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现行工程力学教程大多要求学生在完成静力学、动力学的基础上完成材料力学相关内容的学习,从课程设置来讲这些属于必须要求掌握的内容,但是对于工业设计专业的学生而言,部分内容是多余的。工业设计主要是培养一部分产品设计人员,产品设计人员大多指产品的方案设计,而具体结构设计将交付给结构设计人员进行具体设计。产品设计人员只需要在对产品整体功能和人体工程学很好地把握的基础上进行产品功能设计和产品材料选择即可。对材料力学部分的强度理论、能量法等研究性内容的学习进行简单地讲解即可,重点强化拉伸压缩弯曲扭转和压杆稳定的内容学习。
2.强化概念的理解和掌握,适当减少计算作业量
工业设计大多选择理科学生作为招生对象。在实际教学中,都有以前学习高中物理的底子,在教学中有针对性地讲解能使学生很好地理解相关概念。而对力学概念的灌输和强化是本门课程设置的关键。一个工业设计师在设计产品的过程中始终把握力学概念,设计出既有美学效果又符合力学原理的产品将会是一个成功的作品。在教学中注重对力学基本概念的强化和灌输,树立力学基本概念,这样将会在设计中加以体现。由于工业设计专业的特殊性,使其对力学的要求远远低于其他工科专业,作业要求较工科专业低,不需要过多的计算技巧,而是明确一些力学概念和力学计算方法即可。
3.针对工业设计专业《工程力学》教学内容的调整
由于工业设计专业的特殊性,《工程力学》课程教学内容可以按照专业特色进行调整。主要包含刚体静力学(受力分析、力系简化、平衡方程、摩擦)、材料力学中的拉压弯剪扭及组合变性条件下的内力计算及强度校核的方法、一般内力图的绘制、稳定分析即可。因为在掌握这些基本知识的条件下即可进行常规设计,并且在学习理论知识的同时,需要增强学生的动手实践能力。在学校课程设置合理的前提下,可以适当介绍一些和工业设计相关的力学计算软件,尽管软件学习增加了学习难度,但是学好这些软件对于加深对课程的理解及今后产品设计都将是一种助力。
4.结语
关键词:机械产品;布局设计;建模
1设计约束
产品设计是一个有限约束的综合过程,其中一系列相关约束共同构成设计环境的约束系统,是支撑产品生命周期中各个视图的问题解空间。约束C是表示设计变量和设计域的一种关系。它作用于设计过程,并最终影响设计结果。设计约束可以表示为C={X,A},其中X是与设计相关联的约束变量,具有和设计参数相同的属性和功效,是约束系统和设计之间联系的桥梁;A表示约束的属性,包括约束范围、作用、大小和类型等。约束可分为系统约束与环境约束两类,其中系统约束分为功能约束和结构约束,是贯穿整个设计过程的主要约束路线,而环境约束是指在产品设计过程中所采用的设计手段,方法与设计规则。根据约束所起的作用及其内部属性,又可将约束分为:功能约束、结构约束、关系约束和选择约束。将其形式化表达为如下四元组:C=[Cfn,Cs,Crs,Co]T,其中,Cf表示功能约束类的变量及其约束;Cs表示结构类的变量及其约束;Cr表示关系类的变量及其约束;Co表示选择类的变量及其约束。在设计信息和约束的抽象中,由于设计信息的多样性和复杂性,需要将约束进一步细化。
Cf={Af,Ff};Cs={Es,Ss};Cr={Fr,Sr};Co={Lo,So}。
其中,Af表示与功能属性相关的约束,表明产品实现的功能;Ff表示与功能行为相关的约束,表明产品具体能实现的行为。Es表示与产品相关配套设施构成的环境结构形式;Ss表示产品本身的详细形状结构约束形式。Fr表示从功能到结构的关系约束;Sr表示从结构到功能变量之间的约束关系。Lo表示逻辑类约束;So表示选择类型约束。具有多种约束变量的约束系统较为复杂,为了便于约束管理和约束运算,将其进行层次划分,约束分层表达将约束分为上层、中间层和下层,这是一种自顶向下的设计思想。其中,上层约束由产品设计过程的前两个阶段需求分析和概念设计中相关信息导出;下层约束表示的是后续定位在零件结构的详细设计视图中的相关信息;而中间层约束主要表达布局设计信息。
2基本概念
根据布局设计过程中联接与定位的先后关系,将布局方法归纳为如下三种:(1)先定位后联接。先布置各个设计单元,即先将参与布局的设计单元大致位置固定。然后,再根据产品需求分析视图和概念设计视图中所得到的要求,进一步细化定出较为具体的设计单元之间的联接方式,例如,圆柱旋转副、棱柱移动副、球体旋转副等。(2)先联接后定位。先确定设计单元之间的联接方式,然后再考虑其相互位置关系。(3)联接定位。这种方式将定位和联接先后顺序模糊化,即介于上述两种方法之间。联接方式先不严格固定,同时兼顾设计单元之间的相互位置关系,继而最终确定出布局联接定位关系,得到设计单元的布置方式。
3求解方法
传统的优化求解方法,如罚函数法、复合形法、约束变尺度法、随机方向法、简约梯度法、可行方向法等,都有较为广泛的应用。然而,随着问题规模和复杂程度的逐渐增大,传统优化方法易出现局部最优解等的局限性,为此许多研究人员提出了新的算法。目前研究较多的有专家系统技术,人工神经网络方法以及各种智能启发式算法,例如遗传算法、模拟退火算法和禁忌搜索法等。
4设计要求
通常布局设计有一定的布局目标和要求,用DR表示。布局设计要求属于产品设计约束中的环境约束,它包括产品空间体积最小,布局密度尽可能大,产品的重心尽可能低,产品装配性好,装配路径的花费经济以及布局设计中的其它限定要求和描述等。
5布局设计模型
在详尽分析了布局设计所涉及的各种因素的基础上,本文用布局设计模型来描述装配设计阶段的布局设计过程,简称布局模型,并将其形式化表示为如下的四元组:LDM=[DU,LC,LS,DR]T。其中,DU为设计单元;LC为布局约束;LS为求解方法;DR为设计要求。6产品多层次表达
从产品发展的全生命周期过程来看,可以得到产品的多层次表达。如下图所示,产品从需求分析阶段到后期行为阶段是一个特征演化过程。同时,诸多特征在各阶段相应视图的层次变化中都具有继承性和不完备性,并且将随着设计过程的细化和推进而逐步趋于完备。其中,由于产品的形态结构可塑性强,用户消费心理、产品的美观性、宜人性等因素在设计中摆在相当突出的地位,因而需求分析阶段的相关特征不容忽视。而功能特征、设计要求则是设计过程进化的动力所在。设计过程的特征演化主要表现在概念设计、布局设计和详细设计阶段特征的产生、继承、变异、抽象、派生、映射以及后期行为阶段的消亡等几个方面。设计方案的选择和循环往复主要发生在这些特征之间。
概括起来,多视图特征在设计过程中主要表现出下列特点:
①分类层次性。设计过程中的特征多视角性主要涉及三个方面,即功能需求、结构特性和制造特点。每类特征又可根据设计过程不同环节的需求进一步细化,形成分类层次结构,最底层即为实际工程应用中面向不同环节的基本元素。
②相互依赖性。在产品的概念设计阶段基本确定产品的功能需求;在具体化设计阶段,根据产品的功能要求,确定产品的结构特性;在详细设计(工艺设计或可制造性分析)阶段则根据产品的结构及功能,产品的批量、技术经济要求及现有的生产条件、包括人员素质,管理方式,制造环境和经验习惯等,确定产品的制造特点。同时,结构设计必须顾及产品的功能性和工艺性,这表现为特征间的反馈性。设计过程的循环反复,正是因果性和反馈性之间协调和统一的具体表现。
③关联多重性。同一功能可以由不同的结构来实现。同一结构又可以表现为不同的功能。如—个外回转面,既可能是一个支承面,也可能是一个导向面,同样,—个导向功能既可由圆柱结构,也可以用槽结构来实现。此外,同一结构特征可以用不同的工艺加工方法来形成;反之,不同的工艺方法可以实现相同的产品功能和结构。这一特点要求设计,制造过程中不断对功能、结构和制造间进行协调和优化。
④表达同一性。尽管特征有功能、结构和制造的多方面含义。其属性类型及其值域也多种多样,但其基本的作用对象都是构成特定形状结构的几何形体,任何的特性归根到底都可具体化为形状的特性以及相应的几何生成方法。
参考文献
[1]郭万林.机械产品全生命周期设计[J].中国机械工程,2002,(7).
关键词 工艺管理
工艺管理是工艺工作的内容之一,是企业最基本的管理工作,工艺管理上不去,其他管理就失去了基础,它对企业的产品质量、成本、发展起着重要作用。
一、工艺管理的基本概念
劳动者利用生产工具对各种原材料、半成品进行加工或处理,最后使之成为产品的方法,组成了工艺基本概念。一个企业的生产活动,从原材料进厂到最终的成品出厂,其中有80%到90%的活动是属于工艺活动。企业要生产出优质的产品,工艺才是根本的基础。工艺管理是诸多制造活动的交汇点,企业组织生产,包括生产计划、生产调度、产前准备、人员分配、定额管理及成本核算等都要依据工艺提供数据,各项技术准备,生产操作、生产安全、产品检验更离不开工艺的技术指导。因此,工艺管理就像一条将企业各个部门联系起来的纽带,这样才能使企业正常的运转。
二、汽车产品开发设计阶段的工艺管理
(一)汽车产品设计阶段
在产品设计阶段,工艺人员应该参与产品设计调研、并参加设计方案的讨论,最后形成工艺准备计划。工艺人员应参加产品设计的全过程,应及时参加新产品设计的方案讨论,研究了解该产品的设计数据,包含主要参数和精度要求、结构、性能,使得设计产品可以达到工艺实现的可能性和工艺上应采取的方法。
工艺人员应在产品设计图纸前进行产品的结构工艺性审查。在审查中提出的问题由设计人员与工艺人员协商解决。审查的内容应着重审查采用新工艺、新材料、新技术的可能性和技术要求的经济合理性,结构上先进性,工艺上的实现的可能性,是否采用特殊工具。对所设计的产品和零部件的结构,在一定的条件下制造、装配、拆卸、维修和检验的可行性和经济性。在工艺审查时,应提出工艺试验课题,关键项目和主要件、关键件的指导书。
(二)样车试制阶段
在样车试制阶段,工艺人员应就产品图纸,确定零部件类型,按加工及装配顺序划分产品路线,填写在PDM系统中,要求统一、完整、正确。在工艺路线划分时,应全面了解产品图纸,并按工艺路线划分原则正确划分零部件类型、生产车间。然后根据产品的蓝图编制工艺文件,包括编制各种明细表,编制工具清单,提出工装设计任务书,编制材料工艺定额等文件,设计出工装,进行工装验证。编制工艺时,结合企业具体情况,充分采用现有设备及行业的先进工艺,必须采用最经济的加工方法,提高生产率,节省材料,缩短运输路线。合理规定毛坯、工艺流程、工序留量及工艺要求,合理选用设备、合理规定工装,其质量应符合设计图纸和标准要求。及时向设计反馈试制阶段中工艺问题,对重大工艺难点及问题与设计沟通,保证项目的可行性。
(三)小批试制阶段
在小批试制阶段,整理图样过程中,针对试制中问题进行分析,同时整顿工艺文件,工艺文件进行系统验证,提高产品质量、提高生产率、措施计划等,同时补充修改工装设计并验证。车间的工艺人员在产品试制中,对出现的问题要认真记录,并与有关人员进行具体分析,提出解决问题的具体措施和方案。工艺验证由工艺人员负责,检验员、操作工人共同参加,对制件应逐序进行现场验证,汇总意见,落实解决。为了提高质量,对生产验证中未解决的关键质量问题,应制定攻关措施计划,提高产品生产率,为批量生产打下夯实基础。
(四)批量生产阶段
在批量生产阶段,针对小批试制过程中出现的问题进行分析,整顿工艺文件,制定守则,进行工装设计,确定质量控制点,编制相关作业指导书,纳入工艺,同时补充修理工装,对重点工装进行验证。为进一步提高产品质量,降低废品率,由工艺人员负责,在分析产品结构、性能和精度要求的基础上,对影响产品质量的主要件和主要工序进行工序能力普查,确定控制点和控制项目、标准,然后发给车间执行。对“关键工序控制点”由车间工艺人员到车间进行验证,对验证中的问题,应及时修改,使其达到正确、完善、适用的目的。作业指导书经验证后,如能指导生产,可纳入正式工艺。
三、结束语
1998年,KIT整合设计、工学和经营三个领域的知识,以培养能够从协调环境和社会的视角创造产品的人才为目标,成立了设计经营工学学科。其学科简介这样写道:“在我国的大学教育中已经成立了很多对应现有知识领域的各种学科,本学科是以融合现有复数学科知识为目的开拓的新领域”。可见,其教育定位是融合多个学科的交叉性新学科。下面从学科理念、教育方法和课程设置及内容三个方面分析设计经营工学学科的教育模式。
1.教育理念
设计经营工学学科的教育理念分为三个方面:①把梦想转变为形状。KIT认为,在思考“人工物”(产品、设施、社会系统等)应该是什么样子的时候,首先必须具备将这些思考转变成“形”的设计能力。人类的梦想往往是通过设计力赋予“人工物”以最初的形状。其次,因为设计是通过制造程序转变为“人工物”的,所以在制造过程中工学知识是必不可少的。而且,面对现在复杂的经营环境还必须活用经营学知识。②锻炼三种能力。KIT认为美丽的织物必须由一条坚实的“经线”和各种各样的“纬线”编织而成。“纬线”是人类在悠长历史中积累的知识;“经线”则是认真观察并能够发现问题的“感知力”、深度分析问题的“思考力”和与各种各样人群对话的“表现力”。因此,上述“三种能力”是设计经营工学培养的重点。③提供创造知识的场所。KIT认为人才培养不是一朝一夕,教书育人的同时也是自我学习的过程。因此,对于刚刚起步的新学科而言,“教”和“学”双方的距离很近,即这个学科是一个相互切磋和相互学习从而创造知识的场所。
2.教育方法
设计经营工学学科对应的不单是某一设计学科、工学学科或经营学科。在这个领域中培养的人才既可以是具备经营理念和工学知识的广义设计师,也可以是具备设计理念和经营理念的工学技术者,还可以是具备设计理念和工学知识的经营企划者或者产品企划者。因此,KIT并没有将这种人才直接称为“设计管理”人才,而是取设计(Design)、工学(Engineering)、经营(Management)这三个领域的开头字母D、E、M,称之为Demagineer。基于上述思想,设计经营工学学科在一、二年级从广义上学习设计、经营和工学三个领域的基础知识,同时并行推进实践课程。三年级将上述三个知识领域划分为设计、经营、工学三个course推进教学。其中设计course是以物(产品)和设施(建筑和环境)的设计为中心,结合经营学和工学,思考如何合理规划、设计以及管理产品和设施;经营course学习以产品和市场关系为中心的市场经营学和品牌管理,此外还培养学生如何在经营中活用技术和设计的方法。工学course以现在环境问题和信息技术以及重视使用者的制造理念展开,重点培养具备设计理念和经营感觉的技术者。三、四年级课程聘请包括实业界在内的各类专家,通过实践课程培养学生的“三种能力”是高年级的主要教育方法。
3.课程设置及内容
一年级主要开设科目有设计概论、企业经营学概论和工学概论以及设计实践、经营管理实践、工学实践等课程。设计概论是设计学科的入门课程,主要通过建筑、设施和产品三个方面实例学习什么是设计。企业经营学概论是围绕企业和经营的课题为中心,学习企业和经营的基本概念。工学概论主要讲解作为制造业重要要素的各种材料的形成和性质,同时探索在生产实践中材料的科学性应用过程。此外,还将从人机工程学的视角学习人类信息处理模式和人机对话等基础知识。二年级主要开设的科目有设施管理、市场学等。设施管理是以设施的循环利用为目的学习企划、产品管理、运营管理系统和技术体系。市场学在实际的企业经营中发挥着重要的作用,在此学生将学习市场学的基本概念,并通过企业实践结合理论知识理解市场学的定义。三年级划分不同学习领域,其中设计course的主要科目有设计经营工学实践、设计经营工学事例研究;经营course的主要科目有经营战略论、设计经营工学事例研究;工学course的主要科目有人间信息科学、感觉工学等。设计经营工学实践是上述三个方向均开设的课程。主要是以既存事例为研究对象,从设计、经营和工学不同视角分析问题和探讨解决方法。经营战略论是围绕设计战略概念,以设计战略立案为目的,学习在设计战略中必须思考的问题,并学习把设计战略活用在企业经营中的方法。人类信息科学是在思考人、自然以及生活环境相互关系的基础上,明确受环境影响情况下人类的活动状况,并研究什么环境更能满足人的生理特性。感觉工学是诠释人类感觉以及从人的感觉视角研究人和产品的关系,从而思考今后产品制造的方向。进入第四年,已经取得毕业规定学分的学生可以根据在设计、经营和工学三个领域学到的知识为基础选取毕业研究课题。KIT通过上述设计经营工学学科(本科)教学经验积累,2002年4月在研究生教育中设立了设计经营工学专业,这是日本第一个在设计领域推行经营管理教育的专业,被称为是对设计新领域的挑战。下面具体从专业化目的、培养目标以及研究生课程设置及内容几个方面分析KIT设计经营工学专业的教育方法。
二、设计经营工学专业
1.专业化目的
进入21世纪,环境问题、资源节能问题、社会成熟化、信息化、国际化等新课题被称为是“21世纪型”的设计课题。面对上述课题,从广泛视角发掘设计的综合能力是现代高等设计教育的方向。因此,KIT将设计经营工学专业化的本质性目的是对下述三个方面的研究,即①“21世纪型”的设计课题研究和描绘21世纪的生活环境概念;②市场和企业、造型和技术、人类和工学、人类与人工物之间的调和技术的研究;③不同领域间合作的应有方法以及专业领域间的新结合。
2.培养目标
设计经营工学专业作为交叉性新专业,其关键词是“设计”和“经营”,即这个专业的培养目标不单纯是培养设计能力,而是培养设计师具备创造性概念化能力、视觉化和形态化能力、协调•结合•媒介不同领域的项目管理能力、交流和企业管理能力以及高度的信息处理能力。具备上述能力的人才是能够构想提案并予以实施的实用性人才。这种人才不仅能够摆脱传统单一的设计思维,用广阔的视野与不同领域的人才合作,还将在产品制造和空间设计中起到核心作用。
3.课程设置及内容
设计经营工学专业课程分为①主修课程;②专业课程;③设计管理实践科目。其中①主要包括基础理论和广泛领域的新说以及设计管理事例研究和特别讲座。主要科目有制品设计管理、设施管理、设计管理事例研究、国际产业构造研究、企业经营管理论、全球化市场研究、资源•能源论、特别讲座(包括知识产权论、worklife产品论、生活基础设施计划论)等。②主要包括设计和设计管理不可欠缺的专业课程。主要科目有产品设计论、设计经营、制品创成产业论、色彩设计管理、纺织品产品设计、设计材料论、计算机空间设计、workplace、企划论、假想空间设计工学、生活空间环境论、环境资源经营论等。③主要是经营实践科目,其中包括综合实践和专业实践。一年级以综合实践为主,沿袭产品设计和空间设计展开综合课题实践;二年级以专业实践为主,其中分为三个研究方向,即产品设计类、经营类和工学类。产品设计类包括概念企划、企划•造型•成型和管理;经营类包括调查、市场学、广告、企业经营、融资;工学类包括人类和工学的调和技术、成型•制造的工学技术、信息技术、生成系统、材料•环境•评价(注:日本高等教育研究生学制为2年)。相比之下,我国设计管理教育刚刚起步,构建多学科的交叉性新学科是我国高校设计教育面临的重要课题。借鉴日本设计管理教育经验,笔者总结了下述几点启示。
三、日本设计管理教育的启示
目前,我国高校在设计教育体制革新中虽然已经开始探讨多学科教育课题,但多数还是局限在单一设计领域的多学科相融合的视角,未能真正从融合不同知识领域的视角开展新的教育尝试。而且,在本科开设的设计管理基础课程内容基本偏向品牌管理或品牌设计,缺少经营学知识点。特别是许多学生进入本科高年级学习阶段后,希望根据对设计不同的理解以及个人特点选择更宽广的学习方向。而现有单一的设计课程无法迎合这些学生的需求。此外,研究生教育如何培养高级实用性设计管理人才也是目前设计教育的课题。借鉴日本KIT设计管理教育方法,笔者认为我国推行设计管理教育应该从以下几点入手:
①确立融合设计、工学和经营学知识的多学科教育理念。在现代社会里,高校教育不应该是单纯发展某一个学科,而是应该把创造作为理念,融合各学科共同推进人才培养。面对复杂的经营环境,现代社会中的工业设计已经脱离了单纯外形设计和色彩设计,我国工业设计教育也应该以Design≠Style为发展主线,开拓与设计相切、相交的新领域。以设计为原点,融合工学知识和经营学知识培养人才是我国推行设计管理教育的方向。
②在本科教育阶段从多学科视角设置基础课程和实践课程,逐步渗透设计管理教育理念。高等院校应该在本科教育的低年级开设经营学和工学的基础知识,在高年级划分不同研究领域,让设计学科的学生能够结合自身特点选择更广阔的学习方向。同时,课程内容可以根据不同院校的优势,如历史、文化、特长等背景合理设置。
③基于以上两点,在研究生阶段招收不同学科背景的学生,以经营管理为核心,培养实用性人才,实现设计管理教育的专业化。设计管理专业应该以广阔性和高度实用性为主,其广阔性不仅应该体现在招收对象的范围,还体现在设置大量培养设计经营能力和实践的课程中。
关键词:表现技法 三维虚拟技术 课程改革 高等教育
检 索:.cn
Abstract :the product of hand-painted techniques courses has been defined as the core foundation discipline professional product design, and its importance is obviously. But with the development of science and technology, teaching mode and the traditional system is reasonable, directly related to the professional quality of personnel training. Reform the only product hand-painted techniques course is discussed as an example, the hope that the introduction of virtual technology, to improve the deficiencies in the process of traditional teaching, plays an important role in. I Hope I can work with the vast majority of higher education workers to explore the course system and teaching material construction.
Keywords :Performance Techniques, The 3D Virtual Technology, Curriculum Reform,Higher Education
Internet :.cn
一、引言
加强高等院校中产品设计专业的课程理论开发与研究,构建符合专业特点的教育规律,是当前高等院校教育改革的重点和难点,也是推进产品设计专业发展的根本措施。要实现本专业的培养目标,办出自己的特色,就必须要对现行的课程设置及其结构体系进行深入的思考。围绕课程教学过程中所存在的问题,需要我们教育工作者做出相应的措施,即运用先进的科学技术手段,最直接快速、有效地完成课程的教学目标。使学生更加容易获取相应课程中的核心知识和能力。文章将通过产品手绘课程中的三维虚拟技术改革研究,来推动本专业更多课程的改革,拓宽基础并注重教学实践,加强能力培养,提高综合素质。
产品设计手绘表现能力对于发展一个构想或是开发一件产品而言,是一种设计上不可或缺的工具,同时也能提供我们一种构想的反应及评估上的视觉重现。这也是产品手绘表现技法课程所需要学生具备的一种能力。现阶段在大多数院校的教学过程当中,并没有完全将本课程的授课方式同传统绘图课程区分开。有很大一部分院校都采取的是大量地临摹图像资料的方法,学生在这个过程当中很难形成自己主观分析事物的能力,没有通过理论去指导自己的实践,导致教师在教学的过程中很难有效的将理论和绘画实践结合起来。针对这个问题,我们尝试有一种新的构想,把产品设计专业中关于三维形态的模拟技术制作成视觉形象化的课件,通过理论知识点与相关三维形态的模拟比对,给学生最直观的视觉体验。同时根据学生的不同特点很直接就能找出其问题所在,教师在后期的教学中可以具体分配相应的任务,以完成产品手绘表现技法的教学目标。
二、产品手绘表现技法课程改革的目标
(一)提高学生的应用能力。产品手绘表现技法课程是一门需要学生手脑并用课程,要求学生能够通过自己的独立思考绘制出相关的设计效果图。设计效果图作为现阶段展示设计思想和概念的手段,已经得到了广大专业设计者的普遍重视,尤其是在设计沟通方面,手绘图纸的优劣直接影响着设计者思想的正常发挥。所以培养学生正确运用投影法去绘制三维空间形状的表达能力十分重要。并且学生在学习过程当中,需慢慢养成创造性造型设计的能力,通过常规的仪器或者徒手都能够呈现其设计思维。
(二)提高学生的表达能力。在整个课程内容的学习过程当中,学生要学会相互之间进行沟通与交流。在一整套方案绘制完成之后,每位学生将自己的设计构思通过视觉平面上的充分表现,展示给其它的同学。让读图的人可以很明确了解自己所绘制图形的真正设计目的和意义。
(三)提高学生实现产品虚拟造型的能力。工业设计的最终方案是通过形态来体现的,形态的探讨是通过设计师造型来表现的。一个不具备造型能力的人做设计是难以想象的。扎实的造型能力是从事工业设计的保障。要呈现出产品虚拟的设计形态,需要学生具备良好的手绘能力。从另一个角度来看,好的造型能力更能如实地反映设计者的创作思想和形态意图。
三、三维虚拟技术在产品手绘表现课程中的应用
众所周知,三维虚拟仿真技术属于产品设计专业的后续实践课程内容,各大院校在整个的人才培养方案中并没有将其教学内容提前使用。以至于在接触到三维软件课程内容的时候,学生需要用大量的时间熟识软件的基本特性,再才能由浅入深地学习相关的操作方法。学习的兴趣和效率得不到良好的提升,课程的衔接上面就略显生硬,课程本身的教学目的也会大打折扣。
这两门课程的基本内容看似一个简单的先后顺序,先学习产品绘画技巧,能够将自己的思维通过手绘的方式表达出来,再通过电脑的三维技术模拟出实物具体的形态,做出很逼真的产品效果图。但是课程内容的衔接方式是可以有一个反复性的串联的,这样的方式在平时的教学过程中往往被大家所忽略。以三维虚拟技术在产品手绘表现课程中的应用为例,它会给传统的教学带来以下变革。
(一)引导学生养成正确的形体分析方法。在传统手绘技法表现课程当中,往往错误的认为只要学生多临摹优秀的手绘作品,就可以掌握良好的手绘能力。这种观念一直影响着许许多多的人,但是临摹做得好的学生就算有良好的手绘能力吗?其实不然,这样的学生在绘画的时候是很少动脑去分析物体形态特征的,当面临设计创作的时候就很难将自己构想的概念形态直观化呈现出来。如果在授课之前,教师能够运用三维软件模拟出相应知识点所需的具体形态,比如在讲授物体透视基本概念时,是可以通过软件中的透视效果,辅助学生牢记知识点的。学生不但看到了具体透视图的形态,还可以观察到同一物体在不同角度下面的透视变化,再回忆老师所讲到的相应概念,便能够很快速的牢记概念。这样学生在理解概念后才能够进行自己的概念创作,并且根据自己所绘制的图形去分析好坏和对错。
(二)使学生能够合理利用光影去表形物体的立体感。手绘课程中对光影的分析与学习是必不可少的,教师通过自己在黑板上面所画的基本形态,通过光源点的设定,运用连线的方法找到明暗交界线和阴影轮廓。这样的理论方法在单位授课时间中其效果并不一定好,学生对知识点的接受也会参差不齐,但是如果运用了三维虚拟技术,便可以通过很直观的添加光源和改变光源的位置去变化物体的受光效果,让学生了解物体的立体感是和光影密不可分的,并且在特定的光源条件下如何去确定物体的明暗交界线和阴影轮廓。
(三)不同材质的物体该如何进行绘制。材质特训作为手绘课程当中一个重难点章节,一直都属于学生难以掌握的内容。学生通过对不同材质图片的临摹很难了解本身材质的特性,在遇到同样材质的时候只会机械的去回忆自己以前临摹的材质效果,但是如果物体所处的环境、光线、颜色、大小都发生改变的时候,照搬照套的老办法就不一定行得通。三维软件自身就有非常强大的材质编辑器,可以模拟出世间万物的材质样式,通过在课堂上面的讲解,可以让学生知道材质之间变化的基本原理,更加易于学生牢记材质变化的特点,再自己创作的时候就可以准确无误的绘制出产品的材质特征,也是手绘中的点睛之笔。
(四)使学生摆脱对三维软件学习的恐惧感,增强学习兴趣。在手绘课程当中增加了三维软件技术导入教学,使学生在课堂上面的注意力都转移到了三维软件的效果展示和呈现上了,无形中提升了他们的学习兴趣,还可以让学生了解了三维软件中的基本知识,通过老师对一些简单形体的模拟和讲解,使学生觉得软件的学习是很好上手的,不像想象中的那么难,为后续的软件学习打下一个良好的基础,端正学生的学习心态。
四、总结
通过一个学期三维技术导入到产品手绘表现课程的实践,在学生学习兴趣方面得到了较大的提高,课程的衔接性更加紧密了,这种衔接性不单单只是一种承上启下的关系,而是一种双向互动关联的关系,学生对相关知识点的掌握更加牢固,特别是在创作的过程当中不会出现动手难的问题,对产品形态分析比较准确,有自己主动分析形态特征的能力。也为将来的设计课程打下了良好的基础。现阶段的课程改革只是一个初步阶段,需要通过具体的实践制订更加完善的授课计划,围绕三维技术和手绘课程章节的难点内容,需要老师在课下制订详细的课件。希望这样的技术能够得到广泛的推广。
参考文献
1(瑞士)哥海德.休弗雷著.北欧设计学院工业设计基础教程[M].李亦文,南宁:广西美术出版社,2007.