基于可拓学的产品材质感性设计方法研究
发布时间：2021-03-28 06:42
“以用户为中心”的工业设计,要求产品不仅需要满足用户的功能需求,更需考虑和体现用户的情感价值。随着产品外形的同质化趋势日益凸显,材质设计成为产品差异化表达的一个重要方向。人工智能的兴起,设计创意的智能化生成已经成为未来发展的一大趋势。基于以上研究背景,本文以可拓学、工业设计、感性工学、色彩学和材料学等学科知识为基础,采取定性、定量相结合的方式来研究材质的形式化表达、推理及自动生成方法,以达到准确匹配用户的情感需求,提升产品设计创新效率的目的。材质是材料、色彩、工艺和纹理等多种要素交叉叠加的综合表现。人们对材质的感性认知是一个复杂的过程,需要通过视觉、触觉、味觉和嗅觉等多维感官通道来获得。多数已有研究成果属于单个材质要素的单通道感知的感性设计研究,难以客观全面地表征用户复杂的情感意象,从而导致所构建的感性设计模型和方法难以在实践中推广和运用。本文在汽车内饰CMF设计领域,创新性地引入可拓学方法,研究多要素统一的材质感性设计推理和模型构建方法。目的在于,首先,解决传统工业设计创新过程中,过度依赖设计师的个人经验,设计方案的优选缺乏定量评价工具,设计结果存在很大的不确定性,可靠性低,创新效率...
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：189 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 材质感性设计研究现状
1.2.1 基于感性工学的设计研究
1.2.2 基于神经网络、遗传算法、数量化理论的感性量化研究
1.2.3 产品材质的感性意象研究
1.2.4 基于可拓学方法的材质感性设计
1.3 论文主要研究内容
第二章 产品材质感性可拓设计基本理论和方法
2.1 相关概念
2.1.1 感性
2.1.2 材质要素、质感
2.2 感性设计的基本理论和方法
2.2.1 感性工学起源和发展
2.2.2 感性工学应用于产品设计的流程
2.3 情感信息的获取和表达方法
2.3.1 基于认知实验的情感知识获取
2.3.2 定性的情感知识获取
2.3.3 定量的数理统计分析
2.4 可拓学基础理论和方法
2.4.1 可拓论
2.4.2 基元理论
2.4.3 可拓学的方法论体系
2.5 本章小结
第三章 汽车内饰材质感性设计可拓推理方法
3.1 汽车内饰材质感性设计可拓学分析
3.1.1 物的虚实共轭分析
3.1.2 情感意象与材质要素基元的相关分析
3.1.3 基元的发散分析
3.2 基于关键体感特征的材质感性设计可拓学模型
3.2.1 汽车内饰感性设计可拓学基础模型
3.2.2 材质要素、情感意象、关键体感评价可拓学模型
3.3 材质与感性基元的拓展与变换
3.3.1 汽车用户典型情感意象-材质拓展分析
3.3.2 基于汽车用户典型情感意象的产品材质变换
3.4 材质感性可拓优度评价方法
3.4.1 材质感性设计评价指标体系建立
3.4.2 确定关联函数
3.5 本章小结
第四章 汽车内饰材质感性设计知识获取及表征
4.1 用户情感维度、体感评价提取、汽车内饰材质样本聚类
4.1.1 建立汽车领域用户初始情感维度
4.1.2 基于SD语义差异法的汽车用户典型情感意象获取
4.1.3 典型情感意象产品材质样本分类
4.1.4 关键体感评价特征提取
4.2 汽车内饰材质基本要素解构分析
4.2.1 “优雅奢华”类汽车内饰材质要素分析
4.2.2 “动感时尚”类汽车内饰材质要素分析
4.2.3 “商务硬朗”类汽车内饰材质要素分析
4.2.4 “简洁实用”类汽车内饰材质要素分析
4.2.5 汽车内饰典型情感意象与关键体感特征之间的关联
4.3 关键体感评价特征与CMF材质要素的关联准则
4.3.1 建立汽车内饰材质库
4.3.2 基于体感评价特征的色彩标准
4.3.3 基于体感评价特征的材料等级标准
4.3.4 基于体感评价特征的表面处理工艺等级标准
4.3.5 汽车用户典型情感意象材质推理规则
4.4 本章小结
第五章 汽车内饰材质感性设计方案自动生成系统开发
5.1 系统设计
5.1.1 系统开发平台介绍
5.1.2 主要功能模块的设计
5.1.3 系统架构
5.2 系统主要技术实现
5.2.1 正向拓展技术实现
5.2.2 逆向拓展技术实现
5.3 可拓学方案生成系统的实现结果
5.3.1 基于典型情感意象的汽车内饰材质设计方案生成
5.3.2 基于材质要素的用户情感推理
5.3.3 材质设计系统扩展应用
5.3.4 材质设计方案可拓优度评价
5.4 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读博士学位期间所取得的成果
致谢
附录1 材料样本体感实验数据
附录2 表面处理工艺样本体感实验数据
【参考文献】：
期刊论文
[1]论CMF的主观体验:色彩[J]. 左恒峰,苏华. 设计艺术研究. 2017(06)
[2]产品设计中的“摹”与“造”[J]. 徐治国. 包装世界. 2017(06)
[3]基于感性意象的产品族造型设计方法研究进展[J]. 苏建宁,刘志君,王鹏. 机械设计. 2017(11)
[4]基于CMF的民用飞机内饰研究与设计创意[J]. 左恒峰,彭露. 装饰. 2017(11)
[5]基于可拓数据挖掘的室内设计数据分析与知识应用[J]. 马辉,邹广天. 装饰. 2017(08)
[6]基于案例知识的数控机床感性配色研究[J]. 胡志刚,余隋怀,闫红玲,陈登凯. 机械设计. 2017(03)
[7]基于第一创造法的可拓创新软件设计[J]. 李宇洁,李卫华. 广东工业大学学报. 2017(02)
[8]基于改进可拓学第三创造法的产品创新设计[J]. 桂方志,任设东,赵燕伟,楼炯炯. 智能系统学报. 2017(01)
[9]材质特性在家具设计中的运用[J]. 陈梦瑶,张仲凤. 包装工程. 2017(02)
[10]基于感性工学的家具材质感性评价研究[J]. 雷琼,张仲凤,奚茜,陈梦瑶. 中南林业科技大学学报. 2017(04)
博士论文
[1]面向产品概念设计的隐性知识转化模型构建及重用研究[D]. 刘征宏.贵州大学 2016
[2]基于种群聚类的产品形态创新方法研究[D]. 贺雪梅.西安理工大学 2016
[3]混合感性工学驱动的舱内人机设计与评价方法研究[D]. 刘昕.西北工业大学 2016
[4]基于可拓学与面部视觉特征的精神疲劳识别研究[D]. 陈云华.广东工业大学 2013
[5]感性设计过程中的映射方法研究[D]. 吴杜.天津大学 2011
[6]可拓智能设计方法及其应用研究[D]. 张艳.哈尔滨工业大学 2008
[7]文物建筑保护的可拓设计理论与方法研究[D]. 程霏.哈尔滨工业大学 2007
[8]智能化概念设计的可拓方法研究[D]. 赵燕伟.上海大学 2005
硕士论文
[1]基于ITCM的产品可拓创新系统研究与设计[D]. 齐宁宁.广东工业大学 2016
[2]产品材料质感意象与用户偏好定量关系研究[D]. 曹子建.哈尔滨工业大学 2015
[3]基于感性意象的白色家电CMF设计研究[D]. 韩飞鸿.山东大学 2015
[4]面向消费者感知意象的童车造型研究[D]. 孔俏然.陕西科技大学 2015
[5]塑料材质质感要素语意量化及优化方法研究[D]. 陈璐伟.哈尔滨工业大学 2014
[6]皮革产品的感性价值建构与设计研究[D]. 马川.中国美术学院 2014
[7]基于椅子的金属与塑料材质视觉特性研究[D]. 龚剑波.南京林业大学 2012
[8]对我国现代工业设计缺乏个性现象的探究[D]. 虞勤.上海戏剧学院 2012
[9]基于可拓模型的本体进化研究[D]. 何平.广东工业大学 2011
[10]基于感性工学和神经网络的产品意象造型设计系统研究[D]. 范跃飞.兰州理工大学 2011
本文编号：3105074
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：189 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 材质感性设计研究现状
1.2.1 基于感性工学的设计研究
1.2.2 基于神经网络、遗传算法、数量化理论的感性量化研究
1.2.3 产品材质的感性意象研究
1.2.4 基于可拓学方法的材质感性设计
1.3 论文主要研究内容
第二章 产品材质感性可拓设计基本理论和方法
2.1 相关概念
2.1.1 感性
2.1.2 材质要素、质感
2.2 感性设计的基本理论和方法
2.2.1 感性工学起源和发展
2.2.2 感性工学应用于产品设计的流程
2.3 情感信息的获取和表达方法
2.3.1 基于认知实验的情感知识获取
2.3.2 定性的情感知识获取
2.3.3 定量的数理统计分析
2.4 可拓学基础理论和方法
2.4.1 可拓论
2.4.2 基元理论
2.4.3 可拓学的方法论体系
2.5 本章小结
第三章 汽车内饰材质感性设计可拓推理方法
3.1 汽车内饰材质感性设计可拓学分析
3.1.1 物的虚实共轭分析
3.1.2 情感意象与材质要素基元的相关分析
3.1.3 基元的发散分析
3.2 基于关键体感特征的材质感性设计可拓学模型
3.2.1 汽车内饰感性设计可拓学基础模型
3.2.2 材质要素、情感意象、关键体感评价可拓学模型
3.3 材质与感性基元的拓展与变换
3.3.1 汽车用户典型情感意象-材质拓展分析
3.3.2 基于汽车用户典型情感意象的产品材质变换
3.4 材质感性可拓优度评价方法
3.4.1 材质感性设计评价指标体系建立
3.4.2 确定关联函数
3.5 本章小结
第四章 汽车内饰材质感性设计知识获取及表征
4.1 用户情感维度、体感评价提取、汽车内饰材质样本聚类
4.1.1 建立汽车领域用户初始情感维度
4.1.2 基于SD语义差异法的汽车用户典型情感意象获取
4.1.3 典型情感意象产品材质样本分类
4.1.4 关键体感评价特征提取
4.2 汽车内饰材质基本要素解构分析
4.2.1 “优雅奢华”类汽车内饰材质要素分析
4.2.2 “动感时尚”类汽车内饰材质要素分析
4.2.3 “商务硬朗”类汽车内饰材质要素分析
4.2.4 “简洁实用”类汽车内饰材质要素分析
4.2.5 汽车内饰典型情感意象与关键体感特征之间的关联
4.3 关键体感评价特征与CMF材质要素的关联准则
4.3.1 建立汽车内饰材质库
4.3.2 基于体感评价特征的色彩标准
4.3.3 基于体感评价特征的材料等级标准
4.3.4 基于体感评价特征的表面处理工艺等级标准
4.3.5 汽车用户典型情感意象材质推理规则
4.4 本章小结
第五章 汽车内饰材质感性设计方案自动生成系统开发
5.1 系统设计
5.1.1 系统开发平台介绍
5.1.2 主要功能模块的设计
5.1.3 系统架构
5.2 系统主要技术实现
5.2.1 正向拓展技术实现
5.2.2 逆向拓展技术实现
5.3 可拓学方案生成系统的实现结果
5.3.1 基于典型情感意象的汽车内饰材质设计方案生成
5.3.2 基于材质要素的用户情感推理
5.3.3 材质设计系统扩展应用
5.3.4 材质设计方案可拓优度评价
5.4 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读博士学位期间所取得的成果
致谢
附录1 材料样本体感实验数据
附录2 表面处理工艺样本体感实验数据
【参考文献】：
期刊论文
[1]论CMF的主观体验:色彩[J]. 左恒峰,苏华. 设计艺术研究. 2017(06)
[2]产品设计中的“摹”与“造”[J]. 徐治国. 包装世界. 2017(06)
[3]基于感性意象的产品族造型设计方法研究进展[J]. 苏建宁,刘志君,王鹏. 机械设计. 2017(11)
[4]基于CMF的民用飞机内饰研究与设计创意[J]. 左恒峰,彭露. 装饰. 2017(11)
[5]基于可拓数据挖掘的室内设计数据分析与知识应用[J]. 马辉,邹广天. 装饰. 2017(08)
[6]基于案例知识的数控机床感性配色研究[J]. 胡志刚,余隋怀,闫红玲,陈登凯. 机械设计. 2017(03)
[7]基于第一创造法的可拓创新软件设计[J]. 李宇洁,李卫华. 广东工业大学学报. 2017(02)
[8]基于改进可拓学第三创造法的产品创新设计[J]. 桂方志,任设东,赵燕伟,楼炯炯. 智能系统学报. 2017(01)
[9]材质特性在家具设计中的运用[J]. 陈梦瑶,张仲凤. 包装工程. 2017(02)
[10]基于感性工学的家具材质感性评价研究[J]. 雷琼,张仲凤,奚茜,陈梦瑶. 中南林业科技大学学报. 2017(04)
博士论文
[1]面向产品概念设计的隐性知识转化模型构建及重用研究[D]. 刘征宏.贵州大学 2016
[2]基于种群聚类的产品形态创新方法研究[D]. 贺雪梅.西安理工大学 2016
[3]混合感性工学驱动的舱内人机设计与评价方法研究[D]. 刘昕.西北工业大学 2016
[4]基于可拓学与面部视觉特征的精神疲劳识别研究[D]. 陈云华.广东工业大学 2013
[5]感性设计过程中的映射方法研究[D]. 吴杜.天津大学 2011
[6]可拓智能设计方法及其应用研究[D]. 张艳.哈尔滨工业大学 2008
[7]文物建筑保护的可拓设计理论与方法研究[D]. 程霏.哈尔滨工业大学 2007
[8]智能化概念设计的可拓方法研究[D]. 赵燕伟.上海大学 2005
硕士论文
[1]基于ITCM的产品可拓创新系统研究与设计[D]. 齐宁宁.广东工业大学 2016
[2]产品材料质感意象与用户偏好定量关系研究[D]. 曹子建.哈尔滨工业大学 2015
[3]基于感性意象的白色家电CMF设计研究[D]. 韩飞鸿.山东大学 2015
[4]面向消费者感知意象的童车造型研究[D]. 孔俏然.陕西科技大学 2015
[5]塑料材质质感要素语意量化及优化方法研究[D]. 陈璐伟.哈尔滨工业大学 2014
[6]皮革产品的感性价值建构与设计研究[D]. 马川.中国美术学院 2014
[7]基于椅子的金属与塑料材质视觉特性研究[D]. 龚剑波.南京林业大学 2012
[8]对我国现代工业设计缺乏个性现象的探究[D]. 虞勤.上海戏剧学院 2012
[9]基于可拓模型的本体进化研究[D]. 何平.广东工业大学 2011
[10]基于感性工学和神经网络的产品意象造型设计系统研究[D]. 范跃飞.兰州理工大学 2011
本文编号：3105074
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