基于复杂网络的产品族造型意象耦合网络模型构建方法

目的 拓展产品族多意象设计相关知识的获取途径,提升产品族造型创新设计的能效。方法 基于产品族造型意象耦合特性,引入复杂网络中的多层网络概念,利用造型特征间的多意象表达关系,构建了产品族造型意象耦合网络模型。利用节点敏感性与中心性分析产品族造型意象耦合网络,识别各造型特征节点属性类型以作为模型析出知识。结合产品族设计的特点,总结归纳适用于产品族设计的各造型特征节点类型并制定其类型运用规则,以辅助设计师进行产品族造型创新设计。结果 以马自达汽车前脸造型设计为例,构建了马自达汽车前脸造型意象耦合网络模型,析出了产品族相关设计知识并运用于汽车前脸设计。结论 产品族造型意象耦合网络模型丰富了产品族多意象设计相关知识的获取途径,可用于辅助产品族设计,提升设计能效。     

产品平台与产品族协同架构的主从关联优化

自顶向下的产品族架构设计,需要首先决策产品平台的架构,同时关联考虑产品族的架构需求。以往的相关研究,主要采用"all-in-one"或两阶段的单层优化方法。根据问题属性,提出一种主从关联优化的设计理念与方法:建立了以产品平台架构设计为主、以相应产品族架构设计为从的0-1非线性双层规划模型;模型不仅能够求解出协同设计的产品平台和产品族关联优化方案,而且给出一种基于主从优化的交互式评价模式与方法;构建了模型求解的双层嵌套遗传算法及结合产品族特色的相关处理策略;以一个笔记本电脑产品族的案例对模型及算法进行说明,并将优化结果与两阶段单层优化进行了比较。     

通用电机产品族协同设计的模糊优化

产品族设计是大规模定制中的核心内容,许多文献在假定产品特征确定情况下,采用平台参数和非平台参数,提出了大规模定制下的产品族设计优化方法。基于产品族设计理念,针对含有不确定特征的产品族设计中的一种基本类型——产品参数与产品功能之间的映射含有模糊系数的情形,建立一种对平台参数和非平台参数进行协同优化的模糊双层线性规划模型,利用有关模糊算法对模糊条件下的通用电机产品族协同设计进行优化。     

BP神经网络的宇航服多维意象造型评价方法

目标 为适应宇航服造型设计对“大国形象”多维意象识别的需要,提出了以“大国形象”为导向的宇航服造型设计评价模型构建方法。方法 在大量用户调研的基础上,对“大国形象”意象集进行筛选,并采用认知实验与聚类分析相结合的方法获得宇航服产品的代表样品。采用语义差异法,对“大国形象”感性意象集中初步筛选词和宇航服产品代表样本之间的映射数据进行检验和分析,对得到的数据结果进行主成分分析,以获得宇航服产品对“大国形象”感性意象的认知空间。同时,根据全局HIEs解构原则和宇航服产品的功能约束清单建构宇航服产品造型特征空间。采用语义差异法和认知测试,得到宇航服造型多维意象认知空间。利用BP神经网络,以样本关键HIEs评价经数字编码后作为输入层,以各意象词下样本的感性意象均值作为输出层,构建宇航服造型意象评价模型。随后,采用留一交叉训练法对评价模型的准确性进行验证。结论 该评价模型能够有效解决造型特征与多维意象之间的映射及匹配,论证了造型意象和认知空间之间存在的关联性,探索出设计目标和设计意象关联判断的实践方法。     

基于层次语义特征的复杂产品工业设计研究

目的为实现复杂产品工业设计多层语义整合与创新,促进多学科知识共享与协同,提高产品品质。方法基于产品符号学和认知语义学理论,提出产品工业设计层次语义概念,基于复杂产品开发流程与信息加工理论,构建层次语义工业设计过程情境模型。使用感性工学、动作分析等科学表义方法和产品语义学比喻的艺术表义方法提取特征,构建具体设计情境。结论得到了复杂产品图标语义特征、指示语义特征、象征语义特征及其关联,通过系谱轴与比邻轴情景区间中特征要素构成的设计线索和遗传组合、突变、隐喻的策略指导设计,取得良好的实践效果。     

约束对象的产品族模型知识表示及配置方法

针对目前产品族模型存在冗余、配置效率低、不易更新的问题,研究了基于约束对象的产品族模型的知识表示方法,有效地降低了产品结构冗余以及配置的复杂度,实现模型知识的有效封装.在此基础上研究了基于约束和实例的配置推理方法,给出了具体的配置推理过程.最后,给出了一个摩托车产品族建模的案例.该模型及其推理方法能够方便地利用计算机实现,可用于建立一个高效的产品族配置系统.     

面向产品族的混流装配线平衡研究

基于产品族的模块化与通用性,研究了面向产品族装配的混流线平衡问题.基于对一族产品装配过程的聚类分析,提出了面向产品族的混流装配线的平衡设计方法和模型,可以为大规模定制企业实现面向产品族的混流装配提供参考,并用案例说明本文方法的应用.     

基于基因工程思想的产品族设计及其关键技术研究

通过分析型材断面的尺寸和形状特征的继承关系及型材模块的结构变异,将基因工程的思想用于产品族的开发设计中,并将"型材特征"看作是产品结构信息的"DNA"。借鉴生物学领域基因工程原理,揭示了"型材特征"这种信息流在产品树中的传播规律,在此基础上提出了一种基于基因工程思想的产品基因编码与重组方法。通过对产品族和产品基因DNA的概念以及产品族设计DNA的内涵和研究内容的探讨,指出了支持产品基因工程的关键技术,并以门体型材为例,说明产品族基因工程思想的设计效果。     

基于产品形象的工程机械品牌造型识别设计

目的 根据不同品牌间产品形象的差异性,打造具有品牌识别特征的工程机械产品造型.方法 提出以产品形象为原理的工程机械品牌造型设计方法.根据产品形象视觉和理念的识别构成,结合造型特征识别实验与评价的数据分析,提取具有高识别度的造型特征加以分析;通过语义差分法提取产品意象风格要素,分析其造型识别语义;最后融合两者进行品牌造型创新设计.结果 以三一重工起重机造型设计项目为例,根据视觉形象和理念形象的分析结果设计出具有三一重工识别特征的全新造型.结论 融合产品形象原理进行设计分析,能有效得到产品造型的品牌识别要素,具有一定的可行性和科学性,可为其他工程机械产品造型设计提供较好的参考与借鉴意义.     

基于语义约束的产品形态群化设计

目的小产品设计领域,保证同一或相似功能、众多形态的多样化设计,以及保证产品语义形象的统一性和递归性,解决以上开放与约束之间的冲突是研究的目的。方法首先,基于消费者对功能相似小产品的多样化需求,提出了产品形态群化的概念,进而对其设计方法进行研究,建立了基于语义约束的产品形态群化设计模型;其次,分析了从语义解构到语义输出的完整过程,并建立了设计分析的漏斗模型、语义分解有向图模型及特征群化维恩图模型;最后,以承德避暑山庄旅游纪念品为例,验证该方法的有效性。结论该方法解决了小产品衍生设计中形态特征和用户需求的语义匹配问题,并以实例验证了方法的可行性。     

BP神经网络在产品配色中的应用研究

目的实现产品配色设计的自动化。方法以感性工学为理论基础,采用神经网络为关键技术来研究产品配色。首先确定产品色彩的感性词汇与色彩设计要素,然后利用BP神经网络模型建立色彩编码与感性意象评价值之间的关系,最后结合豆浆机实例,设置BP模型中的输入层、输出层、隐含层的相关参数来进行豆浆机配色感性意象设计的实验仿真。结果测试验证了BP神经网络在产品配色设计中应用的有效性。结论表明了产品感性意象与产品配色之间的关系,论证了利用BP神经网络建立产品配色辅助设计系统的可行性。     

基于高层语义视觉表征的意象版工具

目的针对初始概念中高层语义模糊不清的问题,在一定程度上填补抽象设计问题与具体概念方案间的"鸿沟"。方法将高层语义视觉表征划分为意义获取与意象表达两部分。以意象图片作为视觉化表达的形式,以意象思维作为意义获取的途径,以符号作为视觉表征的研究工具。以场景层、特征层与形态层3个层次序列构建意象版,以案例应用验证其有效性及可行性。结果意象版工具中存在两条交互共生的线索,即意义线索与视觉线索。意象表达与意义获取的过程,体现了高层语义视觉表征过程中内容与形式的统一。结论高层语义视觉表征的意象版具备一定程度的有效性及可行性,能够实现"尽意"即意义获取的目的与"立象"即意象表达的目的。     

基于用户多维感官需求的家具意象评价方法探究

目的家具产品作为设计求解过程的成果,不仅需要具有功能性、满足使用所需,而且要满足人的情感需求,带给人身心愉悦的使用体验。分析用户对于家具产品使用体验过程的感官需求,提出基于用户多维感官需求的家具产品意象评价方法,重塑家具产品感官吸引力。方法以用户的感官体验需求为切入点,从视觉、触觉、听觉、嗅觉、心觉五个维度进行聚类分析,剖析家具产品在五觉维度上的感知特性及规律,明确用户需求与设计者间的意象匹配关系,发掘用户需求下的家具意象模型描述——建立流程,构建基于用户多维感官需求的意象描述与评价模型。结论多维感官需求在家具产品设计中起到重要作用,在家具产品中全方位融入多维感官设计符号,能够让用户在与家具的互动过程中获得全新的产品体验。     

用户行为与情境导向下的文创产品设计研究

目的为解决消费者对产品的感性化需求,满足产品实现功能的同时拥有更深层次的精神内涵,通过对用户操作性体验、操作情境等方面的研究,得到适用于文创产品设计的针对性思路。方法通过观察用户行为,分析用户具体使用产品的操作方式与行为动机,发现用户与产品互动过程中的体验接触点;结合情境分析构建出用户行为地图,得到设计需求并总结出设计线索;最后,通过禅茶用品的设计,证明了该方法的可行性与有效性。结果将产品操作接触点与情境结合,辅助发现文创产品设计的主要影响因素,帮助设计师以宏观的角度看待文创用品设计方向与思路。结论通过提升用户体验性,满足用户对产品的操作功能需求和文化体验需求,提升文创产品在市场的核心竞争力。     

基于切氏软系统方法论的产品情感化设计

目的 利用切氏软系统方法论研究产品的情感化设计,为未来的用户体验提供有益参考。方法 首先对切氏软系统方法论进行分析研究,总结切氏软系统方法论的应用思路,继而依照此应用思路,逐层剖析产品设计中的“情感化”软问题,从而利用切氏软系统方法论为产品情感化设计搭建合理的概念模型,并比较基于此概念模型的产品实例与现状。结果 验证了此概念模型的合理性与普适性,以及印证了产品情感化设计的重要性与必要性。结论 一方面,切氏软系统方法论是以人类活动系统为核心展开的系统理论;另一方面,情感化设计也正是在以用户为中心基础上衍生出的概念,基于这一共通点,利用切氏软系统方法论构建的概念模型对产品进行情感化设计具有合乎逻辑的实际意义。     

敦煌传统壁画色彩网络模型构建与应用设计

目的 针对设计师在对敦煌壁画艺术色彩为题材进行设计时,往往只通过个人经验感性地提取色彩及配色,很难真正意义上还原其色彩意象等问题,提出一种敦煌壁画色彩网络模型构建及其在产品设计中的应用方法,辅助设计师进行色彩文化解码设计活动。方法 建立敦煌壁画图像库,提取图像特征色,基于图论原理,利用特征色间的共现关系,建立色彩网络模型和主辅色网络模型。运用VBA语言,基于CorelDRAW平台,开发色彩提取系统和自动配色种群生成引擎,结合色彩网络模型,辅助设计师批量生成能体现色彩意象的平面设计方案和产品开发。结论 对敦煌藻井图案创新配色及其在产品设计中的应用进行了测试,结果表明该方法可高度还原敦煌壁画的色彩意象,可作为敦煌壁画色彩创新应用的新思路。     

产品视觉形象塑造品牌形象

通过论述产品形象在品牌塑造中的作用,阐明产品是企业品牌的最终代言者,是在消费者心目中塑造品牌形象最有效的信息传递途径之一.这种以产品的视觉形象来塑造企业的品牌形象,是通过产品形态与构成要素建立的,可以更直接地促进消费者通过产品视觉感受在心目中塑造品牌形象.     

产品设计中的触觉体验研究

目的产品触觉体验是情感化设计的重要方面,通过整理、归纳目前较为零散的触觉体验研究成果,为同行研究提供参考。方法通过对国内外相关文献的综述,讨论了触觉体验概念及其现有研究角度。首先,从用户期待视角,解析期待及期待效应的内涵,阐述期待理论及其在触觉体验中的研究现状。然后,从材质设计视角,归纳两类材质触觉体验设计研究类型,即单触觉模态与跨模态下的材质设计,并阐述层次化研究方法,以及现有研究中相应的情感与情绪层、感知维度层、物理属性层的研究内容。结论总结产品设计中触觉体验的研究现状和国内外文献。在此基础上,提出现有研究存在的不足和未来的研究趋势,为产品设计领域中的触觉体验研究指明方向。     

面向代际叙事的老年情感化产品设计研究

目的 以老年人在代际叙事中的情感价值为导向,提出老年人情感化产品设计方法,以期帮助老年人在代际叙事中获得正向的情感体验。方法 从代际叙事的源情境识别老年人在代际叙事中的情感需求,进行情感采集,通过情感体验活动分析和需求分解,从本能层、行为层和反思层三个层面进行产品设计需求映射,实现产品设计编码,通过整合创新,使老年人在产品使用和产品交互的过程中实现情感解码。结果 以构建的面向代际叙事的老年情感化产品设计模型为基础,从产品外观、产品功能、产品交互、产品内涵四个方面进行的设计实践,验证了提出方法的可行性和有效性。结论 从老年人在代际叙事中的情感体验出发,探讨了面向代际叙事的老年情感化产品设计的方法和路径,所构建的理论和研究方法对老年情感化产品设计具有普遍适用性,可以为相关老年产品设计研究提供借鉴。