產品設計理論與方法

tags: 產品設計    時間:2014-03-07 10:34:34
產品設計理論與方法簡介
3.1 概 論 3.1.1 產品設計的範疇     工業設計是人類社會發展和科學技術進步的產物。從英國莫里斯的“……
產品設計理論與方法正文
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31產品設計的範疇
    工業設計是人類社會發展和科學技術進步的產物。從英國莫里斯的“工藝美術運動”,到德國的包豪斯設計革命及美國設計的廣泛傳播與推廣,工業設計經過了醞釀、探索、形成、發展的百餘年歷史滄桑。時至今日,工業設計已成為一門獨立的專業學科,並且有一套完整的研究體系。國際工業設計協會理事會(工CSID)給工業作了明確定義:“就批量生產的工業產品而言,憑藉訓練,需要工業設計師對包裝、宣傳、展示、市場開發等問題的解決付出自己的技術知識和經驗以及視覺評價能力時,這也屬於工業設計的範疇。
 工業設計主要包括三個方面內容。第一是產品設計。第二是與產品有關的視覺傳達設計,如產品的包裝、商業廣告等平面設計。第三是由產品設計擴展開的環境設計,如產品的展示與陳列,商品櫥窗設計、以及室內設計等。
    產品設計作為工業設計的核心內容,它涉及面很廣,從人們的衣食住行,到社會的各行各業,產品設計無時不有,無處不在。產品設計的對象既包括一般的日用生活製品,也包括工業生產機床、加工工具;既包括家用小電器產品,也包括專業的儀器、儀錶;既包括私有的自行車、摩托車,也包括大型的汽車、飛機等交通運運輸工具;從口紅到宇宙飛船,都屬於產品設計的範疇。
31產品設計與工藝美術
在我國,工業設計作為一門新興學科,尚未被有關部門及生產企業的各層人士充分認識,對產品設計有著不同程度的偏見和誤解,往往簡單地理解為藝術造型、裝飾美化,對“設計”的含義缺乏全面、深入的理解。 工業設計源於手工藝和純藝術,其表象特徵與藝術極為相似。在產品設計中,我們要運用一些美術創作的規律和手法,掌握必要的色彩知識、美學法則、繪畫工具等,其目的是為了加深對所設計產品形象的理解和認識,以及這種理解和認識得恰當表達;這種表達式綜合性的,是在特定的設計思想指導下的功能與形式的統一,內容與畫面的統一,而不是藝術創作中為“表現”而表現,形勢高於一切的狀況,在計算機高速發展、廣泛滲透的今天,設計師只要掌握計算機操作基本原理,藉助有關繪圖軟體,就可以在顯示屏幕上進行表現與創作,隨心所欲地變換產品的色彩,表現不同角度的立,體效果;可以分解產品的各個部件,也可以重新組合;可以提供完整的平面尺寸圖,也可以任意剖視。計算機輔助設計,彌補了人們表現繪圖的不足,可以在短時間內,快速地提供眾多比較方案供評價選擇。現代繪圖工具也有很大進步,各種規格尺寸的畫圓板、橢圓板、曲線板成為設計者表現複雜形體的好幫手,並使表現更準確、更迅速。而那些由不同明度、不同色相、不同純度組成的系列“記號”筆、彩色鉛筆,可以簡化設計表現中顏料的調色工作,方便了設計。由此可見,“表達’’僅僅是產品設計的手段,而不是目的。產品設計的最終結果也追求整體的造型美及表面藝術效果,但這是一種實用的美,是對藝術美的一種特殊表現;這種美的表現,不是通過畫布、油彩,而是通過結構和材料及表面的工藝處理來達到的;而產生的手段,不是通過畫筆,而是通過加工機床、噴塗設備,這也就得到了與美術創作不同的結果。
產品設計過程是一個多元的總和的創造過程,從廣泛的社會、市場調查開始,充分考慮大多數人的需要,同時還要顧及到生產的工藝技術條件,顧及到才智的選擇,顧及到生產成本、經濟效益。設計過程是一個科學的、有計劃的、有組織的創造過程,設計師不可能僅憑一時的靈感觸發,不能以個人的想當然代替I業設計自身的規律,這也許是產品設計與工藝美術創作過程的差別。產品設計的對象     而應該是內部使用功能的合理表現表現。而藝術品所追求的是形式至上,精神第一,強調個人情感的表現,是一種精神產物,只能滿足人們的心理需求,達不到實用功能的目的。
 產品設計是大機器工業的產物,並且伴隨著大工業而發展。產品設計具有大批量生產的特點,有一定的經濟、科學規範性;產品設計具有商品特性,它的成果是作為商品進入市場,為廣大用戶或社會公眾所承認和接受,不同於那些只能在沙龍上為少數人觀賞的單件工藝美術品。
31產品設計與機械設計
    第一類是所設計製作的零部件是為了影響帶動控制另一部件,如:汽車的行駛是由控制發動機,通過離合器、變速箱、傳動軸即後橋帶動後輪驅動的。這一系列控制、傳動裝置就是第一類部件,是一種機器型部件,是相互關聯的部件,是以“物與物”的關係出現的;類似的家用電器中各電子元件及聯接,也屬於這類部件。
另一類部件是為了人的直接使用操作需要而設計製作的,如汽車駕駛員的座椅,它雖然是“物”,但不是作用於另一物,而是作用於人,即為了駕駛員操縱汽車的需要而設計的,要求它必須適合人的生理機能,使駕駛員能舒適持久地工作。同樣,家用電器中操縱面板、按鍵、顯示器及整體外形也是作用於人,為人所使用,為人所欣賞。這一類部件是一種工具型部件,與人密切相關,作用於人,是一種以“物與人”的關係存在的。

 

產品設計最根本的出發點是以人為中心來考慮問題,人的基本需求有兩方面:
一是使用功能,二是審美要求。
產品設計的任務就是要實現這兩個方面的統一。
設計師從人的生理、心理特性,從人使用舒適、方便、安全的角度,從人的審美要求出發,來探求物適合於人的形式,也就是從人的一側,從產品的形狀、色彩的一側進行思考設計的。設計師追求的是產品與人的協調,技術與藝術的結合,科學與美學的融會。而工程技術人員是從產品有關的材料、結構、工藝等技術的一側進入設計的。工程師們追求的是產品的結構合理、性能可靠等。
在完成整個產品的設計過程中,設計師與工程時必然在某些地方相遇,這就要求設計師與工程師攜手同完成設計,在設計初期設計師綜合人的需要,在外形上提出多個方案,供工程師們參考,而另一方面,設計師與工程師的反覆交流、合作,最終設計出既符合人的需要,又切實可行的產品。
如座椅的設計,設計使首先研究使用該座椅的人的心理、生理特徵,方面來求得座椅的合適尺寸,由於人們的高矮不同還要考慮座椅的前後、上下可調性;採用什麼樣的調節機構,可能要涉及到的新結構、新材料等技術問題,這也就需要與工程師們協商,把座椅的形、色、質與結構、工藝材料的可行性進行綜合考慮,這樣就與工程師們相遇了。
工程師們從座椅的材料、工藝、結構等技術方面出發,考慮材料的成型方法,結構的局部處理,以及焊接工藝技術;對設計師提出的各個構思方案進行評價,完善設計結構的各個細節,確定材料及工藝生產流程,使方案更具體、更實際,最終共同完成設計。
產品設計與機械設計,設計師與工程師,即有區別又有聯繫,機械設計不能代替產品設計,機械設計是產品設計的基礎,設計師需要工程師的協助,只有雙方的結合與協作,才能設計出理想的產品。
31造型設計評價標準——作品、產品、商品
評審產品造型設計方案,對於決策的領導及工程技術人員來講,是一個棘手的事情,因為純粹從美的角度,很難有一個統一的認識。事實上,依據產品造型設計的上述特徵,綜合、全面地評價,可以得到一個定性的標準。
首先,好的設計應該是一件完美的藝術作品,新穎,時尚,具有鮮明的個性和強烈的藝術感染力,給人有尚心悅目,美的享受。如果在設計初期,圖紙方案都不能吸引和打動觀眾,這樣的方案必定先天不足,給以後的設計,生產,銷售帶來困難。
其次評價產品造型設計不能停留在效果圖上,要進一步分析,好的作品還必須能夠轉化成實際產品。技術應配套,方便批量生產,結構工藝合理,否則,將只是紙上談兵。
最終,製造出來的產品要進入市場,成為銷售商品,具有性能與價格的比值高,才能滿足消費者的需求,只有低成本,高質量,才能給生產企業帶來經濟效益。
 
3產品設計相關因素
如圖3.2所示:功能、技術、審美三者是有機地結合在一起的,它們互相依存,互相制約、相互滲透,組成了一個矛盾的統一體;其中,矛盾的主要方面在功 能上,功能是設計的根據、設計的目的;但功能的實現是有條件的,是受一定的物質技術條件和當時的審美觀制約的;物質技術條件是設計的基礎,審美要求則是設計憑藉的手段和方法;材料、工藝、結構等技術因素是為功能目的服務的,但並不僅僅是一種被動和消極的因素,新材料、新工藝、新結構的出現將引起產品使用功能的變革和產品造型的變化;產品的外形是其功能、技術條件、審美觀的綜合表現。審美觀與文化傳統、風俗習慣、時代變遷有關,它影響著產品的造型,同時對功能和技術的發展起著能動的促進作用。
只有正確認識和處理上述三個要素的關係,掌握它們之間的內在規律,才能有效地進行產品設計,並得到理想的結果。
 32功能因素
 321技術性能
技術性能主要指產品本身有關的技術參數,如產品的應用範圍、工作效率、加工精度、可靠性,使用壽命等。
在產品設計中要注意外觀質量與內部技術性能的適用關係;高精度的產品其外觀藝術處理上應該是精緻、典雅、高檔的。大功率的產品應,該在外部造型上給人以渾厚、有力之感。某些零部件使用壽命有限的產品,應考慮其維修、更換的方便性。總之,設計師要運用可能的工藝手段和藝術手段,使產品的內部性能在外部造型相統一。
    321使用功能
產品的使用功能包括兩個方面,即產品本身應具之功能,產品與使用者配合的功能,產品與環境牽涉應具之功能。如一支筆,首先應具有書寫功能,不論是使用天然材料製成的碳筆、鉛筆、還是化工材料製成的簽字筆、記號筆;也不管採用的是金屬、塑料或硬的、軟的哪種筆尖形式,其目的都是為了書寫。其次,筆為人所使用,筆桿的外形必須符合人手的特徵,必須方便人握和靈活地書寫。此外,筆的外部造型還必須與其使用的環境相適應;筆經常置於平滑的桌面上,要考慮其防滾滑的特性;筆是隨身攜帶的,應具有插掛的裝置。
產品本身應具有之功能是產品的基本功能,也即產品本身所擔負的職能和所起的作用。設計產品歸根到底是設計功能,如果我們從功能的觀念出發,就能較容易地設計出全新的產品。如設計一張床,我們經過對床的功能分析得到:床的主要職能是供入睡覺、休息,實際上,我們要設計的是一個具有睡覺休息功能的東西,這樣,設計構思就能夠逾越傳統床的四條腿、一塊板的約束,跳出舊的條條框框,思想自然而然地展開,摺疊床、沙發組合床甚至地台,這些新型的“床”就創造出來了。

 

有些產品只有一些主要功能,有些產品具有兩種或更多功能。在設計多功能產品時,這些功能必須是相互聯繫,互相補充的,而不能是矛盾和衝突的。如設計一種學生用多功能檯燈,若將時鐘組合到檯燈中去,它將有助於學生加強時間觀念,掌握學習時間,有計劃地學習,時鐘的功能對學習起到了積極作用。而若將收音機組合到檯燈中去,學生在學習時可能會去撥弄收音機而影響正常學習。顯然,這兩種功能是相衝突的,是不應在一種產品上同時存在的。
產品與人配合之功能,是設計者不可忽視的一個重要方面。追溯到17世紀開始的歐洲工業革命,機械化代替了手工勞動,由於設計的目的不明確,只追求理想的技術性能指標,只注重產品本身具有的功能,而忽略了操作者、使用者這樣一個重要方面,將產品置於理想境界,猶如不是活生生的人去使用、操作,這一點,在電影《摩登時代》中,卓別林表演得淋漓盡致,結果導致不少產品功能不合理,操作不方便,容易出差錯,甚至發生重大安全事故。有些產品色彩刺激、造型生硬,使人產生厭煩情緒,導致工作效率下降。
產品是為人服務的,不同的人有不同的要求,設計者應以人為出發點,深入解析與人相關的各類問題。首先應該明白產品是給誰使用,是為老年人,還是為青年人,是為普通人還是為殘疾人,設計均有不同的針對性;尤其是那些與人關係密切的產品,更要重點考慮人的視覺、聽覺、觸覺效果。為什麼人們面對一些設備,有的一看就知道操作,而有的翻了幾疊說明書仍茫然不知所措呢?原因就在於設計中沒有考慮使用對象,沒有掌握人的習慣動作,缺乏一種視覺、操作語言;設計師的工作是要讓生活簡單化而不是複雜化,不能為炫耀技術而丟掉了人性。為人服務是設計的核心,努力協調產品與人的關係,以滿足人對產品在精神與物質方面的需求,這就是設計的起點和目標。
與產品相關的環境有社會環境和自然環境,前者指與產品有關的國家政策和計劃,相關的法規,社會經濟狀況,市場需求情況,以及文化傳統、民族特徵等;後者指產品的生產、使用環境。在產品設計中必須考慮環境因素,有針對性地設計。如我國的冰箱設計與國外的一些冰箱設計就不盡相同,在歐洲等發達國家,冰箱是作為保存食品的設施,放置在廚房或不顯眼的地方,因此,其外部造型簡潔明快,與其周圍環境相協調;而在我國,冰箱不僅具有存放食品的功能,而且因放置在客廳中,顯示一個家庭的財富,還必須具有裝飾的功能,
這也就造成了同一種產品,因文化、習俗、使用環境不同而要求設計有所差別。同樣,組合傢具在國外已成為過時產品,而在我國住房面積較小、生活空間較緊張的情況下,組合傢具仍十分流行。總之,環境因素是直接影響設計的一個重要方面。
    321功能與形式
功能與形式之關係問題,歷來是產品設計的基本問題,也是各種設計潮流及風格派別矛盾的焦點。早在包豪斯時期,對這一問題就予以特別重視,由於當時資本主義社會的發展和工業技術的進步,衝破了封建的唯美至上的形式主義極端思想的束縛,從而提出了“功能決定形式”的設計原則,奠定了現代工業產品設計的基礎。後來這一原則被“功能主義”推向了極端,他們認為功能就是美,功能好的東西外觀就一定是美的,一切與功能無關的形象統統拋棄,剩下的僅是物體的使用功能和要達到這些功能必不可少的造型;機器只講提高效率,不考慮操作者的健康和安全。這些對繁瑣的形式主義來說,無疑是一次革命,然而卻把功能的作用和地位強調到不適當的地步,使產品和機器都變成了冷冰冰的鐵塊,使機器與人的感情愈來愈疏遠,使人的理智和生理機能不能適應機械的要求。在功能與形式的關係問題上,極端的功能主義與極端的形式主義都是錯誤的。正是在這兩種傾向的交織鬥爭中,正確的觀念得到逐步形成和發展,隨著人們認識的深化以及社會的進步,人們對功能的概念有了更深刻的理解,功能這一概念的內涵和外延現在已經大大地擴展了,傳統的物理功能的概念正被現在廣義功能的概念所取代,成為物質功能、精神功能兩大類別的複合體,產品的使用功能中已加入了人和環境的因素;功能概念的擴展,使“功能主義”得到了新的生命,“功能決定形式”的設計原則,成為當今產品設計的主導觀念。
產品設計中的功能與形式,如哲學範疇中的內容與形式一樣,是矛盾的兩個方面,既對立,又統一。功能與形式的關係,首先是功能決定形式,形式服從功能,反對脫離實際的傳統至上、藝術至上,反對為迎合商業競爭而進行的表面裝飾。在這樣的原則前提下,不反對在符合功能要求下對產品的必要的美化。結構是功能的基礎,功能並不是結構本身,而是結構的外部表現。功能與結構也不是單一對應關係,同一功能可以通過完全不同的結構發揮出來;而同一結構處於不同的環境,也可表現出不同的功能;結構的變化帶來形式的變化。
所以對於同一種功能要求,可以用不同的形式來滿足;形式不是永遠處於絕對的服從地位,即形式具有其相對獨立性;任何一種產品不存在既定的外形模式,產品設計要求做到外形與功能的協調統一,提倡形式多變,提倡創新。

 

32技術、經濟因素
322技術與設計
材料、結構、工藝是產品設計的物質技術基礎,一方面技術制約著設計另一方面,技術也推動著設計從設計美學的觀點看,技術不僅僅是物質基礎,還具有其本身的功能作用,只要善於應用材料的特性,予以相應的結構形勢和適當的加工工藝,就能夠製造出實用,經濟,美觀的產品,即在產品中發揮技術潛在的動能。
任何設計都是時代的產物,它的不同面貌、不同特徵反映著不同歷史時期的科學技術水平。技術是產品形態發展的先導,新材料,新工藝的出現,必然給產品帶來新的結構,新的形態和新的造型風格,材料、加工工藝、結構、產品形象是有機地聯繫在一起的,某個環節的變革,便會引起整個機體的變化。
我國早期的椅子,採用原始的木材和竹子,使用榫卯的結構形式製成的,椅子的形體顯得嚴謹而渾然一體,這些材料經過打磨加工,具有本質的色彩和紋理,不需要油漆,這樣的椅子具有一種古樸典雅,明快流暢的造型風格,充分體現了材質和結構的自然美,這種椅子的風格式樣和它的加工工藝與原材料的選用是分不開的,是當時生產力的體現;正是由於這種材料的局現,原始的榫卯結構使產品的舒適性及造型變化上有很大的限制,其生產效率也是相當低的。
 現代的椅子,採用金屬型材,輔以工程塑料、泡沫海綿、化纖合成革、人造板材等製成的,產品的外觀形象產生了質的飛躍;這些椅子,採用金屬材料作骨架,結構更加輕巧,且形式多變化,有些還可摺疊,充分合理地利用空間,方便使用;人造的各種填充物和面料,使人感到舒適和親切;色彩和肌理更具現代感;金屬型材,加工方便;採用機器大批量生產,工序簡化,效率提高,成本降低,具有更好的性能,這是一種建立在高度工業化水平基礎上的產品設計。
材料和加工方法直接影響著產品設計;不同的材料和加工方法給人生理、心理上不同的感覺;由於材料的選用,成型的方式及表面加工處理的不同,使物體產生輕重,冷暖,光滑,粗糙,精細,粗獷等不同的形象感,影響著產品的外觀質量,成為評價設計的一個重要方面
現代產品設計以大批量、機械化為其生產特點,手工業時代的那種精雕細刻的傳統設計方式已經不能適應現代化大工業生產的需求。設計中材料的選用和加工方法匹配是非常重要的,材料選用和加工處理得當,就能充分地、直觀地表達出材質本身的自然美,提高產品的表面質量。如一些儀器儀錶的操作面板,選用鋁合金材料,經過噴砂、氧化處理,得到點狀的表面肌理效果,適合人的生理視覺要求,給人們精密高級之感。
科學技術的進步發展,人們不僅能夠利用材料本身特性,經過不同的加工方法而得到不同的紋理、顏色、光度等藝術效果,而且可以改變材料原有的質態,形成一種新的材料質態,以廉價、易加工生產的材料來代替,補充自然昂貴的材料,實現產品設計的多樣性和經濟性。如用塑料來代替鋁合金,貼面裝飾板代替高級木材,人造革代替真皮革等,不僅能達到被取代材料的表面藝術效果,同時也降低了成本,易形成批量生產以滿足大眾的需求。
產品設計除受材料和加工工藝制約外,結構也是影響產品造型的重要因素。不同的結構形式必然在外部;形態上得到反映,如皮帶輪傳動、齒輪傳動兩種不同的變速傳動機構,在其外部造型上,皮帶輪傳動必然大而,笨,齒輪傳動則可做得小巧,精細。如家用洗衣機從單缸、雙缸到全自動單缸,外部造型的發展就是由於內部,結構的改變所致。
現代科學技術帶來了新材料、新工藝的不斷出現,同時給設計也帶來了新課題。我們應重視材料的物質特性,選用適當的材料製造產品。新材料應該有新結構,如果用現代材料來表現陳舊的結構和造型,必然招致材料和形式的背離。材料與結構要互相適應,材料與造型要相互協調,新材料不能襲用舊有材料所賦予的形態結構,只有充分發揮新材料、新工藝、新結構的特點,才能增加產品的功能,提高產品的價值。
  322設計與經濟性
產品設計必須注重生產成本,做到以最少的財力、物力、人力、時間來達到最佳的經濟效果,這就是產品設計的“經濟性”;經濟性制約著設計中材料的選用、工藝方法的選擇以及產品的結構等因素,使各技術因素與設計更協調合理;經濟性是一個充分,全面評價產品設計的綜合性指標 產品設計所涉及的產品將成為商品,即所設計的東西,最終要銷售流通到社會,才能得到應有的經濟效益。因此,產品設計一方面要有利於大機器批量生產,有利於生產管理,有利於降低能耗和材料成本,有利於提高工作效率,即有利於提高產品的產出與投入的比例;另一方面,還要考慮有關產品的包裝、運輸、銷售、使用、維修等社會流通環節,要考慮與人有關的各個因素,要全面地提高產品的質量,讓人購買、使用放心;如果生產出來的東西大量積壓而無人買或少有問津,經濟效益就無從實現。
降低成本和提高質量是矛盾的兩個方面,作為用戶,希望付出的費用少,而得到的商品質量好;而對於生產單位來說,則希望花費的成本低而賣出高價錢。將用戶與生產企業兩者綜合起來考慮,即以用戶的希望“費用、質量”比上生產的實際“成本、價格”,其中的“費用”與“價格”抵消,可得到一個公式,價值係數=質量,成本價值係數包括了質量與成本兩個方面,是評價產品經濟性的綜合指數,價值係數大則經濟性好。從式子中清楚可見,要提高產品的價值係數,設計者可以從這幾個方面考慮,一是提高質量量,降低成本;二是提高質量、成本不變;三是質量的提高幅度大於成本的提高;四是在保證質量不變的前提下降低成本。

 

一個產品由眾多的零部件組成,在產品設計中,除了要分別考慮各部分的經濟性外,還要注意整體平衡,要分清楚各部分的主次、輕重、緩急,對於那些吸引人的視線、與人直接接觸、影響整個產品的外觀質量的部分,應重點設計,重點投資,即以合理、經濟的投入而獲得最大的效益。
32審美因素
3231 時代性與創新
時代性和創新是產品設計的重要特徵,它關係到產品造型的成敗與生命力,是審美因素中最靈活,最重要要的基因。隨著社會、科技的發展以及人們精神生活的豐富,人們審美能力的提高,對產品的審美功能提出了更高的要求,那些過時陳舊的造型令人厭棄,而具有鮮明的現代特點,具有創新意識的產品為人們所接受。因此,要求設計師隨時了解時代信息,跟上設計新潮,才能賦予產品更強的競爭能力。
作為滿足人們的現代物質生活和精神生活需要的產品,實用功能與審美功能是緊密聯繫在一起的,美感的功利性非常突出、明顯。性能優越的產品容易使人賞心悅目,它的形態容易得到流行,如高科技綜合代表的太空梭造型,應用現代電子技術電器產品等,代表著一種設計趨勢和潮流,即以先進科技作載體的產品形態往往代表了造型的時代特點,領導著時代的新潮流。
從歷史上看,某些新材料、新工藝、新結構的出現,往往是新的產品形態發展的先導。早期的汽車,是馬車與發動機的組合體,車身採用鐵、木材料,加工停留在手工藝生產階段,造型美主要表現在車身、車燈、車輪及通風罩等附件上華貴的裝飾;隨著技術的發展,車身工程有所突破,鍛金、衝壓和焊接技術也相繼出現,汽車機械化大批量生產成為可能,車身採用整體的大弧面、大麴線,簡潔、明快的造型代替了那些繁瑣的裝飾,使 汽車外觀面貌一新。新工藝、新材料的發展與應用,為產品設計提供了新的物質條件,產品使用新的材質,採用新工藝手段,可以豐富其表面質感和色彩變化,獲得良好的視覺效果,表現出精良的外觀質量,體現出時代的工業技術美。
產品設計的時代特徵和時代潮流,還敏銳地反映著該時代人們審美觀的變化。審美是時代的觀念和意識的產物,具有時代性。由於時代的發展,科學技術的進步,人們生活水平及文化藝術修養的提高,人們的審美標準和審美意識也在改變。 20世紀30年代,流線型汽車的出現,帶來了流線型這種“時髦線型”的風靡,各種產品爭相摹仿。進入50年代,科技高速發展,為適合這種快節奏的生產生活方式,人們喜歡上了那種“大、平、正、方’’的挺拔有力而簡潔明快的造型:方盒子形的日用產品,方基調的大客車到處可見。70年代以後,人們開始追求一種舒適、豪華的生活,對那種方形、生硬的造型產生厭惡情緒,希望產品造型柔和、親切,更具人情味,從而出現了現在常見的大圓弧、小圓角的造型風格。人們的審美觀念,與科學技術共同發展、不斷提高。
產品設計必須跟上時代潮流,為了延長產品的生命力,我們還可以“超前設計”,即把握住產品造型的發展趨勢,從發展中看到產品的需求量,依據未來需要進行設計。但“超前設計”應注意“超前”的“前”,該有一個“度”,這個“度”便是人們的需要和需要前景、趨勢。無限制地“超前”就會成為設計中的“自我欣賞”。
323美學法則
美學法則是人們千百年來根據自然形成的規律性不斷創造和總結出來的,是產品造型設計的參考依據,是客觀地分析、評價產品“美”與“不美”的基本原則。
應用在產品設計中的美學法則主要有:統一與變化,均衡與穩定,比例與尺度等。
 (1)統一與變化
—個產品由若干零部件組成,這些零部件的形式、材料、色彩、功能各不相同,但它們之間有非常密切的內在聯繫,有機的融合為一個整體。正是這些零部件的多樣性,成為產品造型變化的基礎,而各部分的內在聯繫和整體性,就是產品造型統一的依據。產品設計就是使產品外形具有既多樣變化、又整體協調統一的藝術形象。因為任何物體的美都表現於它們的統一性和差異性之中,因此,產品完美的造型必須具有統一性,統一可增加造型的條理及和諧的美感和產品的整體感;但只有統一而缺少必要的變化,產品形態就會顯得單調、呆板。可見產品設計的主要任務之一,就是有意識地考慮和利用各零部件的差異性和統一性因素,把它們有機地組合在一起,按一定的藝術規律處理,使其造型形象成為變化與統一的完美結合為使產品造型達到變化與統一,採用的具體手法是變化中求統一合統一中求變化變化中求統—的手法是取得造型形象完整協調、格調一致、多變而不亂的造型基本手法,使產品在變化中達到形式和功能的統一,比例和尺度的統一、造型風格和色彩的統一。
為了實現變化中有統一,我們要從構成產品外觀的因素中去發掘它們的一致性的東西,去尋找它們之間的內在聯繫。利用產品各部分的調和關係、主從關係、呼應關係、過渡關係等,達到整體的比例尺寸、造型風格、色彩質感的統一。

 

統一中求變化的手法,是取得造型形象豐富多彩、生動活潑並具有特色、個性的基本手段;這種手段,是利用造型美感因素中的差異性,使得造型物在統一、完整、協調的基礎上更加新穎動人,更增加視覺美感。
利用產品各部分線型曲直、方向的對比,體量大小的對比,色彩明暗、冷暖、色相的對比,質感粗細的對比,達到整體的同一性中有差異、有變化的目的;還可應用造型中節奏的變化和突出重點來豐富產品的造型。
 (2)均衡與穩定
均衡是指物體各部分之間前侯、左右的相對輕重關係;而穩定是指造型物上下部分之間的輕重關係。產品是由一定體量、不同材料和結構方式所組成的,它必然表現出自身的重量感;由於造型中所採用的比例、尺度、材料、結構、色彩等因素不同,所表現出來的重量感也是不同的;研究和分析產品的均衡與穩定,就是為了獲得造型的完整和安定感。藝術造型中的均衡,是指造型對象的體量在人們的視覺感受上符合力學原則,保持平衡安定,從而取得物體外觀莊嚴、穩定、安詳的藝術效果。以體量對稱達到的均衡,給—人以莊重、整齊的感覺了由於視覺停留在對稱線上,物體產生靜止不動之感;採用對稱造型的產品,能增加人們心裡上的安全感。以等量不等形、等形不等量、不等形又不等量達到的均衡,是一種變化的均衡,一種內在的、美的秩序的均衡,靜中有動或動中有靜,具有生動的條理美、動態美;產品造型採用這種方式,富於趣味,富於變化,具有靈巧、生動、活潑、輕快的特點,具有靜中寓動、生動感人的藝術效果。
造型中的穩定問題是解決造型物的上下或大小所呈現的輕重感關係,這種穩定主要指視覺上的穩定。穩定感給人以安定、平穩之感,不穩定給人以不安、危險、運動之感。增加下部的體量,增大支撐面積,應用下重上輕的色彩,以及進行下部粗糙,上部光亮的表面質地處理均能增強產品的穩定感。
 (3)比例與尺度
“比例”是造型對象各部分之間、各部分與整體之間的大小關係,以及各部分與細部之間的比較關係,而“尺度”則是造型對象的整體或局部與人的生理或人所習見的某種特定標準之間的大小關係。
美的造型都具有良好的比例和合適的尺度,造型體的比率美可以認為是一種用幾何語言和數比辭彙去表現現代生活和現代科學技術美的抽象藝術形式,正確的比例尺度是完美造型的基礎。
產品藝術造型的比例關係,是根據使用功能的要求和材料、結構、加工等物質技術條件,結合人們對各種造型的欣賞習慣和審美愛好而形成的。同時,這種比例關係,不是固定不變的,隨著構成因素的變化,新功能的增加,生產工藝的改進,材料和結構的革新,社會的發展,人們審美情趣的改變,產品藝術造型的比例關係也將產生一定的變化。
尺度是以人的身高尺寸作為量度標準,它是絕對尺寸或者是與此相互比較所獲得的尺寸。所謂“相互比較”是指造型對象與人體高度的比較,或與人所熟悉的零部件,或與環境的比較。孤立的零部件往往很難判斷出它的真實體量,但是,如果通過與人的比較或者與人所熟悉的環境進行比較,就易於判別它的大小了。人們經常接觸使用產品中的手把、按鈕等,雖然因產品不同、用途不同、使用者的生理條件和使用環境不同,但它們的絕對尺寸是較為固定的,因為它是與人體生理相適應,往往與機器大小無關,產品再大,手把尺寸仍然只能適應於手的尺寸大小。
產品造型設計中,首先要解決尺度問題,然後才能進一步推敲其比例關係。產品如果只有各部分之間的良好比例,而沒有合理的尺度,是不可能符合使用要求的。
尺度不僅是因使用要求而形成的尺寸大小,也和人們長期沿用的大小概念有關。因此,改變造型中的某些尺度,首先應認真分析研究與人之間的關係,只有切合實際,才能做到恰如其分,給人以合理的尺度感。
產品造型良好的比例和正確的尺度,一定要以產品的功能為依據,不能孤立地推敲比例和尺度而忽視這些比例尺寸與功能的密切關係,尤其應把比例尺度與功能直接相關的人機工程學、工程技術等問題全面綜合地加以研究,才能使造型的比例及尺度完美。因此,要依據造型對象的功能、技術和藝術等自身特徵中所蘊藏的數比因素,去創造獨特的比例和確切的尺度。
32設計師的素質和能力
工業設計師應具備觀察力、想象力、記憶力和思維能力這些基本的也是最重要的素質,不論這些素質是先天,還是後天培養訓練,將決定設計師的客觀條件和可塑性程度。
工業設計師的能力是其勝任設計工作的主觀條件,它對於基本素質的發揮水平具有決定性意義。能力包含兩個方面:
基本能力:設計師應具備接受與綜合新思維的能力,自我提高與探索的能力,設計管理與相互合作的能力,在設計中發現問題、分析問題、解決問題的能力。
行動能力:設計師除了具備基本能力以外,還要擁有一定的行動能力;基本能力是解決觀念問題的基礎,行動能力是實現觀念,完成設計過程的操作表現。行動能力包括設計表現能力,實際製作動手能力,形體塑造能力以及設計材料、結構、工藝的應用能力。

 

另外,設計師還要擁有廣泛的與設計有關的學科知識,工業設計師不是某一學科領域的專業人才,但能夠應用各學科的研究成果,並在多學科聯繫融合中實現其綜合價值的通才。

 3.3 產品設計程序 

就廣義的設計而言,設計的起點是設計原始數據的收集,設計的過程是各項參數的分析處理,而設計的歸宿是科學地、綜合地確定所有的參數化,而得出所設計的內容。
產品設計的範圍很廣,種類繁多,即使對同一產品仍有開發設計、改進設計等複雜程度的不同,所以產品設計的程度也不盡相同。一般,產品設計包括設計準備階段、設計深入階段、設計完善階段、設計完成階段等四個階段。
3.3.1設計準備階段
主要工作是:接收設計任務,領會設計意圖,明確設計目的,確定設計方向。
任何產品設計都起因於人們的生活需求,“需要是發明之母”,產品設計任務是根據實際需要決定的,作為設計,首先應該明確人們到底需要什麼,其次才是設計什麼東西及怎樣生產出來。最重要、最困難的是第一個問題,確定人及社會的需求,只要需求是合理的,不管技術上有何難關,都能克服,最終把產品製造出來。
我們設計的產品必須給人們生活上帶來便利,有利於社會的進步發展,產品本身必須功能和形象的最佳結合,與使用環境相協調等。因此,在設計準備階段必須進行廣泛的調查研究,調研的主要內容包括兩方面:一是一般調研——對該產品有影響的各種人文、社會因素的調研;二是產品調研——關於產品本身的調研。
通過一系列調研,設計者必須明確:該產品的主要功能是什麼。由什麼人使用,如男人、女人、老年人、孩子或專業人員,使用場所環境,使用時間。該產品的基本結構原理,該產品價格檔次,該產品的外觀造型風格是莊重、渾厚還是簡潔的、有趣的、輕快的等。
設計準備即是設計前的文字理論準備工作,是設計定位。
3.3.2設計深入階段
產品設計的目的是為了得到一個具有新意,與現在的產品有一定距離,技術更先進,造型上新穎,有特色的產品,優秀的設計成果總是體現一種創造意識,深入設計階段的工作就是圍繞“創新”這個主題進行的。
產品設計過程如同建一座塔,要建好塔,首先必須要有一個大而牢固的基礎,要讓設計能全面、深入地進行,不僅要廣泛收集資料,做好設計前的調研工作,而且在設計時,要思路開闊,從不同的角度、不同層次、不同的方位提出各種構思方案。在設計初始階段是理想的階段,是創新的最好時期,設計者無拘無束,放開思路,任其發揮,抓住頭腦中的一閃念,且將這個構思設想敏捷地表現出來,提出各種不同的方案。
草圖方案中,有些當時看來可能是不切實際德,甚至有些荒唐,但只要把它們記錄下來,經過以後時間的醞釀,往往會變成可行和有創新的方案。即使不能成為有用的方案,但對思路的拓展、激發創造也是有益的。對於有些工程技術人員來講,要使思想完全放開,開始時很難做到,因為當他們頭腦中每出現一個新念頭,新想法時,容易不自覺地深入考慮下去,會想到該方案在結構上是否可行,有沒有合適的材料,能否加工、怎樣工等,結果被實際技術條件約束,構思總圍繞這一兩個方案,思路打不開,設計無法繼續。當思路放開到一定的程度,即提出了一定數量的方案(受設計時間的限制,不可能永遠停留在方案階段),就要進行適當的收斂,請工程技術人員及有關領導對方案進行綜合評價,從技術可行性、人文因素、審美要求等方面進行分析,篩選出有發展前途的方案,這也—就是一個收斂過程,如同建塔完成了一層施工,面積縮小。而後,設計人員在這些選出的方案基礎上再展開,這次提出的新方案比前前一次更接近實際,更理性。然後再評價;再收斂;再展開上......,設計思路的一收一放,再收再放,使設計深入地向前發展,塔一層一層砌起,一步步接近塔尖。
對於那些傳統產品的改進設計,或者較大的產品設計,在設計深入階段,可以對這些產品的一些局部進行展開設計。如電冰箱改進設計,在大的外形不變的情況下,對拉手局部進行深入,仔細的研究,從人機、材料、造型等方面進行改進,也能使產品的面貌煥然一新。
33設計完善階段
一個成熟的新產品,必須具備兩個條件,第一是要整體協調統一;第二是要有特色、有創新。
設計深入階段所做的工作重點是放在創新上,得到的是設計對象的一個雛形,從總體來看,產品的其他部分還缺乏深入的研究,還必須進行局部完善和各部分之間的協調。如果說設計深入階段主要是為滿足優秀產品的第二個條件,即有特色、有創新,那麼,設計完善階段著重使產品整體協調統一。
整體協調統一是產品設計的基本要求,它包括以下五個方面。
 333產品與人的統一
產品與人整體統一,反映人的特徵,適合於人使用,這也反映了產品的適用性。
333產品與環境統一
這裡的環境包括自然環境與社會環境兩個方面,產品與使用環境相協調,適應社會文明、時代意識,這從某個側面反映了產品的時代性。
333技術與藝術的統一
科學與美學、技術與藝術兩者的融會貫通。感性和理性的統一,物質功能與精神功能的協調在產品設計中綜合地表現出來,反映了設計的科學性。
333產品整體造型統一
從藝術、審美的角度,依照美學法則處理產品內部與外部、各局部之間、局部與整體、形體與色彩、產品與包裝等的整體統一。這反映了產品設計的藝術性。
333經濟性綜合統一
各部分的低消耗、高質量,以及整體的低成本、多功能、高質量,這反映了產品的經濟性。
在設計完善階段,隨著設計的進一步展開,與生產實際更加接近,因此,要加強與工程技術人員的交流與合作,使設計更加具體、更加實際。
33設計完成階段
設計完成階段,是一個將設計轉變成樣機、產品的階段。在這個階段,設計人員要將前面各階段進行的定性分析轉變為定量分析,將造型效果轉變為具體的工程尺寸圖紙。
在樣機的試製過程中,可能會有些材料、工藝等一時不能實現,要求設計師現場指導、修改、調整設計,適應實際需要,直到完成樣機製造。
 
3產品設計方法

 

34色彩基本知識及應用
341色彩三要素
任何一種顏色都是由三個要素組成,即色相、明度、彩度,稱為色彩三要素。
色相——色相H(Hue)指色彩的相貌,是區別各種色彩的名稱。如黃、紅、藍、綠等,每一種顏色為一種色相。色相是物體顏色彼此區分在“質”方面的特徵,按光譜色同樣的順序排列,首尾圍成環狀,以色相環表示。
明度——明度V(Value)是指色彩的明暗程度(也稱亮度),是物體顏色在“量”方面的特徵。
彩度——彩度C(Chroma)是指色彩的鮮艷、飽和程度,又稱純度、飽和度。黑、白、灰為無彩色,不含黑白量的色彩度最高。
 341色彩的表示——色立體
為了區別自然界中成千上萬的顏色以及對人工用色的科學管理,將色彩的三要素:色相、明度、彩度分別以縱、橫、高為坐標,形成三度空間,稱為色立體,見圖3.4,垂直中軸是從黑到白的無彩軸,表示黑、灰、白的明度變化。色相環包圍著無彩軸,環上各色相與無彩軸的連線表示彩度,接近無彩軸的彩度低;遠離無彩軸的彩度高。所有的色彩都包括在色立體之中,各自均可以用三要素表示為H.V/C。
 
341色彩的感覺
冷暖感——色相環上由。紅到—黃之間稱暖色系,由綠藍到紫之間稱冷色系。冷色系的色給人以寒冷感,暖色系的色給人溫暖感。在無彩色中,白色和明亮的灰色有寒冷感,暗灰色和黑色有暖和感。
輕重感——色彩的輕重感主要決定於明度。明度高的色感到輕,明度低的色感到重,白色最輕,黑色最重。明度相同時,純度高的色感到輕,純度低的色感到重。冷色感到輕,暖色感到重。軟硬感——色的柔軟和堅硬與色的純度、明度有關;明度高和中等純度的色有軟感;明度低的色有硬感;純度過高或過低都會產生硬感。白與黑有堅硬感,灰色有柔軟感。
進退感——一般暖色和明度高的色有近感,如黃、橙、白等稱近感色或前進色;冷色明度低的色有遠感,如黑、藍、紫等稱遠感色或後退色。純度低的色感到遠;純度高的色感到近。
強弱感——純度高的色有強感;純度低的色有弱感。色相差和明度差大的對比配色有強感;對比小的配色有弱感。在無彩色中黑色最具強感;白色最具弱感。
膨脹與收縮感——暖色、高明度的色有膨脹感;冷色、低明度的色有收縮感。五彩色中,白色最有膨脹感;黑色最有收縮感。
341色彩的象徵
人們長期的生活環境與生活經驗中因色彩的刺激在生理和心理上產生的影響,形成了對色彩的感情與聯想,從而賦予色彩一定的象徵意義,不同的色相有不同的感情象徵。
紅色——熱情、活潑、光輝、積極、喜悅、興奮、鬥爭、悲壯、剛強的象徵,某些情況下有危險、野蠻、引人注目的緊張感。
橙色——熱情、喜樂、明亮、溫暖、輕鬆、堂皇的象徵,某些情況下能引起人們的煩惱、不安。
黃色——希望、發展、光明、歡喜飛快活、高貴、豪華的象徵,某些情況下,表示輕薄、猶柔、猜疑與病態。
綠色——素雅、和平、成長、青春、安慰、理想、少壯、公平的象徵,某些情況表示寧靜、新鮮、復甦。
藍色——沉著、神秘、悠久、真實、安詳以及和平、希望、誠實、善良的象徵,某些情況下表示寂寞、悲涼。
紫色——高貴、嚴謹、典雅、優美、神秘、稀貴的象徵,某些情況下表示陰暗、悲哀與險惡。
白色——潔白、樸素、神聖、純潔、清凈、真實的象徵,某些情況下,表示寒冷、蒼老與衰亡、虛空。
灰色——謙虛、平靜、鎮定、含蓄的象徵,某些情況表示枯燥、單調、沉悶、頹廢、不吉利。
黑色——寂靜、沉默、嚴肅、沉重     況下表示悲哀絕望、恐怖與死亡。
34l色彩的好惡
由於色彩具有一定的象徵,引起不同的聯想,因而引起人們對色彩的好惡。加之時代、國家、民族、文化教育、風俗習慣、宗教信仰的不同,世界各國和地區對色彩的愛忌,好惡也會不相同。
341產品色彩設計原則
實用性原則——色彩設計要從產品的使用功能出發,結合色彩的特性,體現產品的特徵,使產品與人,產品與環境協調統一。如工程機械的黑黃相間的警戒色,消防車的紅色,醫療器械的白色,都具有功能的特徵,同時也與環境和人協調。
經濟性原則——色彩與其自身材料的性質,工藝製作方法,塗料的質量和塗裝技術等方面的因素有關,設計時,要從經濟效益著想,綜合各種因素,以較低的成本,達到最佳的效果;反對以虛假的裝飾和濫用高級材料達到美觀的目的。如在工藝製作上,採用電鍍工藝方法得到的色彩,給人以光亮、潔凈、華貴之感;氧化處理工藝得到的色彩顯得深沉、穩重;採用塗料塗裝工藝,可以得到各種不同的藝術效果。
科學性原則——色彩設計不能生搬硬套,千篇一律,要具體情況具體分析,科學合理地、巧妙地使用顏色。如加工技術精湛的產品,採用低純度的灰色系列或金屬漆,色彩烘托出產品的工藝技術美;反之,對於那些製造工藝稍粗糙,造型沒有特點的產品,採用醒目的色彩搭配而吸引人們的視線,以彌補工藝技術和造型的先天不足。

 

藝術性原則——就單個顏色本身而言,並沒有美醜之分,色彩的藝術效果在於色彩之間的對比與調和。在設計中,要掌握色彩的審美特性,藝術地搭配顏色,處理好產品本身及產品與環境的色彩關係,以達到最佳的藝術效果。如紅色的拖拉機耕耘在綠色的田野里就分外鮮艷好看。
34產品設計表現方法
342設計表現的意義
設計的手段——在產品設計過程中,設計師藉助形象的表現方法,繪出逼真的效果圖,製作出精確的實體模型,比用文字或語言來闡述設計方案更加明了、直觀;應用設計表現,我們能夠快速地將頭腦中模糊不清的構想落實在圖紙上,轉化成實物模型,以便進一步探討、修改、完善。通過這種從大腦的構想到具體形象的落實,到新形象的產生與再落實,不斷啟發設計師的想象力、創造力,由此推動設計向前發展,使設計方案不斷完善,臻於成熟。
交流的工具——產品的造型開發設計是一種群體活動,要求設計師能有效地將自己的構思表達出來,或畫出效果圖,或製成模型,以方便同行的交流,與工程師探討,供有關領導審定、決策;最後交生產企業實施。
提高設計能力的方法——工業設計是一汀實踐性很強的學科,設計師只有提高大量的設計實踐活動,才能提高自身的設計能力。在設計過程中,設計師通過勾畫大量的構思草圖、效果圖和研製各種空間模型,提高了對形態的認識能力和造型感覺,增強了設計師的審美意識和藝術修養,從而提高了設計師的設計能力和設計水平。
342平面表現及特點
 (1)設計草圖
設計草圖是一種快速、簡要的平面表現方法,它是設計師收集資料、記錄構思、表達意圖的有效工具和手段。
在科學技術高速發展的今天,產品外形隨著人們的需求在日益更新;產品造型的千變萬化,需要設計師及時地掌握信息,廣泛地收集資料,才能把握住產品造型的發展規律,預測未來發展趨勢。設計師以設計草圖的形式,快捷地記錄下所見所聞,擴大自己的設計“辭彙”,為以後的設計作好準備。
在設計過程中,設計草圖能夠“捕捉”到設計者頭腦中一閃的“形象”,把一個較為模糊、尚不具體的意想加以明確和具體化,推動構思進一步深化。
設計草圖還能及時地交流設計師與工程技術人員的設計信息,表達設計師的想法。
 (2)效果圖
與設計草圖相比較,效果圖表現的產品設計更加成熟、完善;作圖的目的主要是提供給決策層領導和有關專家審定,同時也可作為新產品的宣傳、介紹、廣告。這類圖對表現技巧要求高,對所設計的內容要作全面、細緻、真實的表現。色彩方面不但要如實客觀.地反映設計對象總的色彩感覺,還必須確切地表現出各個細部的色彩關係以及環境色、條件色,甚至描繪特定的環境和襯景,以加強真實感和藝術感染力。
效果圖一般採用立體感較強的三點透視,依據產品三視圖尺寸,嚴格按透視作圖原理,選擇適當的視點、視高及視角,以便更好地表現設計意圖,體現設計效果,還可以作一些藝術處理,使領導與工程技術人員更容易接受。
效果圖也可直接利用三視圖採制作,好處是作圖快捷、簡便,不需另作透視圖;對立面的視覺效果反映最為直接,產品尺寸、比例沒有任何透視誤差和變形。該類圖的立體效果主要靠物體受光的明暗變化、陰影處理來獲得。
(3)計算機繪圖
在計算機飛速發展的今天,計算機輔助設計已成為一種必然;應用計算機有關設計軟體進行三維建模,實體渲染,所得到的效果圖,不論在表現產品的材質色彩,還是體現產品實際比例尺寸方面,均有其獨到的優勢。計算機繪圖準確,沒有人為的視覺誤差,圖面表現的可信度高,與實際產品更加接近。計算機繪圖修改方便,可塑性好,即可以作構思方案,也可作最終效果。計算機繪圖是產品設計表現的一種發展趨勢。
342立體模型表現
 (1)立體模型表現的特點
相對平面表現而言,立體模型表現更具有真實性、完整性和時空性等方面的特點。
模型的真實性,首先表現在模型作為一個實體,無論在表面材料的色彩、質感上,還是在形態的立體感上,都遠比平面的效果圖形象、直觀;其次,模型的製作過程也是設計和實現方案的超前實踐,是設計的深入與完善過程,是從理想邁人客觀現實關鍵的一步。
模型的製作能夠處理圖面上表現不清楚的空間結構形體關係,具體檢驗設計對象部分尺寸比例是否協調合理,檢驗各部分線型處理是否適當,線型銜接與過渡是否合理;糾正從圖紙到實物之間的視覺差異,同時,把效果圖上不能充分表達與無法表達的地方及考慮得不成熟、沒有把握的部分,通過模型的製作進行具體的補充設計和加工處理,使設計更加完善;設計者提供給人們的模型是從二維的平面轉變成三維的實體空間,不再是孤立零碎的線和面,而是整體空間的相互貫穿融會。因此,模型相對平面表現而言更加完整。
模型表現的另一個大的特點是它的時空性,即審美對象隨觀賞的時間與觀賞的空間的變化而呈現不同的形態。人們在觀察模型的過程中,不只是看到或分析產品的某個側面,而是觀察和分析多個面的組合關係,及隨時間的延續和角度的變化而逐漸地觀賞到整個產品的全貌。

 

 (2)模型的形式
模型從功能上區分,主要有兩類:一類是設計模型,另一類是效果模型。
模型在造型設計中同樣能夠起到設計草圖和效果圖的作用;設計模型就相當於設計草圖,是快速地表現設計構思、探討形態關係的一種手段;為了推敲造型和製作方便,設計模型多採用易於雕(減)塑(加)的材料,如油泥、陶土、複合泡沫等。
效果模型相當於平面表現中的效果圖;相對設計模型而言,效果模型側重表現產品的真實性,要求製作精細、尺寸準確,表面的色彩、質感與實際產品相同或近似,達到以假亂真的效果。對於不能做實際尺寸模型的大型產品,在製作小比例模型時應特別注意,做模型的主要目的是表現實際產品的整體效果,不要為追求每個局部與實際的一致而使製作困難,從而影響模型的完整性。
(3)計算機輔助快速成型
當今,與計算機設計相適應,快速成型技術得到迅速發展;快速成型設備提取計算機模型的真三維數據,採用不同的方法:如切割、融化、激光固化等,不同材料:紙、ABS工程塑料、光敏樹脂等快速、準確地製作出各種模型。這也是產品設計模型製作的一種發展趨勢。
34產品設計構思方法
設計構思是設計師創造能力的充分展現,是設計全過程的核心。要提出好的設計方案,創造性思維和構想技法的運用非常關鍵;設計構思方法很多,通常情況下,可以根據設計對象的特點靈活、,交叉地使用。
343自由構想法
自由構想設計法是通過充分調動設計師的潛在想象力,讓其無拘無束,自由發揮,提出設計構想。常用的有:智力激勵法,希望點列舉法等。
 (1)智力激勵法
智力激勵法又稱頭腦風暴法,是美國BBDO廣告公司的副經理奧斯本提出的一種創造技法。頭腦風暴(Brain storming)原是精神病理學上的術語,指精神病患者精神錯亂時的胡思亂想,這裡轉義為無限制的自由聯想和討論。
智力激勵法是設計構思中廣泛應用的一種行之有效的方法;該方法是以小組會議的形式實施的,通常,這種會議由5~10人參加,設一名記錄員。主持人應對要解決的問題十分了解,並頭腦清晰、思路敏捷、作風民主,既善於造成活躍的氣氛,又善於啟發誘導。其他人當中最好有幾名知識面廣、思想活躍的人,防止會議冷場。會議一般為一小時,會址要環境適宜。與會者要根據下述原則發言:
(A)禁止批判——不得批判他人的意見。
(B)自由奔放——越是自由奔放和新奇越好。
(C)踴躍發言——什麼都行,大量發表意見。
(D)借題發揮——巧妙地利用他人的想法,在其基礎上提出更新奇的想法。
智力激勵法的若干原則,根據情況不同有所變化和發展,但卻都是以兩項最基本的原則為基礎的。
第一條基本原則是推遲判斷,即不要過早的下結論,以避免束縛人們的聰明才華、想象能力,甚至熄滅創造性思維的火花。因為人們的潛意識有時深藏在頭腦中,需要等到一定的時間和觸媒的作用才能閃現出來。
所以,推遲判斷才能使出奇的創造性思維火花點燃和閃現。
第二條基本原則是“數量提供質量”,人們提出的設想越多,解決問題的可能性越大。奧斯本認為,在設計構思過程中,初期提出的設想往往不理想,後期提出的設想往往具有較高的實用價值。因此,要求人們盡量提出各種設想,設想越新奇越多,越能得到質量高的方案。
(2)希望點列舉法
希望點列舉法不是僅僅圍繞現有物品進行改進設想的被動型方法,而是一種從設計者或用戶的意願出發提出新設想的主動創新的方法。例如電話作為一種通信設備,為人們交流信息提供了方便。但人們希望在給別人打電話時不僅可聞其聲,而且能見其面,為適應這種要求,現在已經開發出了可視聽電話。
希望點列舉法的提出是基於如下原理:人們的願望永遠不可能完全得到滿足;一種需要滿足之後,還會提出更高的需求;一種產品的出現也會激發出更多的需要。例如有了黑白電視機,還希望看帶色的和不動手就能開、關、選台的等等。這種不滿足是推動人們不斷去發明創造的重要動力。此外,人有豐富的想象力,對美好事物的想象、憧憬和期望是人的天性,它可以引導人類去開闢新的活動領域。
343系統構想法
系統構想法是針對所設計的產品,系統地、有目的地設問,提出問題;詳細列舉產品的各種特性,打破傳統思維的束縛,擴展設計思路,以便在全面分析的基礎上尋求更多的解決方案。該方法的特點在於:第一是它的目的性、強制性,即要求設計者有意識地按一定規律努力去做,而不是隨機地想到什麼就設計什麼;第二是全面性,即全面地提出設想,全面地羅列設計對象的所有特性。該法的優點是能幫助人們克服感知覺不敏銳的障礙,促使人們全面系統地思考和認識問題。
(1)奧斯本設問法
奧斯本設問法的關鍵環節是發散思維。為了擴展思路,奧斯本建議從不同角度發問。他把這些角度歸納成九個方面,並列成一張目錄表,因此又稱檢核表法。此表可結合不同問題進行,如針對研製新產品,可逐一檢查、討論和試圖回答如下問題。
①轉化——這件東西能否做其他用?或稍加改動有無其他用途?每件東西都有特定的功用,但並不限於只有一種用途。通過發問,突破現有產品功能的專一性,就可以發現其新功用。如把電熨斗稍加改造製成烙餅機;把理髮用的電吹風機製成被褥烘乾機等等。

 

②引申
東西?通過有無其他與此類似的東西?是否可從這個東西引申出其他東西?是否可用其他東西模仿此發問,有助於引起聯想、類比、模擬、移植等思維過程,找到新的發明、設計角度或方法。如由人腦引申為電腦(聯想);由蒼蠅的複眼構造引申為製造複眼式照相機(類比與模擬);泌尿科醫生將爆破技術用於消除人體內的結石等等(移植)。
⑧變動——能否對產品進行某些改變?改變什麼?是顏色、動作、結構、形狀還是加工工藝?改變後會有何結果?這種發問,可以使人從傳統的既定模式中解放出來,增加產品的品種和系列化程度。設計中的改型設計即屬此類方法的運用。如1898年亨利·丁根改軸承中的圓柱為圓球,發明了滾珠軸承。
④放大——該產品能否放大?放大后能改變其性能嗎?附加一些其他功能,或高一些、長一些、厚一些能行嗎?例如在收音機上附加一鐘錶機構,可做成鍾控定時收音機。
⑤縮小——該產品能縮小嗎?使之變小、濃縮、壓縮、降低、變低、變輕、變薄、變短會如何?如電子產品的小型化、集成化,就是力圖變重、大、長、粗為輕、小、短、薄。在縫紉機上安裝一個微處理器,可以代替350個齒輪、凸輪和其他複雜機械零件,既使機構簡單化,又提高了性能,降低了造價。
⑥顛倒——可否顛倒使用?正反顛倒、上下顛倒、左右顛倒、前後顛倒會有何影響?能滿足設計要求嗎?例如由火箭探空轉而探地,使之成為探測地質構造和開發地下資源的手段。
⑦替代——有無其他東西可以代替這種東西或者部分代替?改用其他材料、動力、工藝能行嗎?這種方法實質上是一種異質同化提喻法。有些產品,通過替代就可以大大降低成本,推陳出新,擴大市場銷路。如全塑汽車、用陶瓷材料製造汽車發動機等等。
⑧重組——零件能否互換?改變一下加工、裝配順序、設置方法、調整內部結構、轉換因果聯繫等能行嗎?如內衣外穿就有新鮮感。
⑨組合——現有的幾樣東西能否組合到一起?如何組合更好?採用整體組合或零部件組合、功能組合、材料組合、原理組合等等能行嗎?組合就意味著創新。事實上很多新產品單就其中的一部分而言都是已有技術,但組合在一起就體現出了新的功能。
利用上述檢核表,既可以針對一個產品從九個方面提問,也可以只從一個方面層層發問。無論哪種,都可以得到許多新的設想方案,然後在分析各種方案的基礎上,加上設計的約束條件,從中優選出一種或數種方案,安排實施,就可以開發出新產品來。
(2)屬性列舉法
屬性列舉法也稱特性列舉法,由美國的大學教授克羅福德於1954年正式提出,其做法是先把所研究的對象分解成細小的組成部分,各部分具有何種功能、特徵、屬性、與整體的關係、連接等盡量全部列舉出來,並做詳細記錄。然後按照名詞特性(物質、材料、性質、整體、部分、製造方法等)、形容詞特性(顏色、形狀、感覺等)和動詞特性(有關功能、動作和作用的性質等)加以分類。詳細分析每一特性,提出問題,改進或轉換材料、結構、功能等,確定構思方案以滿足人們的需要。
例如,需要改良一隻盛水的杯,乍一看水杯沒有什麼改進的。使用屬性列舉法可把水杯的構造和性能,按要求列出,再一一檢查後進行改良,使人豁然開朗,引出新的構思。
①名詞特性
整體:水杯。
部分:杯身,杯蓋,杯把手,杯底,杯肚。
材料:玻璃,陶瓷,鐵,組合材料。
製作方法:澆鑄,硬模等。
由以上特性,可提醒人們進行各種改進,例如杯蓋可改成塑料蓋,並可做成藝術晶;杯身可以是雙層的、
中空的,設計出保溫杯。
②形容詞特性
水杯的顏色有白、綠、紅。形狀有圓、方或特殊形狀等。圖案有各種各樣。水杯的高低、大小均可不同。
這樣分析之後,可啟發各種構思,如方形杯可在旅行中用。造型又可以仿生物的形狀,杯子可做成蘋果形、飛鳥形等等。
⑧動詞特性   
功能方面的特性可沖水、盛水、測量、保溫等。如在杯上刻上刻度可當量杯,杯把上裝溫度計可知水的溫度等。按上述特性逐項加以研究、討論,定會設計出許多具有獨特結構和樣式的杯子。
5WlH法是美國陸軍部首創的提問方法,以後又發展為5W2H法。其具體做法是:針對某個要解決的問
題或設計的產品,從以下角度系統提問:
①Why(為什麼)——為什麼要設計這種產品?
②What(做什麼)——這種產品是做什麼的?有何種功能?
⑧Who(何人)——為誰設計?產品的使用對象。
④When(何時)——產品使用的時間,設計時間。
⑤Where(何地)——產品的使用環境。
⑥Howtodo(如何做)——怎樣設計?結構如何?材料如何?顏色如何?形狀如何?
⑦Howmuch(多少)——大批量還是小批量生產?
3.4.3.3 類比構想法
類比構想設計法是把本質上相似的因素作為提示來進行設計構想的方法。常用的有:綜攝類比法,仿生學法等。  
    (1)綜攝類比法
綜攝法(Synectics)又譯提喻法、分合法、集思法。該詞來自希臘語,原意指“把表面上看來不同、而實際上有聯繫的要素結合起來。”是美國麻省理工學院教授威廉·戈登1944年發明的。

 

綜攝法的基本做法是由不同知識背景的人組成小組,運用隱喻、類比以及玩弄詞義等可操作性的方法,調動小組成員的潛意識;異質同化,把陌生的東西變為熟悉的東西,或同質異化,把熟悉的東西變為陌生的東西,並在相互啟發下提出創新的思路,以便創造性地解決問題。
類比的四種基本形式如下:
擬人類比——是指把所涉及的問題因素人格化、擬人化,設計者把自己與問題因素等同起來,設身處地地想象:如果我是某個技術對象,我會有什麼感覺,採取什麼行動。用這種方法可以激發創造熱情,觸發新設想。
象徵類比——是以事物的形象或象徵性的符號來比喻問題,儘可能使設計問題的關鍵簡化,並擺脫某種模式的框框,從而啟發創造性設想的產生。
直接類比——是把,性質不同但卻具有某些相似的兩種事物直接進行比較,從中得到啟發,找到問題答案或產生新思路。直接類比的典型方式是功能模擬和仿生。
幻想類比——是運用在現實中難以或根本不存在的幻想中的事物、現象作類比,以探求新觀念、新想法。幻想類比,就是千方百計將不合理的設想變為現實的開發構想的設計方法。
(2)仿生學法
仿生學法(Bionics)是從生物學派衍生出的一門新學科,是美國空軍宇航局少校J.巳斯帝爾發明的“從生物界的原理和系統中捕捉髮明靈感”的類比構想法。其研究的出發點源於對生物系統的自由模仿。特點是:以生物系統為原型,具有生物系統的特點或與生物系統相類似,以此來進行設計構思。
仿生學法的一般過程為:尋找原型,分析原型,模擬實驗,創造發明。
①尋找原型——至今人們還無法確切地了解地球上有多少物種D因此,設計者應有方向性地、有目的地尋找某個生物,否則會如墜大海,不知所措。
②分析原型——對生物系統進行研究。由於生物系統的複雜性,通常採用黑箱方法、反饋方法、功能模擬方法來研究生物體的某個方面,如形態、顏色、動作等。
③模擬實驗——製造研究對象相似的模型,然後對研究模型進行各種實驗,觀察其反應,通過對輸入與輸出的分析,達到認識模型的目的。模型與原型不可能完全一樣,但可以相似。相似包括:物理相似,即結構、功能、形狀的相似;機理相似,即產生行為的原理、原則相同等。設計者可根據需要確定一種或幾種模擬實驗。近來,還有應用計算機建模進行實驗,其結果更快捷、更經濟。
④創造發明
採用經驗和模擬實驗所得的結果,設計出所需發明的實物。
1。由令人討厭的蒼蠅,仿製成功一種十分奇特的小型氣體分析儀。已經被安裝在宇宙飛船的座艙里,用來檢測艙內氣體的成分。
2。從螢火蟲到人工冷光;
3。電魚與伏特電池;
4。水母的順風耳,仿照水母耳朵的結構和功能,設計了水母耳風暴預測儀,能提前15小時對風暴作出預報,對航海和漁業的安全都有重要意義。
5。人們根據蛙眼的視覺原理,已研製成功一種電子蛙眼。這種電子蛙眼能像真的蛙眼那樣,準確無誤地識別出特定形狀的物體。把電子蛙眼裝入雷達系統后,雷達抗干擾能力大大提高。這種雷達系統能快速而準確地識別出特定形狀的飛機、艦船和導彈等。特別是能夠區別真假導彈,防止以假亂真。
電子蛙眼還廣泛應用在機場及交通要道上。在機場,它能監視飛機的起飛與降落,若發現飛機將要發生碰撞,能及時發出警報。在交通要道,它能指揮車輛的行駛,防止車輛碰撞事故的發生。
6。根據蝙蝠超聲定位器的原理,人們還仿製了盲人用的“探路儀”。這種探路儀內裝一個超聲波發射器,盲人帶著它可以發現電杆、台階、橋上的人等。如今,有類似作用的“超聲眼鏡”也已製成。
7。模擬藍藻的不完全光合器,將設計出仿生光解水的裝置,從而可獲得大量的氫氣。
8。根據對人體骨胳肌肉系統和生物電控制的研究,已仿製了人力增強器——步行機。
9。現代起重機的掛鉤起源於許多動物的爪子。
10。屋頂瓦楞模仿動物的鱗甲。
11。船槳模仿的是魚的鰭。
12。鋸子學的是螳螂臂,或鋸齒草。
13。蒼耳屬植物獲取靈感發明了尼龍搭扣。
14。嗅覺靈敏的龍蝦為人們製造氣味探測儀提供了思路。
15。壁虎腳趾對製造能反覆使用的粘性錄音帶提供了令人鼓舞的前景。
16。貝用它的蛋白質生成的膠體非常牢固,這樣一種膠體可應用在從外科手術的縫合到補船等一切事情上。

 

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