基于认知耦合的加湿器设计

目的 把认知耦合理论引入产品形态设计中,得出符合认知耦合理论的设计方案.方法 首先通过语义差分法获得产品目标感知意象,依据意象词汇寻找仿生对象,能够同时实现形态耦合和语义耦合;其次通过拓扑结构的方法对生物原型进行特征层次分析,筛选最强特征,通过拓扑权值和拓扑相似度得出最佳仿生形态,最后运用模糊综合评价法评定耦合度,确定设计方案.结果 仿生鹦鹉鱼形态,分析特征拓扑图与结构特征,通过模糊综合评价法确定加湿器设计方案,实现了造型认知耦合与语义认知耦合.结论 将认知耦合理论与仿生设计结合作为此次设计理论总结的设计方法运用到产品设计中,可以满足产品造型需要,也可以满足加湿器的语义需求,这是一种新的设计思路,具有研究意义.     

基于感性意象的产品造型优化设计

针对当前消费者感性需求的提高,运用组合思想提出基于感性意象的产品造型优化设计方法.首先应用感性工学类目层次法得到产品的设计要素,再应用数量化一类理论建立感性意象和造型特征元素之间的对应关系,作为优化产品造型时的评判依据.然后应用蚁群算法对造型特征元素进行组合优化,实现了以少量的产品属性形态构建多样的产品造型方案,从而快速设计出满足消费者感性意象需求的产品.最后以电热水壶设计进行实例研究,结果表明运用该方法可有效地进行产品意象造型优化设计.     

面向产品感性意象的造型优化设计研究现状及趋势

目的产品的设计优化创新一直是研究的重点,而造型是设计优化的重要关注点之一。针对感性产品的造型优化,充分应用感性工学理论及技术,进行以用户为中心的意象造型优化设计成为当前的研究热点,基于此,对面向产品意象的造型优化设计的研究现状及趋势进行了分析。方法通过对国内外学者相关文献的梳理和归纳,在感性工学理论体系相关概念阐述的基础上,分别探讨了面向产品意象造型优化设计中的意象提取、映射构建及造型创新三个主要环节;重点分析了在产品意象造型优化中,基于计算机算法的造型优化、基于创新理论的造型优化和基于数理统计模型的造型优化三个方面的关键理论、技术及其运用。结论总结出了在造型优化方面中关键理论、技术的优缺点;结合设计研究的发展趋势,对产品意象造型优化设计提出了展望,即多方法融合、生理心理认知测量技术结合、基于AI技术和大数据的优化。     

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。     

基于情感认知的童车前脸造型设计研究

目的通过对童车前脸造型视觉意象因子的提炼,提出基于情感认知的造型设计方法,优化儿童的视觉感受并提升其在使用过程中的心理愉悦度。方法首先基于情感认知的相关理论,探寻儿童深层次的情感需求;其次收集童车造型图片和视觉意象词汇,并结合定量分析的研究方法和克伦巴赫alpha系数可靠性检验方法,萃取出童车前脸造型样本和视觉意象词汇;接着利用语义差异法和数据统计分析,并结合因子分析法提取主意象因子;最后建立儿童满意度与主因子之间的映射关系。结论通过情感认知理论和实验分析,知道了不同儿童对前脸造型有不同的偏好,明确了前脸造型设计中的"快速"和"欢快"两个主意象因子,建立了童车前脸造型特征与儿童情感之间的关联,为产品的后续研究提供了参考。     

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。     

消费者属性对产品造型相似度认知的影响

目的 研究消费者属性对产品造型相似度认知的影响,为优化产品造型空间,提高人们对其认知的一致性提供依据。方法 首先,采用传统的方法,筛选出四十三个家用加湿器样本,构建产品造型空间,邀请七十三位被试,根据造型相似度将其进行多层分类,获取样本间造型相似度数据及被试属性数据;其次,基于轮廓分析法,依次分析不同属性下各组被试对各样本造型相似度认知的一致性;最后,根据异常样本的分布情况,分析各属性对产品造型相似度认知的影响程度。结论 生活形态属性对被试产品造型相似度认知的影响显著,异常率达20%以上,并且强于人口综合特征的影响;学历、性别、专业背景则基本无影响。应引入生活形态因素,检验人们对产品样本造型认知的一致性,进一步优化产品造型空间。     

基于原型理论的产品造型风格创新设计方法研究

目的 为解决产品造型风格创新设计过程中存在模糊性、不确定性和缺乏创新性等问题,提出应用原型理论思路从原型角度展开的产品造型风格创新设计。方法 首先基于感性意象对产品造型风格进行具象分类;其次运用设计形态分析结合离散度分析提取产品造型风格原型特征;再次通过联合分析获取产品造型要素权重从而确定关键风格原型特征;最后结合形状文法对产品造型风格进行创新设计。结果 以优雅型汽车前脸作为研究对象,设计方案在延续产品造型风格的基础上,继承和创新了部分形状特征,形成全新的汽车前脸。结论 设计方案的评估结果表明该方法在产品造型风格创新设计中的可行性和实用性。     

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。     

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。     

基于视觉认知理论的产品形态优化设计方法

目的针对传统的产品形态设计与用户视觉认知之间因缺乏关联而产生设计代沟的问题,提出一种基于视觉认知理论、结合眼动追踪技术的产品形态优化设计方法。方法首先,运用形态分析法提取产品的形态设计要素;其次,基于眼动追踪实验获取视觉形态的眼动认知数据;接着,采用单因素分析法,筛选与形态高度关联的眼动指标;最后,应用数量化I类理论对设计要素进行参数化编码,通过数据挖掘技术建立眼动追踪指标与设计要素的关系模型。结果最终得出眼动追踪指标与设计要素的关系模型,继而提炼出与用户视觉认知关联紧密的形态设计要素及其权重排序,从而确定出形态设计的优选方案,并以电热水壶为例,验证了方法的可行性。结论建立眼动追踪指标与形态设计要素关联的优化设计方法,能够帮助设计师从用户视觉认知的视角优化产品形态,从而提升设计的科学性和合理性。     

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。     

包装视觉隐喻对品牌认知的影响

目的探究产品包装的视觉隐喻对消费者品牌认知的影响。方法先从包装的具体元素(形状、颜色、材料),再到局部构造(品牌字体标志和产品形象的位置),最后到整体设计这3个方面分别阐述了包装视觉隐喻对品牌认知的影响,并以跨通道一致理论和判断启发式认知策略为启示,阐述了包装视觉隐喻影响品牌认知的理论。结论包装的视觉隐喻对品牌认知有重要影响,研究结果有利于企业重视和挖掘包装的营销价值,有一定的市场价值。     

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。     

粗糙集与决策树在城轨头型意象设计的应用

目的 为挖掘大众对产品造型意象认知的机理,提出了一种将粗糙集理论和决策树技术相结合的产品造型意象设计方法。方法 首先,在感性工学理论的基础上,获取产品造型设计要素和感性评价数据,并运用粗糙集理论来构建知识表达系统;其次,对决策表属性进行约减,保留贡献值较大的属性,删除冗余属性;最后,通过AAID算法计算得到各个设计要素的重要度排序,在此基础上构建决策树,并通过读树提取相关设计规则。结果 以地铁列车头型设计为例进行研究,得到了影响感性意象“前卫的-过时的”核心设计要素,通过决策树提取到9条设计规则,结果验证了该方法的适用性和有效性。结论 通过对粗糙集理论和决策树技术的探究和应用,提出了地铁列车头型设计思路。研究结论可为其他城市轨道交通工具的产品造型意象设计提供参考依据,丰富轨道交通工具领域的产品创新设计方法。     

具身认知视域下的河洛文化智能产品设计研究

目的 探索具身认知理论视域下的河洛文化智能产品设计方法。方法 通过分析人们对河洛文化的具身认知过程,发现将具身认知理论应用到河洛文化产品设计中的机会和意义;对具身认知的感觉、运动通道进行分析,并与智能硬件的不同传感器形成映射关系;基于河洛文化元素外在形象、过程现象、精神内核三个层次的具身认知特性,从视觉、身体、意识层面提取河洛文化元素;综合前期研究,基于用户和河洛文化双维度构建融合具身认知的河洛文化智能产品设计过程。结论 具身认知是人们学习河洛文化的重要途径,河洛文化智能产品设计需要综合考虑用户的具身认知特点,将具身认知和智能硬件融入河洛文化元素提取和产品设计过程中,在产品的形态、结构、功能、交互方式和产品故事等方面进行整合创新。最后,基于儿童具身认知特征出发,通过调研绘制用户故事地图,挖掘用户需求,设计河洛文化儿童智能拼图,进行用户测试,验证河洛文化智能产品设计过程的合理性。     

基于数量化理论的家具造型意象设计

目的 研究从消费者角度分析家具形态特征设计的方法。方法 以新中式座椅为对象,数量化理论为基础,通过家具造型的形容词汇和语意差分法来获取消费者对家具的感性意象,再从部件要素、结构、装饰、材质等多方面,综合提取出影响造型设计的关键要素,并借助聚类分析获取代表性新中式家具样本图片,通过多元回归分析构建用户感性意象与产品造型设计要素之间的关联性模型。结论 初始模型显著性P值略大于显著水平0.05,不能非常显著地表达感性意象与造型设计之间的线性关系,为了使数据更具有科学性得到最优模型,需要采取后退的进入方式建立新的模型,最终通过理论分析为家具造型设计提供指导。     

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。