基于形状文法的产品形态创新设计研究与实践

为了更好地继承本族群及参考产品的优势设计特征,增强产品形态设计推敲阶段的客观性和科学性,更好满足用户需求,提出基于形状文法的产品形态创新设计方法和模型.此法结合目标产品形态特征,分别从产品族群与可参考产品中提取能够反映用户需求的形态要素,然后应用形状文化规则进行演变推理,以实现产品设计方案自适应进化.并在此基础上,详细探讨了产品研究与形态分析、形态推演、方案生成等关键技术,最后结合具体的某款电动踏板车形态设计过程对该方法进行了说明和验证.     

基于虚拟感性工学的农业装备形态设计

目的 探究农业装备形态设计中约束要素与虚拟现实技术结合进行创新设计的方法,旨在快速响应目标市场需求,提高设计对象研发成功率和设计质量,减少设计耗时。方法 首先,采用虚拟体验、访问调研和统计词频的方法,以定性和定量相结合的方式来确定产品意象。其次,利用形态分析法提取目标产品品牌风格特征,邀请设计师在意象约束下设计意象几何形态,二者组成混合原型库。然后,利用形状文法将混合原型库中的品牌风格特征与意象几何形态进行形态融合,以完成主体形态设计。最后,构建基于交互式虚拟体验场景的设计环境,在空间约束下完成目标产品的整体形态设计与评审。结果 以青贮饲料圆草捆打捆机为例,验证了感性工学结合虚拟现实技术,在农业装备形态设计中的有效性和实用性。结论 从意象、品牌风格、空间约束和虚拟设计的角度,提出虚拟感性工学下的农业装备形态设计方法。该方法可以有效提高农业装备形态的设计进度和成功率,并为相关领域的产品形态设计提供思路。     

基于形状文法的西夏陶瓷形态推演与设计应用——以宁夏盖碗茶具为例

采用形状文法的基本理论和推演方法,通过研究西夏陶瓷和现代盖碗茶具形态特征,提取西夏陶瓷生活用具的典型形态和符合现代审美与使用需求的元素。在设计过程中,结合审美意向和尺寸约束,以盖、碗、托为例展开形态设计推演,构建了茶具形态融合推演设计模型,通过实践案例证明方法的有效性和可行性,降低设计过程中的不确定性和模糊性。此方法将西夏陶瓷器型特征与现代茶具设计相结合,丰富了现代茶具设计的文化内涵,并为同类产品的设计提供了方法支持和过程参考。     

产品形态中的仿生设计及其应用

阐述了仿生设计的概念、方法和模型,分析了形态仿生设计的过程,即生物原型—生物模型—数学模型—试验模型—产品模型,指出形态仿生设计不是简单的机械模仿,而是在反复实践中的再创造,最终构成的形态与生物原型是神似而不完全的形似。在此基础上,以高速列车(车头)、汽车、摩托车、IT产品和日用品的形态仿生为例,说明产品形态中仿生设计的应用。通过仿生设计的产品形态,以其生物的自然形态,直接冲击人们的视觉,给人以更加直观、亲近、美好、可爱的感觉,特别是在重视环境保护的今天,产品的形态仿生设计显得尤为重要。     

基于形状文法的青铜酒器形态推演与设计应用

目的为继承和发扬商代青铜酒器的典型特征,塑造出具有延续性、独特性、差异化的产品形态,满足现代消费者对酒器产品的个性化需求。方法引入形状文法的基本理论和推演机制,通过对商代和现代酒器形态特征的调研,总结并提取商代酒器的典型形态特征及符合现代消费审美需求的形态要素。在形态推演过程中结合审美意向、尺寸等主客观约束条件,以现代酒器中的瓶、壶、杯和温酒器为例展开形态设计推演。结论构建了酒器形态融合推演设计模型,通过实践案例验证了方法的有效性和可行性。降低了形态创意设计过程中的不确定型和模糊性,同时将商代青铜酒器特征元素融合现代酒器特征及审美趣味进行传承与创新,既丰富了现代酒器设计的文化内涵,又为同类产品设计研究提供了方法支撑和过程参考。     

基于形状文法的电动汽车品牌继承性设计方法

目的 电动汽车造型设计既要满足电动特征的造型创新,又要保证品牌基因的识别性继承,在双重驱动和限制下,对电动汽车的品牌继承性设计方法进行研究。方法 基于形状文法理论,通过将提取出的既有品牌造型特征应用一定的变化规则进行推演,可产生大量满足品牌继承性要求的全新电动汽车造型。结果 电动汽车的造型变化规则包括品牌总结、技术要求和用户期望意象,三者共同约束和指导电动汽车的造型设计。结论 以宝马电动汽车设计为例验证了方法的可行性,方法可以在保证品牌识别的同时有效指导电动汽车的造型创新。     

线元素在产品形态设计中的应用

分析了线元素在造型艺术中的特征、内涵及表现力,在分析线元素与产品形态设计关系的基础上,结合产品形态设计特性,论述了产品形态中作为轮廓线、交线、分割线和装饰线的线元素的应用特点和设计价值。提出了线元素在产品形态设计中的应用方法,包括线元素主导产品的情感表达,产品形态中线元素与完形原则,以及线元素的表达形式等。     

隐喻设计理念在吸尘器形态设计中的应用研究

目的研究基于隐喻设计理念的吸尘器的形态设计。方法在分析了尘桶吸尘器的结构和工作原理的基础上,通过设计调研定位了尘桶吸尘器形态的设计目标,选择意向源并提取了其相似性元素,将其运用到了尘桶吸尘器的形态设计中。结论在产品造型、功能和色彩方面运用隐喻设计,可以使消费者从熟悉的喻体特征了解到产品本体相关的使用信息,唤起相似的感觉记忆,实现情感上的认同。研究尘桶吸尘器形态的隐喻设计可以为同类产品外观创新设计提供一个新的思路。     

技术形态与艺术形态在产品造型设计中的应用

目的随着国际经济全球化的发展趋势,产品设计已经成为世界各国提升产品竞争力的重要手段,通过对产品造型设计的研究,解决我国目前在产品设计上存在的发展瓶颈,进而提高产品的品牌价值和技术水平与文化内涵。方法对产品的技术形态与艺术形态的造型设计进行分析探讨,从产品的技术形态与艺术形态、实用功用与时尚审美的关系、技术与艺术意识的设计应用等层面进行分析、比较,寻求产品造型设计中两者的平衡关系,进而满足现代人的需求。结论产品设计的技术形态与艺术形态,应根据产品的功用目的与产品定位进行全方位地设计思考,在实用需求与审美需求、个性表现与风格表现等方面达到设计的平衡,进而满足消费者对产品的技术内涵与时尚审美的多元化需求,以促进我国工业产品设计的全面提升与发展。     

大河村彩陶元素在文创设计中的创新应用

目的 探究大河村彩陶元素应用于现代文创设计的创新设计方法,活化大河村彩陶文化的传承路径。方法 首先通过对大河村彩陶艺术特征的分析,筛选并提取出最具大河村特色的视觉元素;其次运用形状文法对提取的纹样元素进行纹样衍生设计;最后运用叠加法完成图案骨架结构的创新设计,并结合大河村彩陶中色彩、构图、器型等视觉元素完成创新图形设计。结论 运用形状文法、图案骨架设计的方式,对大河村彩陶元素进行创新设计,并与现代文创设计相融合,拓展了大河村彩陶的视觉形态,助力传统文化的传播。     

面向品牌风格的机械装备造型创新设计研究

目的 探究机械装备造型设计过程中品牌风格有效延续的路径和方法,旨在为产品的创新设计与品牌风格的演进提供新思路。方法 首先,解析品牌风格与流行趋势,以定性和定量相结合的方式,提炼感性意象与造型特征;然后,采用形态分析解构目标产品,明确主要造型要素,通过眼动实验客观分析其视觉关注度,进而在品牌风格与流行趋势的意象约束下,运用形状文法推演产品造型要素,生成设计方案;最后,利用语意差分法对方案进行评价。结果 以红山恒应力试验机为例,验证得到的设计方案满足品牌风格与意象定位的要求。结论 以品牌发展的视角,构建了面向品牌风格的机械装备造型设计方法,该方法能够有效延续品牌风格,并获得符合现代工业装备审美标准的产品创新设计方案,为相关行业的产品造型创新设计提供参考。     

基于基因识别的产品形态设计

目的通过辨别高识别性形态基因,指导产品形态设计。方法从产品基因与视觉识别出发,从现有产品形态中分解出形态基因并编码,制作实验样本。通过基因识别实验与数据分析,获得具有高识别性的形态基因,并形成产品设计策略辅助设计活动。结果研究以变压器为设计案例,通过形态基因识别实验获得了具有高识别性的形态基因,并作为设计策略辅助变压器的形态设计。通过对比实验证实基因识别获得的设计策略的有效性。结论基于基因识别设计策略能够高效地辅助产品形态设计过程。     

产品造型系列设计方法研究

对产品造型系列设计进行了理论研究,介绍了产品造型系列设计的概念,分析了产品造型系列设计和工程设计间的关系。提出了产品造型系列设计内容和结构,指出了产品造型系列设计的关键技术和研究方法,最后通过数码相机设计实例来进行验证。     

基于形态审美的产品基因网络造型研究

目的 利用产品形态审美基因网络,对台灯外轮廓曲线的相关性进行综合分析,析出产品优化与创新设计的关键要素。方法 以三次贝塞尔曲线对台灯的外轮廓曲线进行基因编码,规律性调整控制点的坐标生成新曲线形态,进行曲线视觉力感知识别,挖掘曲线间的相关性;以曲线基因为节点,相关性为边构建产品形态审美基因网络,并对网络进行拓扑分析,析出关键设计节点辅助设计者进行产品设计。结果 运用产品形态基因网络的理论找到原型设计的关键性节点,并进行设计优化,使产品造型设计更符合消费者的审美习惯和偏好。结论 通过对台灯外轮廓线的案例实践,证实了产品形态基因网络在产品细节优化和造型创新设计方面具有实用性和可靠性,能够辅助设计者找到关键设计节点并协调设计的基因集团。     

基于形状文法的现代有轨电车造型谱系化设计研究

目的 研究现代有轨电车造型谱系化设计的流程及方法。方法 以产品造型谱系化设计为出发点,对国内外现代有轨电车造型设计的现状进行分析,提出基于形状文法的现代有轨电车造型谱系化的设计方法,并结合中车唐山公司现代有轨电车造型设计的实例展开研究。首先,从造型线、几何形状、形状组合关系3个方面分析车辆造型;其次,运用设计形态分析法和形状文法提取典型特征、推演新形状;最后,将新形状应用到现代有轨电车的造型设计中,并对方案的继承性进行验证。结论 该方法能够保证在典型特征衍生的同时,兼顾车辆外观造型设计的创新,为现代有轨电车造型谱系化设计提供参考依据。     

唐代仕女造型因子研究及设计应用

目的研究唐代仕女造型因子提取方法及造型推演过程,并最终进行设计应用。方法首先在研究史料及实物资料的基础上从形体、容貌、发型以及服饰四方面进行整体比较分析;其次,用因子分析法提取色彩、线条及图案元素,并在此基础上以形状文法进行形状推演;最后,将因子提取应用于现代陶瓷茶具设计中,对相应设计方法和思路进行验证。结论以唐代仕女造型为切入点,提取唐代仕女人物造型元素,融入陶瓷茶具的形态语言中,将传统唐代仕女人物造型进行创新,使中国的传统文化内涵以新的艺术形式再现。     

涡旋压缩机设计研究

从几个基本方面讨论了涡圈基本几何参数的选择问题以及涡圈的设计计算步骤；分析了动涡盘防自转机构的强度计算特点以及涡盘结构特征参数的问题。