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《湖南大学》 2009年
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汽车造型设计的领域任务研究与应用

陈宪涛  
【摘要】:产品造型设计是一种“合目的性”和“合规律性”的创造性活动,关注于产品本身的造型、结构、材料及人的审美、情感、体验等因素。由于产品市场的多变性、产品造型设计过程的复杂性以及设计信息的抽象性,导致产品造型设计过程的任务结构、行为及信息的组织关系越来越复杂,使得设计过程成为设计研究和计算机辅助产品设计研究等领域关注的核心问题之一。 汽车车身造型设计作为汽车设计和产品造型设计的重要领域,是一个以创新性和不确定性为特征的系统化过程。形象思维与逻辑思维并重、多方案、多进程、多迭代以及设计行为內隐等特征,使汽车造型设计成为最具深厚经验和专门知识的设计领域之一。科学、准确地描述汽车造型概念生成过程,并构建与之相适应的设计行为及信息的组织框架,有助于激发设计师的创作灵感,优化产品设计过程,并大幅度提高产品造型设计的准确性和效率。 本研究是国家重点基础研究发展“973”计划项目子课题和国家自然科学基金重点项目资助研究项目。论文以产品造型设计过程为研究对象,基于设计过程逻辑和设计问题求解理论,对产品造型设计的任务结构、行为及信息进行系统研究,提出了面向产品造型设计问题求解的领域任务模型。并在此基础上,以汽车造型设计过程为典型研究对象和应用领域,对汽车造型设计任务结构和信息表征进行研究,形成了一套与汽车造型概念生成相适应的设计任务分解、获取和建模技术,构建了汽车造型设计领域任务模型。最后将其运用到计算机辅助汽车造型设计原型系统中。 论文具有设计艺术学、认知心理学、计算机应用科学等多学科交叉的研究背景。研究内容主要包括产品造型设计过程理论、汽车造型设计领域任务框架、汽车造型设计领域任务模型及构建、计算机辅助设计系统及技术实现,构成了一个完整的“理论探索—框架构建—模型构建—系统应用及验证”的科学研究过程。 理论探索阶段的主要研究内容包括产品设计过程及产品设计领域任务的理论研究。以设计学领域中的设计研究、计算机科学和人工智能领域中的领域任务研究、心理学和认知科学领域中的问题求解研究为基础,从设计过程和问题求解两方面对产品造型设计进行理论研究,提出了设计任务的定义、任务结构以及产品造型设计的领域任务抽象模型。 框架构建阶段的主要研究内容包括汽车造型概念设计过程研究及汽车造型概念设计任务框架描述。针对汽车造型概念设计过程进行分析,采用实验心理学的相关方法,对汽车造型设计的任务逻辑、要素及其关系进行实验研究,抽象出汽车造型设计的领域任务框架。该框架主要由任务结构层、任务信息层及任务对象层构成,并对每一个层次结构的内涵进行了描述和分析。 模型构建阶段的主要研究内容包括汽车造型设计任务实验及汽车造型设计领域任务的分解、获取与建模技术。在汽车造型设计任务框架的基础上,对汽车造型设计领域任务进行分解、获取和建模,并以关键子任务的形式对汽车造型设计任务模型进行组织。在语义生成关键子任务阶段,引入语言学中关于现代汉语形容词功能及认知研究以及设计研究中的语义差异法等研究方法,对汽车造型设计的语义空间进行定义和结构化分析,并建立语义检索的机制与算法;在主题意象子关键任务阶段,引入意象看板和意象案例对意象行为和意象信息进行获取和表达,并实现由语义到意象的两种任务间的转化,即由语义到意象看板的定性转化,以及由语义到意象案例的定量转化;在视觉特征生成阶段,引入基于关键特征线的视觉概念生成机制,并对意象信息与关键特征线间的关系进行量化。 应用系统实现阶段的主要研究内容包括领域任务模型应用及计算机辅助设计原型系统构建。在汽车造型设计领域任务模型的基础上,通过系统框架设计、关键功能模块实现和系统实现,构建了一个面向汽车造型概念设计的计算机辅助设计原型系统,初步验证了本研究领域任务模型的准确性和可靠性。 理论和实践应用均表明,基于领域任务模型的设计过程可以有效辅助设计师进行设计任务组织及概念信息的获取和表征,有助于激发设计师的概念创意,对其他领域的设计过程研究也具有重要的参考价值。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:U462

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 胡伟峰;赵江洪;;用户期望意象驱动的汽车造型基因进化[J];机械工程学报;2011年16期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邓志鸿,唐世渭,张铭,杨冬青,陈捷;Ontology研究综述[J];北京大学学报(自然科学版);2002年05期
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4 何大阔,王福利,贾明兴;遗传算法初始种群与操作参数的均匀设计[J];东北大学学报;2005年09期
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7 常兵;;论城市设计目标体系的建构[J];规划师;2006年01期
8 曾锋;汽车造型艺术的技术性因素探索[J];桂林电子工业学院学报;2004年01期
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10 刘 宁;科学描述、科学理论模型及其模型建构[J];淮南师范学院学报;2001年03期
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1 谭浩;基于案例的产品造型设计情境知识模型构建与应用[D];湖南大学;2006年
2 王巍;汽车造型的领域知识描述与应用[D];湖南大学;2008年
【共引文献】
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1 唐太智;;浅谈美术基础在设计类专业课程中的重要性[J];阿坝师范高等专科学校学报;2010年01期
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10 杨大松;论现代设计艺术的简洁之美[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年02期
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1 李佳;载人潜器阻力性能的数值和试验预报及外形优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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【同被引文献】
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1 赵丹华;赵江洪;;汽车造型特征与特征线[J];包装工程;2007年03期
2 张文泉;赵江洪;;奥迪品牌造型基因研究[J];包装工程;2007年04期
3 卢兆麟;汤文成;薛澄岐;;一种基于形状文法的产品设计DNA推理方法[J];东南大学学报(自然科学版);2010年04期
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6 曾锋;汽车造型艺术的技术性因素探索[J];桂林电子工业学院学报;2004年01期
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8 谭浩;赵江洪;赵丹华;王巍;;汽车造型特征定量模型构建与应用[J];湖南大学学报(自然科学版);2009年11期
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1 谭浩;基于案例的产品造型设计情境知识模型构建与应用[D];湖南大学;2006年
2 王巍;汽车造型的领域知识描述与应用[D];湖南大学;2008年
3 周峰;产品设计过程的建模、仿真及优化研究[D];大连理工大学;2008年
【二级引证文献】
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1 霍治生;;军用电子装备工业设计技术发展综述[J];电子机械工程;2012年01期
【二级参考文献】
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1 邓志鸿,唐世渭,张铭,杨冬青,陈捷;Ontology研究综述[J];北京大学学报(自然科学版);2002年05期
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6 赵丹华;赵江洪;;汽车造型特征与特征线[J];包装工程;2007年03期
7 张文泉;赵江洪;;奥迪品牌造型基因研究[J];包装工程;2007年04期
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9 何大阔,王福利,张春梅;基于均匀设计的遗传算法参数设定[J];东北大学学报;2003年05期
10 李龙澍,张霞;一种基于语义贴近度的模糊检索算法[J];东南大学学报;1998年05期
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4 谭浩;基于案例的产品造型设计情境知识模型构建与应用[D];湖南大学;2006年
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