三维人体数据驱动产品设计研究

目的探究三维人体数据在产品设计中的应用。方法在人因健康诉求的基础上,针对由于人体尺寸测量的复杂性,给设计行业带来了诸多挑战的问题。分析了三维人体测量技术与产品设计结合的方法,并探讨了三维人体数据驱动产品设计的价值。结论三维人体数据驱动产品造型设计,可以提高产品人因形态的适配性,更好地阐释以用户为中心的设计理念,满足人们人因健康诉求,对人类生存状态和生活方式将产生重大的影响。     

数据驱动的两种产品设计模式

目的研究大数据时代的产品设计新模式。方法依照产品设计的关键节点,将数据分为具体数据和抽象数据,基于流程进行数据输入,构建数据驱动的产品设计模型,通过两个案例验证模式的可行性。结论数据驱动产品设计有两种模式,一是具体数据为产品提供支持的模式,即"产品—数据—产品"模式,二是基于抽象数据价值进行产品设计的模式,即"数据—产品—数据"模式。两种模式通过数据构成一体化设计模型,又通过数据形成两个创新循环,连接了用户、产品和企业。     

参数化人体模型驱动的产品人机工程设计

针对产品人机工程设计的要求,提出了通过人体模型对产品的形态与结构进行驱动设计的思路.基于人体测量数据库建立了结构模型、尺寸模型和曲面模型3种参数化人体驱动模型,实现了产品人机工程设计的驱动设计,即通过对人体模型的操作将人体测量数据直接映射为产品设计尺寸,为人机工程设计原则的合理应用提供了效率和可靠性的保障.通过座椅的人机设计进行了验证.     

数据驱动的可持续设计

目的 从产品的全生命周期角度解释大数据对可持续设计的驱动作用.方法 通过文献综述法,首先介绍数据驱动的设计和产品可持续设计,并阐述产品全生命周期中各个阶段的特点及其对资源的使用情况.基于数据驱动应用生命周期思维对产品进行可持续设计,解释大数据在产品全生命周期各个阶段的作用,以及产品的全生命周期如何在大数据的帮助下,实现资源的高效利用和更加低碳的产品生产流程,影响产品的生产模式以及人们的生活方式.结论 在数据驱动的可持续再制造机制基础上,提出了在产品设计规划到产品原型制作的过程中运用大数据对产品设计的各个阶段提供指导的框架.该框架可用于指导设计师将可持续和低碳设计的思想贯穿在设计过程中,进而促进资源在生产与回收过程中的高效利用,优化产品生产模式.     

基于FAST模型的水果快递箱概念设计

目的分析水果快递箱的现状及问题,对水果快递箱进行创新概念设计,使其能够有效延长运输过程中水果的保鲜时间。方法通过资料查找和市场调研,分析用户需求,并以FAST模型和形态矩阵为理论依据对水果快递箱的创新设计进一步分析,最后提出可行的水果快递箱概念设计方案。结果获得了水果快递箱的概念设计方案,解决了现有水果快递箱存在的问题。结论该设计方案实现了水果的绿色运输,减少了水果在运输过程中的损坏率,进一步改善了物流环境,适应当代物流市场的发展趋势。     

云图数据驱动的三维云景可视化

云图是气象应用和研究中最常获取的资源,包含了丰富的气象信息,在天气预测中起到了关键的作用。将云图数据作为驱动,利用灰度共生矩阵和分形理论进行纹理特征提取,划分出基本云型,得到云景的分布特征。将这个粗糙分布,映射到地球上,得到基本的大气参数估计,在此基础上利用CML的方法生成三维云场并实现可视化。实现了对风云二号卫星云图的自动化分析,以及数字地球上的三维云景可视化。     

基于参数化驱动的产品造型设计应用研究

目的针对目前在产品设计过程中未能解决因产品使用者的多样化、个性化需求而参与到设计环节的问题。方法在满足产品的功能及人机工程方面要求的前提下,提出了采用参数化驱动设计的方法。结果提供了使用者一个参与产品设计环节的平台,通过功能模块和尺寸的参数驱动来实现产品模型重生成,以满足不同客户的需求。结论通过对设计大师系列化作品进行分析,简单叙述了该方法在产品造型设计中的应用及实现。     

基于目标驱动的产品形态相似变换设计方法研究

目的针对目前产品设计领域中产品形态设计主要依靠设计师个人经验与灵感这一弊端,构建一种新的设计思路与方法,用于辅助设计师对产品的形态设计,使产品设计过程更加系统、科学与可视化,使产品设计结果更加美观、合理与高质量。方法以产品现有形态为基准,结合自身品牌基因与产品定位,以与目标意象相吻合的优秀产品特征要素为驱动目标,利用曲线细分算法与变形算法完成基于目标驱动的产品形态相似变换谱系,通过评价方法筛选出满意度较高的初始方案进行深化设计,最终得到与目标意象相符合且与原有产品基因相关联的设计方案。结论以汽车大灯设计为例,运用该方法完成了既保留产品品牌基因又符合产品目标意象的方案设计,验证了该方法的有效性。     

基于数据驱动仿真的两设备系统元模型

半导体封装测试系统等复杂制造系统的性能分析是项非常困难的任务。利用仿真模型构建两设备系统元模型,并以元模型为基石构建面向大规模复杂系统的近似解析方法是分析复杂制造系统的有效手段。为了快速准确地构建两设备系统元模型,提出了一种基于数据驱动仿真技术及人工神经网络的元模型构建方法。该方法以考虑缓存输送时间的两设备制造系统为研究对象,采用AREAN的二次开发技术实现仿真模型的自动配置、运行、统计,以生成人工神经网络所需案例,并通过比较分析BP、RBF和Chebyshev这3类典型的函数逼近神经网络确定最优的人工神经网络模型。实验结果表明径向基函数密度为120的RBF神经网络模型表现最优,其结果误差最小,能够成为大规模复杂制造系统近似解析方法的基石。     

基于TRIZ和DEA理论的产品概念设计方法及实证

将DEA方法引入TRIZ应用体系,首先依据TRIZ理论分析顾客需求,选择TRIZ问题解决工具,获得不同的创新方案,然后考虑各种投入要素,利用DEA方法选取最佳方案.该方法有效弥补了TRIZ理论的不足,实证分析充分证实了其合理性和实用性.     

大数据与数字孪生驱动的智慧校园集成设计研究

目的 为解决智慧城市集成化设计中仍存在数据孤岛与智慧决策的相关问题,因此设计了一套以智慧校园创新服务生态为导向的园区集成设计方案,为大数据与数字孪生驱动的智慧城市构建提供建设新思路。方法 研究通过建立智慧校园数据的标准信息模型,采用结构化数据为主的物联网传感器进行部署,并利用大数据与深度学习方法实现校园的智慧大脑,开发了基于Web 3D与数字孪生驱动的人机共融可视化平台,从可操作性角度制定了可执行、可落地的智慧校园设计。结果 从大数据特点切入对智慧校园的构建状况进行分析,建立智慧校园数据的标准化模型,设计了基于GRU-CNN深度学习智慧大脑的Web 3D与数字孪生驱动可视化平台。实验表明该系统具有数据可视化与智能决策功能,能提供给用户沉浸式、多维动态的人机共融交互体验。结论 利用大数据驱动的数字孪生可视化平台可以实现校区一体化运行,增强校园结构的智能化、高效化和人性化,提高使用效率。智慧校园集成平台设计同时可以推动现代化城市进一步完成数据互通互联、数据可视化、智慧服务管理新模式。为当前智慧城市的建设提供技术及理论参照。     

方案驱动的产品造型设计迭代模式

目的研究实际产品造型设计项目中的设计迭代新模式。方法通过对实际设计案例的剖析,界定了设计方案与设计目标的范畴,梳理了产品造型设计中的设计方案与设计要求的关系,重构了两者在设计迭代时序里的位置和作用。结果结合"解驱动"的设计范式理论,描述了方案驱动的产品造型设计迭代模式。结论方案驱动是设计迭代创新的有效机制之一。     

适人之用:审美风尚推动下传统砚台设计观的嬗变

以传统文房用具中的砚台为研究对象,通过纵向延伸与横向比较厘清其发展脉络,进而探讨此研墨工具实用性与审美性之间的依存关系。砚台作为以墨和濡的实用器具,在宏约审美观统摄下,从朴素的舂捣型研磨器转变为随形附饰的磨制型三足砚;魏晋至唐,世俗化审美倾向催生出象征性赋形的辟雍砚和彰显普适度的箕形砚;有宋以来,崇文之风下端庄典雅的文人砚占据主导,而明清求精尚巧观进一步对遴选砚材与塑造砚形做出系统规约,文人阶层对制作文房用具的深度参与使砚台的设计兼具功能之适与精神之适。通过回溯审美风尚对传统砚台设计观的推动,以期在当代促进设计方式的演进与设计思想的传承。     

工业设计视阈下的设计驱动型品牌创新范式研究

目的 探究几种典型的设计驱动型品牌的创新范式,为国内不同类型的企业转向设计驱动型品牌提供创新范式参考。方法 借助设计驱动式创新理论确定设计驱动型品牌的特征,并以此为根据判断研究对象设计驱动型品牌,再从创意来源、创意实现过程和创新成果3个方面分析不同的设计创新驱动式创新范式。结论 以鸿翼科技为代表的设计探索式创新,其创意来源于内部团队挖掘痛点,以优化产品和解决市场痛点为创新逻辑,其创意效果根据企业的创新策略而实现,其成果以硬件产品为主。以小米公司为代表的设计开放式创新,其创意来源于线上用户社群和生态链创新团队,且创意过程由研发工程师在线获取反馈信息而实现,最终创新成果主要表现为硬件产品、系统和服务。以苹果公司为代表的设计整合式创新,其创意来源于虚拟社群和技术整合,且创意过程由内部团队根据企业目标而实现,最终创新结果主要有硬件产品、软件、系统、技术和服务。     

探析立体构成作品造型之灵魂形态设计表现

通过分析立体构成中形态的塑造,并结合几个典型实例论述了在立体构成设计过程中形态的重要性、形状与形态的区别、如何塑造作品的灵魂、以及形态设计中材料的选择等问题。在此基础上,通过论证形状和形态在立体设计中的相互关系,进而分析形式美与内涵美在立体构成设计过程中的作用。     

新干线列车头型的形性协同设计研究

目的 以空气动力学性能为导向对新干线列车进行外形特征提取,建立形性协同的拓扑外形设计方法,提升我国高速列车外形设计品质。方法 利用眼动实验对新干线列车外形数据库外形进行区域归纳与分析,得到车头外形鼻端部、前脸部、肩部、走行部四个重要区域;对新干线运营以来的16种车型按照四个发展阶段总结各区域造型的型线性状及变化趋势;结合头型各区域特征性状表现与气动性能的对应关系,建立针对我国列车设计的形性协同设计方法。结论 通过对列车肩部、走行部曲面转折,鼻端部扁宽造型,前脸部分司机室隆起幅度等特征的合理运用与调整,能在兼顾气动性能的同时提升列车外形设计品质。     

基于设计几何学的工程机械形态设计方法探究

目的提升国内工程机械产品形态的可视性,提高品牌竞争力,丰富产品形态设计的方法。方法从国外工程机械产品形态设计案例入手,分析工程机械产品形态与设计几何学的关联性,结合我国工程机械产品形态设计中的不足,探究将设计几何学引入工程机械产品形态设计的遵循要素和创意原则。结论通过几何比例关系的重新组合、分割等方法的有效尝试,创新出工程机械产品形态设计的有效方法,为国内开展该方面的研究和设计实践提供借鉴。     

特种车辆乘员人体形态参数研究

目的对特种车辆乘员人体形态参数进行测量分析,为制定乘员选拔标准和特种车辆的合理设计提供了理论依据。方法依据GB／T5703—1999“用于技术设计的人体测量基础项目”开展人体形态参数测试。结果各项人体形态参数均值均≥50百分位值,〈95百分位值。结论特种车辆乘员人体形态参数虽仍处于GJB1835的范围,但已整体上移。     

管析手机演变中的外形设计策略

为了获取手机外形设计的成功经验,以诺基亚手机为例,探讨了其外形演变中的设计策略。通过分析用户喜好、技术、经济等主要影响因素,将诺基亚演变划分为豪华阶段、尝试阶段和时尚阶段,并将其主要造型语言归纳为35种。在此基础上,探讨了诺基亚的选择性外形创新策略、阶段性外形识别策略、外形整合功能策略和外形定位差异化策略,这些策略将对国产品牌的外形设计具有参考价值。