基于风格认知的客车概念设计方法研究

发布时间：2017-08-31 05:41

  本文关键词：基于风格认知的客车概念设计方法研究

  更多相关文章： 风格认知 造型特征 知识 概念设计 可拓变换

【摘要】：随着科学技术的快速发展和社会文明的不断进步,工业产品的供给日渐丰富,产品的同质化现象也日趋突出。消费者已不满足于千篇一律的产品样式,转而追求更加个性化的造型风格。如何快速响应客户多样化、个性化的风格意象认知需求,提升客户满意度,是现代企业所面临的一大现实问题。产品造型风格的形成是主体对客体审美体验行为的结果,表达了抽象意义上的审美概念,决定了其研究对象应当包含造型实体特征以及在此基础上形成的意象认知。同时,产品造型设计也是创新的决策过程,是现代企业的核心竞争力。所以,基于风格认知的概念设计方法研究既是对创新思路的探索,也是企业和消费者共同利益的体现。论文以实现基于风格认知需求的产品造型创新设计为主要目标,分别从理论基础研究、应用技术研究和应用技术实现三个方面探讨了研究目标实现的路径和方法。在理论基础研究部分,论文从造型设计问题求解和意象认知两个维度探讨了实体域和认知域、问题域和解域之间的知识转化,并在此基础上构建了造型风格知识概念模型；在应用技术研究部分,论文在客车造型知识转化理论框架的指导下,首先从认知心理学角度分析并提出了造型风格意象认知在造型实体特征生理刺激基础上的形成机制。其次,以客车产品为例,通过造型风格语义特征实验,提出了产品造型风格意象认知空间的构建和表征方法。再次,通过客车造型关键几何特征提取实验和眼动追踪验证实验,建立了影响造型风格认知的关键儿何特征的提取方法；并提出采用层次分析法计算关键儿何特征风格贡献度权重的算法；最后,通过对风格语义特征要素和造型几何特征要素的规范化表征,构建了客车造型定性定量转化模型。在应用技术实现部分,论文首先通过对风格语义特征与造型几何特征匹配关系的研究,构建了以不同知识粒度表达的产品造型风格结构层次模型。借助该模型提出了客车造型整车及l关键几何特征Metadata的索引机制：其次,引入可拓学理论,从定性需求的角度出发研究产品造型特征拓展的可能性和多样性,提出了基于相似案例几何特征可拓变换的概念设计方案生成方法；再次,从客车造型设计约束条件角度出发简要分析了概念设计方案的收敛机制。最后,在上述理论基础和实现技术研究的基础上开发了基于风格认知的客车造型创新设计原型系统,SC-CAID原型系统是而向设计师的设计思维启发性原型工具,能够帮助造型设计师在设计前期从客户造型风格需求层面开拓设计思维,实现概念设计创新。
【关键词】：风格认知 造型特征 知识 概念设计 可拓变换
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U462
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-16
• 第1章 绪论16-30
• 1.1 引言16-17
• 1.2 课题来源17
• 1.3 课题研究的背景及意义17-19
• 1.4 课题研究现状19-25
• 1.4.1 造型设计领域基础理论的研究19-21
• 1.4.2 造型设计领域知识的研究21-22
• 1.4.3 造型风格意象认知的研究22-24
• 1.4.4 智能化辅助设计知识应用的研究24-25
• 1.5 论文的研究目标、研究思路与章节安排25-30
• 1.5.1 研究目标25
• 1.5.2 研究思路与方法25-27
• 1.5.3 论文的章节安排27-30
• 第2章 产品造型风格知识概念模型30-50
• 2.1 产品造型设计领域知识30-33
• 2.1.1 产品造型设计一般流程31-32
• 2.1.2 产品造型设计知识范畴32-33
• 2.2 产品造型设计知识转化33-38
• 2.2.1 产品造型设计信息流33-35
• 2.2.2 产品造型设计知识转化过程35-38
• 2.2.2.1 设计需求表达域内的知识转化35
• 2.2.2.2 设计问题求解域的知识转化35-37
• 2.2.2.3 设计意象认知域的知识转化37-38
• 2.3 造型意象认知模型的构建38-42
• 2.3.1 产品造型的认知过程38-40
• 2.3.2 产品造型意象认知模型40
• 2.3.3 产品造型风格表达空间40-42
• 2.4 基于案例的产品造型设计知识推理42-43
• 2.5 基于客户认知的造型风格知识概念模型43-45
• 2.5.1 产品造型风格知识概念模型43-44
• 2.5.2 基于客户造型意象认知的概念设计框架44-45
• 2.6 基于意象认知的客车造型知识处理框架45-49
• 2.6.1 客车造型风格的意象认知46-47
• 2.6.2 客车造型的实体特征47
• 2.6.3 客车造型的知识处理框架47-49
• 2.7 本章小结49-50
• 第3章 造型风格意象认知空间的构建50-70
• 3.1. 造型风格意象认知概述50-51
• 3.1.1 造型风格意象认知的概念50-51
• 3.1.2 造型风格意象认知需求的特点51
• 3.2 造型风格需求描述的获取51-58
• 3.2.1 造型风格需求语义获取方式52-53
• 3.2.2 基于Web的CNs获取技术53-58
• 3.2.2.1 基于Web的CNs获取模型53-54
• 3.2.2.2 基于Web的需求交互平台54-55
• 3.2.2.3 造型风格语义特征提取方法55-58
• 3.3 造型风格意象认知的表征方法58-60
• 3.4 造型风格意象认知空间的构建60-67
• 3.4.1 构建原则60
• 3.4.2 风格认知空间构建实验60-62
• 3.4.2.1 实验目的60-61
• 3.4.2.2 实验样本材料的选取61-62
• 3.4.2.3 实验方案设计62
• 3.4.2.4 实验内容62
• 3.4.3 实验结果分析62-67
• 3.4.3.1 信度分析62-63
• 3.4.3.2 变量主成分分析63-67
• 3.4.4 实验结论67
• 3.5 客户造型风格需求的表征方法67-69
• 3.6 本章小结69-70
• 第4章 造型几何特征的提取与表征70-96
• 4.1 基于原型的产品造型几何特征70-73
• 4.1.1 产品造型认知原型概述70-72
• 4.1.2 产品造型几何特征信息层次结构模型72-73
• 4.2 客车造型关键几何特征线的提取73-78
• 4.2.1 客车造型原型特征73-74
• 4.2.2 客车造型关键几何特征线提取实验74-78
• 4.2.2.1 实验目的74
• 4.2.2.2 实验方案设计74
• 4.2.2.3 实验内容74-75
• 4.2.2.4 实验结果的分析处理75-78
• 4.3 基于眼动追踪实验的关键几何特征线提取验证78-88
• 4.3.1 实验目的78
• 4.3.2 实验设备与材料78-79
• 4.3.3 实验内容79
• 4.3.4 测试流程79-80
• 4.3.5 实验数据的处理与分析80-86
• 4.3.6 实验结论与讨论86-88
• 4.4 关键几何特征线的表达88-91
• 4.4.1 特征线的参数化表达方法88-90
• 4.4.2 造型关键特征线数据库的构建90-91
• 4.5 关键几何特征风格贡献度权重91-95
• 4.5.1 层次分析法概述91
• 4.5.2 造型几何特征风格贡献度权重计算91-95
• 4.6 本章小结95-96
• 第5章 造型风格知识的定性定量转化96-124
• 5.1 风格意象认知与关键几何特征的匹配96-105
• 5.1.1 关键几何特征F—C映射模型97-103
• 5.1.2 产品整体特征与风格意象认知F C映射模型103
• 5.1.3 造型特征定性定量转化模型的构建103-105
• 5.2 案例造型风格的形式化表达105-107
• 5.3 案例造型风格索引机制的构建107-109
• 5.4 相似案例的检索109-111
• 5.4.1 风格语义相似性检索109-110
• 5.4.2 几何特征与公共特征相似性检索110
• 5.4.3 关键几何特征相似性检索110-111
• 5.4.4 相似性检索冲突解决机制111
• 5.5 相似案例的可拓变换重构111-120
• 5.5.1 基于可拓变换的概念设计生成思想112-113
• 5.5.2 相似案例可拓变换113-120
• 5.5.2.1 相似案例可拓模型113-115
• 5.5.2.2 相似案例基本可拓变换115-118
• 5.5.2.3 相似案例复合可拓变换118-120
• 5.6 概念方案的约束条件120-123
• 5.7 本章小结123-124
• 第6章 基于风格认知的客车造型辅助设计原型系统的开发124-136
• 6.1 系统概述124-125
• 6.2 系统设计思想及框架125-127
• 6.3 系统的组成与模块的构建127-131
• 6.3.1 风格需求模块127-128
• 6.3.2 需求聚类模块128-129
• 6.3.3 特征检索模块129
• 6.3.4 特征重构设计模块129-130
• 6.3.5 注册与登录模块130-131
• 6.4 SC-CAID原型系统可拓设计案例演示131-135
• 6.4.1 相似案例及特征检索131-133
• 6.4.2 可拓变换重构设计133-135
• 6.4.3 可拓设计方案的评价135
• 6.5 本章小结135-136
• 第7章 总结与展望136-140
• 7.1 研究成果136-137
• 7.2 研究创新137
• 7.3 研究展望137-140
• 致谢140-142
• 参考文献142-150
• 攻读博士学位期间发表论文和参加科研情况150-152
• 附录A 客车造型风格形容词汇调查表152-153
• 附录B 客车实验备选样本所属企业名录153-154
• 附录C 客车实验样本列表154-155
• 附录D 客车造型设计相关国家标准目录155

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