集成逆向工程系统的开发与研究

本文介绍了逆向工程理论，建立了一个基于激光三维测量的集成逆向工程(Integrated Reverse Engineering，IRE)系统模型，并对其关键技术进行了深入研究。该系统首先利用先进激光测量方法对实物进行三维数字化处理，借助专用的曲面重构软件及CAD系统反求出实物的CAD模型，然后再按照传统的制造流程生产出产品或原型。     

逆向工程和快速成型技术在新中式家具中的应用

目的 运用逆向工程和快速成型技术进行新中式家具设计的创新应用。方法 通过研究逆向工程和快速成型技术的原理、流程和方法,探索逆向工程和快速成型技术在家具设计中的创新应用,提出解决新中式家具创新设计的技术路线,拟定方法流程并对中国传统家具——圈椅进行三维模型数据的获取,重新建立模型,进行更加适合当前形势的新中式家具的创新改良设计,最后运用FDM 3D打印机对创新改良后的方案进行打印。结论 利用逆向工程和快速成型技术对传统中式家具进行新时期的创新改良设计是可行的,这不仅仅遵从传统的家具设计原型,而且能以此为基础,进行更有依据性、直观性的创新改良。这不仅为新时期传统家具创新设计的开发、改良提供新思路,而且为中华民族传统文化的传播及传承发展贡献一份力量。     

基于逆向工程的零件反求设计与制造

反求设计与制造是逆向工程的重要组成部分,以PCP系列便携式光学三维扫描系统为基础,介绍逆向工程技术在零件反求设计与制造中的应用。利用三维数字化激光测量仪准确、快速地测量出工件的轮廓坐标,通过Winmoire扫描软件得到零件模型各个面的轮廓点云数据,再通过Cloudform拼接软件将各个面的轮廓点云数据合成为三维点云数据模型,最后通过Geomagic studio11建模软件进行曲面重构,并对重构的曲面进行分析和优化,最终生成STL数据,据此进行快速成形加工得到零件。     

明代圈椅的璀璨在当今设计中的传承与创新

分析了明代圈椅的经典造型,并对圈椅中的人机工学应用,简约之美、东方之美的体现进行研究,论述了现代设计对圈椅特征的提炼与运用的可行性,进而分析了明代圈椅在当今家具设计中的人机环境的和谐化应用,及当今设计师延续明代圈椅的设计思想并大胆创新的案例,提出了要发掘圈椅的东方韵律、汲取圈椅的设计思想,使它在当今设计中得以运用并体现其价值所在。     

基于逆向工程的翻领成型器设计

:利用逆向工程技术对具有复杂曲面的翻领成型器进行了设计,采用三维激光扫描设备和逆向工程软件,经过数据预处理、曲面重构等过程,得到翻领成型器产品的初步结构模型,然后把得到的三维模型导入三维造型软件中,进行相关的结构再设计,为翻领成型器提供了一种新的设计思路.     

基于Geomagic的汽车灯罩逆向造型研究

反求设计与制造是逆向工程的重组成部分,以某汽车灯罩为研究对象,首先利用三维光学面扫描系统对零件进行测量,获取三维点云数据,然后利用GeomagicStudio对点云数据进行处理,进行曲面重构,并对重构的曲面进行分析和优化,得到实物原型的CAD模型。     

产品设计中逆向工程技术应用研究

目的运用逆向工程技术对工艺产品的造型与结构进行时效性的分析。方法由三维扫描进行模型数字信息采集整理,计算机辅助设计修复表面,完成NURBS曲面,重构模型实体,生成准确模型数据,通过三维打印输出模型文件。结论工艺产品电子香薰机的成功开发,主要采用逆向工程技术方法,就其设计途径与程序,对现代工艺产品创新设计具有良好的理论意义和应用价值。     

基于"HTML5+VR"微链接式的唐崇陵翁仲逆向设计实践

目的 通过根据代表性古代石器的三维数据信息进行逆向工程设计,探析古文化遗存在"VR+HTML5"微网页链接式的数字化呈现方法,使古文化遗存的活态呈现更具视觉文化的时代特色.方法 通过具体案例实践进行逆向工程设计说明.首先,分析了在逆向工程技术中对古遗存逆向设计的关键方法和技术,如三维数据扫描、点云画像处理、"HTML5+VR"参数化模型构建等;其次,使用三维扫描手段采集唐崇陵石翁仲的数据,对唐崇陵翁仲进行数字化逆向工程设计,在此过程中利用软件平台生成唐崇陵武官石翁仲的点云画像并细化模型;最后,利用智能终端HTML5网页微链接的虚拟现实在线开放平台,搭建唐崇陵翁仲石像的数字化视觉展示链接与传播途径,明晰HTML5微网页链接式的数据可视化与传播优势.结果 得到了唐崇陵石翁仲的数字化模型与虚拟现实在线开放平台展示链接.结论 该方法可为古文化遗存的数据存储及创新传播提供参考.     

直升机数字化装配工艺设计与三维AO构建

飞机装配工艺设计过程及工艺数据的组织管理是当前飞机数字化制造技术研究中的一个关键问题．在基于模型定义技术的基础上,提出了直升机数字化装配工艺设计与三维装配指令（assembly order, AO）构建的方法．通过对DPE软件进行客户化定制和脚本开发,优化了数字化装配工艺设计过程,实现了AO文本的自动输出,缩短了装配指令的编写周期;通过对DPE与3DVIA Composer软件的集成开发,实现了三维AO的构建,从而为装配现场可视化奠定了基础,较好地解决了传统装配指令对装配现场指导不生动、不直观等问题．     

基于知识工程驱动的导管智能工艺设计系统的开发与应用

目的 实现工业金属导管数字化快速制造,提高导管制造质量,缩短装备研制周期。方法 采用基于知识工程驱动的三维数字化设计技术、人工智能技术、计算机仿真技术,开发导管数字化制造集成系统,该系统主要包括导管数字化制造子系统、拼装夹具数字化设计子系统和系统管理子系统,进行导管三维建模、工艺设计与仿真、拼装夹具设计和导管数字化检测,实现金属导管数字化快速制造。结果 实现了多种装备上千种不同类型导管的数字化快速制造,提高了生产效率,导管数模的利用率达100%,导管试装合格率达78%,制造周期缩短了2个月,生产成本显著降低。     

基于TouchDesigner视觉编程技术的粤剧数字化设计创新

目的 探究TouchDesigner视觉化编程技术于粤剧当代发展中的数字化设计创新路径。方法 分析粤剧的数字化发展现状,探讨TouchDesigner视觉化编程技术与粤剧的数字化转换关系,从而研究粤剧的可数字化元素及TouchDesigner技术的数据转换方法。分析当下数字技术介入粤剧的研究现状,并总结特点与不足,从中发现TouchDesigner编程技术之于粤剧的数字化创新突破口。最后通过TouchDesigner介入粤剧的数字化设计实践与案例剖析,探索多元交互与沉浸式表现技术中的粤剧多重感官体验形式,探究粤剧数字化设计的多维表达方式。结论 为粤剧的当代发展提供一种融媒体、跨感官的交互式数字化设计创新方法,实现粤剧数字化创新表达,同时,也为传统文化的数字化设计注入中国式血液,进而引发对未来智能场景下粤剧数字化设计创新的新思考。     

Amazon's initiative transforming a non-contact society - Digital disruptionleads the way to stakeholder capitalization

Contrary to the decisive role of R&D centered on information and communication technology (ICT) in the digital economy, its excessive expansion has resulted in declining productivity due to the two-faced nature of ICT.Consequently, the novel concept emerges of innovation that maintains sustainable growth by harnessing the vigor of soft innovation resources (SIRs).Pioneering endeavors can be observed at the forefront of the global ICT leaders. World R&D leader Amazon has been harnessing the power of users that seek SIRs. This functions as a virtuous cycle, leading to the transformation of R&D by fusing a unique R&D system with a sophisticated financing system. With this orchestration, Amazon leverages the expectations of a wide range of stakeholders, and takes the initiative of stakeholder capitalism in which stakeholders bet on Amazon's prospecting future.This paper attempts to elucidate the driving force of this notable accomplishment, taking Amazon's recent challenge in developing advanced digital fashions (ADFs) successively as prospecting SIRs. Since fashion reflects the change in socio-economic and cultural life, the fashion industry is in the midst of dynamic global change in the digital economy, which necessitates a digital solution.Based on a co-evolution analysis of the development trajectories of Amazon and the fashion industry, it was demonstrated that Amazon has secured a digital solution by developing ADFs successively, and that this success can be attributed to learning orchestration externality. Thus, broad stakeholders’ involvement betting on its challenge, expecting the future prospects of Amazon and the fashion industry, can be expected. Non-contact society accelerates this expectation toward on-demand ADFs manufacturing.These findings give rise to suggestions regarding a new concept of R&D and subsequent neo -open innovation in the digital economy.     

先进设计技术平台与包装机械虚拟样机

目的研究先进设计技术平台的构成、包装机械虚拟样机的开发过程。方法采用先进设计技术与工具,规划平台建设方案,建设数字设计、数字仿真、数字测量、数字制造等4个模块构成的先进设计技术平台,制定设计型教学实践项目7个、综合型教学实践项目4个、自主型教学实践项目3个。结合实际研究课题,以打包机上砖装置为例,通过方案设计与3D建模,虚拟样机机构与运动建模,虚拟样机仿真求解,虚拟样机仿真优化等4个步骤,完成虚拟样机开发,并投入实际生产。结果先进设计技术平台在数字设计与仿真、数字测量与制造等2个方面能有效地支持教学和科研。结论平台能够训练研究生掌握先进设计技术与工具,培养其产品创新思维和创新能力。虚拟样机是促进产品创新的有效技术与方法,能提高产品开发质量、缩短产品开发周期。     

3D打印的文创产品设计定制化服务研究

目的 借助3D打印技术优势,建立众创式设计、分布式生产、定制化消费的新型网络化服务平台。方法 分析3D打印设备技术的特点与文创产品的个性化需要,构建以文创产品为例的3D打印定制化服务设计系统。结果 通过服务设计以及服务流程中涉及到的软硬件产品设计,实现3D打印技术在社会服务方面的广泛应用,为3D打印制造企业的创新提供思路,注入活力。结论 用小体量、生活化的定制化服务设计3D打印文创产品,不断挖掘、开发中国优秀传统文化资源,用创新设计手段,继而保护、传承优秀传统文化,并推动产业发展,促进经济增长。     

基于逆向反求方法的儿童车逆向设计研究

基于逆向反求技术的基本原理及其在工业设计中的重要应用,利用GMAGIC逆向反求软件,以儿童车的逆向反求设计为例,对逆向反求方法的设计流程进行实例分析和深入总结,阐述了逆向反求设计的设计流程和设计方法,并在CULT3D软件中对设计的儿童车模型进行虚拟展示。通过逆向设计方法可以快速得到现有儿童车结构的三维数字化数据,并在此基础上展开快速再设计创新,成本低,设计周期短,逆向设计方法在儿童车设计以及其他产品的设计中都具有重要的意义。     

浅论欧洲艺术设计的现代性转变

目的 分析形式、构造和功能在设计观念中的排序。方法 运用举例与描述、文献与图像、事理与思辨相结合的方法,从“反形式论”与欧洲艺术设计的现代性转变历程出发,论述红蓝椅与瓦西里椅的产生及其过程,阐述红蓝椅是在“反形式论”的艺术思潮中艺术设计产品结构的现代性探索,瓦西里椅是艺术设计产品功能的现代性实现与意义升华。结果 “反形式论”是欧洲艺术设计现代性转变的艺术背景,“红蓝椅”与“瓦西里椅”是探究欧洲艺术设计现代性转变的2件典型设计产品。结论 阐释了“反形式论”、红蓝椅、瓦西里椅与欧洲艺术设计现代性转变的关系,指出艺术设计的现代性转变,关键在于思考设计中形式、构造、功能三大要素在设计观念中的排序。     

广西铜鼓设计解构及文创运用研究

目的 以广西在地铜鼓为研究样本,通过铜鼓三维空间造型与装饰图案的提取,探析模块化应用策略下铜鼓文化与现代设计理念相衔接的方法,实现铜鼓文化设计传承与创新。方法 综合博物馆考察、网络搜索和文献阅读等方法,收集广西在地铜鼓典型样本,归纳铜鼓三维空间造型与装饰图案基本规律及视觉效应,提取有效造型线条及典型的纹样装饰,并运用分解、重构、平滑处理等方式对图形元素进行优化,搭建模块化的图形元素资源库。最后,在“三月三”节日花灯设计案例中予以体现。结论 通过“归纳—提取—分解—重构”的现代设计手法,将广西铜鼓三维空间造型与装饰图案运用在现代设计中,既有利于引导产品文化价值提升,又能够推动广西铜鼓文化的传播,并在日常应用中予以传承。     

Fusion of technology management and financing management - Amazon's transformative endeavor by orchestrating techno-financing systems

Amazon became the world R&D leader in 2017 by rapidly increasing R&D investment. Its R&D investment in 2017 was double that of 2015, 5 times that of 2012, and 10 times that of 2011. This rapid increase continued in 2018, and Amazon accomplished a skyrocketing increase in its market capitalization, closing to being the world's biggest company.Such a rapid increase in R&D and subsequent market value has raised questions about how to conduct R&D and secure a large amount of funds needed for high-risk investments. Amazon has provided hypothetical answers to both of these questions.Amazon has been conducting innovative R&D to transform routine or periodic alterations into significant improvements during the R&D process and claiming huge expenses for such transformation activities as expenses for R&D.The company's ample free cash flow generated by sophisticated cash conversion cycle (CCC) management endorsed a large amount of investment for such a high-risk strategy.Increased R&D induced business advancement and lean cost structure construction leading to a further increase in cash flow has stimulated interactions between vendors, customers, and Amazon via the Amazon marketplace. Activated interaction-accelerated CCC advancement, a subsequent free cash flow increase, and user-driven innovation have thus simultaneously accelerated R&D transformation.All of these components - R&D transformation and technopreneurial strategy consisting of technology management, as well as marketplace development and CCC-driven cash flow generation consisting of financing management - function together as a consolidated sophisticated machine. Thus, Amazon has succeeded in fusing technology management and financing management by orchestrating all techno-financing systems.In light of increasing concerns regarding R&D expansion without the dilemma of a productivity decline that most digital economies are now confronting, this paper demonstrates the above hypothetical answers.Following the authors' preceding analysis of Amazon's unique technology management toward a new concept of R&D in the digital economy, an intensive empirical analysis focusing on the development trajectory of Amazon's techno-financing system over the last two decades was conducted.An insightful suggestion as to neo-open innovation that fuses technology management and financing management is thus provided.     

面向智能交互产品的创意服务设计模式研究与构建

目的 探索数智时代下创意服务设计产业应用于智能交互产品创新的模式机制与路径。方法 阐述创意服务产业时代的内涵与特征,梳理数字时代智能交互产品的创意服务需求,并从产品的品质创新需求、创新绩效提升需求和经济价值转化路径优化需求三个视角剖析创意服务设计模式的创新策略。结果 提出“多元设计大数据创新-智能生成式设计工具优化-利益相关者协同设计平台重构”三段式创意服务设计模式,并结合案例进行分析。结论 通过对创意服务设计的数据资源创新、设计工具的智能优化和协同创新的价值链重构,可有效提升智能交互产品设计结果的输出品质和数量,优化设计迭代周期,实现设计驱动的产品价值创新绩效和经济价值效益的双向提升。通过对知识生产力要素进行数智化整合重构,构建全链设计要素集成的智能辅助设计工具体系,提升设计师群体的创新能力,从而为社会经济价值提升带来强劲的可持续创新设计新动力。     

数字孪生视域下的非物质文化遗产设计转化研究

目的 根据当前国内中小型非遗专门类博物馆数字展陈设计发展滞后问题,探索数字孪生视域下的非物质文化遗产数字设计转化方法,为非遗的数字设计保护与传播提供借鉴。方法 以数字孪生技术为基础,梳理数字孪生的起源、发展、相关理论模型和其在文化与设计领域中的应用,在此基础上提出适用于非物质文化遗产的双循环五维结构的数字设计转化模型,针对该模型的虚拟数字文化设计部分,从过去、现在与未来三个时间维度和象态、拟态与意态三个空间层级递进,分析了非遗数字设计转化机制。结果 利用非物质文化遗产数字设计转化模型和非遗数字设计转化机制,得出针对中小型专门类非遗博物馆的数字情景展示设计转化策略,以提升参观者体验,加强对非遗文化的理解。结论 以非遗十里红妆民俗的博物馆情景展示设计为例,基于数字孪生理论使用倾斜摄影测量法,对非遗数字文化设计转化进行实践验证,设计十里红妆博物馆数字展示系统。该实践拓展了非遗数字设计转化的理论思路,并提升了参观者对非遗文化内涵的理解和认同,为中小型非遗专门类博物馆的文化活动空间数字化保护与传播提供了方法参考。