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設計研究

基于灰色關聯理論的產品意象設計參數辨識方法

瀏覽:2650 日期:2012-12-10

當前,隨著設計和制造技術不斷進步,產品種類日益繁多,市場逐漸轉變為以消費者為導向的買方市場。在買方市場形態下,由于市場上不同品牌同類產品同質化趨勢越加明顯,僅僅依賴產品實用功能方面的創新已經不足以獲得消費者青睞。因此,設計者不僅需要賦予產品良好的功能、界面、操作方式等技術性特征,更需考慮產品的意象設計,從而滿足消費者心理需求,設計出成功的產品。

感性工學是一種運用工程技術手段探討“人”的感性與“物”的設計特性之間關系的理論及方法。在產品設計領域,它將人們對“物”的感性意象定量、半定量地表達出來,并與產品設計特性相關聯,以實現在產品設計中體現“人”的感性感受,設計出符合“人”感覺期望的產品。同時,感性工學也是一種消費者導向的基于人機工程的產品開發支持技術,利用該技術可將人們模糊不清的感性需求及意象轉化為細部設計的形態要素。

感性意象是人對物所產生的感覺,是對物體心理上的期待感受,是一種高度凝聚的深層次的人類情感活動。感性意象并不是某一感覺器官單獨產生的感官反應,而是綜合多種器官所產生的心理反應。在感性工學的框架下,定義對某一感性意象影響較大的造型元素為個性參數;反之,定義影響較小的造型元素為平臺參數。

本研究以感性工學作為理論基礎,研究轎車側輪廓與感性意象間的聯系,將輪廓分解成各個元素后辨識出個性參數和平臺參數。由此得到一套意象研究、參數辨識的合理方法,進而為計算機輔助產品造型設計打下基礎。

1.基于灰關聯度排序進行產品參數辨識

本研究采用灰關聯度排序的方法進行產品參數辨識,依據灰關聯度可以定義影響系統發展趨勢的重要屬性,設計者可以依據因子序列的微觀或宏觀的幾何接近度,分析各個確定因子間相互影響程度,進而衡量因子對主行為的貢獻程度。在感性造型評估領域,已有研究運用灰關聯分析評比產品感性設計中造型的優先度,協助設計者理解造型元素與意象之間的相關性,理清哪些造型特征設計符合感性意象需求,最終確定能輔助設計者進行決策的關鍵性造型要素。

灰關聯分析將系統數據投影至集合空間中,衡量集合形狀的近似程度,從而判定評比方案的排序。研究目標則是依據其排序辨識平臺參數與個性參數。具體可以分為如下幾個步驟:

    1收集原始數據;

    2確定決策矩陣;

    3序列的正規化處理;

    4計算差序列矩陣;

    5計算灰關聯系數;

    6計算灰關聯度;

7灰關聯度排序。

2.實例分析

首先,以生活和網絡為來源,收集到大量轎車(轎跑)側視圖圖片,并從中選擇出50個作為實驗樣本。然后,在二維軟件中將樣本全部量化,如圖所示,在側輪廓上定義27個關鍵點,各個關鍵點坐標的變動將直接影響到側輪廓形態的變化,同時也將作為劃分側輪廓造型元素類目的依據。

                          

  

如上所述,依據關鍵點將側輪廓造型劃分為以下元素:車頭造型、車頭厚度、前引擎蓋角度、前引擎蓋弧度、頂蓬造型、后備箱蓋造型、車尾造型車尾厚度、車頭下段輪廓、車尾下段輪廓;以及輪廓本身的三個比例關系:前引擎蓋長/頂蓬長、后背箱長/頂蓬長、車長/車高;共計13個設計元素。然后,如表所示,結合定性方法描述設計元素,并將其分類。

 

1

2

3

4

5

6

車頭造型(A1

半圓

禿

階梯

車頭厚度(A2

53~61

61~69

69~77

77~85

85~93

 

車頭下段輪廓(A3)

-

-

-

-

 

 

前引擎蓋角度(B1)

0.11~0.14

0.14~0.17

0.17~0.20

0.20~0.23

0.23~0.26

 

前引擎蓋弧度(B2)

 

 

 

頂蓬造型(C)

折線

流線

橢圓

 

 

 

后背箱蓋造型(D)

-

-

-

-

后翹

車尾造型(E1)

階梯

-

 

車尾厚度(E2)

79~87

87~95

95~103

103~111

111~120

 

車尾下段輪廓(E3)

-

-

-

-

 

 

前引擎蓋長/頂蓬長(F)

0.32~0.37

0.37~0.42

0.42~0.47

0.47~0.53

0.53~0.58

 

后背箱長/頂蓬長(G)

0.14~0.17

0.17~0.20

0.20~0.23

0.23~0.26

 

車長/車高(H)

0.24~0.255

0.255~0.27

0.27~0.285

0.285~0.30

0.30~0.315

 

最后,將50個量化樣本逐一進行設計元素歸類,保證每個樣本每個元素都能以表中設計元素類目來描述。。

本研究采用問卷調查的方法獲取人群對各個車型的感性評價值。首先,收集大量描述汽車輪廓感覺的感性詞匯,然后讓受測者自由篩選和排序,依據篩選和排序結果選定如下6個感性詞匯:動感、時尚、大氣、流線、穩重、個性;6個感性詞匯設計5階調查問卷,讓受測者對這6個感性意象進行評分(本文中共, , , 投放調查問卷84份,調研對象為21~56歲、各個職業的人群)。

以感性詞匯“動感”為例,整理得出各個樣本造型元素劃分表及其對應感性評價值。以各個樣本感性評價值和類目編號,構建原始決策矩陣,計算出灰關聯度并將其排序。排序結果表明,造型元素B1、B2、F、G對感性意象“動感”影響最大,定義其為個性參數;而A1、A3、E2則影響最小,定義其為平臺參數。在設計實踐中,該排序和參數辨識結果,可為設計者掌握關鍵造型元素、配置設計資源與預算提供依據,也有利于有效進行造型元素與特性的重新定位、設計及改良。

3.總結

    研究依據灰關聯度排序辨識產品樣本的設計參數,從而在設計過程中幫助設計者把握關鍵性設計元素,忽略或剔除影響較小的設計元素,最終簡化設計流程、節約設計資源。然而,基于感性工學探討設計元素與感性意象之間聯系的研究尚處于探索階段,如何更加合理地展開調研獲取數據,如何選取代表性樣本,如何精確地量化樣本、定性描述設計元素等環節,都存在較大的改進空間。

  

 

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