基于头面部三维形态知识的产品适配设计研究

发布时间：2021-01-31 04:50

　　论文选题来源于中国人体头部三维数据库研究课题,结合华为虚拟现实眼镜设计实践需求,系统研究了基于头面部三维形态知识的产品适配设计方法。由于人类能力的局限、生活方式的需要和可穿戴技术的发展,类似虚拟现实眼镜这样直接贴合人体的可穿戴设备日益增多,使产品呈现出由远离人体到贴合人体的趋势。现有与人体直接贴合的产品,主要位于头部、四肢和脚部,其中以头部区域曲面变化最为丰富,对可穿戴产品的适配性要求也最高。之前,像头盔、呼吸面具等产品由于使用人群相对较少,并未引起设计界的广泛关注。然而,如今可穿戴式产品不断扩宽应用场景,人们日常生活、工作、娱乐都有其身影,有些还会被长时间使用,满足遮光性、稳定性、散热性等功能要求前提下,舒适的用户体验成为追求目标,促使适配设计研究范畴的广度和深度不断增加。然而,仅凭传统简单线性尺寸的测量已无法满足头面部产品适配设计需求,来自头面部三维形态的知识变得尤为重要,赋予了产品形态科学与理性的创新契机。基于此,本文针对适配设计两个基本研究问题展开:第一,探讨头面部三维形态知识驱动适配设计的概念内涵、研究范式、设计要素、设计模式、设计形式和设计模型,以及如何借助计算机图形学将大... 

【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：140 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 文献综述
        1.2.1 头面部三维形态数据获取
        1.2.2 头面部三维形态数据处理
        1.2.3 头面部三维形态适配设计
        1.2.4 现有研究的不足
    1.3 研究内容与组织
        1.3.1 论文研究的目标
        1.3.2 研究对象与内容
        1.3.3 研究思路与方法
    1.4 研究意义与创新点
第2章 头面部适配设计的理论基础与研究路径
    2.1 头面部形态适配的空间拓展
        2.1.1 产品形态设计的身体逻辑
        2.1.2 头面部与产品的适配共生
        2.1.3 头面部适配性的空间形状
    2.2 头面部形态知识流
        2.2.1 头面部形态知识的构成内容
        2.2.2 头面部形态知识的领域本体性
    2.3 头面部形态知识驱动的适配设计
        2.3.1 适配映射:头面部形态和产品形态
        2.3.2 适配媒介:头面部形态知识承载物
        2.3.3 适配驱动:显性知识和隐性知识
    2.4 本章小结
第3章 头面部形态领域知识的获取与表达
    3.1 头面部形态知识的抽象层次与本体构建
        3.1.1 宏观层次:头面部形态知识抽象层次
        3.1.2 微观层次:头面部形态知识本体构建
        3.1.3 框架体系:头面部形态知识获取表达
    3.2 头面部数据特征获取
        3.2.1 数据特征点的定义
        3.2.2 数据特征获取实验
    3.3 头面部形态信息的形式化表达
        3.3.1 头面部几何形态知识可视化
        3.3.2 头面部几何形态数据拟合路径
        3.3.3 头面部几何形状信息生成实验
    3.4 基于本体的头面部形态知识表达
        3.4.1 头面部形态知识地图
        3.4.2 构建头面部形态知识库
        3.4.3 创建头面部形态适配测试组
    3.5 本章小结
第4章 构建头面部知识驱动产品适配设计模型
    4.1 头面部形态适配的设计要素
        4.1.1 头面部形态适配的功能类型
        4.1.2 头面部形态适配的行为方式
        4.1.3 头面部形态适配的结构关系
        4.1.4 头面部形态适配的体验目标
    4.2 头面部形态适配的设计模式和形式
        4.2.1 头面部形态适配模式
        4.2.2 头面部形态适配形式
    4.3 基于头面部形态知识的产品适配设计模型
    4.4 本章小结
第5章 头面部形态知识在虚拟现实眼镜适配设计中的应用
    5.1 虚拟现实眼镜的设计需求与指标
        5.1.1 虚拟现实眼镜面贴适配设计需求
        5.1.2 虚拟现实眼镜面贴适配指标体系
    5.2 虚拟现实眼镜面贴的原型设计
        5.2.1 选择三维头部拟合模型
        5.2.2 确立正确的佩戴方式
        5.2.3 匹配拟合头型与产品形态
    5.3 虚拟现实眼镜适配评价
    5.4 本章小结
结论
参考文献
附录A 攻读学位期间所发表的论文目录
附录B 中国人体头面部三维数据库
附录C 中国人体头面部适配测试组
附录D 虚拟现实眼镜适配性调研表
致谢



本文编号：3010237