基于形状文法的渔业机械设备造型设计

目的 更好地平衡渔业机械设备的审美性与功能性。方法 提出一种形状文法和产品形态设计中多约束相结合的设计流程。基于形状文法,通过将约束条件转化为量化指标的方式,以感性约束与物质性约束为导向确定文法规则,并结合参数化推演确定方案、优化设计。最后结合河蟹养殖池塘智能投饵船的造型设计实践进行可行性验证。结果 通过实践验证可得,投饵船的造型符合风格意象定位,且在功能使用方面易用、实用。结论 此设计流程可以在初期降低概念设计与最终成品的偏差,最大程度地减少重复设计,从而缩短开发周期、降低成本、提高市场竞争力,同时也可以为渔业机械设备有效进行造型设计提供指导。     

基于形状文法和眼动追踪技术的云纹养生壶造型设计研究

目的 通过研究养生壶造型方案设计,建立一种主客观的设计评估体系,旨在为其他产品的方案设计提供一种新的设计思路。方法 首先利用形状文法构建云纹养生壶的造型方案线稿群;其次使用三维建模渲染软件将线稿群向三维进行转变;最后通过眼动追踪技术和李克特量表法作为评估体系,在主客观上共同对方案群进行设计评估,并选出最终的养生壶造型方案。结论 通过形状文法的使用可以让养生壶的造型方案变得更加多元化,为产品造型设计阶段提供更多的思路,同时利用眼动追踪技术及李克特量表法可以在主客观上很好地对造型方案进行设计评估,让方案的筛选更有依据。     

基于形状文法的电动汽车品牌继承性设计方法

目的 电动汽车造型设计既要满足电动特征的造型创新,又要保证品牌基因的识别性继承,在双重驱动和限制下,对电动汽车的品牌继承性设计方法进行研究。方法 基于形状文法理论,通过将提取出的既有品牌造型特征应用一定的变化规则进行推演,可产生大量满足品牌继承性要求的全新电动汽车造型。结果 电动汽车的造型变化规则包括品牌总结、技术要求和用户期望意象,三者共同约束和指导电动汽车的造型设计。结论 以宝马电动汽车设计为例验证了方法的可行性,方法可以在保证品牌识别的同时有效指导电动汽车的造型创新。     

基于形状文法与地域文化的地铁车辆外观造型设计

目的在地域性设计理念指导下,运用形状文法对城市轨道车辆外观造型的创新设计进行研究。方法首先通过分析国内外地铁列车造型,发现国内地铁在地域文化特色方面与国外相比有较大差距,同时归纳出地域文化在地铁设计中的三个提取层次与三种应用思路;然后根据总结出的应用思路,以成都地铁外观造型设计为例,从金沙文化中提取特征形态,结合形状文法衍生出新的形状;最后,将新的形状应用到地铁造型设计中,并验证思路的可行性。结论形状文法可以指导地域性元素在城市轨道车辆设计中的应用,为交通工具的创新设计提供新的思路。     

以形状文法为导向的参数化传统纹样设计技术研究

目的 将现代参数化生成技术融入传统纹样设计方法,以此弥补传统的纹样设计方法对设计结果可控性低、产出效率低的不足,从而探索传统纹样创新设计的新途径。方法 运用模件系统理论和图谱量化法提取传统纹样的文化基因图案,采用Grasshopper参数化工具重构纹样,并将形状文法推演规则转译为参数化语法表达的形状文法推演规则,运用系统的文法规则控制感性随意的纹样参数衍生流程,实现基于形状文法导向的参数化纹样设计方法。结果 以黄梅挑花八角莲纹为例,编写形状文法控制的纹样衍生参数化程序,生成多种八角莲纹衍生图案,并应用于不同的文创载体。结论 参数化设计逻辑下的形状文法可以更高效地挖掘传统文化纹样的创新设计价值,以形状文法为导向的参数化技术可灵活并科学地对传统纹样进行再设计,为数字化时代下非物质文化遗产的保护和传承提供参考。     

基于形状文法的威县土布纹样再生设计应用研究

目的 为了威县土布文化传承与发展,提升威县土布文化产业的经济和社会价值,提出基于形状文法的威县土布纹样创新方案。方法 首先对采集到的威县土布纹样数据进行了提取、筛选和合并;其次抽取核心纹样,利用形状文法进行基本图形元素的设计;最后通过形状文法演化基本图形元素并进行新的纹样方案设计。结论 这一方案设计不仅保留了威县土布的传统民间文化特征;同时紧跟时代的步伐,与当代审美相契合。将创新纹样和设计产品进行有机结合,形成威县土布特色文创产品,宣传威县土布,树立民族自信。     

基于偏好与形状文法的电动汽车形态设计研究

目的 结合消费者偏好和对品牌识别的需求,分析电动汽车外形设计特征,提高用户满意度。方法 分析电动汽车的设计特征,引入原型范畴理论研究消费者偏好。将形状文法参数化,针对设计特征曲线的变化,基于原型偏好模型和品牌识别的要求制定修改性规则约束。提出偏好因子和品牌因子的概念,调节修改性规则的坐标点变化空间,利用交互式遗传算法构建计算机辅助设计系统。最后,利用计算流体动力学(CFD)分析方法,对车身形态的外部流场和表面压强进行分析,检验并优化车身造型,对设计结果进行满意度评价。结果 提出基于偏好与形状文法的电动汽车形态设计方法,通过对青年消费者的偏好调查分析,建立原型偏好模型。通过计算机辅助设计系统对原型偏好模型中的特征水平进行分析,求得分析结果的坐标值并对相关特征水平进行线形表达,建立理想低风阻体模型并进行具体样式优化。结论 以奥迪品牌的电动汽车设计为例,根据分析建立的理想低风阻体模型的模拟仿真分析结果较理想,对设计效果进行用户满意度对比评价,电动汽车外形设计的满意度有所提高,验证了该方法的可行性。     

基于分层形状文法的蜡染花朵纹创新设计研究

目的为促进蜡染这一民族传统艺术与现代审美的有机结合,提升蜡染纹样的文化影响力和传播力,提出一种基于分层形状文法的计算机辅助传统纹样设计方法,保留传统蜡染纹样的视觉特性同时满足现代审美,使传统蜡染焕发出新的生机。方法首先分析贵州传统蜡染纹样中的花朵纹造型特征,提取造型元素并分层,然后运用分层形状文法进行纹样推理演变;依据提出的创新方法生成大量不同形状,目标形状与结果形状通过规则连接得到整个形状衍生树模型。最后设计师根据自身审美和经验对形状衍生树节点进行人机交互选择,修剪衍生树,排除不符合条件的节点,完成设计方案的决策。结论改进形状文法使其适用于蜡染造型设计,建立纹样衍生树模型,并利用传统蜡染花朵纹的创新设计,验证该方法的可行性和有效性。     

基于形状文法的产品形态创新设计研究与实践

为了更好地继承本族群及参考产品的优势设计特征,增强产品形态设计推敲阶段的客观性和科学性,更好满足用户需求,提出基于形状文法的产品形态创新设计方法和模型.此法结合目标产品形态特征,分别从产品族群与可参考产品中提取能够反映用户需求的形态要素,然后应用形状文化规则进行演变推理,以实现产品设计方案自适应进化.并在此基础上,详细探讨了产品研究与形态分析、形态推演、方案生成等关键技术,最后结合具体的某款电动踏板车形态设计过程对该方法进行了说明和验证.     

基于形状文法的羌绣纹样再生设计应用研究

目的 为保护羌族文化的传承和发展,提高羌族文化产业经济价值,提出一种基于形状文法的羌绣纹样创新方案。该纹样方案既包含羌绣传统民族特征;又与时俱进,符合当代审美。创新纹样与设计产品有机融合形成具有羌族特征的文创产品,传播羌族民族文化,建立民族自信。方法 首先,将收集的羌绣纹样资料进行提取、筛选、组合;然后,提取核心纹理,运用形状文法设计基本图形元素;最后,运用形状文法对基本图形元素进行演变,设计出新的纹理方案。结论 基于传统羌绣纹理,运用形状文法产出纹理创新方案。以不同形式的设计产品为应用载体,使纹样创新方案和其有机融合,形成具有文化内涵的文创产品,由此增加传播羌族文化的媒介和途径,提升文创产品的文化价值和经济价值。     

基于形状文法的青铜酒器形态推演与设计应用

目的为继承和发扬商代青铜酒器的典型特征,塑造出具有延续性、独特性、差异化的产品形态,满足现代消费者对酒器产品的个性化需求。方法引入形状文法的基本理论和推演机制,通过对商代和现代酒器形态特征的调研,总结并提取商代酒器的典型形态特征及符合现代消费审美需求的形态要素。在形态推演过程中结合审美意向、尺寸等主客观约束条件,以现代酒器中的瓶、壶、杯和温酒器为例展开形态设计推演。结论构建了酒器形态融合推演设计模型,通过实践案例验证了方法的有效性和可行性。降低了形态创意设计过程中的不确定型和模糊性,同时将商代青铜酒器特征元素融合现代酒器特征及审美趣味进行传承与创新,既丰富了现代酒器设计的文化内涵,又为同类产品设计研究提供了方法支撑和过程参考。     

基于可拓语义和形状文法的青铜器纹饰设计研究

目的 优化青铜器纹饰复用设计过程中由于语义复杂造成设计出的纹样脱离文化本质内涵以及纹样造型设计单一、创新难的问题,提出了一种可拓语义与形状文法相结合的纹样设计研究思路。方法 选取出最具代表性的青铜器纹饰,对其特征进行归纳并分析,利用可拓理论得出最大可拓设计区间的特征词汇并进行图解分析,选取最优图解作为设计参考;通过形状文法进行创新衍变设计,最后对设计方案进行模糊综合评价。结果 经可拓语义和形状文法衍生的纹样,既具有美观性又能体现其背后的文化语义,所创作的青铜器纹饰设计方案得到了较高的满意度评价。结论 结合可拓语义和形状文法,可以有效提升青铜器纹饰的提取效率和利用价值,为青铜器纹饰的创新设计提供设计方法与支持。     

高速列车头型的谱系化预测与设计

目的 为强化我国高速列车各车型间的关联性,完善谱系化建设,提升产品识别度,加强品牌建设,补充新车型的外形预测方法,节约研发、制造和运维成本。方法 以日本新干线列车头型为研究对象,按照聚类统计法对运营至今出现的16种头型进行谱系梳理,基于综合造型分析划分四个头型谱系特征区域及各区域内谱系特征的控制变量;运用线性插值建立列车头型谱系特征多目标外形预测模型。结果 通过构建高速列车头型谱系特征预测与外形生成方法,形成“提取—预测—生成”一体化的高速列车头型谱系化设计的多目标预测方案生成系统。结论 协同性能与造型设计的方法为中国高速列车外形设计提供新思路,助力我国高速列车头型谱系化建设。     

基于形状文法的石峁茶具推演与设计

目的 探索神木石峁文化在现代社会的传承与发展,通过挖掘、解读和提取文物中具有代表性的文化元素,并将其打散重组成为新的器具造型,然后运用至文创产品中,促使市场中的文创产品设计思路达到多元化的局面。方法 基于形状文法推演规则,根据石峁陶器,玉器造型特点及石峁石雕纹样特征,与现代茶具造型进行交叉融合,结合具有创新性的设计理念展开设计。以茶壶、茶杯、公道杯、茶盘为石峁茶具组合,开展形态设计推演。结果 获得极具石峁造型风格且符合现代审美的石峁茶具文创产品设计。结论 通过实践验证案例方法的切实性与有效性,为石峁造型和纹样进行创新设计,并转换成现代产品,融入现代生活提供了理论指导,同时也为保护石峁遗址文化提供了新的途径。