基于視覺意象的數(shù)控車床外觀造型設計

李飛霞 段金娟

摘要：本文以數(shù)控車床為設計研究對象，選取典型數(shù)控車床外觀造型意象詞匯進行分析，獲取數(shù)控車床的主要造型特征要素，在此基礎上應用文獻分析等方法，選取車床照片為樣本，對應歸納出不同視覺意象對車床外觀造型設計趨勢的影響，解析視覺認知與數(shù)控車床外觀造型之間的關系，并指導數(shù)控車床外觀造型設計得出新的數(shù)控機床造型，從而為數(shù)控機床的造型設計研究提供借鑒。

關鍵詞：視覺認知;造型設計;數(shù)控車床;感性意象

中圖分類號：TB472文獻標識碼：A

文章編碼：1672-7053（2020）01-0149-02

隨著工業(yè)標準化制造技術的發(fā)展，產(chǎn)品造型同質(zhì)化問題日益嚴重，在一定程度上影響了用戶的情感體驗[1]。數(shù)控機床是當代加工制造業(yè)的重要裝備，國產(chǎn)數(shù)控機床與國外數(shù)控機床在技術上差距不斷縮小，但在外觀造型設計上缺乏系統(tǒng)性，基于視覺意象上的數(shù)控車床外觀造型研究略少[2]。本文將從視覺意象的研究角度出發(fā)，針對數(shù)控車床正面及側面等關鍵造型特征進行分析，選取典型的意象詞匯，研究了數(shù)控車床主造型與意象詞的關系，提出了一種新的設計方法。

1 視覺意象的分析

不同的設計會帶來不同的感官和心理體驗。在設計過程中，數(shù)控車床的設計大多注重功能和美觀要求。通過人機工程學的研究方法，對數(shù)控車床的外觀進行細化，研究不同產(chǎn)品元素與用戶心理需求之間的關系。用戶的心理形象需求是設計的基礎和核心部分，將用戶對數(shù)控車床的主觀評價轉化為數(shù)控車床外觀設計的不同設計元素。并將用戶的心理形象需求表達在數(shù)控車床外觀設計的不同元素中，將感性與形象轉化為設計元素。

產(chǎn)品視覺意象源自人們對產(chǎn)品形態(tài)的視覺感知[3]。圖像認知基于視覺感知原理，以形態(tài)特征為要素，并結合了感知意象和理性量化[4]。國內(nèi)外將意象認知應用于產(chǎn)品形態(tài)設計的研究逐漸增多[5-7]。這種意象認知實際就是用戶對產(chǎn)品的心理期望[8]。通過一系列形容詞，描述性意象將被稱為“意象詞”?？梢酝ㄟ^合理地歸納將用戶的視覺意象應用于產(chǎn)品設計的理論和方法之中。為了探討特定的意象詞與特定的產(chǎn)品風格之間的聯(lián)系，采用焦點小組法和SD問卷對圖像詞進行選擇，以分析感性形容詞及其反義詞。

2 基于視覺意象的數(shù)控車床外觀造型設計調(diào)研

2.1 意象詞選取

通過網(wǎng)絡及相關文獻收集與數(shù)控車床有相關性形容詞匯，在此基礎上通過小組討論進行民主性選取，共獲取50個意象描述詞匯。通過對6位焦點小組成員進行數(shù)控車床造型意象詞的初步調(diào)查，最終得到30組形容詞匯。如表1所示。

采用SD調(diào)查問卷的方式，發(fā)放樣卷15份，收回10份，從之前的15個意象詞中選出4個具有代表性的意象詞。采用打分法對15個意象詞進行選擇，如表2所示。再次萃取頻次較高的詞匯得到4組形容詞，分別為簡潔、現(xiàn)代、科技、沉穩(wěn)四個意象詞，并繪制意象圖。

2.2 樣本選取

搜集數(shù)控車床圖片，從山崎馬扎克、日本德馬吉、德國通快等知名數(shù)控車床生產(chǎn)企業(yè)中選取圖片樣本。通過數(shù)控車床的調(diào)研和分析后，初步搜20份數(shù)控車床造型圖片作為基礎樣本。為了減輕受試者受測負擔、降低后期工作量以及提高后續(xù)對于數(shù)控車床造型的分析，將搜集到的20個數(shù)控車床樣本，進行列舉，如表2所示。通過焦點小組進行討論，刪除其中造型重復、特殊，相似度高及圖片質(zhì)量不佳的樣本，篩選出5個數(shù)控機床造型樣本進而得到代表性樣本集，如表3所示。

2.3 尺度結果

對5個樣本以現(xiàn)代意象、簡約意象、大氣意象、沉穩(wěn)意象這4種主要視覺意象感受進行分析，得出了在現(xiàn)有數(shù)控車床造型設計意象對用戶有不同程度的影響。并將這5種數(shù)控車床作為最終分析樣本，通過語意差異法來對這5種數(shù)控車床造型進行分類和歸納，提煉其造型特征元素。如表3所示。

3 基于視覺意象的數(shù)控車床外觀造型設計方法

基于意象詞匯的選取，將5個樣本對應意象詞匯進行分析。

數(shù)控車床外觀設計的形狀和顏色對車床外觀設計有很大影響。顏色的使用在產(chǎn)品的整體外觀中起著重要的作用。設計中的顏色具有更強的體積感，不同的顏色給人們帶來不同的意象感覺。大多數(shù)工廠建筑物是相對封閉的空間，使用較深的深色會給工人的心理和生理帶來壓抑的情緒。因此，大多數(shù)控制機床在大面積上使用相對較淺的顏色，通常具有生動活潑的意象。為工人的心理和生理狀況帶來了愉悅的用戶體驗。外觀的大面積淺色中加入部分深色，以反映整體造型的穩(wěn)定性和層次性。運用高純度的小面積明亮色彩作為裝飾色以增強視覺沖擊力，使產(chǎn)品更加醒、更現(xiàn)代、并滿足基本的功能需求，豐富了情感形象的需求。 根據(jù)意象分析得出，簡潔意象的造型特征，在顏色方面需要以冷色為主，機身的顏色不超過3個顏色，顏色明度要比較相近。體塊要采取相對對稱的長方體。造型線條以直線為主，圓角為輔，車床的觀察窗在居中的位置;大氣造型特征，顏色的比例要求是3：2：1，主體為1個長方體，底部略往里收;現(xiàn)代感的造型，顏色需要有明顯的對比，線條以直線為主;沉穩(wěn)的造型特征需要外觀大面積運用黑白色的對比，底部顏色要比機身要深，機床的造型大體上為梯形。如表3所示。

4 基于視覺意象的數(shù)控車床外觀造型設計實踐

針對數(shù)控車床的實際情況，研究了數(shù)控機床外觀造型設計相關技術理論，并運用三維制圖、渲染等工具完成外觀造型設計。為了構建簡約、大氣、沉穩(wěn)、現(xiàn)代的車床造型，機身的顏色為主色、輔色和裝飾色3個顏色，主色調(diào)為冷色，各部件之間明度相近，底部的顏色要深于機身的顏色。體塊以圓角的長方體為主，略微梯形。機身線條、裝飾線、門把手以直線為主，圓角及直角相結合為輔。觀察窗在機體居中的位置，操作界面靠右。如圖1所示。

4 結語

本文通過文獻搜集整理分析，總結歸納出現(xiàn)有數(shù)控機床外觀造型的一般設計方法，綜合運用色彩理論、外觀設計理論、工業(yè)設計理論等知識，分析產(chǎn)品設計中的造型語言，并提煉出造型所需要的色彩、材質(zhì)、比例、線條、體塊的特征?；谠煨驮O計方法對數(shù)控車床進行了實例建模設計。綜上所述，本文所設計的數(shù)控機床外觀造型對其他機床外觀設計具有重要的指導意義。

參考文獻

[1]朱彥.基于感性工學的家庭服務機器人外形設計研究[J]包裝工程，2015.36（14）：50-54.

[2]胡偉峰.黃朝亮，王晨升，數(shù)控機床外觀造型的改進設計[J]產(chǎn)業(yè)與科壇，2012，11 （22）：56-57

[3]李發(fā)權，熊德國.設計認知過程研究的發(fā)展與分析[J].計算工程與運用，2011，47（20）： 24-27.

[4]蘇建寧.產(chǎn)品意象造型設計關鍵技術研究進展[J].機械設計，2013 （01）：97.

[5]TSAL Hung-chcng. TSENU Sciwo. TSAI Hungjung. Evolutionary Shape Design UsingGenetic AIgorithms[Jl. Advanced Science Fetters， 201 1， 4（08）： 301 3-301 7

[6]DANJOUS， LUPAN.KOEHLER P Approach for Autornated Product Modeling UsingKnowledge-Based Design Feaatures[J]. Cornputer Aided Design and Ap-plications， 2008，5（05）： 622629

[7]JIN Chun， ZHANU Chur-hn，LlN Wcr-zhi. Customiza-tion Product Design Based on User'sEmotion and Needs[J]Journal of China Ordnance， 2001 （02）： 245249

[8]胡偉峰.基于感性意象的越野車造型設計研究[J].機械設計，2014，31 （11）：108—110.

[9]胡偉峰，陳黎.汽車品牌造型基因提取及可視化研究[J].機械設計與研究，2011，27 （02）：60-65

[10]劉志磊.數(shù)控車床設計方案的評價方法研究[J].工業(yè)設計，2015 （12）：122-123.