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1、,产品形态设计,主讲：钟平,第四章,艺术学院,产品形态设计的基础训练,第四章 产品形态设计的基础训练,一、从二维视图到三维形态的训练二、基础几何形态设计训练三、单一曲面形生成与训练四、复合曲面中的消隐线与曲面连接线五、产品形态的连续性演绎、评价与形式周期表六、借鉴已有形态的设计手法单元训练课后思考,一、从二维视图到三维形态的训练,很多设计师的手绘稿中，我们都能够看到平面视图，与透视图相比，平面视图具有易于绘制、易于推敲、易于设计的演绎、易于理解、易于与工程师沟通等有点。为强调平面视图的重要性，本节专门讲解如何从二维平面草图推演出多个三维形态。,从平面视图草图推演三维形态的训练方法正投影法是平行
2、投影法的一种，是指投影线与投影面垂直，对形体进行投影的方法。这种方法能够反映线段的实长或平面图形的实形，因此根据正投影法得出的三视图被称为“工程图样”,在制造业得到了广泛的应用。,L形正视图轮廓,任意一个平面图无法反映立体形态的全部内容。换而言之，一个平面视图可能是无数个三维形态的投影。也可以说，一个平面视图设计草图对应的立体形态就应该有无数种可能性。由于设计师的平面视图手绘稿中的线对应到具体产品，可能是外轮廓线、分型线、曲面结构转折线或装饰线等多种。,（1）弧线完全是面的投影，即这一部分面是单曲面，在投影光线的方向曲率为零。（2）弧线完全是线的投影，也就是说在对应的外轮廓线正好是两个面的交界
3、处。（3）弧线也完全是线的投影，只是所对应的外轮廓线处并无面与面的转折。除了这三种情况，还有很多的变化，这三种中的任意两种可能同时出现，这样的组合就又产生了三种可能。,正投影逆向演绎法具备如下两个优点:（1）思路清晰，易于掌握。由于设计从平面视图草图展开，设计者更容易依照美学法则来推敲平面图形中的尺度、比例、节奏、韵律等关系。（2）可以根据分析投影的源头的不同组合来推演，有利于更多形态的演绎。,二、基础几何形态设计训练,基础几何形态包含如下几类：（1）方形特征几何体：正方体、长方体、多棱柱、方锥体等。（2）圆形特征几何体：包括球体、圆柱体、圆锥体、椭圆球体等。（3）三角形特征几何体：三角柱体、
4、三角锥体等。,基础几何形态在产品设计中的应用通常有两种情况：（1）产品柱体形基于某基本几何形态，然后在其内部进行分割得出各部分的细节。（2）由多个几何体经过叠加，相减等运算得出。,1、产品主体型为单个几何体采用基础几何体作为产品主题型较为常见，究其原因，一方面是由于几何体梳理关系简单，容易理解，设计师容易把握；另一方面是由于在制造加工、运输存储等方面，几何体都有一定的优势。,具有主体型为单个几何体的产品,2、产品主体型由多个几何体运算得出在很多时候，产品形态使用多个几何体进行运算，运算方式包括相加、相减、求交集等。,具有几何体特征的产品,3、契合形态产品中的契合形态是指多个相关联的产品或产品多
5、个部件放置于特定位置时存在相吻合的关系。具有契合形态的产品整体感好，而且往往节省空间、易于存放和取用。,蓝牙耳机和充电器的一体化流线型设计,支持USB充电接口的音响,4、产品的厚重感与轻薄感的表现技巧表达“厚实”一般有两种手法，一是强调体与体之间相交际的错落感，其中面与面之间存在不少的错落，这恰好营造了厚实感。另一种表达厚实的方式是隐藏较薄的材料的剖面，单线条示意选择右侧装配形式，人们看到的是转折面，而不再是较薄的材料的剖面。,隐藏较薄的材料的剖面,体与体之间相交际的错落感,当要表达“薄”的时候一种方法是设计楔形，多角度看人只能看到楔形的刃面，进而达到“薄”的诉求。另一种方法是通过材料或颜色的
6、分割，使人从感官上看起来比较薄。,采用楔形设计体现薄,采用超薄材料或色彩分割实现轻薄,三、单一曲面形生成与训练,单一曲面有两类，一类是单一几何曲面，另一类是由单一几何曲面受力变形得来的基础自由曲面。,1、单一几何曲面单一几何曲面包括圆柱面、球面、抛物面、旋转体等，可由较为简洁的数学方程式定义。这类曲面最容易理解，易产生审美疲劳。,单一几何曲面产品,单一几何曲面,2、单一自由曲面根据“力”的概念将自由曲面做一个简单归类，即自由曲面是由平面或单一几何曲面受力变形而来。,单一自由曲面,单一自由曲面归纳起来具有以下八种体现：（1）压力（大小适度）、垂直于面、线状（超过截面）、软、弯曲。,弯曲产品设计案
7、例,弯曲示意图,（2）压力（大小适度）、垂直于面、线状（超过截面）、硬、弯折。,弯折产品设计案例,弯折示意图,（3）压力（大小适度）、垂直于面、球状（局部）、软、凹凸。,凹凸产品设计案例,凹凸示意图,（4）压力（大小适度）平行于面、线状（局部）、软褶皱。,皱褶产品设计案例,皱褶示意图,（5）压力（过大）、垂直于面、线状、断开或者撕裂。,撕裂产品设计案例,撕裂示意图,（6）扭矩力、旋转并垂直于面、软、扭曲。,扭曲示意图,扭曲产品设计案例,（7）自然力重力、垂直向下、软、下垂感。,下垂产品设计案例,下垂示意图,（8）自然力风化、腐蚀、由外向内、圆润化。,类似自然力形成的产品设计案例,四、复合曲面中
8、的消隐线与曲面连续性,多个单一曲面组合而成的复合曲面。,1、曲面连续性的基本概念复杂曲面是指多个单一曲面组合而成的曲面。在CAID软件中，各单一面之间存在着多种连接关系，可简单地分为三种：GO连续、G1连续、G2及以上连续。从数理上可对它们进行如下解释。,单一几何曲面产品,单一几何曲面,（1）GO，也称位置连续，指的是曲面的边缘相连接，单曲面衔接处存在折角，无平滑过渡。,G0连续G0连续性示意图,G0连续案例,（2）G1，也称相切连接，指的是曲面的边缘相连接，而且衔接缝隙处任意一点上，两个曲面垂直于衔接边方向的斜率相等，但曲率不等。,G1连续性示意图,G1连续,G1连续案例,G1,G1,（3）
9、G2，也称曲率连续，指的是曲面衔接缝隙处的曲率相等。,G2或以上连续性示意图,G2或以上连续性案例,G2,G2,（4）G3连续，指的是曲面衔接处的曲率相等，而且曲率的变化率也相等。上面是三种最基础的曲面连续关系。在实际设计中，曲面之间的关系往往会复杂一些，两个曲面的连接关系是渐变的，存有G2-G0之间的变化。这种情况下，在面与面的交界处，就会产生一条逐渐消失的棱线，俗称“消隐线”或“渐消线”。,消隐线示意图,连续性存在变化的案例,G1,G2,2、消隐线的两种存在形式与作用数理意义上G0关系过于锐利，在现实世界中并不存在，正如再锋利的刀刃也是有厚度的，实际产品中能看到的只是“视觉上的消隐线”，并
10、不是数理上的消隐线。,消隐线在产品形态中一般有几种存在形式：一种可以理解为“面的不完全错落”。,消隐线案例,第一种消隐线示意图,第二种消隐线则是明显由两个面衔接处的连续关系有变化而生成。这种消隐线一般单独存在。,消隐线案例,第二种消隐线示意图,消隐线案例,消隐线在设计中主要有一下几个作用：（1）当形体缺乏细节的时候，消隐线常常作为装饰出现。（2）当形体进行组合的时候，消隐线能够有效地将形体联系起来。（3）当形体中的主体面过于柔软，消隐线的出现会让形体柔中带刚，刚柔并济。（4）当性体重的主体面过于硬朗，消隐线营造的变化关系可以缓解视觉上的紧张。有时候，消隐线还具有一定的方向感和指示性，并营造速度
11、感。,五、产品形态的连续性演绎、评价与形式周期表,本节借鉴连续性的概念，分析自然形态与人造形态存在的不对应关系，并借此揭示在功能主义的影响下，产品形态的局限性以及形态连续性的内在含义。,1、自然界形态的连续性及其意义自然界中的一些动、植物，他们的外形都存在着某种特定的意义：如毒箭蛙、君主蝴蝶身上鲜艳的色彩和肌理对掠食者是一种提示：海胆、豪猪身上的尖刺让任何路过的生物都产生畏惧感；孔雀光鲜的羽毛带有炫耀与求偶的信号。位置连续G0的形状暗示着精密、准确、危险、构造、高保真（未经打磨的）；曲率连续G2的曲面则明显地表现着圆润、典雅、流动性、优雅、精致等。,2、人工造型中的正切（G1）形态对比自然形态
12、，产品形态中多了一种正切（G1）形态，它们能给人一种非常特别的感觉；效用感、功能感、高效感、实用性和目的感等。,人造交通工具三种连续性案例,3、连续性繁殖与形式周期表位置连续G0、相切连续G1、曲率连续G2之后，应用连续性的三个种类来构成一个基线结构。将这些形式进行杂交，建立混合形式。这样做的结果就是开始出现一个基于相关意义的周期性的样式表，就像元素周期表，这里称为形式周期表。有了这个图标，我们可以有序地进行产品形态的推演。,形式周期表,六、借鉴已有形态的设计手法,前面从二维到三味、从平面到曲面、从单一曲面到复合曲面、再从单一的连续性到曲面连续性繁殖讲解了产品形态设计的方法，其基础是CAD领域
13、中的基础四边面与连续性概念、本节与前面不同，将会讲解通过借鉴已有形态来设计产品形态的方法，这种设计手法的特点在于有一个具象的参照物。,借鉴已有形态手法可以分为仿生、仿物、情景模拟三类。仿生是对自然形态的模拟，包括动物、植物、微生物以至于宇宙万物的形态。仿物是对现有人工造型的形态、材质等的模拟。情景模拟主要指模拟某一种静止或运动的情景。,借鉴已有形态的设计手法需要把握两个原则：一是所借鉴元素与产品本身存有某种关联，二是借鉴之后有利于实现设计创意。借鉴只是一种技法，而不是目的。,1、仿生产品形态设计案例赏析仿生设计在产品形态设计中应用广泛、研究、应用天然的生物形式，通过提取、简化等方式，对研究对象进行造型演变，力图呈现、模拟大自然的美。,2、仿人造物产品形态设计案例赏析,3、情景模拟产品形态设计案例赏析,谢谢!,
