基于深度学习的产品外观意象情感计算服务平台研究

目的产品外观意象激发用户的情感体验,成为影响消费者购买决策的重要因素。情感的主观性与意象的模糊性,使产品外观意象与用户情感需求的有效映射成为产品设计的难题。产品外观具有多维特征,传统产品意象研究多考虑产品部分特征,需要人工标注产品特征,样本量小,造成设计方案与用户情感需求的偏差。针对这些问题提出解决方案,减少产品情感研究中不确定性因素的干扰,实现产品设计方案与用户意象需求的有效匹配。方法提出构建基于深度学习的产品外观意象情感计算服务平台,研究平台构建方法与关键技术。提出产品外观情感数据库建立方法和产品外观意象情感计算方法。构建产品外观意象情感计算模型,实现更为精确的产品外观意象情感分类与情感特征识别。提出分析不同产品类型的产品外观情感特征权重,研究产品特征对情感意象的贡献程度,挖掘关键情感特征。研究面向用户情感需求的产品外观方案检索方法和技术,以构建产品设计服务平台。结论研究成果将为建立高效、人性化的产品外观意象设计协同服务平台提供参考,从而简化设计师与用户的知识获取过程,促进产品外观设计方案与用户意象需求的有效匹配。     

选题策划《感性设计方法研究》

正感性设计秉承"以人为本"的核心理念,以用户的情感与心理需求为出发点,综合个性化设计、情感化设计等多种设计方法理论,将人们的审美感受、心理反应和情感内容进行物化,以此指导相关产品的研发。感性设计,理性先行。在《产品形态意象造型智能设计关键技术研究》和《面向产品意象造型的认知思维与先进设计方法研究》两项国家自然科学基金的支持下,我们对其相关方法展开了探索,并在感性意象发掘、产品形态描述、设计要素分析、感性意象和设计要素关联、产品意象造型智能设计等方面,取得了一系列的研究成果。     

基于感性工学的童车外观情感意象研究

目的 从感性工学的角度研究童车外观情感意象。方法 首先对感性工学在造型设计领域的已有研究思路进行分析,提出产品外观情感意象研究流程及相关数据获取与分析方法。其次以儿童自行车为研究对象,从功能性价值、审美性价值和体验性价值3个方面分析童车的设计要素,研究童车包含的设计语义。最后通过童车外观情感意象实验,从感性词汇和典型样本方面,分析与讨论童车情感意象及设计启示。结果 根据情感意象研究流程,得出“主观感受”与“客观形式”两类童车设计核心语义词,并通过典型样本构成的情感意象空间,挖掘了未来童车的产品设计机会。结论 通过情感意象实验获取到童车设计语义,并对童车语义进行聚类。童车设计核心语义词对后期的童车方案设计草绘和评价,以及童车产品机会对童车发展方向都具有重要的参考价值。     

基于BP神经网络的轿车造型意象设计与量化预测模型建立

目的 构建产品造型意象设计与产品造型量化间的预测模型,将产品的设计元素与消费者的需求和感知相关联。方法 分析小轿车造型与感性意象之间的关系,基于用户对产品外观形态感受进行打分,采用感性工学方法进行量化;用双BP神经网络训练的思路,建立外观设计元素与感性意象间的对应关系,得到小轿车外观方案的感性意象预测模型。结论 获得产品造型设计方案的感性意象预测模型,能高效解决设计师的产品造型设计方案与消费者的目标达成趋同,通过高效的产品外观设计,为未来轿车及机电类产品的造型设计转向以消费者精神需求为导向提供了一种新的设计方法。     

基于复杂网络的产品形态意象与要素挖掘方法

目的 在大数据时代背景下,为有效利用在线评论信息及准确地掌握用户对产品设计的感性意象需求,挖掘产品形态核心要素,提出1种基于复杂网络的产品形态意象与要素挖掘方法。方法 首先,爬取产品的在线评论信息,经语言处理获得候选感性意象节点集合,使用相关性计算构建出产品形态意象网络;然后,应用复杂网络中心性理论,对网络进行拓扑分析,计算度中心性、接近中心性、介数中心性和相应的特征权重,获得各意象节点的综合中心性特征值,经方差计算,获得节点的灵敏性特征值;接着,按意象Kano模型划分节点类型,经社团分析进行意象解耦,获得产品设计目标意象、应用意象熵、计算目标意象的综合值;最后,建立多意象加权驱动的产品形态要素挖掘方法,应用复杂网络及其分析方法获得核心要素,进而指导形态设计。结果 以口红形态为研究对象,运用基于复杂网络的产品形态意象与要素挖掘方法获得了“高端”“时尚”“精致”的目标意象,并计算得到综合意象,构建出口红形态要素网络,经分析获得了3个核心要素。结论 通过实例验证,该方法可获得更为客观、全面和准确的产品形态目标意象及核心要素,将有效指导意象形态创新设计。     

产品感性意象设计研究进展

目的 产品感性意象设计是将用户情感转化为产品设计要素的设计模式,在提高用户满意度方面具有重要作用,基于此,对产品感性意象设计的研究进展进行梳理和分析.方法 通过对国内外相关文献的综述,论述了感性意象的有关概念;重点分析了产品感性意象设计所涉及的代表性样本确定、产品设计要素分析、感性意象获取、感性意象与产品设计要素的映射构建及产品感性意象优化设计等研究方法和关键技术,并归纳总结了各类研究方法和关键技术的优缺点;在感性意象应用方面,着重分析了感性意象中针对产品造型、产品色彩及产品材质的研究方向.结论 随着感性意象和新技术、新方法的融合发展,更加准确地获取感性意象、提高感性意象映射模型的精度、智能化设计、设计过程虚拟化等将是未来产品感性意象设计研究的热点.     

基于感性工学与TRIZ的助眠仪创新设计研究

目的 为解决当前市面上助眠产品对青年用户群体情感需求关注不足、缺乏针对性的问题,运用感性工学与TRIZ相关研究方法,设计一款针对青年用户群体的助眠仪。方法 首先,建立基于感性工学与TRIZ理论的助眠仪创新设计流程,收集筛选感性词汇与样本,运用感性工学构建助眠仪设计要素与感性意象的判断矩阵;其次,采用主成分分析法对数据降维,确定影响助眠仪感性判断的主要因素,分析归纳样本得到待满足设计需求特征;最后,使用冲突理论对助眠仪进行创新设计。结果 在创新设计流程的指导下,科学高效地开发设计了符合用户感性需求的助眠仪。结论 助眠仪创新设计实例表明,应用感性工学与TRIZ能科学有效地将用户情感需求转化为设计元素,并能进行符合目标用户需求的创新设计,同时,该设计流程能在相关产品进行创新设计时提供思路与方法。     

面向年轻女性用户的汽车导航界面情感意象设计研究

目的 提高年轻女性驾驶员对汽车导航界面的情感体验满意度,促进年轻女性用户汽车消费意愿的增长。方法 首先采用SD语义差异法建立导航界面典型性样本与感性意象词汇的语义映射关系,其次使用量表法,从布局、色彩、表现和体验四方面获取年轻女性感性意象信息,并建立评价尺度图,进而结合情感层次理论对上述感性要素进行类型划分。结果 提出面向年轻女性需求的汽车导航界面情感化设计策略,得出多级量化目标作为设计策略分析的来源和依据,并通过设计实践和设计评估验证了该方法的可行性。结论 将感性意象设计与情感化设计相结合的方法能够更加准确有效地剖析年轻女性对汽车导航界面的情感偏好,为面向性别需求差异性的情感体验研究提供了可借鉴的思路与方法。     

基于本体的产品色彩意象知识表达

目的针对产品意象认知研究中色彩要素的重要性,基于本体论并结合感性工学的技术方法,构建了产品色彩意象本体,实现色彩意象知识的表达。方法通过对产品色彩意象本体概念的解析,使用语意差异法和KJ法挖掘用户的色彩感性需求,完成产品色彩意象概念的提取;应用混合聚类算法探索各色彩意象之间的层次关系,依据色度学原理分析产品的色彩特征,并获取设计要素及其类目;结合用户色彩意象感性评价值,运用数量化I类计算各色彩意象与设计要素、类目间的关联。结果根据研究结果构建产品色彩意象本体模型,用以高效指导产品色彩意象设计。结论以三厢轿车的色彩意象研究为例展开研究,可较好地实现汽车色彩意象知识的提取、表达与重用,为汽车色彩设计的知识获取开拓新思路。     

基于用户感性需求的数据线收纳产品设计

目的 以数据线收纳产品为研究对象,从用户感性需求角度出发,探索感性工学在数据线收纳产品设计中的应用研究。方法 基于用户感性需求的理论知识,从感知、认知、情感3个层面收集用户对数据线收纳产品的感性词汇,分别筛选并确定各层面的感性词汇,随后选取具有代表性的产品样本,运用语义差异（SD法）量表问卷建立感性意象空间,量化用户对产品的感性需求,收集问卷数据,并用因子分析法进行定量分析,得出用户感性意象偏好。结论 通过收集用户感性需求,并通过因子分析法的定量分析,得出用户关注度较高的3个感性词汇,即分别代表了用户在感知、认知、情感3个层面上的感性偏好,再结合样本解析用户感性意象与产品要素的关联,归纳总结出数据线收纳产品在感知、认知、情感3个层面的设计要点,最后基于设计要点进行产品方案设计。     

基于感性工学的框架眼镜造型意象研究

目的分析现有框架眼镜的造型要素,调查使用者对于框架眼镜的感性认知,研究眼镜造型要素和感性意象的相关性,为眼镜设计提供参考数据。方法基于感性工学理论,分析眼镜的造型要素,采用形态分析法确定产品的造型要素与类目特征,并进行感性评估;调查受测者对于眼镜的意象认知,采用因子分析、K-means集群分析法筛选符合产品意象的感性词汇,运用灰关联分析法对满足顾客感性需求的造型要素进行评比;归纳出框架眼镜的形态要素,运用灰关联分析法评比造型要素的优先度。结果得出框架眼镜造型要素和产品意象之间的相关程度。结论帮助设计师了解使用者对于产品的感性认知,理解产品意象与造型之间的相关性,给出产品设计依据,从而提高产品设计的效率和效果。     

基于KAB模型的设计要素组合推导

目的 为了提高产品感性设计开发效率及意象匹配精度,采用定性和定量相结合的方法,提出一种基于层次分析法(AHP)与BP神经网络相结合的产品意象设计要素组合推导方法。方法 首先通过网络爬虫和亲和图法建立产品意象及造型数据库,以获得意象和设计要素;其次运用AHP构建产品层次结构模型及判断矩阵,计算意象及设计要素的权重系数;接着,基于形态拆解法与权重结果获得设计要素类型及优化组合编码,再运用语义差异法(SD)获取组合编码的用户感性意象均值;最后通过感性工学和AHP-BP神经网络构建KAB关键设计要素组合预测模型。结果 基于此模型预测四旋翼无人机设计方案,应用逼近理想解排序法(TOPSIS)对其进行验证评价,结果表明通过模型计算能够得到与目标感性意象高度匹配的设计要素组合编码。结论 基于此模型能够快速获得客观准确的产品意象造型设计要素组合,提高产品设计开发过程的效率。     

叉车造型的视觉动力分析及其意象仿生设计研究

目的 为了提升叉车外观造型,增强市场竞争力,满足用户的感性意象需求,需要通过意象仿生设计提升叉车的情感内涵.方法 通过视觉动力分析,综合考虑理性与感性视觉意象进行设计.首先采用语义差分法获得叉车的目标意象,建立意象与叉车动力式样之间的关联,并利用层次分析法得到叉车关键造型部位的权重排序;其次利用生物特征作为意象感知介质,渲染目标意象氛围.结论 将可识别的生物特征匹配设备的关键造型部位,形成的备选方案可满足用户意象需求,评价筛选后得到最优方案.该意象仿生设计流程期望能够对相关工程车辆造型设计提供借鉴.     

基于情感化设计的数控机床面板设计方法研究

目的使数控机床面板造型设计更加人性化,更符合用户的情感需求。方法以情感化设计相关理论为基础,选取典型机床面板样本,运用感性工学中的语意差异法和因子分析法,对产品形态要素进行分解研究。结果确定了机床面板造型的情感化影响因子,找到了机床面板的意象语义与形态设计要素之间的对应关系。结论综合运用三层次理论和感性工学方法,为其他种类的工业设备面板情感化分析提供一定的参考价值。     

基于感性工学的老年智能药箱外观造型设计研究

在设计中用户的情感需求是产品创新的关键点,为了进一步获取老年用户对智能药箱外观造型的感性需求。首先,该文提出了基于感性工学的智能药箱外观造型设计研究。其次,以感性工学为理论支撑,采用感性工学中的语义差异分析法和层次分析法分析现有产品,借助意向尺度图将用户的感性意向转化为数理设计要素,以设计老年人智能药箱的外观造型。最后,通过Likert量表验证了感性工学能够应用于设计领域并为设计服务。     

感性工学视域下外卖配送电动车造型设计

目的 提出符合用户感性需求特征的外卖配送电动车造型设计方案。方法 基于感性工学理论,将感性需求转化成定性分析与定量分析,采用SDM(语意差异法)方法制作调查问卷,收集并筛选描述外卖配送电动车造型的感性意象词汇与样本图片,并结合主成分分析法,提取影响造型设计的主要因子和外卖电动车造型元素,构建感性意象数学模型;通过多元线性回归法,借助SPSS统计软件对四个主要造型构成要素与感性意象进行量化处理。结果 对外卖配送电动车的前面板、前大灯、车身架和座垫的造型元素展开分析,设计出与用户“时尚”和“速度”情感需求最匹配的梯形前面板、变异多边形前大灯、多边形车身架和细长型座垫造型元素。结论 感性工学不仅能有效挖掘用户需求,而且还能直观表达出感性感受与数值的对应关系,对外卖配送电动车造型要素进行有目的的设计和调整。     

基于感性意象的白酒酒瓶造型多维度特征分析

目的 为了更深层地探寻消费者对白酒酒瓶造型设计的情感诉求,找到影响消费者感性意象的设计要素并构建情感意象与造型要素之间的联系.方法 提出一种从多维设计变量出发对白酒酒瓶造型进行感性工学研究的方法,从消费者的感性意象出发,运用人机界面元件(HIEs)解构方法对白酒酒瓶造型进行多维度设计特征分析,然后通过灰关联与因子分析筛选出最具有代表性的设计特征元素,并运用数量化Ⅰ类建立白酒酒瓶主设计特征元素与消费者感性意象之间的映射关系模型.结果 设计出新产品对构建的白酒酒瓶感性意象预测模型进行实例验证分析,模型预测值与实际评价值的T检验结果证明了该模型的有效性和可靠性.结论 实现了对白酒酒瓶造型的意象评价值预测,并了解到目标感性意象对应的设计特征要素.     

基于感性工学的马拉松赛事奖牌的设计研究

目的 从感性工学的角度出发,分析马拉松赛事奖牌设计的情感意象及设计启示,优化奖牌设计,从而更好地满足赛事受众对奖牌的感性需求,彰显举办地的文化内涵.方法 基于感性工学的相关理论和方法,得到奖牌样本在各感性意象词汇下的均值数据,通过数量化I类模型的构建,分析感性词汇与设计要素间的映射关系;构建马拉松奖牌设计模型,利用感性意象与设计要素的相关性进行赛事奖牌的优化设计,并进行调研验证.结论 通过感性工学与数量化 I 类模型分析的方法,构建马拉松赛事奖牌的设计模型,有效地对马拉松赛事的奖牌进行优化设计,更好地突出了马拉松赛事及其举办地的文化底蕴与内涵,扩大了赛事的社会影响力.     

基于造型美学的牙科椅意象造型设计

目的提升牙科椅的情感价值,满足患者以及医护人员的感性诉求,提出基于造型美学的牙科椅意象造型设计方法。方法通过李克特量表对具有代表性的感性意象词汇对进行量化处理,采用形态分析法提取牙科椅的造型设计要素,并将提取的造型设计要素分解为造型设计类目,结合SPSS软件,运用多元线性回归方法建立感性语义与造型设计类目的关联;分析整理得出造型设计类目得分,得分值的大小体现了造型设计要素对感性语义的贡献程度;在此基础上,运用造型美学设计的加法和减法对感性语义贡献最大的设计要素类目进一步分析研究,得出满足用户感性需求的牙科椅造型设计关键点。结论这些优化点有助于牙科椅造型的精准化设计,也为后续牙科椅造型设计系统的建立提供理论依据。     

面向用户需求的儿童玩具可用性研究

目的为满足用户多样化的需求,提高产品可用性,解决儿童产品可用性及产品评价问题,提出一种面向用户需求的产品可用性评价方法。方法将儿童产品用户需求分为外观需求、操作需求和感知需求,构建以感性意象词汇为基础的产品可用性多维层次指标模型,考虑儿童的认知心理、情感方式以及行为方式,通过层次判断矩阵求解并计算各个可用性感性指标重要度和优先次序。以此为依据开展儿童玩具的设计实践,通过目标用户群对设计案例进行可用性评价,了解儿童玩具产品的可用性情况,为儿童玩具产品的设计与改进提供指导。结论本方法能对产品可用性进行有效评价,发现其中存在的问题并加以改进。