基于产品语义的形态仿生设计方法研究

目的研究产品形态仿生设计与产品语义之间的内在关系,解决目前产品设计中单纯形态仿生造型泛滥的问题。方法分析产品造型中存在的能指和所指的语义关系,提出基于产品语义的产品仿生形态设计的基本流程,并通过桌面小音箱的形态仿生设计实例进行了应用验证。结论在产品形态仿生设计中,充分考虑被仿生对象和设计对象之间的内在关联性,从创意到造型语义,再到功能语义,反复迭代优化,可以使形态仿生产品设计更具有可用性、文化性和情感性。     

基于网络表示学习的本体语义挖掘与功能语义检索方法

为充分利用本体概念之间隐含的语义关系,以支持产品功能创新设计过程,提出了一种基于网络表示学习的本体语义挖掘与功能语义检索方法。首先,基于本体中确定的语义关系,利用网络表示学习挖掘隐含的语义关系;然后,基于语义类比的向量运算,建立本体概念之间潜在的功能语义关系,并对功能语义向量进行表达;最后,通过功能语义向量的相似度计算实现由用户功能需求向跨领域功能性设计资料的扩展,并建立相应的设计资料检索方法和流程。产品设计示例表明,所提出的本体语义挖掘与功能语义检索方法有利于从产品功能角度获取跨领域设计知识,可为设计人员提供更多的灵感。     

论产品设计中形态信息的继承性表达

目的研究产品设计过程中形态信息的继承性表达。方法基于用户对产品形态信息的辨识过程,结合产品系统设计中对功能、形态、色彩、材质以及语义特征的分析理论,界定影响产品形态信息继承性特征的诸要素,并综合设计实例进行理论验证。结论为了实现产品形态信息的继承性,塑造和维护产品、企业的形象,设计师需要从产品形态设计过程中的基本形态特征设定、色彩体系控制与材质外在表现及注重语义准确持续传达等多个方面着手展开设计,进而保证产品形态信息继承性传达的最大可能。     

基于可拓语义分析的智能音箱造型设计

目的基于可拓学理论,将文化特征转化为文化因子的形式以指导产品造型设计,并以智能音箱的设计为例验证方法的可能性。方法提取能够表征文化内涵的文化因子,并将其进行对比分析,构建文化基元的可拓表征模型,得到智能音箱文化语义的意向空间;其次,用图解思维将词汇语义转换为图解语义,再将图解语义与文化内涵的关联度作为智能音箱图解语义集的标准;最后,将文化特征以语义文化因子形式与产品造型相融合,以无锡精微绣文化的现代智能音箱为例进行设计,验证该方法的可行性。结论可拓语义特征与文化内涵的关联度可以反映出地域文化和图解语义之间的转换关系,从而建立图解语义的评估系统,为文化产品的设计提供参考。     

产品设计中的语义思维研究

基于产品语义学对产品设计思维方式进行了研究,论述了产品设计中各种语义思维方式,明确了产品的功能语义。通过语义思维方式使产品视觉形态更加明确,设计形态更加深入人的心理,从而转化了产品设计固有的思考方式,界定了产品设计文化的思维范畴。     

基于语义认知的瓷瓶大规模个人产品定制设计研究

目的 研究基于语义认知的大规模个人产品定制设计模式。方法 随着信息与智能技术的发展,大众的个性化需求得到了极大的释放,人们购买产品时更为关注产品是否符合自己的品位,甚至希望能够直接参与到产品的设计过程中,这对工业设计提出了更高的要求。通过分析大规模个人化产品定制设计和形态语义认知的内涵特征,提出了基于语义认知的大规模个人产品定制设计模式。结论 以瓷瓶造型为例,构建了瓷瓶造型层次模型和大规模个人化定制设计系统,包括瓷瓶造型知识模块、瓷瓶语义知识模块、用户互动定制设计模块,初步实现了本文提出的方法,为大规模个人化定制提供设计学的启发和参考。     

基于产品多域信息关联约束网络模型的设计变更方案决策方法

目的 随着客户需求向个性化、多样化转变,市场对企业设计需求响应能力提出了更高的要求。方法 为实现快速精准的产品变更,提出了一种基于产品多域关联约束网络模型的变更设计方案决策方法。构建了基于产品功能域-参数域-结构域多域关联约束的网络模型,提出了基于该模型的变更影响传播模式,提出了以网络节点代价与连边代价指标为基础的产品变更方案决策方法,以土压平衡盾构机螺旋输送机的变更为例验证了该方法的有效性。结果 结果表明,该决策方法可以快速获得产品多域设计信息变更方案,同时有效减小变更影响的传播范围。结论 对企业提高需求响应速度、提高变更设计效率、降低产品变更成本来说具有重要意义。     

情境语义下的汽车前车灯造型特征与用户意象映射研究

目的分析特定情境语义下汽车前车灯的造型特征,并且定量研究车灯造型特征与用户意象需求的关系。方法用形态分析法对收集的汽车前车灯造型特征样本进行整理,将汽车前车灯造型特征主要分为三类,即形态特征、色彩特征、质感特征。再运用Kano模型,以标准问卷的调研形式,对特定情境语义下的不同汽车前车灯造型特征进行用户意象需求分层,得到不同层次的意象需求,并与不同的汽车前车灯造型特征相关联,形成汽车前车灯造型特征与用户意象需求层次的映射机制。结论通过定性和定量研究,将用户对车灯造型模糊的意象需求明确化,在受限于现有实验条件的设计实践中,可以有针对性地选择产品造型特征作为设计目标,这能够为满足不同用户意象需求的产品造型设计提供有效指导。     

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。     

基于公理设计的产品结构设计模型研究

目的为了满足客户的实际需求,缩短产品设计周期,避免传统设计方法生成产品结构的过程中易产生设计耦合的潜在问题。方法以结构设计作为主要目的,提出一种基于公理设计的产品结构设计模型(AxiomaticDesignBasedStructuralDesign,ADBSD)。该模型在质量功能展开(QualityFunction Deployment, QFD)的基础上,采用KANO模型的赋值计算规则,获得总体客户功能需求权重值,作为结构设计的总功能需求,输入公理设计框架流程中的"Z"字型映射中;并运用TRIZ技术冲突、发明原理等工具进行设计优化,在设计初期解决设计参数之间的冲突问题,得到完整的产品设计结构。结果通过对小空间自走式消防装备进行设计研究,阐述了运用ADBSD进行产品结构设计的优势,验证了该方法的可行性。结论该模型为产品创新设计过程提供了新思路和理论参考。     

从符号学角度看产品的形态之美

以符号学大师罗兰.巴特的符号学理论为启示,参照符号学观点对产品的形态要素展开分析,结合具体的设计案例论述了如何从识别层次、使用层次、文化层次3个层面来理解产品的功能性语意、指示性语意、象征性语意,从中感受到产品设计的形态之美,并在此基础上,提出设计师应全面系统地分析把握产品的形态语意,从而创造出更加优良的产品形态,更好地满足人们对产品的个性化需求。     

基于语义差分法的421家庭智能音箱外观设计

目的 从421家庭的情感需求出发,归纳三代同堂家庭的情感特征,通过设计营造具有温情科技感的外观使用体验,以及具有差异化的智能音箱造型。方法 基于语义差分的分析方法,建立针对421家庭的语义词汇测试体系,通过审美偏好问卷调查,提取421用户认同的情感语义词汇,以现有市场音箱产品为样本,经由用户评估情感语义分值并通过SPSS软件进行主成分分析,提取符合421家庭情感需求的情感因子主成分,明确外观设计方向。结论 从量化思维角度,将所得数据转换为产品造型语言,指导智能音箱的外观设计,使产品更符合421家庭的情感需求及审美喜好,并通过设计反馈为造型方案评分,使整个外观设计研究形成闭环,为产品语义设计方法与智能家居产品外观设计的研究提供一些思路和参考。     

基于和谐情境与语义差异法的办公室暖水宝设计

目的 探索借助和谐情境理论对产品设计进行指导和选择,辅助设计师设计的产品在应用场景中显得和谐、自然。充分发挥产品对环境氛围的能动作用,为用户提供能够完美契合当前情境的体验方式。方法 将语义差异法应用于和谐情境的产品设计中,用直观的心理量化表来代替模糊的和谐情境要素选择,最终设计出基于和谐情景的产品。首先,将办公室暖水宝置于办公室环境中,进行情景分析,获得都市文化情境体验和现代科技情境体验。然后,利用语义差异法（SD法）建立心理量化表,用专家打分法和基于和谐情境体验选择表中的感性词汇,确定产品设计风格。再将产品拆分为不同设计要素,通过用户投票的方式,获得与感性词汇相匹配的设计要素特点。最后,结合设计要素特点,完成基于和谐情境的暖水宝设计。结论 基于和谐情境和语义差异法的办公室暖水宝设计对使设计产品符合情境有指导意义,可以为同类产品的设计提供参考,为和谐情境用于设计流程提供新思路。     

基于BP神经网络的个性化多功能茶几设计研究

目的 通过分析消费者感性需求和多功能茶几产品形态设计要素,建立二者之间回归的联系模型,完成多功能茶几产品的个性化设计,解决茶几产品无法按照用户消费需求设计制造的难题。方法 首先运用语义差异法获取消费者对茶几产品的感性意象评价值,并利用因子分析法对评价值进行归纳整理,其次按照茶几产品设计要素对其进行模块解构,并对各部分模块进行数值化编码,再次根据整理的感性意象评价值和模块数值训练茶几产品BP神经网络,建立二者间映射关系,最后实施二次语义差异法问卷实验,验证BP神经网络的准确性。结果 根据训练的茶几产品BP神经网络可预测出感性评价值最大的茶几产品造型,实验结果验证了茶几产品BP神经网络模型的准确性,为茶几产品的个性化设计提供了有利的支撑。结论 此方法提高了茶几产品的设计效率,提升了茶几产品设计的合理性,解决了家具设计者无法精准按照用户主观需求完成客观产品设计的难题,为以消费者需求市场为导向的产品设计制造提供了有益的参考和指导。     

产品造型设计中面向多维感知KE模型的构建

目的提出面向多维感知的KE模型,解决完整表达消费者的情感需求,以及消费者需求向产品设计要素转化所得的结果时,提高产品形态设计阶段的实用价值的问题。方法首先采用语义差异法(SD)及主成分分析法构建消费者情感认知空间,然后利用多感官多维度的特征解构方法获得多维造型特征空间,在此基础上通过偏最小二乘法分析贡献率,建立多维造型特征空间与情感认知空间的映射关系,得到不同情感下对应的产品设计要素。结论利用KE模型获得了产品设计中造型特征要素与感性意象词的映射关系,解决了一维KE模型情感需求不全面的问题,同时向相关企业和设计者推荐产品设计中的关键设计要素。     

一种基于5E-SD的互联网产品体验设计方法

目的将感性工学的相关理论方法引入互联网产品体验设计中,扩展其应用范围,提出基于5E-SD的互联网产品体验设计方法。方法以感性工学中的语义差分法和形态分析法等理论为基础,以互联网产品体验设计的思想框架为指导,提出互联网产品体验设计中样本的筛选、体验设计语义空间的构建与体验设计要素的提取方法,并通过感性测量和量化方法构建感性语义与体验要素的拟合模型。结果以室内导航APP为例进行实验,证明基于5E-SD的互联网产品设计方法的有效性。结论该方法实现将互联网产品的感性意象准确直观地转化为体验设计的要素,对迭代进行的互联网产品体验设计具有一定的指导意义。     

基于具身认知的老年人多通道感知与行为研究

目的 基于老年用户需求,结合用户多通道感知特征,分析老年人使用产品时具身的体验与感受,并得到用户偏好,促进老年产品设计,以满足用户生理、心理需求。方法 以老年康复辅具为设计载体,采用优序图法、行为地图法分析数据,构建用户需求与具身行为的关联模型,挖掘交互过程中的问题动作及相关接触点,以指导后续设计研究。基于感性工学的0阶感性概念法,构建0阶-PAD情绪词汇衍生模型。运用语义差分法得到用户对产品的感性意象数据,采用主成分分析、皮尔逊相关性分析等方法得到满足用户需求的问题动作、相关接触点偏好。结果 依据感性意象与喜爱程度评价结果衍生的设计要素进行老年流食杯设计实践,应用模糊综合评价法对设计方案进行验证。结论 从用户具身的知觉感知与需求出发,结合感性工学相关方法获得老年用户对使用产品的偏好,为设计实践提供客观的理论依据与实践验证,对老年产品设计提供一定的设计研究参考。     

老年浴缸设计中的感性要素研究

目的通过分析老年群体的感性需求,挖掘老年产品设计中的感性意象,研究将老年浴缸产品造型的表现要素转化为设计要素的方法,实现感性工学在老年浴缸设计中的应用,建立老年浴缸形态要素和感性意象之间的回归模型。方法以感性工学的理论知识为研究基础,应用聚类分析法、因子分析法、SD法、回归分析法等量化方法,借助SPSS分析软件进行数据处理和分析,通过量化的方式进行筛选,提取实验所需的代表样本和词汇,制作语义差异量表,完成实验设计。结果处理实验获取的数据,研究形态要素和感性因子的关联性,进行多元回归分析,诊断回归结果,建立老年浴缸最终回归模型。结论通过老年浴缸设计实验及研究,将感性工学融入产品设计,从感性体验的角度出发,不仅能更加准确、有效、合理地提取设计要素,而且能为老年浴缸设计提供新思路。