面向认知主体的产品意象造型创新设计方法

为满足用户和设计师对产品造型的感性认知,提出基于认可度和交互式单亲遗传算法的产品意象造型创新设计方法。首先确定目标意象和代表性产品样本,进行产品意象调查与分析;然后以产品意象认可度为依据,建立产品意象造型选择机制;最后将选择出的较优产品样本作为父代,利用交互式单亲遗传算法建立产品意象造型创新设计系统,得到最优设计产品。以水瓶设计进行实例研究,结果表明该方法可为产品造型设计提供有效的辅助和支持。     

基于数量化理论Ⅰ类的汽车意象造型设计研究

以汽车造型为研究对象,提出基于数量化理论Ⅰ类的意象造型设计方法。采用SD法获取用户对产品样本的感性意象评价;通过分析产品造型,从形态、相互位置和比例3个方面提取了对感性意象有关键影响的造型设计要素;应用数量化理论Ⅰ类建立了感性词汇与造型设计要素间的关联,并构建数学模型,以辅助产品意象造型设计。最后通过设计案例分析,表明该方法是切实可行的。     

基于认知思维的环卫安全代步车造型设计

产品意象造型设计是工业设计造型理论的核心。通过对设计认知思维及产品意象造型设计相关理论的研究,提出基于认知思维的产品意象造型设计方法。以环卫安全代步车意象造型设计为例,以用户和设计师的意象认知思维为基础,通过挖掘产品感性意象、辨识形态设计要素,对产品造型进行创新设计,给出了设计方案,以验证设计方法的可行性,为相关企业开展新产品意象造型设计提供参考。     

目标意象约束的人机辅助产品造型进化设计研究

为实现康复辅具造型求解方案的多样化需求,提出目标意象约束的人机辅助产品造型进化设计方法。构建了意象约束的产品造型进化设计体系与整体流程;从用户角度出发,针对用户意象需求的模糊性和多样化问题,通过三角模糊理论和因子分析法确定群体目标意象;借助SD量表,采用多元尺度分析、聚类分析等方法确定产品优势样本;根据产品建模特点,运用形态分析法对其造型基因层次进行提取与表达;通过BP神经网络构建预测模型,对目标意象与造型基因间的非线性关系进行映射,基于输出结果建立进化设计目标函数;利用遗传算法的全局寻优能力,将神经网络输出意象评价作为个体适应度评估依据,以样本的解空间为载体进行基因进化,搜索目标造型的优质解。以踝足矫形器(Ankle and Foot Orthosis, AFO)为研究对象,试验结果表明：该优化方法可适用于其造型进化设计,提高了设计效率,为人机辅助性产品的造型改进设计提供参考和借鉴。     

产品意象仿生设计中的耦合逻辑研究

为精准、有效地向用户传达产品的仿生意象,从生物本体入手,分析目标意象与产品属性间的耦联模式,提出产品意象仿生设计中的耦合逻辑研究方法。根据语义差分法(SD)获得生物目标意象,通过可拓层次分析法得到各目标意象的贡献度,提出主意象、次主意象及一般意象;结合生物造型,对主意象进行调研分析,确定待设计的仿生产品,结合可拓模型进一步建立生物意象与产品属性间的耦联关系;通过造型融合的方法形成意象仿生设计方案;利用模糊综合评价法对仿生设计实例进行评价,验证了方法的有效性。     

产品意象造型设计中的耦合特性研究

为更好地满足用户对于复合意象的产品造型需求,探索了产品造型设计要素间的耦合特性。采用SD法获得用户意象评价,结合熵理论得到多意象评价权重及复合意象评价值;利用形态分析法提取产品造型设计要素,通过数量化I类理论建立复合意象与设计要素之间的关联,依此将不同权重设计要素耦合成新样本;通过模糊逼近理想解排序法对新样本进行优先级排序,进而分析产品意象造型设计中要素的耦合特性。以眼镜设计为实例对象,揭示了耦合特性对于产品意象造型设计的指导意义。     

基于支持向量机和粒子群算法的产品意象造型优化设计

为满足消费者对产品造型的感性意象需求,提出了基于支持向量机和粒子群算法的产品意象造型优化设计方法。首先确定目标意象、代表性样本和造型设计参数,进行产品感性意象调查;然后应用支持向量机获得"造型设计参数-产品感性意象"之间的映射关系,建立产品造型意象评价系统;最后以代表性样本为初始种群,以意象评价为适应度评估,利用粒子群算法建立产品意象造型优化设计系统。以汽车轮廓优化设计进行实例研究,结果表明该方法较好地模拟了设计思维,可为产品概念设计提供有效的辅助与支持。     

产品多意象造型进化设计

为解决消费者对产品造型的多意象需求,在分析产品造型进化设计整体流程的基础上,提出产品多意象造型进化设计的模型、实现方法和关键技术。确定了多意象目标需求和产品样本造型参数,建立了意象造型神经网络评价系统,利用非支配排序遗传算法建立了多意象造型进化设计系统。该算法的非劣分类、拥挤度计算和修剪运算等技术保证了多意象造型进化设计的多样性和高水平性。以汽车侧轮廓设计为对象进行实例研究,结果表明该方法可有效应用于产品多意象造型进化设计。     

产品意象造型设计关键技术研究进展

在设计中充分考虑消费者的感性意象需求是工业设计发展的重要趋势。通过对国内外相关文献的综述,论述了感性工学的概念,重点分析了产品意象造型设计所涉及的感性意象挖掘、造型形态描述、产品造型设计要素辨识、产品感性意象与设计要素关联及产品意象造型智能设计等关键技术和方法,为其研究与应用建立了实用的体系。     

基于进化定律和支持向量回归的产品造型意象评价方法

为满足用户对产品设计的情感需求,提出一种基于支持向量回归的产品造型意象评价方法。通过层次分析法确定代表性样本,运用需求进化定律获取用户对造型元素的设计需求,应用技术进化定律分析造型元素子系统存在的冲突,在解决冲突的过程中提取造型设计元素,构建造型设计元素集;利用SD法及SPSS软件分析确定产品目标感性意象;调用Python中的SVR模型进行训练,构建基于支持向量回归的造型意象评价模型。以数控机床为设计实例进行验证,证明该方法能够较好地模拟用户思维,为产品设计提供有效的辅助和支持。     

计算机辅助造型设计支持系统构建方法研究

通过分析计算机辅助工业设计现状和产品型态认知理论,提出以感性工学的观点探讨构建计算机辅助造型设计支持系统的方法.首先准备相关素材,建立基于网络的感性意象调查系统进行设计调查;然后由统计分析建立感性意象资料库,并定性分解产品型态要素建立造型资料库;再通过二次调查,由量化分析获得支持产品造型的设计知识库.经验证和实际应用,证明该方法是合理、可行的.     

用户和设计师的产品造型感知意象

研究了用户和设计师在感知产品造型上的共同点及差异,提出和讨论了用户和设计师的产品造型感知意象的概念,建立了用户与设计师之间的感知意象匹配模型,探讨了其关键技术和研究方法。以MP3音乐播放器造型设计为例,采用口语分析、心理量表和设计概念草图等研究方法,分析了用户与设计师感知意象的获取以及表征形式,将内隐性意象外显化,验证了该模型。研究证明:用户与设计师的感知意象之间存在较大差异;在产品设计之前,研究用户的感知意象,找出其共性和个性特征,有利于提高设计方案的成功率。     

Form gene clustering method about pan-ethnic-group products based on emotional semantic

The use of pan-ethnic-group products form knowledge primarily depends on a designer’s subjective experience without user participation. The majority of studies primarily focus on the detection of the perceptual demands of consumers from the target product category. A pan-ethnic-group products form gene clustering method based on emotional semantic is constructed. Consumers’ perceptual images of the pan-ethnic-group products are obtained by means of product form gene extraction and coding and computer aided product form clustering technology. A case of form gene clustering about the typical pan-ethnic-group products is investigated which indicates that the method is feasible. This paper opens up a new direction for the future development of product form design which improves the agility of product design process in the era of Industry 4.0.     

多元统计分析在产品设计要素分析中的应用

研究多元统计分析的理论,利用感性工学的方法,建立适用于大多数产品的数学模型,为产品设计要素分析提供依据.使用系统聚类分析法对相近感性意象的产品图片进行筛选,选出具有典型感性意象的图片;利用主成份分析法和聚类法将描述产品图片的感性语义进行分类、合并,获得正式调研的产品语义.以实例分析,证实是一种比较适用可行的方法.     

聚类模型在感性设计中的应用

随着技术的发展、社会的进步以及消费群体对产品感性需求的提高,以定性研究为主导的产品感性研究不能很好地适应产品设计的要求和消费者对产品的感性需求,因此消费者相应于产品感性的定量研究方法已越来越多地受到重视。依据聚类算法的特点,将调查所得到的数据进行聚类分析,寻找相近似消费群体的感性特性,并以此为基础建立产品设计的感性概念模型。以平板电视机为例,对上述方法进行实际应用探讨,具体方法是将平板电视机的设计元素分为多个层次,利用聚类算法将这些层次与消费者对平板电视机的感性意象相结合,并对其的形态、色彩等设计元素与感性意象进行聚类分析,探讨它们之间的相互适应关系,并推演出满足消费者感性的平板电视设计原型,以指导新产品设计与开发。     

基于脑电的产品意象推理模型研究

将用户对产品的感性认知通过脑电数据量化,探求消费者认知过程脑电与产品意象的对应关系,并以此建立相应的意象推理模型。以吊灯为研究样本,通过多组感性意象形容词描述产品意象空间。基于被试的行为数据、脑电信号和事件相关电位,分析被试在吊灯产品意象辨别过程中的决策行为。研究不同意象匹配情况下,各脑区N200、P300、N400等脑电成分的波幅和分布情况,确定脑电成分与产品意象匹配的映射关系。基于被试的反应时长、选择率和脑电信号等评价因素,构建模糊推理的产品意象认知模型。通过试验验证,推理模型与意象语义评估的结果有一致性,具有较好的可靠性。     

公理化设计中信息公理及其应用研究

公理化设计作为一种科学的产品设计方法,为产品创新设计和改进设计提供了基本原则和概念性框架,已引起设计人员的高度重视。本文针对公理化设计研究领域中的薄弱环节,着重研究了公理化设计中信息公理及信息计算方法,建立了信息计算模型,并对信息计算中的相关问题进行了分析,给出了算例,为公理化设计中信息公理的应用奠定了良好的基础。     

产品造型设计思维模型与应用

产品造型设计是一个病态结构域的问题求解过程,一般通过设计者的专家知识和经验来完成造型设计问题求解,其思维过程和模式是设计研究的难点。针对上述问题,通过基于口语分析法的产品造型设计认知试验研究, 提出一个具有自下而上和自上而下设计信息的加工过程的产品造型思维模型,该模型说明造型设计是一个具有自下而上和自上而下设计信息的加工过程。同时在此基础上,初步建立了基于产品造型的思维模型的计算机辅助工业设计系统,并运用系统进行了实际的设计工作。     

产品设计中的感性意象理论、技术与应用研究进展

感性意象是工业设计中的一种重要研究方法.通过对国内外相关文献的综述,论述产品设计中感性意象的有关概念,分析感性工学、意象尺度、基于用户知识与设计知识的设计研究等理论体系,探讨感性意象的研究方法、关键技术及其在工业设计中的应用.针对工业设计与信息技术的发展,提出感性意象的研究热点和发展趋势.     

基于感性工学的油罐车设计评价方法研究

基于感性工学系统的理论架构及原理,通过感性评价调查问卷的方法获取设计师、制造商与消费者的认知与审美情趣,对问卷结果进行定量分析,寻求感性意向语汇与油罐车设计的关联关系,探讨油罐车设计评价方法,以达到优选油罐车设计方案的目标.