产品设计中基于群体文化学的隐性知识表达

从工业设计出发,提出基于群体文化学的方法来研究产品设计中用户和设计师的隐性知识表达.探讨群体文化学的基本概念及其与产品设计之间的关系,以便携式娱乐终端产品造型为例,结合语义差异、意象尺度和结合分析等研究方法,分析用户和设计师对已有产品的隐性知识的获取及表达形式,建立了便携式娱乐终端产品造型的二维隐性知识表达空间,提出用户和设计师的隐性知识表达模型.研究表明:用户和设计师对便携式娱乐终端产品造型在偏好、感知意象和意象形容词对的理解上都存在着许多差异,在产品设计时,有必要以用户为中心,研究用户的隐性知识,找出其共性和个性特征.     

造型要素对感性意象认知差异影响的比较

面对同一产品,设计师与用户对造型要素所形成的感性意向认知有无差异性及该差异性如何表现缺乏相关研究.通过对数控机床造型的研究,运用感性工学的研究方法,分析了设计类研究生(设计师)和机床操作工人(用户)两个群体对“现代的-传统的”感性意象受造型要素影响的差异性特征.研究发现,用户习惯于从宏观造型形象来认识产品感性意象,而设计师习惯于从细部造型来形成对产品感性意象的认知.     

产品设计中用户感知意象的思维结构

为获取产品总意象、子意象和产品构成元素之间的关系,分析了产品设计中用户感知意象的生成机制,并提出了感知意象思维结构的模型。以太阳镜外形为研究案例,采用多元自适应回归样条技术构建产品总意象与造型、色彩、材质和光影子意象的关系模型,据此应用子意象最低规则和意象值近似规则,在Matlab软件中求解四个子意象的最优组合。采用回归树技术得到各子意象与产品构成元素的关系模型,进一步地以感知意象区间为基础,求解对应于四个最优子意象的最优产品构成元素,据此得到对应于用户感知意象的最优产品构成元素组合。研究表明:在感知意象的思维结构中,产品子意象与构成元素的关系可用树结构表征,而与产品总意象之间存在复杂的映射关系。     

意象驱动基于功能-行为-结构的产品造型设计研究

为建立产品功能和结构与产品造型之间的有效连接,引入功能-行为-结构（Function-Behavior-Structure,FBS）模型分析产品要素组成,以意象为约束驱动产品功能到造型的转化。建立基于FBS的产品意象造型递进式映射策略,以功能和结构相似度为约束选择产品造型模块,利用逼近理想解排序法（Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution,TOPSIS）从功能、结构与产品意象三方面实现对产品造型模块的选择排序,从而有助于实现产品功能模块布局与用户对造型意象感知的合理结合。最后,以煤矿钻机的意象造型设计为例验证了方法的有效性。     

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RFFD多通道变形的产品造型设计方法

提出由设计师提供具有多个变形通道的产品初始造型方案,具体的造型细节交由用户在可局部变形的模型上直接调整,结合用户调整的数据反馈信息,通过统计分析获得最终所需产品造型方案的设计方法。该方法应用的过程中,用户直接在进行产品评价的同时进行了造型方案的再设计,使用户表达了对产品造型的个人期望,又使设计师获得多个用户对产品造型期望的直接数据。该方法将产品造型评价环节和设计环节结合在一起,可改善设计与评价之间的沟通,从而提高产品造型设计效率。     

认知差异下的产品造型意象熵评价研究

针对产品造型意象中的认知差异,提出了应用熵理论进行评价的新方法。确定研究样本和目标意象,进行产品感性意象调查;分别构建基于用户、设计师和工程师的意象认知空间,分析三者的意象认知差异;综合意象认知权重,建立满足三者情感需求的复合意象认知空间;利用熵理论构建以复合意象认知空间为核心的产品造型意象评价模型,指导产品典型案例库的选取。以水瓶造型意象熵评价为例建立的典型案例库可有效指导产品造型设计。     

面向用户感知的产品设计可用性研究

从感知涉及的主要生理基础入手,分析了用户感知在产品设计过程中所起到的引导、反馈和修复作用。重点考察了感知在用户模型中的评价模式及方法并初步提出用户感知对产品设计的可用性启发式原则。把握住使用者的心理认知过程、抓住用户的感知意象,如感觉和情绪,且将这些信息转化为适当的设计元素,快速、准确的反映产品的可能用途、主要功能和操作程序,使设计出来的产品满足用户的需求,是设计师面临的重要课题。挖掘和拓展用户感知在产品设计中的潜力也将是工业设计发展趋势。     

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。     

基于SPSD评价标准的纯电动汽车感性意象设计方法

为改进纯电动汽车造型设计方法,运用感性工学方法对纯电动SUV感性意象与设计要素的关系进行研究。基于用户意象感知特性提出风格、比例、曲面和细节(Style-Proportion-Surface-Detail,SPSD)评价标准,建立了纯电动SUV车型样本库,运用因子分析法筛选感性意象词汇,并基于SPSD评价标准提取设计要素;在改进的语义差异量表基础上,利用Qt软件编写调研程序,获取感性意象与设计要素的关系,应用数量化理论I类方法构建纯电动SUV感性意象与设计要素的关系模型,为纯电动汽车造型设计提供参考。     

基于感性意象的产品造型设计方法研究

通过分析产品意象的认知理论,提出基于感性意象的产品造型设计方法:首先通过问卷调查,由因素分析和集群分析提取出适合形容产品的意象语汇;以定性分析的方式,对产品形态要素进行分解;再通过问卷调查,进行定量分析,获得产品造型与意象因素之间的对应关系,由此建立产品造型的设计规则库,指导产品设计。最后经验证和实际应用,证明该方法是合理、可行的。     

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。     

基于用户认知的产品外观创新设计知识模型

为了支持产品外观设计知识重用,提出了用于分解创新性产品外观案例的模型.根据用户认知产品经历美学印象、语意判断和符号联系三个阶段.将产品分为形式美学、使用方式和文化时尚三种外观创新类型.利用分类学原理和外观设计创新过程,建立三种外观创新类型对应设计知识框架模型,用于抽取和重用外观创新设计知识.该模型应用于建立产品创新案例库.帮助设计师搜索和应用以往成功案例,实现以用户为中心的产品开发.通过设计师使用该数据库.说明了它的有效性.     

基于知识的工业设计概念创意系统研究

工业设计的概念创意主要依赖设计师对产品知识、设计及美学知识、市场知识的把握,以及对事物的观察和经验的积累,个人知识的局限将会限制设计思维的广度。计算机辅助概念设计应建立在知识的基础上。文章讨论了概念生成的系统模型,提出了一个三层结构的知识模型,用以表达构成创意知识的概念及其关系,并给出了领域知识和任务知识的表达形式,以及知识的应用和推理方法。     

融合认知心理学的产品创新设计方法研究

根据产品设计的特点,会聚了认知心理学、信息技术和设计理论,建立了产品创新设计的创造力定性模型;分析了产品创新设计创造力的关键属性、创造性思维模式和计算机支持工具,提出了提高产品创新设计创造力的方向和方法。根据认知过程,对设计问题进行定义和表征,并采用不同的策略进行创新设计,建立了系统化的人机交互创新设计方法。在此基础上,建立了一个初步的原型系统。     

面向设计知识重用的产品外观分类

为了设计知识重用,提出一种通过分类、索引获取产品外观设计知识的方法.根据产品外观在传播系统中的性质,建立对象和实现性两类产品外观设计知识基本类型.基于分类学原理,根据用户认知过程和设计师造型过程,对产品外观知识的基本类型进行分解,形成可以细致描述和规范案例的外观知识框架.知识框架包括功能、形式、使用方式、文化时尚、设计过程、创新方法、形式方法和制造工艺8种类型,可以应用于建立产品外观案例库,分解产品外观.在造型过程中,设计师搜索图像信息阶段和发展形态阶段,案例库对灵活重用设计知识有着促进作用.最后,对设计师使用外观案例库进行手机设计的情况进行观察,统计使用情况和方案设计质量的关系,调查结果反映该方法存在应用价值.     

支持计算机辅助概念设计的机械产品创新过程动态建模

针对作为机械产品概念设计关键问题之一的过程建模,讨论机械产品创新过程中工作背景、市场需求等因素的变化对产品概念设计过程的决定性影响,在此基础上建立了环境—需求—功能—行为—结构(E-R-F-B-S)变量集映射动态模型,利用7种映射单元之间的有序组合归纳出4条产品创新链,为设计者在设计实践中的若干种创新思维过程建立简明的框架模型。通过确定创新链与有向图、有向图与稀疏矩阵的对应关系建立创新链的数学模型,进而提出并讨论创建以稀疏对称阵为输入变量的计算机辅助概念设计推理系统的合理构想。最后以辽河油田修井机传动系统的概念设计实例,说明创新链模型对机械产品创新过程的有效指导作用。     

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。     

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.     

基于视觉-行为-情感的产品族设计基因

为进一步探索产品族设计中关于体现品牌特征和用户情感的问题,提出基于视觉-行为-情感的产品族设计基因研究方法.在分析品牌识别的硅性因素和隐性因素基础上,提出情感设计基因、行为设计基因和视觉设计基因的概念,构建了基于视觉-行为-情感的产品族设计基因的层次模型,讨论了产品族设计基因的构造方法和循环模型,探讨了产品族设计基因、信息建模、品牌风格基冈的构建,以及产品族设计基囚与品牌风格基因的映射、评价与优化等研究方法与关键技术.以家用绣花机外形设计为例,构建了产品族设计基因,以及与晶牌风格感性意象的映射,开发了计算机辅助家用绣花机设计系统软件,包括设计DNA装配模块、设计评价模块和设计知识库模块.该系统可以实现家用绣花机造型设计的快速生成与设计评价,验证了基于视觉-行为-情感的产品族设计基因理沦体系.