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授课计划总学时32上课学时12上机学时2010.2210.2410.2910.3111.0511.0711.1211.14授课、课堂练习、草图绘制草图确定、效果图绘制效果图绘制、专利文件制作讲解方案评审、排版、专利文件审查理论形态构成形式产品的形态构成是把产品中的各种形态要素进行分解组合，它以“要素组合”为核心理论。产品形态的构成方法主要有产品立体构成方式、形态的变换方法两个方面。1-产品立体构成方式产品立体构成方式，即用形体去容纳一定技术功能结构的单一体，再将多个单一形体按一定形体构成规律和方法有机地组织在一起而构成产品的整体形象。2-形态的变换方法在形态初步组合方案的基础上作进一步的变换，是产品形态造型创新的又一重要途径，产品的形态设计应考虑到产品的功能原理、工艺要求、结构、使用环境、人机性能等多方要求，从不同的角度出发会其形态设计的侧重点也不同。我们应对产品形状、布局等进行充分的变换，得到尽量全面的造型方案，然后从中进行优选。形态变换从以下几个方面着手:.基本功能单元的变换组合。.功能相同，功能面位置与排列的变换。.功能面相同，包含功能面的形体形态与排列组合的不同。.造型单元的几何形状与尺寸的变化。.造型单元形态的分解与综合。.由相应材料及工艺改变而导致造型单元的形态改变。基本功能单元的变换组合。造型单元的几何形状与尺寸的变化功能相同，功能面位置与排列的变换。.功能面相同，包含功能面的形体形态与排列组合的不同2-线型设计方法产品形态中的线条是形态要素的内容之一，而线的形式和风格往往是整体形态风格和特征的重要表现形式。因此产品形态设计可以首先从线型的风格定位及总体协调的角度出发，建立整体的产品形态，这就是形态设计中常用的线型设计方法。进行产品形态的线型设计时，首先确定产品的形态线型风格，然后确定线型的组织方式。需要指出的是，不论使用何种形态设计方法，都要遵循形式与功能相统一的原则，同时考虑产品的功能、内部结构以及人机工程学的要求，以便使最终得到的形态方案能够真正满足产品设计的需要。选择特征线的原因有造型内涵和特定结构约束的构造线被称作产品造型特征线，被标记为侧面轮廓线、正面曲线等名称。从描述造型的角度看，点既不具有重要的造型意义，也对造型的描述不充分;面虽然最能表达形态的部分内容，但其不易被表达，过于复杂。线源于点而展成面，是“承上启下”的形态元素。线既可以联系点和面的重要形态信息，也没有面的冗余和点的琐碎，所以，在对形态特征的表达中，线比面和点都更有优势。特征线优于点和面产品造型意象既然是人对产品造型所产生的直觉联想，是设计师对产品造型的情感表达，那么这种表达更多的是通过产品造型中的特征线来实现的。人的意象具有若干个维度，是多方面的，比如某个意象既可能是科技的、轻巧的，又是醒目的、时尚的等等。这说明意象的表述，特别是造型意象的表述具有复杂性和多维性，并不具备直观性。为了表达简便，把原来的多维空间的问题“降维”至三维或者二维问题。将这些降维后获得的具有统计学意义的感性意象形容词称为敏感感性意象形容词。这样，我们可以通过将产品造型的形态主特征线与这些意象形容词联系起来，从而形成(意象一特征线)和(特征线一意象)这两种映射。特征线简化复杂问题并能表达意象1-线面模型的建立产品的线面模型即采用与机械投影图类似的线条图(无填充色)来表达产品特征形态，它可以最大程度地简化形态描述语言，以便为下面的变化创新提供更大的自由度。线面模型也是与根据概念设计模型的建立过程相适应的，产品概念设计过程是确定产品基本功能、原理、结构、形态与产品布局的产品早期设计过程，其信息表达多采用符号化及简洁抽象的表达方式。产品的线面模型2-线面模型的分割产品形态线面模型是通过对实际产品外观的简化抽象而得到的线条图形，是产品整体形态的特征模型，而进行产品形态组合创新则需要提取产品各个组成结构（组件）的形态特征和形态模型，这就涉及形态线面模型的分割问题。对于形态模型的分割一般要遵循以下几个原则:按照组成产品的各部分结构来分割产品模型，这样使形态可以依随功能、原理、布局等要素的创新变化而相应地发生变化，不会破坏原有确定的产品模型的分割结果。形态模型分割不能过细，否则在作组合创新构成中所产生的组合变化就会非常繁杂，在方案筛选和优化过程中也会十分吃力。形态模型分割也不能过于粗略，细化程度不足，会导致在进行产品形态变化时参与组合与变化的因素过少，方案变化不足，影响形态创新的方案选择及优化方案的产生。3-对产品形态模型的组合操作对产品形态模型的组合操作方法实际上是一种信息融合的方法，它是指提取多个产品的组件形态信息模型或通过前几种操作方法得到新的组件形态模型，然后将来自不同组件的多个信息特征进行自由组合，产生新的产品形态设计方案的过程。组合操作方法在大多数情况下也是一种基于实例的设计方法，即我们用于组合的组件信息是来自于多个实例。由于已有实例是以前设计问题的优化结果或满意结果，它本身包涵了大量的设计经验知识，可省去大量经验知识的获取与表达，因此在此基础上的重新组合设计具有较强的实用性。这里需要注意的是我们研究产品形态的组合创新方法，而来自不同产品的组件特征形态风格一般不尽相同，因此在组合时要特别考虑它们风格的协调与融会。4-对产品形态模型复合式操作所谓复合式操作就是将多种对形态模型操作的方法综合使用，例如在对两个产品实例的组件特征形态模型在进行组合创新的同时，又对组件特征形态模型进行置换操作。这样就进一步拓展了由两个产品实例应用组合创新方法而得到的方案的数量和质量。需要说明的是，在这些方法的实际应用中，组合操作并不是漫无目的的方案罗列，而应是设计师在确定了设计要求和意图，明确了最终方案的风格，充分考虑结构要求以及加工可行性的基础上的一种有目的和有选择的操作过程。这就避免了方案设计的盲目性，可以大大减少各种形态模型操作的工作量，同时也降低了下一步筛选工作的难度。产品形态原型提取方法1-产品形态原型组件划分产品形态是产品造型的第一要素，对产品原型的归纳首先是对产品形态的归纳。而对产品形态的归纳可以通过产品组件划分来完成。形态原型的基本组合由形态原型组件的划分决定，变型设计的基本单元由形态原型确定。以分析功能为基础，首先依据功能的标准划分组件。过细划分组件，则组件数目过大，管理不便;划分组件过粗，则组件柔性太差，结构复杂。其次依据具体的形态设计要求，细化组件特征结构。划分产品形态原型组件的基本原则如下:(l)用单独的功能元作为组件，即尽可能做到独立化在结构上已分解的功能单元，以便组成多种变型形态，易于搭配和拼组组件。(2)用部件作为组件，组件具有完整性结构，产品容易装配。但应注意区别部件和组件，划分组件强调独立性功能，划分部件强调完整性结构，组件相对部件更易于被细化。(3)以零件作为组件，可以灵活地改变自身形状，组件结构完整和功能独立。(4)包容简化原型组件形态的组合内部结构构成了产品的形态，一般采用包容性原则，对于产品内部复杂的结构，产品风格特征线生成技术;在确保结构功能不变的情况下，用包含这些结构的简单形体简要表达。(5)从设计形态角度，划分组件尽可能简化结构约束信息和形体信息，产品形态原型的设计属性容易得到表达和控制，易于变型设计形态原型。(6)在划分组件的过程里，划分型面要易于分离与联接，还要重视要素的规范化结合。产品形态模型的置换置换操作就是对产品模型分割后得到的各形态组件特征模型进行其它特征形态的代换。产品形态模型的归并归并操作指对组件特征形态进行合并，减少原产品形态模型分割后得到的组件数量。产品形态模型的再分割产品形态模型的再分割操作是在已经分割后得到的产品组件特征形态的基础上对其中的一个或多个组件形态特征进行再次分割，以得到更加富有层次感的产品形态，但要注意避免给人以琐碎和凌乱的感觉。产品功能原型提取方法对功能的提取，还是按照“功能一结构”相对应的方法来表示功能，即用保证产品最基本功能的、最简单的结构来表示产品的功能原型。首先在一类产品中选择若干个典型的产品案例。分别将这些案例进行功能划分为总功能、子功能和功能元。然后将每一层的功能进行比较，选择出“共有”的功能。一般情况下，这也就是产品的关键性功能，这样，就完成了对一类产品功能原型的提取。产品组件特征划分方法产品造型原型是对具体案例所共有的造型元素的提取，它本身具有这一类产品造型的基本特征，所以划分准确的原型特征线对归纳出产品原型有很大作用。从几何建模的角度划分产品造型原型组件:(l)形状特征，由线、面、点构成的一个特定几何形状，有一定工程意义的特殊形状。形状特征是其它非几何信息的载体，是基本特征。由基本形体或其组合构成造型原型组件的形状特征。常用的原型组件的形状特征包括:圆柱体、球体、长方体等。(2)连接特征，是相邻形态原型组件间接合部分的几何形状，表达组件的装配关系，是形状特征的辅助特征。例如，结合表面形状原型组件间有不共面，共面等连接特征。(3)细部处理特征，是指面、边、角等原型组件的局部几何形状，是形状特征的辅助特征。常用的细部处理特征如:过渡处理、修棱、圆角、装饰带、倒角等。产品造型原型组件特征分类形态原型组件特征几何特征形状特征连接特征细部特征表面特征材料特征纹理特征色彩特征“主”指主体部分或主要功能部分，是设计表现的重点部分;“从”是非主要功能部分，是局部，次要的部分。产品造型设计中主从关系非常重要，没有“从”无所谓“主”，没有重点，则显得平淡，没有一般也不能突出和强调重点。般来说，主体部分是人观察的中心，而产品的视觉中心往往不止一个，但必须有主次之分，并且主要的视觉中心只有一个，其余为辅助的次要的视觉中心。设计步骤:1.运用系统的思想，构想出一个“整体形态”(可以在平面视图中进行构思)。设计时，一般可先确定一个或两个主要的形态，然后再根据其形成的空间关系补充其它的形态。(一般需要设计五个以上的形态。前面两步都是平面图形设计的过程。)2根据功能的需要分割“整体形态”，使形态间存在“共面共形”的特点。(形态投影在平面图上，存在“共线共形”的特点，“分割线”即为那条共面的线。)3通过重构将分割后的形态再组合为原始的“整体形态”，验证其完整性。(契合的形态必须具有把独立的形态再组合形成一个整体的特性。)灯罩支架底座