
关键词:消费心理;消费群体;产品设计
企业在进行产品设计和研发时,一定要充分考虑该产品所针对的消费群体,了解他们内心的情感和需求。下面我们就分别从几个不同的消费群体的不同心理来研究产品设计。
儿童消费群体主要包括从新生儿到7岁的儿童,受一些内部因素和外部因素的影响,这个年龄段的心理和行为变化幅度都是比较大的。在这一时期内,他们开始学习大量的知识,逐渐开始形成自己的认知能力、兴趣爱好和意识倾向,学会了思考问题,有了一定的理性认识。这个消费群体正是经历从生理需求向社会需求转变的过渡时期,他们的依赖消费慢慢减弱,到幼儿时期时都会具有一定的购买意识。从单纯的模仿型消费开始发展为带有个性的消费,他们的兴趣主要集中在对产品的外观、颜色、功能上,而对于价格、质量、材质等因素则并不关注,他们更注重的是产品给他们带来的童年乐趣和体验,留下一个美好的回忆。
(一)少年消费群体
少年消费群体主要包括从8-14岁的消费者,是儿童向青年的过渡时期,这类消费群体在心理和生理上都发生了较大的变化,有了一定的逻辑思维能力。他们要求受到尊重,希望能够按照自己的想法行事,在消费行为表现出不再愿意受家长的束缚,开始倾向于独立的购买自己想要的产品。另外,他们比较容易受到周围环境的影响,对新环境、新事物、新产品、新知识的接收能力都比较快,所以他们对一些产品的体验都保持比较好奇的状态,想要去尝试各种新产品,得到不同的体验。
(二)青年消费群体
青年消费群体一般被认为是15-35岁之前的人群,这类消费群体大约能占到我国人口的25%。这类消费群体他们已经积累了一定的文化知识,自我意识也开始成熟,道德观也已经比较完善,而且具备了一定独立生活的能力和经济能力,消费行动具有了意识性、计划性和目的性。他们善于追求个性、表现自我,希望自己买到的产品有突出的个性化特征,不希望与别人雷同,注重追求属于自己风格的产品。青年消费群体的消费心理还表现在追求时尚、追赶潮流、观念新颖。他们富于幻想、勇于创新,对各种新产品都具有强烈的兴趣和购买的欲望,这也只把购物局限在产品上,而是更加在消费过程中得到一个美好的体验和美好的回忆,青睐于具有交互性和情感型的产品。所以,一些为青年消费群体设计的产品,更应该注意产品带给消费者的情感和体验。
中年消费群体一般指35岁以上还没有退休的消费者,女性一般在55岁以下,男性在60岁以下。这个年龄段的消费者具有比较成熟的生活阅历,有稳定的生活方向和相对固定的生活行为模式,而且也拥有一定的积蓄,有着较大的消费潜力。他们可能不会完全按照自己的兴趣去选择产品,不会像年轻人那样非常注重潮流时尚,他们更注重的是往往是产品的使用性能,更倾向于产品的质量和耐用性,但这部分人多数也都比较注重生活品质,因此中年消费群体会关注比较全面的产品体验。
老年消费群体一般是指退休后的消费者,由于现在社会生活水平和医疗条件的不断改善,世界上很多国家都已经出现了人口老龄化的趋势,我国也即将要步入老龄化社会。随着老年人口的不断增多,我们也应该开始重视老年消费人群,注重老年产品的设计。首先,他们多会关注的是医疗保健、饮食健康、文化娱乐等方面的产品,所以在进行老年产品设计时,一定要融入保健的理念,让老年人享受到健康的体验。其次,与年轻人相比,他们对自己熟悉的产品和品牌会情有独钟,品牌忠诚度较高,具有强烈的怀旧心理,所以应该在老年产品的设计上应该比较保守,让产品能给老人带来熟悉、安全、舒适的体验;
再次,老年群体也非常注重产品的质量与功能,他们对于产品的颜色、款式、包装等因素并不在意,影响他们购买产品的更大动机是产品能否给他们带来方便,使他们感到舒适。比如针对老年人设计的老年手机,由于老年人身体机能的下降,他们的视力、智力、反映能力、操作能力等都有所退化,他们不再能像年轻人那样能敏捷的操作智能交互式的界面,他们需要专门独特的设计。按键简洁清晰、功能单纯、操作方便简单的老年手机正符合了老年人生理和心理的需求,让老年人轻松地感受到电子产品带来的美好体验。
本文主要研究的是消费群体心理与产品设计的关系,不同年龄层面的消费人群的消费心理都有着很大的区别,只有从不同心理特征出发,才能设计出更好的、更方便服务于大众的产品。
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随着人类社会文明的发展,产品设计已经从“机器大生产”转向“以人为本”的人性化设计,“人与产品”之间的关系已成为产品设计中一个重要环节,也是当今设计界热议的话题。下面是读文网小编为大家推荐的产品设计心理学论文,供大家参考。
摘要
随着设计向纵向发展,设计师考虑的因素也越来越多,分析消费者的心理状态和心理特征。唐纳德诺说心理学是‘设计必须反映产品的核心功能,工作原理,可能的操作方法,以及反馈产品在某一特定时刻的运转状态,设计其实是一种沟通,设计人员必须深入了解使用者并与之沟通。
关键词:设计心理学、以人为本、色彩、绿色设计
一、设计的概念与作用
设计是一种学问,是一个艰苦创业的过程,人成为设计最主要的决定因素。人不仅要求获得商品的物质效能,而且迫切要求满足心理需求。设计心理学属于应用心理学的范畴,是应用心理学的理论,方法和研究成果。解决设计艺术领域与人的“行为”,和“意识”有关的设计研究问题。设计心理学是以心理学的理论和方法手段去研究决定设计结果的“人”的因素。从而引导设计成为科学化、有效化、的新型设计理论学科。设计心理学的一个重要内容是消费者心理学,主要研究的是购买和使用商品过程中影响消费者决策的、可以由设计调整的因素。在二十世纪八九十年代,设计师们就意识到与消费者沟通的重要性,它们通过各种方式去沟通去协调,例如通过消费者意见反馈消费者信息,以达到设计物与使用者的协调,从而来设计出令消费者满意的产品。
唐纳德诺曼的《设计心理学》向海边弥漫雾气中的灯塔,给人一股温暖和信息的力量。其并不是在讨论某一问题和某一设计的秘诀和方法,而是在传递一种希望透过表象,一种直达用户内在需求的关怀,抓住本质,抓住用户需求和事物发展的本源。
设计是在设计作品的过程中有种让产品更美的崇高使命感,然而更多的产品脱离现实和用户,设计师的任务是用设计引导人们的生活和审美,而不是表达自己的理念。然而还有一种极端,就是为了易用性、科技的局限性而牺牲的绝大部分审美。例如诺基亚和苹果的例子,手机屏幕诺基亚坚持了多久?难道是诺基亚的技术不行吗?当然不是,那又为什吗是苹果先推出retina显示屏那?因为诺基亚尊重用户的习惯,却破坏了品牌在用户心目当中的投影,可想而知,品牌对于一个企业的重要性是不言而喻的。
二、“以人为本”的理念
设计师和客户都不是最终用户,在未来的设计市场中个性化、时尚化、身份化将成为设计的主题,以消费者心理元素为基础的设计必将成为新的发展趋势,以消费者为中心、以人为本的至上设计原则从未改变。但是,设计并没有要求人与机器零距离,除了满足功能和形式上的需要,还能满足生成的心里对“距离”的要求,优秀的设计可以通过影响消费者行为,在市场竞争中发挥重要作用。提倡“以人为本”的当今社会,产品设计的所有研究与时间都必须围绕着“人”,抓住消费者心理就会大大提高产品的附加值。
三、色彩的作用
在家居、建筑、产品、服装等方面,色彩的作用日益增大,色彩可以使人感觉进退、远近不同,暖色系和明度高的色彩具有前进、突出的效果,而冷色系和明度低的色彩具有后退凹进的效果。在室内设计中常常利用色彩的特点去改变空间的大小和高低。如果居室空间过高时,可用近感色,减弱空旷感:若前面过大时可采用收缩色:若柱子过细时,宜用浅色:柱子过粗时宜用深色,减弱蹦出之感。好的色彩会给人带来某种视觉上的差异的艺术上的享受,色彩是室内环境设计的灵魂,色彩是大自然赐予人类最宝贵的财富之一,赋予人类为整个世界“妆”的权利,我们应该充分利用和发挥色彩的功能特点,创造一种舒适、安逸的室内空间。
然而,在商业企划中最重要的一步是颜色,许多商品生产厂家的技术水平、设计水平也在伯仲之间,商品的目录和宣传短句中经常有“高性能”、“高品质”、“高尖端”等字样。但是,最后决定销售量的是色彩。例如,CHANEL常运用的白与黑,向广大消费者体现着她精美、高雅、简洁的风格:可口可乐是世界知名品牌,可口可乐海报设计色彩运用完全的符合了可口可乐整体形象的红色,效果达到统一。
四、色彩的调节
色彩可以调解人们的心情,通常人们遇到挫折、失落时视觉上可以接触如红、黄、橙色的暖色调可以使人心情舒畅,产生兴奋感。心情郁闷的时候,尤其是患有抑郁症的人不易接触蓝色,否则会加重他们的病情。患有孤独症的患者不宜在白色环境中久住,否则会病情日益严重。众所周知,红色是一种具有刺激性颜色,使人激动兴奋,给人以燃烧和热情感,起到祈祷鼓舞的作用。同样,黄色可以稳定情绪、增进食欲,对情绪压抑悲观的失望着有明显作用。
然而,日常工作中竞争非常恶劣,感到精神紧张的朋友可以在办公室或家里客厅多一些浅紫色、浅粉调:这样会感觉到温和、舒服、安全。也可以到公园或海边走走,心情会很快恢复平静。蓝色和绿色是最佳心理镇静剂。
五、绿色设计的发展
现在人们提倡绿色消费,走可持续发展道路,环保绿色成为当今潮流。绿色设计也称生态设计,随着全球环境问题的日益恶化,人们越来越重视对环境问题的研究。在工业设计中,绿色设计的核心是“3R”,汽车绿色设计最主要的问题是减少污染排放。例如,2004款prius是第一台装备新的高压高量的混合协同驱动系统的丰田车,这款车在燃料消耗和排放的减少上意义非常。然而,混合协同驱动系统的排放比当前已经非常环保的prius还要低百分之三十,它比普通的内燃机引擎尾管排除的废气物质低了近百分之九十。然而,prius彻底打破了环保与性能不可兼得的定论。
绿色设计不仅需要设计师的理性,更需要的是科学和技术的融入,绿色设计的推广不是仅限于设计师本身,而是更广泛的深入公众和消费者,绿色产品的开发是从绿色产品的设计开始的,绿色设计是以节约资源和保护环境的设计理念和方法,以人为本,充分利用资源。
为“触摸绿色”献计策的年轻设计者们都在用各自不同的方式诠释着绿色的概念。米那勒、马依达的低燃点瓷,SMAQ的保温椅,克里斯蒂梅因德马的编制作品向人们证明了工业生产的“绿色”无处不在,日本设计师吉钢德仁设计的一款特色沙发,是利用纸张的折叠与杂糅,在保证实用性的基础上,更体现了设计师对绿色设计的深切感悟。
六、绿色设计的方法
从产品生命周期的角度分析,绿色材料有一定的特征,节约资源、能源、舒适性、环境清洁。绿色材料是原料的采取,产品制造使用和再循环利用以及与生态环境和谐发展并且有利于人类健康的某种材料。1994年,斯塔克为沙巴法国公司设计了一台电视机,该电视机采用一种可回收的材料——高密度纤维模压成形的即可,暖色的色彩,让人有一种感受自然的接近性。这一设计开创了绿色设计的先河。
结束语
设计心理学其实就是一句极简单的话——提高消费者满意度。设计以消费者为中心,抓住设计的本质:即使世界变化莫测,时代的脚步是永不停息的,设计将是永恒的。
参考文献:
1.【美】墨顿.亨特著,李斯译:《心理学的故事》,海南出版社,海口,2001
2.藤迟英昭,色彩心理学【M】.北京.科学技术文献出版社,1989
3.柳沙.设计心理学【M】,北京.清华大学出版社,2006.
4.古彦彬《设计思维与造型》湖南大学出版社,2006.
摘要:从18世纪60年代工业革命爆发以来,机械化生产逐渐地取代了手工劳动,并迅速成为社会的主要生产方式。在工业化初期,由于机器工作效率低,加之社会对工业产品的需求量巨大,使得该时期的产品设计只是片面地追求“效
率”。为了追求生产的高效率,产品设计者从技术角设计并生产出大量高效率的机器设备,该时期产品设计体现的是对“速度观”的单面追求。进入20世纪后,科学技术日益膨胀,新的设备、机械、工具不断被发明出来,极大地促进了生产力的发展。由于“在大多数产品需求上,人们都是首先要求物理或者生理需求的满足,然后再要求心理需求的满足”,所以随着技术的完善和生产效率的进一步提高,此时的产品设计者开始将目光投向了另一方向:从心理学角度出发,设计更加符合人体尺度的产品,使人力能得到最大的发挥。从此产品设计中开始融入心理学知识,并立足于人与物之间,使物能最大限度地满足人们的生理和心理的需要。产品生产由以前追求的“速度观”慢慢转向“质量观”。在21世纪产品质量趋于同质化的今天,进一步研究产品设计中的心理学知识,把握消费者心理,对设计开发适合消费者心理的产品,提高产品的竞争力有着不容忽视的作用。
关键词: 工业革命 设计心理学 竞争力 不容忽视
一、影响工业设计的心理学因素分析
工业设计所涉及的范围极其广泛,如我们熟悉的产品设计、视觉传达设计、环境设计、展示设计,都包括在工业设计的范围内。本文要论述的重点是工业产品设计。工业产品设计能够服务的领域包括小到茶杯大到宇宙飞船的广阔范围。工业设计的伟大导师哈勃特•瑞德把实用物品的发展划分为三个阶段: 第一阶段确定功能结构造型;第二阶段改进功能结构造型以达到最大的效率;第三阶段重新改进功能结构造型使其趋于自由并具有某种象征意义。这实际上说明了人类对产品物理、生理功能的追求,必将上升为对实现社会、心理功能的追求,现代消费观越来越关注人,人成为设计最主要的决定因素,人们不仅要求获得产品的物 质功能,而且迫切要求满足心理需求。这就要求在工业设计活动中充分考虑消费者的心理特征,其内容包括 :消费者如何解读设计信息,消费者认识物的基本规律和一般程序 ;不同国家、不同地域、不同年龄层次的人的心理特征,不同特征的人群对色彩和形态的偏好;各个国家的设计特色,结合这个国家或民族心理特征的综合分析 ;如何采集相关信息并进行产品设计分析,以及消费者在决策、购买过程中由产品设计决定的各种因素等,内容十分丰富。
二、影响产品设计战略方针的心理学因素分析
群体心理学是要理解和解释一个人的思想、感情和行为如何受到别人实际的、想象的或者暗示的存在的影响。这些群体的组合可能是多种多样的,可以根据不同的 研究需要从不同的角度进行研究,比如 :不同民族的心理学研究、不同社会阶层的心理学研究、不同年龄的心理学研究、不同性别的心理学研究等,这些研究的成果都可以给产品设计以有效的指导。
遗传赋予每个民族中的每一个人以共同的特征,这些特征加在一起,便构成了某一个种族的气质。这一民族气质是民族文化与生活方式长期共同积淀的结果,因此 具有一定的稳定性。虽然适应社会潮流的变化,人们的内心也正进行着不断的调整,但不管生活方式和行为特点如何演变,人们仍保持着强烈的对民族身份和传统价 值观念的认同。设计中的抽象形式要素,并不是纯粹的抽象物,其中包含着丰富的文化心理内涵,它们是民族心理文化积淀的直感形式、符号形式,它们的生成,经 历了一个积淀的过程,尽管最后形成的形态具有高度的抽象性,但其生成和作用的基础仍然是和民族文化心理相联系的。不同的民族文化背景确定某一民族的价值取 向、生活方式、审美情趣、购买习惯等,而这些因素对产品的设计、市场定位、营销手段的选择等,有重要的长期指导作用。发达国家以及国际著名企业集团都非常 重视这方面的研究,以便因地制宜地推广其产品及服务。
虽然每个民族有其稳定的民族气质,不过,当这些个体中的一部分人为了某个目的而聚集 在一起时,仅仅从他们聚在一起这个事实,我们就可以观察到,除了原有的种族特征之外,他们还表现出一些新的心理特征,这些特征有时与整体特征颇为不同。因 此同一个民族的大众,又因其不同的年龄、不同的社会阶层、不同的受教育程度、不同的性别表现出不同的心理特征,这些群体在思想、信念、价值标准、消费观念 等方面相互影响,群体中个体的行为方式必然受到其所属群体的影响与制约。产品设计中,在进行市场细分时,需要深入到消费者生活形态和消费心理层面上,对消 费者进行分层,可以根据需要选择教育程度、职业、收入、性别、年龄等,不同的社会背景,不同的产品设计,选择的标准必然有很大差异。比如中国的13亿消费 者中有一半是女性,目前大多数女性拥有经济上的独立性,而很多家庭用品甚至男士用品的采购权都掌握在女性手中,就可想而知女性的消费潜力了。所以现阶段对 女性消费者心理特点进行深入细致的研究十分必要。
上述这些心理学方向的研究以及其在产品设计中的应用,有利于产品设计师在产品设计需求分 析阶段,分析产品在某一特定市场的可行性,确定产品的目标客户,研究目标客户在产品选择和使用方面的心理特点,为进行更细一步的产品设计,为选择可行的产 品营销方式提供心理学依据。
三、影响产品外观造型的心理学因素分析
一个好的产品外观造型应该具备如下几个特点: 满足产品功能结构要求,保证使用安全;造型美观,符合使用者的审美需求,与同类产品有明显不同 ;产品造型与产品使用环境协调一致 ;无论档次定位如何都应令使用者感到物有所值。
人们对产品的感知是听觉、触觉、嗅觉、味觉、视觉五种感官功能共同作用的结果。其中视觉通过光,可以感知到产品的尺寸、距离、颜色、运动和材质纹理等信 息,在人的感知系统中,通过视觉获得的信息大约占90%左右,视知觉理论有长期的研究历史,在研究的过程中心理学家发现,人们在感觉外部世界时,带有明显 的感情色彩,即外部事物总会带给人各种各样的心理体验,而这些心理体验往往又与一定的审美体验相联系。人们最容易通过视觉感知到产品外观造型的形态、材质 和颜色三个因素,这三个因素也最容易唤起人们的心理感受和审美体验。产品的形态对人的心理作用可以归纳为三种:动态、力度、体量。
“心理力”所产生的运动的倾向使人产生运动的心理感受,称之为动感。动感在心理上所产生的影响是我们每个人都能强烈地感到的,如当形体偏离平衡位置时产生动感,曲线、曲面因本身具有一种流动性而产生动感。不同的产品需要有不同的动感要求,通常与运动相关的产品如汽车、快艇等需要通过造型体现它的速度与运动感,而 其它一些产品如汽车的内部装饰、家具则应该运用造型减少运动感,让使用者有稳定、安全的感觉。生活在地球上的人类长期受重力、弹力、张力等不同性质的力的 影响,对于许多现象产生力的感觉。物体的动感、尺度的变化、颜色的变化都会有力的感觉,如一根弯曲的弧线会让我们联想起弹力,由大到小的空间给我们以压力 等。在物理量的作用下,我们可以感受到物理量的存在。同样,人们在“心理力”的作用下,对外界事物的认识产生“心理量”的感受,这就使在物理上体量相同的 物体给人不同的体量感觉。如我们会觉得四壁涂成白色的房间比涂成黑色的同样大小的房间更开阔。
同样造型的产品采用不同的材质也会给人不同的心理感受 :木质的温暖、朴素;金属的冰冷、充满现代感;塑料的轻便、廉价、前卫。不同的材质除了给人视觉上的不同感受外,也在很大程度上影响着人们的触觉感受。
视觉的第一印象往往是对色彩的感觉,色彩最能够引起人们的感情,寄托人们的理想,具有重要的心理功能。色彩的心理功能是由生理反应引起思维后才形成的,主要是通过联想和想象。色彩心理往往受到年龄、经历、性格、情绪、民族、修养等多种因素的制约。例如同样是红色,司机可能首先会联想到红灯,外科医生可能 首先会联想到鲜血,一个刚刚吃过西瓜的儿童首先会联想到甜甜的西瓜。人们对色彩的心理感受又有一定的普遍性,如儿童大多都喜欢鲜艳的纯色,女人往往比男人更喜欢清洁的白色,绿色总是象征着生命、丰收、乡村生活,人们在烦躁时往往喜欢冷色调的环境等。心理感受还有一定的特殊性,如欧洲国家往往用低沉的黑色哀 悼亡者,而中国用白色来祭奠亡人,这时的白色有愿亡灵升天享乐的意思。同样是黄色,伊斯兰教认为是死亡的颜色,佛教却用做僧衣,把金黄视作超俗,____则 认为黄色是叛徒衣服的颜色。
消费者在商品选购中的理性比较并不能压抑视知觉判断力对消费意图的积极影响,在越来越多的消费行为中,正是人 们的自觉判断力主导着人们的理性选择,直观的审美因素越来越明显地影响着其它因素,这就是消费者在选购时受其主导作用的影响而产生的“第一印象”。所谓 “第一印象”,很明显具有直觉的心理感受的意味。消费者之所以往往对潜意识中的第一选择情有独钟,正因为它是以直觉的、理性所无法达到的情感层次的心理活 动为基础的,设计师全部工作的目的正是在于建立起这种直觉层次上的情感共鸣,以建立理性桥梁的基础。
四、影响产品人机界面的心理学因素分析
无论产品设计如何精美,科技含量如何高,产品设计的最终目的仍是方便人的使用。所谓人机界面是指产品或具有确定功能的某一系统与使用者进行信息交换的部 分组成,再简单的产品也需要使用者的正确使用才能发挥最大功效。为了确保产品使用的方便性,设计师就必须认真研究人在知觉、认知、操作行动方面的心理特 性。知觉指的是心理学的高级认知过程,涉及到对感觉对象含义的理解,以及在此过程中过去的经验、记忆和判断是怎样起作用的。心理学家发现需要、动机和心理 设定会对知觉产生影响。认知的含义是指人的思维和理解,通俗地讲是指人怎样通过思维把一件事情搞清楚。认知心理学发现,我们的许多动机和情绪会受到思维的 影响,甚至有可能起源于思维,人类和高等动物经常是因为心理需要而产生动机的,而并不总是由生理需要产生的。受大脑思维控制,有目的、有意图的行为叫行 动,用户操作产品的行动叫操作行动。
用户操作使用一个产品往往需要5个心理过程:
1. 意图: 首先用户要形成操作意图,通过知觉发现信息,通过思考确定一个操作使用意图。如: 用户对一款新手机很好奇,想试一下它的各方面性能,这就产生了试操作的意图。
2. 计划: 意向确定后行动者就会根据目的,观察外界具备的条件,开始计划行动过程。用户通过观察手机上的按键,根据自己有关电子产品和手机操作的经验和知识,猜测手机每一按键相对应的功能,根据需要选择按键,做好手机操作的行动计划。
3. 动作实施: 按照预定的计划开始实施操作过程。此时,用户按照预想操作按钮,开始实施操作。
4. 感知: 用户在进行操作后,会留心观察和体会,努力感知操作前后发生的所有变化。手机操作用户会观察手机屏幕显示的变化以及其所发出的提示音,感知操作的结果。
5. 认知: 用户把得到的操作反馈信息进行解释,理解它与自己预期结果的关系,并以此为依据决定下一步如何操作。手机用户对操作结果进行分析,与自己的期望进行比较,选择进行下一步操作的按钮。
现代人的生活被各种各样的产品所包围,因此,用户希望从产品外观上很容易发现使用目的、操作方式,希望很容易了解操作过程,并能及时得到所需要的操作反 馈信息,同时又要保证在用户误操作的情况下也能够保护用户安全,保证产品不被损坏。在进行产品用户界面设计时,就要根据产品本身的特性、使用者的心理特性,分析可能的操作心理,并以此为依据进行诸如产品造型本身的暗示信息、操作按钮位置排布、提示信息显示方式等用户界面的设计。
五、结束语
本文通过对工业设计的心理学因素,产品设计战略方针的心理学因素,产品外观造型的心理学因素,影响产品人机界面的心理学因素四个方面进行分析,充分有力的印证了在21世纪产品质量趋于同质化的今天,进一步研究产品设计中的心理学知识,把握消费者心理,对设计开发适合消费者心理的产品,提高产品的竞争力有着不容忽视的作用。在提倡“以人为本”的当代社会,产品设计的所有实践与研究都必须围绕着人——用户这个中心进行,对人需求的满足的重点又从生理上逐步转移到了心理上,所以对与产品设计有关的心理学因素研究十分重要。抓住消费者的心理,就会大大提高产品的附加值!可以这么说,在当今产品趋于质量相同的年代,谁能更好的利用好设计心理学知识,谁就能够抓住你的“上帝”!谁能抓住“上帝”的心理,谁就能够赢得更广阔的市场!
参考文献
[1] 张道一(主编)《工业设计全书》,江苏科学技术出版社,南京,1994
[2] 李彬彬《设计心理学》中国轻工业出版社,2005
[3] (美)墨顿•亨特著,李斯译:《心理学的故事》,海南出版社,海口,2001
[4] 李乐山:《工业设计心理学》,高等教育出版社,北京,2004
[5] 古彦彬《设计思维与造型》湖南大学出版社,2006
[6]许喜华《工业造型设计》浙江大学出版社,1988
[7]周美玉《工业设计应用人类工程学》中国轻工业出版社,2001
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设计的应用是无处不在,被广泛的应用与各方面,其中产品设计是设计专业的发展重点。下面是读文网小编为大家整理的产品设计毕业论文,供大家参考。
羌族有着悠久历史和灿烂文化,羌族的文化艺术极为丰富,内容涵盖社会生活方方面面,形式独特具有浓郁的民族风格。传承至今的艺术文化遗产种类较多,其类型包含有民间文学、民间歌舞、戏剧、建筑、羌族民间刺绣、民间剪纸、饮食器具、坐具、生产工具、乐器、民间手工艺品等。随着历史的变迁,社会生产力的发展,羌族传统艺术也在慢慢演变,羌族传统艺术面或趋于消亡;或作为“历史文物”代表着古老的民族文化继续存在;或作为传统民族艺术之精髓,与现代融合,成为新的艺术[1]。21世纪以来,随着旅游业的发展和水电资源的开发利用,一些急功近利和不科学的做法,使得本已脆弱的生态环境变得更加脆弱,当地具有民族风格的一些文化特质和文化艺术特点已走样甚至变味,保护、传承、研究和开发利用羌族民族传统艺术便成为紧迫任务。
1羌族传统艺术传承面临的困境
2008年5•12汶川特大地震后,汶川、北川、茂县等羌族赖以生存的自然环境和文化生态遭到严重破坏,大地震不仅使羌族人民失去赖以生存的家园,造成了巨大的伤亡和财产的损失,还造成了大量的文化古迹、历史文物和文史资料的损毁,几千年形成的羌族文化遭到严重破坏。据西南民族大学蒋彬、侯斌介绍,这次地震不但造成羌族地区重大的人员伤亡,而且地震对羌族物质文化和非物质文化的损害也相当严重。羌寨的碉楼、吊脚楼垮塌损毁严重,羌族民居建筑受到大面积破坏。理县桃坪羌寨、茂县的黑虎羌寨、汶川的罗卜羌寨、北川小寨子沟等羌族风格独特的羌寨遭受毁灭性破坏,其他羌族民居也大多数倒塌,几乎毁损殆尽[2]。地震造成的羌族人口减少、传承人减少、历史古迹和生态的破坏严重危及着羌族传统文化的传承。羌族地区传统艺术在外来文化和现代文化的巨大冲击下,一些民族旅游地的旅游开发摒弃了珍贵的民族文化特色,忽视了对传统文化的有效保护和继承。同时旅游者的大量涌入也使一些少数民族地区民俗风情开始出现同化、汉化现象。珍贵的民族传统文化旅游资源面临退化和消失的危险。一些地方甚至将古朴的民俗文化、民族风情包装成粗俗的商业性表演,致使原有的文化价值被低档商业价值所取代[3],这也是羌族传统艺术传承所面临的困境。
2羌族传统艺术的保护与传承
21世纪以来,特别是2008年地震后,国家与地区政府对羌族民族文化的保护达到了前所未有的投入力度,这也使羌族地区的发展迎来了一个广阔的前景。一方面在大力进行重建,另一方面更要注重保护和抢救羌族地区传统艺术文化遗产。发展羌族民族产业,使羌族传统艺术在产业的发展中得到保护传承。基于羌族传统艺术进行产业开发离不开羌民族产品创新,羌族产品创新也离不开羌族传统手工产业的土壤。首先应大力发展在羌族地区和羌寨建立羌族传统艺术手工产品基地,可以先选一个基础较好的地区作为试点,采取先易后难,逐步推广,逐步扩大的办法,形成整体优势,促使羌族传统艺术手工产业形成有一定规模、规范有序的市场体系,实现增收致富,有利于可持续发展[4]。发展民族产业是保护羌文化的重要途径,许多羌族传统文化已处于消亡边缘,必须对其开发并走产业化的道路,才能使羌族地区传统艺术产业迅速焕发活力。再者应加强对羌族地区旅游资源产品的开发。将羌族地区传统艺术和具有使用功能的产品结合,进行产品创新设计,同时开发系列化的品牌旅游纪念品,并树立可持续发展的理念。坚持旅游资源合理开发与生态环境有效保护并重,实现经济效益、社会效益和生态环境效益的有机结合。在羌族地区旅游产品开发的设计中,要呈现出羌族地区传统艺术的特点精髓和神韵,从民族文化内涵人手,在构思和主题上突出羌族地区传统艺术的文化符号特征。在设计中融入羌族地区传统艺术文化符号,同时设计必须与时尚结合,如果直接将最原始最传统的羌族艺术照搬,就失去了设计的意义,也缺乏产品所必需的时尚感。
3羌族传统艺术形式在产品创新设计中的运用
3.1羌族传统建筑形式与产品创新
羌族民居建筑起源于新石器时期,历经5000多年的传承发展,羌族的建筑形式在吸收其他民族文化的过程中更趋丰富。今天的羌族民居建筑已远非其原始状态,但依然保持了浓厚的古风遗韵,反映出羌族民居建筑早在新石器时期就已形成的艺术特色,被誉为中华建筑的活化石。羌族历史上就以擅长砌石、筑堰、打井著称,羌族建筑用乱石碎片砌成。石块之间不用石灰,只用泥土粘连,墙间不用木柱,砌得平直整齐,视觉效果独特,具有浓郁的民族符号气息。建筑类型有碉楼、石砌房、索桥、栈道和水利筑堰等,其中最著名、最独特的是碉楼,碉楼一般达30余米,最高的达十三四层。有正方形之锥台形式,也有六角或八角形式。明朝万历年间建造的佳山、若达两寨的碉楼,其基础部每边齐地面处各宽5m,墙壁厚约60cm,越往上则碉楼壁越薄并略向内倾,到2/3处,则又垂直上延,碉高10层,外观齐整、雄伟,特别是从下仰视其顶、益觉其巍峨耸峙,直插天际,堪称建筑艺术上的奇迹[4]。在本项目的产品设计中,以教师和学生们组成的团队对羌族建筑进行了仔细认真的考察,主要的设计突破口也是根据碉楼的形态来进行设计创新,通过反复的草图,找出碉楼所特有的符号,将碉楼的形态提炼并简化,或者采用碉楼某个局部的形态进行简化和提炼,并将其移至不同功能的产品创新设计中,最终在外形上保留了碉楼的神韵,使产品具有现代气息。在以羌族传统建筑形式为创意灵感的产品创新设计中,不是对羌族传统艺术形式简单拿来或照搬,此类产品中对羌族传统文化的传承体现在产品的“神”上,形态的来源均源于羌民族的传统艺术形式,而在创新上则有产品语意学等现代设计理论的支撑,力求设计出来的产品减少民族旅游产品造型上的还原性和强调装饰性的特点。所以在本类产品的设计创新中确立了一个主题——简练,在注重其使用功能的同时,又能从简练的形态中感受到特有的民族底蕴,作品见图1-2。
3.2羌族艺术符号与产品创新
符号是文化的载体,羌族的文化符号传递羌民族的记忆与认同,羌族人民在文化、建筑、生活生产、服饰图案等方面逐渐形成了代表其内涵的民族文化符号。碉楼、勒色是羌族民居建筑的标志性符号,对白石的敬奉是把其当做了神的符号,“羌笛何须怨杨柳,春风不度玉门关。”羌笛作为标志性符号承载着羌族人民几千年悲凉幽婉的曲调延续,羌族刺绣中各种图案也具有丰富的符号化语意,吉祥(鸡羊)如意、金玉(鱼)满堂、百鸟朝凤等,不同的图案有其不同的内涵,寓意深刻。在本次研究符号化的设计过程中,着重对羌族的羊图腾符号进行了创新设计运用,古羌族是一个以养羊为主的畜牧民族,由于羊在社会经济生活中的重要作用,羌族先民在对羊崇拜过程中,逐渐将羊注入了人类特有的血缘和亲族的观念,羊开始显示出它从来没有过的神圣性,羊逐渐成为羌人氏族的标志和符号,继而演进到了一个独特的崇拜时期——羊图腾崇拜阶段。羌族逐渐形成了对羊的崇拜,演变出一种羊图腾符号,这种符号广泛地出现在羌民的建筑物上。这是一种羊头的形状,他们的住宅墙上总是画着一个羊头。羊的面部瘦削而有神,羊角弯曲,整体透露出一种坚毅的品质、不屈的精神。除了显性的图案符号外,羌族人已经把这个美术符号再次进行了文字化,在他们的建筑物上面,往往会出现“羌”这个文字,而这时,“羌”这个文字已经介于文字和美术图案的中间状态了,显示出一种由羊的象形向羌这个文字的过渡过程。在对羌族的考察与收集素材中,课题组确立了将传统艺术符号应用于产品的创新设计中的思路,羌族传统艺术符号丰富,这里主要采用了能体现羌民族文化与精神的羊图腾符号,以点代面探讨羌族艺术符号在产品创新设计中的运用。确立以羊图腾符号进行创作的思路,产品的类型与功能则不受限制。首先从产品的形式上,羊图腾符号不可原样照搬,要有一定的变形与简化,产品设计的难点在于羊图腾符号与产品结合的形式,一种是平面的应用,这种应用方式是比较简单和直观的,与产品结合可以采用图案、镂空、凹凸等形式,灯具设计见图3。另外一种是将羊图腾符号立体化,或作为产品的整个基础形状,或作为产品某个局部形状,台灯设计见图4,设计的原则是要通过产品的形态感知羊图腾符号的内涵,进而强烈传递出羌民族的气息,这需要对羌族传统符号的使用掌握好一个恰当的“度”,最终的产品要具有现代生活的形态,符合现代人对形态上的审美需求,要与现代使用环境协调。其次是产品要注重使用功能,有照明、储物、遮雨蔽日等功能,而不仅仅只是具有装饰的功能,具有实用功能与优美形态的产品更容易被消费者所接受,所以在进行本类产品的创新设计中注重其形式与功能的统一,才能被市场所接受,也才能体现出创新的价值,文具见图5。
3.3羌族民间器具与产品创新
“逐水草而居”至“依山居之,垒石为室”,羌民族经历了漫长的岁月,创造了灿烂的文化,羌族以农业为主,以畜牧业为辅,以狩猎和多种副业为辅助。在几千年的生息劳作中产生了独特的饮食器具、生产工具、乐器、装饰品等。羌族的饮食器具和炊具主要有瓷碗、木碗、大小铁锅、铜壶、木瓢、背水桶、菜刀、锅铲、三脚架等。富有人家还有银壶、铜锅、银筷、象牙筷等。坐具有地毯、毡子、羊皮、毪子、木床等。生产工具主要有铧头、犁头、锄头、镰刀、弯刀、刨锄、扁锄、尖锄、斧、架子车等。乐器主要有羌笛、口弦、唢呐、羊皮鼓、小锣、手铃、大鼓、铜锣、铜钹等。装饰品有耳环、圈子、簪子、银牌等。从羌族的民间器具寻找灵感进行产品创新设计,主要的定位是旅游产品,旅游产品对传承和保护民族传统文化,促进旅游资源的开发和利用,增进民族地区经济文化繁荣都有重要的现实意义。市场上诸如此类的产品种类繁多,如何进行创新?使其具有鲜明的民族气息,又具有较高的市场竞争力,项目团队确立了以下原则:一是必须具有精神功能和使用功能,精神功能是使用者的心理感受,感受到舒适愉悦,感受产品传递出的民族文化内涵[6]。使用功能就是要有实用性,不能拿来做摆设,这也是现有旅游产品普遍存在的问题。所以本次课题小组首先是要在种类繁多的羌族民间器具中进行梳理,找出具有易于被人们所接受的使用功能,而有意避免使用功能不强的产品系列。二是方便携带的原则,这类产品的特点就是小巧而实用,不占空间,便于旅游者携带。三是具有民族特色的原则,深挖旅游产品的文化内涵,进行文化体验和情感体验的深度和广度设计,在产品上找到和羌族文化的契合点,开发具有独特魅力,具有民族地域的特色产品,作品见图6和7。
4结语
上述产品创新设计是在羌族传统历史文化和高度的商业文明中找寻融合点,加入现代时尚的符号元素,并使之具备使用功能,尽可能做到在保留羌族独特文化的基础上进行创新设计,使其不再只是用来观赏,而是更具有时代性、市场性和社会性。这是一个巨变的时代,人们的意思与观念一次次的突破极限,那么进行的产品创新设计就要与市场契合,以满足现代人的审美需要,而不是毫无保留的原样照搬。传统艺术的保护不能止步不前,不能仅仅停留在保护的层面,那样只能导致传统艺术的衰亡。现在迫切需要做的是要树立在创新中起到了保护与传承的作用,又在传承中不断地进行创新的观念。通过对羌族传统艺术的保护、传承与开发研究,使羌族传统艺术得以继续发扬光大。
随着科学技术的发展,产品更新换代速度加快,对产品的要求越来越高。不仅要求产品质量好,性能可靠,结构先进合理及造型美观;而且具有国内外市场的竟争力,取得良好的经济效果。由于机械产品大致要经过五个阶段:设计→调试→制造→销售→使用。
众所周知,任何机械产品的优化设计是产品正常生产和投入使用的前提,是工业发展的保证,因此,在设计上给予保证,是后期产品、机械设计参数能够达到生产要求的必要条件。然而,目前机械产品设计多属于所谓校核设计,这种以经验类比为主的设计不但具有一定的盲目性,而且结果往往也不能令人满意。虽然,近年来在产品的机构和零部件的某些参数设计上开展了优化设计及计算机辅助设计,并取得了一定的效果,但是,这仅局限于机构和零件某些参数的优化,只能使产品达到局部优化的目的。
目前,机械产品综合质量优化设计的需求导致优化模型复杂度剧增。受制于现有寻优算法和计算机的能力,难以实现一步到位的产品整体优化,所以必须采用系统观点,将大系统优化问题分解为若干个复杂度较低的子优化问题进行求解。协同优化技术就是在这样的背景下,随着计算机技术、网络技术、并行工程,以及分布式人工智能技术的发展而逐步发展起来的一种新的设计方法。它强调从系统的角度出发,利用分解与协调的方法,以获得兼顾个体和全局的工程满意解。
结构优化设计过程的一般步骤
一、目标函数。目标函数根据设计中最关注的因素来定义,机械设计中最关心的是如何减小变形或应力,因此目标函数可以定义为极小化变形或应力。
二、设计变量。参与结构优化设计的参数统称为设计变量。在工程优化设计中参与的设计变量主要区分为2大类;表征结构外型的几何参数,如板的长、宽、高尺寸,圆孔半径等;为物理参数,如材料的弹性模量、密度、屈服极限、安全系数等。
三、约束条件。在优化过程的迭代计算中,设计变量要受到某些条件的限制,这些限制统称为约束条件,这些约束通常包括装配位置限制条件,保证运动可能性的极值条件等。
四、选择优化方法并分析评估。机械优化设计绝大多数是有约束的非线性规划问题,虽然目前已有很多方法可以采用,但要找出一种普遍适用的有效方法是很困难的,选择优化方法,必须对具体问题进行具体分析并对优化计算结果分析评估。
产品设计的优化类型
一、拓扑优化。根据机械优化设计的特点,概括起来主要分为3大类(即参数优化、形状优化、拓扑优化)优化问题。拓扑优化是根据设定的目标通过一定的算法对小应力区域的材料不断剔除,在预先给定的设计空间中确定最优的材料分布,设计出最优的零件几何、框架结构或者加强筋的布局,因此通过拓扑优化不但能产生结构的外形轮廓,而且可以得到最佳的加强筋概念模型,这对于全新结构的设计是非常关键的,有利于发挥设计员的创新能力,提高产品的市场竞争力。
二、快速分析方法。性能函数的计算效率仍然是迫切需要解决的关键技术问题之一。结构性能优化是产品综合性能优化的一个重要方面,而且结构的动静态综合优化越来越受到重视。近似分析技术可以有效缩短性能函数的计算时间,但是近似方法的应用往往需要前期的大量准备工作,而且还存在计算精度问题。积极引入最新的计算技术是有效缩短性能函数计算时间,扩大协同优化应用领域的有效途径。
机械产品设计中结构优化技术的应用举例
就上述的优化设计过程和条件举一个例子:桥式高速数控龙门铣床是在国内推出的新一代航空制造装备,其中横梁是很关键的结构,设计水平的好坏直接影响整个设备性能,对于横梁的优化主要从两方面考虑:在不增加重量的前提下,使横梁上的最大变形极小化,提高横梁的静刚度;优化中初阶固有频率不小于设定值,提高横梁的动刚度。
展望
优化问题分解与协同优化建模。优化问题分解方法的研究应当与协同优化建模相结合。目前的优化建模过程没有考虑多学科子问题之间的耦合,不同建模人员缺乏信息交流,给优化问题分解和协同优化求解带来诸多困难。因此,研究分布式环境下多成员参与的协同优化建模方法,使优化建模过程既易于考虑多学科之间的耦合因素,又易于发挥领域建模专家的技术特长,可望提高建模效率和建模质量。
一、美学
美是一种可以唤起人的心灵和精神愉悦的特质,它反映的是审美主体与审美对象之间,由审美对象作用于审美主体的一种心理感受,而美学就是研究人的这种特定心理感受,研究它产生的原因、本质及过程等要素的一门科学,研究人对现实的审美关系。我们必须把握美的一个基本特性:即美是客观和主观的辩证统一。美的客观性主要指美是客观存在的,美来源于客观世界,正因为这种客观性,人类在长期观察自然,改造自然过程中形成了特定的审美心理和理论上的美学规律和标准,如在长期的实践中,人们观察自然的物质材料的不同组合方式及其相互关系,总结出各种不同形式美法则,在对“人造物”的使用中积累的合理的人与物的关系,这些都是人类不断创造和总结的结晶,是客观存在,不以人的意志为转移的。
二、产品设计的美学策略
(一)设计风格
现代设计的美学理论正是以本世纪初艺术运动的思想为基础,艺术的变革为现代设计的发展开辟了道路。艺术的发展与设计的发展并行不悖,二者都在追求一种能够体现时代精神实质的理想形式。而且,设计风格通常会受到艺术思潮的影响。所以,艺术美在形式感上很大程度地影响了设计美感。
(二)造型设计
运用不同的材料、适当的结构关系、必要的生产工艺最终生产出具目标功能的产品。而产品的消费者所见到的只是产品的形态、色彩、肌理等外表,即产品的外观形式。产品在满足所需功能要求的前提下,形态是否具有意味是否符合消费审美成了能否打动消费者,赢得市场的关键。产品设计中对形式审美的掌握在很大程度上影响到产品造型的审美价值,产品的造型设计在某种意义上成了产品设计中艺术造型的核心。
(三)色彩
色彩是产品造型中重要的要素,是视觉传达中最敏感与反应最快的信息符号,是产品以引起人们对它的注意与了解,并激起人们的审美感情,产生色彩美感。产品的色彩,一要合适相应消费者的心理、生理需要,二要便于生产、工作。产品、环境、人这三方面是有机联系着的,是一个工作系统或生活系统,因此,不能孤立地研究产品色彩,而要与环境和人联系起来,要宏观考虑。
(四)使用美设计
在产品设计中,技术是支撑,艺术是辅助技术提高产品的形式美感,并提升产品的附加价值,二者在现如今人们对产品的需求层次上缺一不可。要想真正提升产品的竞争力,必须在技术发明与艺术创造上双管齐下,共同努力,寻求突破。如今,设计不仅以科学技术作为创作手段,如电脑辅助设计,还以科学技术为实施基础,如材料加工、能源技术、信息技术等。这些并没有损害设计的艺术特征,反而使设计具有了科技含量很高的现代艺术特征,并且为艺术拓展了大片的新天
地。同时,设计的 发展也在不断促进技术的发展。为了进一步满足消费者的需求,出现了很多新的设计课题,而这些课题其实也是为技术研究明确了新的方向,如航天器设计、机器人设计等,其实也是为高端技术研究提出了新的挑战。同样,设计的发展为 艺术创造也提供了很多新的思路,如不同设计材料在艺术创作中的 应用,以及设计形式对艺术的影响等等。
三、美学带来的产品设计新视角
产品设计是以产品这一实物形式呈现在人们面前的,它利用各种技术手段和艺术方法按照功用规律和审美的规律来创造。设计的独特表现形式使美学这个主题更加广泛、更加深入地介入了人们的生活。产品设计迫切要求人们正确认识产品的形式与审美的关系,用“美”的尺度,设计制造富有形式美感的现代“艺术品”——产品设计。长期以来人们通过不断的 实践体验,对美的因素的归纳与概括,形成了具有普遍意义的美学规则,主要有:统一与变化,“统一”使人感觉单纯、整齐、利落,“变化”带来新奇和刺激,打破单调与乏味;对比与调和,“对比”强调了变化和个性,“调和”则强调了事物间的共同因素,在设计中要讲究求同存异,没有对比没有变化就觉得呆板、不活跃,变化太多又会有凌乱之嫌;对称与均衡、节奏与韵律、呼应与重点、比例与尺度等。
四、结语
现代产品设计是以人为本,因此在产品造型设计时,不能只停留在物理体积和外观形态的创造上,还应使产品具有更为丰富的艺术感染力,使人以美的享受。为此,做到产品的设计风格、造型设计、色彩及使用美设计等四大方面有机地交织为一整体,是赢得市场的法宝。
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文化和产品设计之间的关联密不可分。一方面,文化几乎包括了产品设计的所有对象。另一方面,产品作为文化的一种表现形式,也不断地通过设计推动着文化的发展。下面是读文网小编为大家整理的有关产品设计毕业论文,供大家参考。
羌族有着悠久历史和灿烂文化,羌族的文化艺术极为丰富,内容涵盖社会生活方方面面,形式独特具有浓郁的民族风格。传承至今的艺术文化遗产种类较多,其类型包含有民间文学、民间歌舞、戏剧、建筑、羌族民间刺绣、民间剪纸、饮食器具、坐具、生产工具、乐器、民间手工艺品等。随着历史的变迁,社会生产力的发展,羌族传统艺术也在慢慢演变,羌族传统艺术面或趋于消亡;或作为“历史文物”代表着古老的民族文化继续存在;或作为传统民族艺术之精髓,与现代融合,成为新的艺术[1]。21世纪以来,随着旅游业的发展和水电资源的开发利用,一些急功近利和不科学的做法,使得本已脆弱的生态环境变得更加脆弱,当地具有民族风格的一些文化特质和文化艺术特点已走样甚至变味,保护、传承、研究和开发利用羌族民族传统艺术便成为紧迫任务。
1羌族传统艺术传承面临的困境
2008年5•12汶川特大地震后,汶川、北川、茂县等羌族赖以生存的自然环境和文化生态遭到严重破坏,大地震不仅使羌族人民失去赖以生存的家园,造成了巨大的伤亡和财产的损失,还造成了大量的文化古迹、历史文物和文史资料的损毁,几千年形成的羌族文化遭到严重破坏。据西南民族大学蒋彬、侯斌介绍,这次地震不但造成羌族地区重大的人员伤亡,而且地震对羌族物质文化和非物质文化的损害也相当严重。羌寨的碉楼、吊脚楼垮塌损毁严重,羌族民居建筑受到大面积破坏。理县桃坪羌寨、茂县的黑虎羌寨、汶川的罗卜羌寨、北川小寨子沟等羌族风格独特的羌寨遭受毁灭性破坏,其他羌族民居也大多数倒塌,几乎毁损殆尽[2]。地震造成的羌族人口减少、传承人减少、历史古迹和生态的破坏严重危及着羌族传统文化的传承。羌族地区传统艺术在外来文化和现代文化的巨大冲击下,一些民族旅游地的旅游开发摒弃了珍贵的民族文化特色,忽视了对传统文化的有效保护和继承。同时旅游者的大量涌入也使一些少数民族地区民俗风情开始出现同化、汉化现象。珍贵的民族传统文化旅游资源面临退化和消失的危险。一些地方甚至将古朴的民俗文化、民族风情包装成粗俗的商业性表演,致使原有的文化价值被低档商业价值所取代[3],这也是羌族传统艺术传承所面临的困境。
2羌族传统艺术的保护与传承
21世纪以来,特别是2008年地震后,国家与地区政府对羌族民族文化的保护达到了前所未有的投入力度,这也使羌族地区的发展迎来了一个广阔的前景。一方面在大力进行重建,另一方面更要注重保护和抢救羌族地区传统艺术文化遗产。发展羌族民族产业,使羌族传统艺术在产业的发展中得到保护传承。基于羌族传统艺术进行产业开发离不开羌民族产品创新,羌族产品创新也离不开羌族传统手工产业的土壤。首先应大力发展在羌族地区和羌寨建立羌族传统艺术手工产品基地,可以先选一个基础较好的地区作为试点,采取先易后难,逐步推广,逐步扩大的办法,形成整体优势,促使羌族传统艺术手工产业形成有一定规模、规范有序的市场体系,实现增收致富,有利于可持续发展[4]。发展民族产业是保护羌文化的重要途径,许多羌族传统文化已处于消亡边缘,必须对其开发并走产业化的道路,才能使羌族地区传统艺术产业迅速焕发活力。再者应加强对羌族地区旅游资源产品的开发。将羌族地区传统艺术和具有使用功能的产品结合,进行产品创新设计,同时开发系列化的品牌旅游纪念品,并树立可持续发展的理念。坚持旅游资源合理开发与生态环境有效保护并重,实现经济效益、社会效益和生态环境效益的有机结合。在羌族地区旅游产品开发的设计中,要呈现出羌族地区传统艺术的特点精髓和神韵,从民族文化内涵人手,在构思和主题上突出羌族地区传统艺术的文化符号特征。在设计中融入羌族地区传统艺术文化符号,同时设计必须与时尚结合,如果直接将最原始最传统的羌族艺术照搬,就失去了设计的意义,也缺乏产品所必需的时尚感。
3羌族传统艺术形式在产品创新设计中的运用
3.1羌族传统建筑形式与产品创新
羌族民居建筑起源于新石器时期,历经5000多年的传承发展,羌族的建筑形式在吸收其他民族文化的过程中更趋丰富。今天的羌族民居建筑已远非其原始状态,但依然保持了浓厚的古风遗韵,反映出羌族民居建筑早在新石器时期就已形成的艺术特色,被誉为中华建筑的活化石。羌族历史上就以擅长砌石、筑堰、打井著称,羌族建筑用乱石碎片砌成。石块之间不用石灰,只用泥土粘连,墙间不用木柱,砌得平直整齐,视觉效果独特,具有浓郁的民族符号气息。建筑类型有碉楼、石砌房、索桥、栈道和水利筑堰等,其中最著名、最独特的是碉楼,碉楼一般达30余米,最高的达十三四层。有正方形之锥台形式,也有六角或八角形式。明朝万历年间建造的佳山、若达两寨的碉楼,其基础部每边齐地面处各宽5m,墙壁厚约60cm,越往上则碉楼壁越薄并略向内倾,到2/3处,则又垂直上延,碉高10层,外观齐整、雄伟,特别是从下仰视其顶、益觉其巍峨耸峙,直插天际,堪称建筑艺术上的奇迹[4]。在本项目的产品设计中,以教师和学生们组成的团队对羌族建筑进行了仔细认真的考察,主要的设计突破口也是根据碉楼的形态来进行设计创新,通过反复的草图,找出碉楼所特有的符号,将碉楼的形态提炼并简化,或者采用碉楼某个局部的形态进行简化和提炼,并将其移至不同功能的产品创新设计中,最终在外形上保留了碉楼的神韵,使产品具有现代气息。在以羌族传统建筑形式为创意灵感的产品创新设计中,不是对羌族传统艺术形式简单拿来或照搬,此类产品中对羌族传统文化的传承体现在产品的“神”上,形态的来源均源于羌民族的传统艺术形式,而在创新上则有产品语意学等现代设计理论的支撑,力求设计出来的产品减少民族旅游产品造型上的还原性和强调装饰性的特点。所以在本类产品的设计创新中确立了一个主题——简练,在注重其使用功能的同时,又能从简练的形态中感受到特有的民族底蕴,作品见图1-2。
3.2羌族艺术符号与产品创新
符号是文化的载体,羌族的文化符号传递羌民族的记忆与认同,羌族人民在文化、建筑、生活生产、服饰图案等方面逐渐形成了代表其内涵的民族文化符号。碉楼、勒色是羌族民居建筑的标志性符号,对白石的敬奉是把其当做了神的符号,“羌笛何须怨杨柳,春风不度玉门关。”羌笛作为标志性符号承载着羌族人民几千年悲凉幽婉的曲调延续,羌族刺绣中各种图案也具有丰富的符号化语意,吉祥(鸡羊)如意、金玉(鱼)满堂、百鸟朝凤等,不同的图案有其不同的内涵,寓意深刻。在本次研究符号化的设计过程中,着重对羌族的羊图腾符号进行了创新设计运用,古羌族是一个以养羊为主的畜牧民族,由于羊在社会经济生活中的重要作用,羌族先民在对羊崇拜过程中,逐渐将羊注入了人类特有的血缘和亲族的观念,羊开始显示出它从来没有过的神圣性,羊逐渐成为羌人氏族的标志和符号,继而演进到了一个独特的崇拜时期——羊图腾崇拜阶段。羌族逐渐形成了对羊的崇拜,演变出一种羊图腾符号,这种符号广泛地出现在羌民的建筑物上。这是一种羊头的形状,他们的住宅墙上总是画着一个羊头。羊的面部瘦削而有神,羊角弯曲,整体透露出一种坚毅的品质、不屈的精神。除了显性的图案符号外,羌族人已经把这个美术符号再次进行了文字化,在他们的建筑物上面,往往会出现“羌”这个文字,而这时,“羌”这个文字已经介于文字和美术图案的中间状态了,显示出一种由羊的象形向羌这个文字的过渡过程。在对羌族的考察与收集素材中,课题组确立了将传统艺术符号应用于产品的创新设计中的思路,羌族传统艺术符号丰富,这里主要采用了能体现羌民族文化与精神的羊图腾符号,以点代面探讨羌族艺术符号在产品创新设计中的运用。确立以羊图腾符号进行创作的思路,产品的类型与功能则不受限制。首先从产品的形式上,羊图腾符号不可原样照搬,要有一定的变形与简化,产品设计的难点在于羊图腾符号与产品结合的形式,一种是平面的应用,这种应用方式是比较简单和直观的,与产品结合可以采用图案、镂空、凹凸等形式,灯具设计见图3。另外一种是将羊图腾符号立体化,或作为产品的整个基础形状,或作为产品某个局部形状,台灯设计见图4,设计的原则是要通过产品的形态感知羊图腾符号的内涵,进而强烈传递出羌民族的气息,这需要对羌族传统符号的使用掌握好一个恰当的“度”,最终的产品要具有现代生活的形态,符合现代人对形态上的审美需求,要与现代使用环境协调。其次是产品要注重使用功能,有照明、储物、遮雨蔽日等功能,而不仅仅只是具有装饰的功能,具有实用功能与优美形态的产品更容易被消费者所接受,所以在进行本类产品的创新设计中注重其形式与功能的统一,才能被市场所接受,也才能体现出创新的价值,文具见图5。
3.3羌族民间器具与产品创新
“逐水草而居”至“依山居之,垒石为室”,羌民族经历了漫长的岁月,创造了灿烂的文化,羌族以农业为主,以畜牧业为辅,以狩猎和多种副业为辅助。在几千年的生息劳作中产生了独特的饮食器具、生产工具、乐器、装饰品等。羌族的饮食器具和炊具主要有瓷碗、木碗、大小铁锅、铜壶、木瓢、背水桶、菜刀、锅铲、三脚架等。富有人家还有银壶、铜锅、银筷、象牙筷等。坐具有地毯、毡子、羊皮、毪子、木床等。生产工具主要有铧头、犁头、锄头、镰刀、弯刀、刨锄、扁锄、尖锄、斧、架子车等。乐器主要有羌笛、口弦、唢呐、羊皮鼓、小锣、手铃、大鼓、铜锣、铜钹等。装饰品有耳环、圈子、簪子、银牌等。从羌族的民间器具寻找灵感进行产品创新设计,主要的定位是旅游产品,旅游产品对传承和保护民族传统文化,促进旅游资源的开发和利用,增进民族地区经济文化繁荣都有重要的现实意义。市场上诸如此类的产品种类繁多,如何进行创新?使其具有鲜明的民族气息,又具有较高的市场竞争力,项目团队确立了以下原则:一是必须具有精神功能和使用功能,精神功能是使用者的心理感受,感受到舒适愉悦,感受产品传递出的民族文化内涵[6]。使用功能就是要有实用性,不能拿来做摆设,这也是现有旅游产品普遍存在的问题。所以本次课题小组首先是要在种类繁多的羌族民间器具中进行梳理,找出具有易于被人们所接受的使用功能,而有意避免使用功能不强的产品系列。二是方便携带的原则,这类产品的特点就是小巧而实用,不占空间,便于旅游者携带。三是具有民族特色的原则,深挖旅游产品的文化内涵,进行文化体验和情感体验的深度和广度设计,在产品上找到和羌族文化的契合点,开发具有独特魅力,具有民族地域的特色产品,作品见图6和7。
4结语
上述产品创新设计是在羌族传统历史文化和高度的商业文明中找寻融合点,加入现代时尚的符号元素,并使之具备使用功能,尽可能做到在保留羌族独特文化的基础上进行创新设计,使其不再只是用来观赏,而是更具有时代性、市场性和社会性。这是一个巨变的时代,人们的意思与观念一次次的突破极限,那么进行的产品创新设计就要与市场契合,以满足现代人的审美需要,而不是毫无保留的原样照搬。传统艺术的保护不能止步不前,不能仅仅停留在保护的层面,那样只能导致传统艺术的衰亡。现在迫切需要做的是要树立在创新中起到了保护与传承的作用,又在传承中不断地进行创新的观念。通过对羌族传统艺术的保护、传承与开发研究,使羌族传统艺术得以继续发扬光大。
1前言
在少数几个待选方案中进行比较分析,寻找最优方案的技术称为优化设计。与传统的机械产品设计相比,它既不需要参考通过估算、经验定义出的同类产品基本结构,与检查各性能指标是否满足设计要求。更不需要人工试凑类比与分析,这样可以大幅度的缩短设计周期。因此,优化设计是现代设计方法的重要内容之一。为了提高产品的竞争力,缩短开发周期,CAE以及优化方法已经频繁的引入到产品的设计,生产的各个环节。特别是综合运用拓扑优化和尺寸优化可以协助设计员在设计全新产品时,即使没有参照物也能设计出满足要求的产品。
2结构优化的方法与分层
由研究对象、约束对象、变量、目标函数与最佳策略的要求不同,我们便可衍生出不同结构的优化方法。根据优化目标的深浅可将优化分为尺寸优化、形状优化、拓扑优化,三个不同层次的优化方法,它们的难度依次加大,与此同时它们收益也相应的提高。
2.1尺寸优化
原有组件的结构形状与拓扑结构不变的同时,通过分析重组设计变量,进而寻找出最好的性能组合关系的优化方法。
2.2形状优化
保证设计域内拓扑关系不变,从而求得结构的边界,并且用这些边界组成的新结构能达到理想的几何形状,同时能表现出某种性能的最佳状态,这种方法称为形状优化设计。
2.3拓扑优化
连续体结构拓扑优化和离散结构的拓扑优化组成结构拓扑优化。孔洞数目、形状分布的优化,结构边界形状的优化均称为连续体结构拓扑优;确定各给定节点位置的最佳联结关系的优化,称为拓扑优化。
3结构优化设计的过程及一般步骤
3.1目标函数
怎样减小变形和应力是机械设计中的最关心的因素,我们可定义其目标函数为极小化变形或应力。由此可以知道,依据设计中最关注的因素是我们来确定目标函数。
3.2设计变量
设计变量是指参与结构优化设计的所有参数。在工程优化设计时,通常所用的设计变量有表征结构外型的几何参数和物理参数两大类。例如:板的长、宽、高尺寸,圆孔半径、材料的弹性模量、密度、屈服极限、安全系数等。
3.3约束条件
约束条件是指在迭代计算中,优化过程的设计变量要受到某些限制的条件。例如装配位置的限制条件,确保运动可能性的极值条件等,这些条件均可称为约束。
3.4选择优化方法并分析评估
现在解决机械优化设计的方法很多,但一种普遍适用的有效方法却是少之又少。因为机械优化设计解决的主要问题是约束的非线性规划问题,因此必须具体问题具体分析,从中选择优化方法,并对优化计算结果进行分析评估。
4产品设计的优化应用分析
4.1支承结构拓扑优化的应用
在一个原本模糊的形状,底部不动,里面有受力圆孔的支承结构中,拓扑形状分别取不同材料减少率为60%,80%时所形成的模型。在优化过程中连续减重,材料减少率达80%时,能清晰加强筋的脉络。根据结构上的分杈可设计出带有加强筋的新概念模型。根据拓扑优化结果设计支撑结构的变形和应力分布。
4.2拓扑优化分析
当前,优化分析功能是大多数有限元分析软件所具备的。设计变量(DV)、状态变量(SV)和目标函数(OBJ),CAE优化模块均可定义,但它却只能设定一个目标函数,其它需要优化的目标只有通过定义状态变量的方式来实现。定义多个设计变量和状态变量在分析课题中比比皆是,设计变量也称自变量,通过改变设计变量的数值来取得优化结果,设计变量的函数有状态变量和目标函数。
例如结构的长宽高尺寸,筋板厚度等定义为设计变量,结构变形和应力随设计变量的变化而变化,为设计变量的函数,可以定义为状态变量,使结构重量极小化定义为目标函数。设计变量,状态变量和目标函数组成优化变量。这些变量在多数的分析软件中,都是由用户定义的参数来指定。用户必须指出在参数集中的设计变量,状态变量和目标函数。满足所有给定的约束条件(设计变量的约束和状态变量的约束)的设计才能称得上是合理的设计。假如其中任一约束条件不被满足,设计就是不合理的。既满足所有的约束条件又能达到最小目标函数值的设计才能算优设计。
5机械产品设计中结构优化技术的应用
5.1机床横梁的最佳截面设计
桥式高速数控龙门铣床是在国内推出的新一代航空制造装备,其中横梁是很关键的结构,设计水平的好坏直接影响整个设备性能,对于横梁的优化主要从两方面考虑:(1)在不增加重量的前提下,使横梁上的最大变形极小化,提高横梁的静刚度;(2)优化中初阶固有频率不小于设定值,提高横梁的动刚度。
5.2机床横梁的布筋优化
原始横梁是某机械公司采用的结构,如图1所示。优化设计横梁采用了筋格的拓扑优化结果,但筋格由于太复杂,加工制造非常不利,因此从加工方面考虑这种方案采用的可能性不大,如图2所示。
6结语
优化技术与CAE分析技术相结合,使设计人员从繁琐凌乱的凑试工作中解脱出来,特别是近10年来在机械设计领域,随着ANSYS、MARC、ABAQUS等CAE软件的广泛应用,已经可以用现代化的设计方法进行新产品的开发设计,来满足用户提出的各种要求。通过优化设计,使好钢用在刀刃上,降低产品重量,极大的提高产品性能;并能创新设计思路,激发设计创新的热情,使机械制造工业发生深刻变革。
产品设计毕业论文范文相关
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产品设计是为了解决人们物质生活与精神生活中所遇到的问题。在人类社会之初,人们只能在自然界中获得生活所需的各种材料,然后用自己的双手创造工具来维持生存,人与自然的亲近与生俱来。下面是读文网小编为大家整理的产品设计论文,供大家参考。
1方兴未艾的光伏产业
1983年,美国加州建立起了世界上最大的太阳能电厂,它的装机总容量高达1.6×107W。1994年,日本实施补助奖励的办法,大力推荐各家各户使用3000W的“市电并联型太阳光电能系统”,在使用的第一年,政府补助49%的经费,之后补助逐年递减,至此,日本成为了推广太阳能发电最积极的国家。一年以后,日本已经有9400户装置该系统,装机总容量达到了3.2×107W。在中国,太阳能发电受到了政府的高度重视,2009年,装机补贴标准为20元/W。2014-04-09,我国出台了新政策,国家和地方将对使用光伏发电的民用住宅提供长期补贴,由此可知,国内光伏市场的发展重点从“大型地面电站”转向“屋顶分布式电站”。按发电量计算,每千瓦时电国家补贴0.42元,地方(上海)补贴0.40元,合计0.82元。从理论上讲,家庭自建1个屋顶光伏电站,仅靠政府补贴的电费七八年就可以收回成本,而且光伏电站一般可以平稳运行25年,也就是说,之后十多年的发电收益都是净赚。但是,中电光伏研发公司总经理吕俊说:“屋顶发电要想获得良好的投资回报,前提是在其25年的生命周期里都能稳定工作。但从目前的情况来看,一些光伏组件会逐渐老化,在极端条件下,小部分光伏电池板在使用5年后可能就会损失2/3的发电能力。”
2琳琅满目的光伏产品
为了彰显光伏技术的优越性,最大的概念产品设计莫过于太阳能飞机,这也许是永远都不能用于商业化飞行的大手笔——从西风号、动力号到太阳驱动2号,大鸣大放之后,所有的太阳能飞机只能做侦查工作或者成为探险家冒险的工具。太阳能动力的概念汽车也不得不“瘦身”——安全、舒适截然不顾,耗资巨大,汽车质量和使用寿命不堪一击。光伏电池在面对这些“大功率”的机械设备时,简直就是杯水车薪,这也许是设计师短时间内找不出更好的载体来弘扬光伏技术“低碳、环保、绿色”特点的原因。轰轰烈烈的技术炒作正在进行,光伏技术与LED光源却悄悄联合起来。LED光源以发光效率极高的先天优势正在逐渐取代“白炽灯”“日光灯”和“卤素灯”,1个7W的LED灯的发光效率相当于1盏85W的“白炽灯”。光伏技术和LED光源的组合产品从路灯、庭院灯、信号灯、草坪灯到工艺品灯、车灯,各种产品层出不穷。近几年,新建的公路必须用“光伏加LED”照明,不然就会显得决策者跟不上时代的步伐,不太时尚。我国东部沿海城市是季风性气候,连续下几天雨,再刮一阵风,碗口粗的树都被吹得歪歪扭扭,更不用说那些顶着一两平方米太阳能板的路灯了,输电线路就在路灯的上面,为什么非要用“光伏”呢?在崎岖的山路或无人区的公路上设置一排光伏发电的路灯,那可真是一道亮丽的风景线。在淘宝网搜索“太阳能”几个字,就会出现从太阳能光伏发电系统到手机充电器等5000多条信息、10000多个产品,可谓琳琅满目。
3产品设计中的合理定位
2014-04-09出台的新政策确实让业界眼前一亮,但是,稍微思考一下就会发现,住在高楼大厦的上海人凭什么不用0.52元/kW•h的市电,而是偏要垫资去改装屋顶以换取国家和地方的补贴。在青岛召开的国际消费电子博览会上,有一家光伏企业在销售自己的产品——1块24W的太阳能板加上1个12V、12A的铅酸电池,再搭配上1个10W的节能灯而特制的灯。该公司自称这是“无电地区的照明方案”,而该产品的安装费就需要500元。不难想象,无电地区大多在偏远、贫困的地方,500元对那里的人来说可能是一亩地大半年的收入。这样发展下去,最后还是成了“想用的,买不起;有钱的,用不着”的“大闲产品”了。如果把国家对光伏产业的补助政策微调一下,让有钱人进行“爱心捐助”,这一方案或许是可行的。也就是说,只要不让贫困的消费者自己掏腰包,也许偏远、贫困地区的晚上才会不再黑暗。在众多的设计中,有一个设计方案是可行的。如果把光伏安装到农用面包车的顶部,为车上的冷藏设备提供电源,那么,农民就可以将前一天采摘下来新鲜果蔬装在车上保鲜,到第二天再开车去出售。如果遇到阴天下雨,接上市电冷藏车还是可以照常工作的。这种太阳能冷藏车提供4m3的0~4℃的保鲜环境是不成问题的,而车顶2m2的光伏电池每天可以提供2kW•h电。设想一下,在烈日下出售凉凉的西瓜,那是多么好的一件事。如何亮化景观水面呢?图1所示的设计产品“太阳能水上浮灯”是最好的选择。白天光伏电池将电能储藏在内置的磷酸铁锂电池内,太阳落山时这些灯就会亮起,十分漂亮。水面浮灯省去了埋设水线的麻烦,只要将其放在水里就能周而复始地工作。如果不想让风把它吹走,最好在底部系上重物。该产品提供了一个非常小的自动光伏照明系统,但却叙述出了抒情诗般的宁静之美。光伏产品既然能制成发电的屋顶,就可将这种屋顶安装到高山之巅的亭台楼阁上,让我们的城市更加美丽。在汽车4S店里,不乏光伏汽配装饰产品,比如比较实用的太阳能充电器、应急灯,能让人心情愉悦的绿芽起舞、招财猫等。
一、在案例分析中领会设计管理作用,并掌握一定的研究方法
我们知道任何一个课题研究都是一个系统工程,必须对其进行市场调研。不进入深入的研究,思路就会很狭隘,研究的过程也比较简单,所以最后的结果往往以一篇普通的、无特点、无突破的论文报告结题。所以做一个好的产品研究,在确定方向的时候要从小的方面,从细节入手,把小的问题发散开,做大,做好,做精,而不是我们一贯的从一个大的问题角度出发,无逻辑、无秩序的散发思维、从而没有一个实实在在的有价值的结果产生。并且一个好的产品研究基本有四个步骤:研究问题——研究过程——研究结论——研究局限。
二、在设计管理知识结构中进行设计移位
管理者通过对设计活动所处的宏观以及微观环境分析、消费者分析、自身分析、竞争分析、文化分析---从而制定有效的设计战略和营销策略,也就是:外因研究——设计定位;内因研究——设计实践。投资——设计——审理——生产——营销——消费;这是设计的六个阶段,在这六个阶段中设计管理都发挥着主导作用。我们经常会听到设计师会说没有灵感,那么设计管理者怎么可以管理呢,灵感是不能被管理的,它不是商品,但事实上我们设计师不是艺术家,我们不可能随着我们的性子去设计产品,这个时候就需要我们设计师从自己的位置分别移到投资者、生产者、营销者、消费者以及管理者的位置上去,从他们的立场出发,用他们的观点、方法、目的、和追求来审视自己的设计、然后将他们的知识、技术、经验、和智慧整合起来、帮自己把设计提升到一个新的水平,也就是说要设计移位,这也就突出了设计管理的作用和意义。
三、高校教育上进行设计管理课程的设置
1.开设研究设计管理课程的意义
我们知道设计师成长主要分为三阶段:
(1)毕业之后进入企业参与实际设计项目;
(2)设计师通过实际锻炼逐步成为设计的管理者;
(3)设计师成为企业的开发设计团队的核心和骨干。台湾的浩汉工业产品设计公司一般把设计师学习分为三个阶段,第一个叫阶段练习绘画技巧,也就是表达能力的训练,大概需要三个月的时间。第二个阶段要培养独立作业的能力,短的一年,长的说不定要三年。第三个阶段,设计师不再是做设计而已,必须往上和往下延伸,参与市场企划,行销、生产等所有过程,具备产品开发的企划能力,这些要做到好,至少需要5年的时间,其中第三个阶段包含大量设计管理和企业管理的业务工作需要学习,而其所需时间是前两个阶段总和的一倍多到四倍。
2.设置此课程教学方法和教学安排
高校设置设计管理课程,在教学方法上应提倡老师以案例讨论为主,辅之一定的基础理论知识,让每个学生处在一个主动吸取知识的角色中。通过此教学方法不但培养了学生的学习兴趣,而且还培养了他们学习的主动性,并能促使他们很好的领会这些理论知识,很好的吸收知识为己。在课堂上即调节了课堂气氛,又调动了大家学习的积极性,让每个学生都破除曾经的思维定势,变被动为主动,转换态度与方法,让每个人都感觉到自己真的在研究学习一些有用的,有价值的东西和知识体系。
四、总结
“设计”无处不在,其根本目的不在于好看美观,而在于能够解决生活中的问题与不便,若不能有效提供便利,解决问题,“形式”再强也不能算是好设计。一个一个成功的设计关键在于这项设计在立项之前所做的充分准备以及设计开始运作时的控制和管理工作,许多不成功的案例发生往往是因为管理者并不知道他们所希望得到的结果到底是什么。设计的关键在于重新审视相关的表象和环境,并明确地定义或者重新再定位问题,然后通过分析、重复、评估之后所得到的某种解决方式。
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