基于象元的形態(tài)設(shè)計(jì)方法及其應(yīng)用研究.pdf

1、世界市場(chǎng)正在步入個(gè)性化消費(fèi)的時(shí)代，能夠彰顯自我獨(dú)特個(gè)性的定制型產(chǎn)品逐漸獲得消費(fèi)者的喜愛。用戶需求的多樣化、特殊化和自我品味化，使得個(gè)性化定制成為制造業(yè)研究與應(yīng)用的熱門。目前相關(guān)研究大部分是從企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，以及實(shí)施運(yùn)作等角度來說明定制生產(chǎn)和定制化模式的重要性和可行性。面向消費(fèi)者的定制方式和方法研究最近幾年才出現(xiàn)，消費(fèi)者對(duì)定制產(chǎn)品的認(rèn)知特點(diǎn)、參與定制能力、定制方法適應(yīng)、以及定制操作過程的愉悅交互體驗(yàn)等為主題的研究相對(duì)較少。
　　本研究

2、旨在尋求一種適于消費(fèi)者使用的產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)方法，用以實(shí)現(xiàn)直觀、便捷、易操作的、具備良好設(shè)計(jì)交互體驗(yàn)的產(chǎn)品形態(tài)定制過程。這也是本論文的重點(diǎn)研究目標(biāo)。
　　參考中國古文論中“象”的概念內(nèi)涵，以及現(xiàn)代形態(tài)學(xué)的相關(guān)思想，本文提出“象元”概念，用以表征復(fù)雜物體形態(tài)具有的多種形態(tài)特征。利用象元思想完成形態(tài)特征的分類與變化程度界定。同時(shí)參考消費(fèi)者對(duì)各種形態(tài)變化需求的特點(diǎn)，本文提出并建立象元的三種關(guān)系運(yùn)算：替換運(yùn)算、合并運(yùn)算和插值運(yùn)算，并規(guī)定各自運(yùn)

3、算法則。象元分類構(gòu)成與象元運(yùn)算是基于象元的形態(tài)設(shè)計(jì)法實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)和前提。
　　依據(jù)象元分類與構(gòu)成，以象元作為調(diào)節(jié)因子，利用三種運(yùn)算法則實(shí)現(xiàn)象元變換，借助一定CAID技術(shù)平臺(tái)完成象元控制的相應(yīng)三維形態(tài)調(diào)整，通過一定交互平臺(tái)實(shí)現(xiàn)直觀、便捷的在線形態(tài)設(shè)計(jì)過程，稱為象元形態(tài)設(shè)計(jì)法。象元形態(tài)設(shè)計(jì)法跳出以點(diǎn)、線、面、體來調(diào)控三維虛擬仿真形態(tài)的傳統(tǒng)CAID造型思路，降低三維形態(tài)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)難度和操作復(fù)雜度。
　　以汽車輪轂產(chǎn)品為例，論文闡述了

4、輪轂產(chǎn)品的象元提取方法，輪轂象元分類構(gòu)成以及輪轂象元三種具體運(yùn)算法則。
　　借助多種CAID工具平臺(tái)，本文提出象元形態(tài)設(shè)計(jì)法的實(shí)現(xiàn)路徑和過程?；谇娼＼浖HINO和參數(shù)化建模插件GRASSHOPPER，進(jìn)行軟件二次開發(fā)，將象元運(yùn)算轉(zhuǎn)化為點(diǎn)陣控制因子，以點(diǎn)陣圖形控制形態(tài)整體變型進(jìn)而實(shí)現(xiàn)形態(tài)設(shè)計(jì)的過程。并進(jìn)一步指出，輪轂局部形態(tài)變型可以在CREO軟件中直接建模平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，而輪轂組合搭配變型可以利用三維可視化虛擬仿真平臺(tái)VRP實(shí)現(xiàn)定

5、包括色彩定制、圖案定制，以及配車效果模擬顯示等需求。
　　最后，本文將象元形態(tài)設(shè)計(jì)法應(yīng)用于個(gè)性化輪轂形態(tài)定制系統(tǒng)的開發(fā)。構(gòu)建了基于象元的個(gè)性化輪轂定制流程與技術(shù)框架，重點(diǎn)針對(duì)整體形態(tài)變型定制、局部微量變型定制和組合搭配需求定制進(jìn)行了定制方式的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)了輪轂個(gè)性化定制手機(jī)APP用戶端的界面、使用和操作過程。用戶通過直觀、簡單的操作，快速獲得不同輪轂變型方案結(jié)果，從而快捷、高質(zhì)量地實(shí)現(xiàn)輪轂產(chǎn)品的線上個(gè)人定制。APP實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)