工业设计模型方法研究

２ 制作模型的材料
按制作材料区分，模型制作通常包括：油泥、黏土、玻璃钢、 ＡＢＳ、石膏、泡沫塑料、木材、金属甚至纸等等，能用于模型制作 的材料非常多，使用什么材料，需要根据不同模型的用途，物 理、化学特性来决定，这就需要设计师了解不同材料的特性和 加工方法，灵活取材。
３ 工业设计模型的分类
按照产品设计的流程，可将整个设计过程分为以下四个阶 段：来自百度文库
产品的工作模型建立在创意模型之上，是创意模型的细 化。在完成创意模型后进入技术设计阶段时，所设计的产品通 过各视图反映在二维的平面上，此时，对于产品设计的外观结 构、功能、形态以及产品的细部处理等方面是否合理，是否符合 要求，需要凭借工作模型予以校验，以便纠正二维图中难以清 晰解决的技术细节问题。
【作者简介】安勇，男，东华大学服装学院艺术设计学院 ２００６ 级硕士研究生，研究方向：工业设计。
５ 个性化趋势
当今社会，人类不同的需求、欲望和价值观念，在设计领域 中将占更重要的位置。个性化产品的提出，是基于人类文明的 进展，提示我们要认识到人的生理机制和心理机制是互不相同 的，繁忙的经济社会强调理性，人与人之间缺少了感情性的交
流与沟通。所以在设计中使理性与感性相互补充、相互渗透、和 谐相处，突出个性与特色，强调创意与创新，这也是设计发展的 趋势之一。它可以提供给不同人群展现个性的空间与平台。要 营造理想的软环境，就必须处理好软装饰。从满足使用者的需 求心理出发，不同的政治、文化背景，不同社会地位的人，都有 着不同的消费需求，也就有不同的理想的“软装饰”，只有对不 同的消费群体做深入研究，才能创造出个性化的居家软装饰。 居家软装饰要以人为本，体现个性，从而不断地满足不同人群 的消费需求、欲望和价值取向。注重个性化的软装饰，一方面符 合了现代人追求个性和变化的心态，另一方面也更有利于家装 环保，符合现代家装发展的趋势。
虽然现代数控成型技术可以加工非常精细的各种各样模 型，但并不能完全替代手制模型。从模型功能出发，亲自制作模 型过程是对设计的深入与完善过程，设计师对材料，形态的感 受，是机器不可捕捉和代替的。从模型加工手段选择出发，并不 是所有类型模型都适合利用数控成型手段进行加工。
从经济效益出发，目前投入商业运营的数控成型设备本身 价值和运行费用都相当高昂，如果应用数控成型加工手段制作 所有的设计模型，设计的成本将会大幅度地提高。以手机模型 的制作费用为例，在深圳的行情一般是手机外观手板直板的 ６５００ＲＭＢ，折叠的 ７０００ＲＭＢ，结构手板在此基础上分别加 ５００ＲＭＢ。因此根据实际选用合适的制作方法，适当的时候将 两种方式结合才是比较合理的做法。
目前运用于工业设计模型制作的数控成型设备主要是两 大类：数控机床和快速原型机 。数控机床是装有程序控制系统 的机床；快速原型机是以快速原型制造技术为成型工艺的设 备，ＲＰＭ 技术是将计算机虚拟模型制造成为三维实物的技术 集成。数控机床和快速原型机都适合不规则、形状复杂的物体 成型，能够精确地加工复杂型面物体，而且加工效率高。
人们常把相互关联的成组、成套的产品称为系列产品，在 功能上它有关联性、独立性、组合性、互换性等特征。而且系列 中的产品往往是同样的功能，只是在形态、色彩、材质、规格上 有所不同而已，在整体统一的设计中，寻求恰到好处的多样性、 变化性。如右图的抱枕等系列化产品，只是它们的外形和表情 有所区别。这种趋势正越来越多的被当今社会所重视和接受。 系列化软装饰在商业竞争中更具有选择性。
图 ４ 模型师在手工制作模型细节
５ 设计领域的数字模型
随着现代计算机科学的迅速发展，产生了一种以计算机技 术为基础进行模拟和仿真的新的模型形式—— —数字模型。这种 以计算机技术为支撑的虚拟模型及其相关的虚拟实验，比如数 值模拟和各种虚拟设计，大大地丰富了模型方法的内涵。
用计算机搭建数字模型，可以不画模型图，不用修改和磨 光以构成符合要求的模型，其工作量仅是传统制作模型的一部 分，并且它能使设计师的设计手段更加丰富，不受时间、工艺技 术等因素局限，其具有以下特点： ５．１ 灵活性
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在这一阶段，设计师通过制作在外观上很接近最终产品的 工作模型，对产品细节进行推敲，检验设计的产品在各个方面是 否符合设计诸要素，并对设计提出修正意见，使设计更为完善。 ３．４ 样机模型
样机模型是产品建模最终阶段的结果，它从产品及其构成 的角度确定产品及其构成元素的详细特性，确定产品的使用状 态特性。样机模型是在投入生产之前的与设计的产品外观完全 一样，并且装有机芯，可以工作的真实产品模型。
１ 概述
模型是工业设计师将想法视觉化的一个重要途径，是把想 象利用合适的技术变为对人有用的产品的必经阶段。作为伴随 工业设计一同产生并发展的一种重要手段，模型已经成为设计 进程中必不可少的工具和手段。在很多设计领域（如汽车设计） 中，模型显得尤为重要。是设计中不可缺少的一部分。
在设计创新中模型的介入能迅速将构思具体化，有利于设 计师表达自身的设计意图，尤其是在对设计方案的比较和选择 时，可以使设计师掌握的美学、人机学、材料学的相关知识运用 入新产品的开发，使设计富有实用性，也是对设计师能力和技 巧的训练。因此显得尤为重要。
通过计算机进行参数化和变量化建模，将模型中的定量信 息变量化，使设计人员可以任意调整参数，在原有的设计上推 敲形态及尺寸，对模型进行快速修改和存储，这给设计师带来 了空前的易用性。同时可以将计算机模型应用数字化预装配， 以此进行综合评价。 ５．２ 周期短
数字模型为产品开发带来的最重要便利就是大大缩短了 设计周期，在过去，产品从方案到实现每一步都需要以物质及 具体无误的技术为基础，不可控因素过多，而计算机模型可以 提供一个虚拟的理想化场景，将不必要会影响设计周期的因素 降到最低。并且，它在建立之后能够直接用于制作生产产品，因 而缩短从产品开发到销售过程的时间而赢得市场竞争。 ５．３ 更直观
６ 结语
随着社会不断发展进步，人类不同的需求、欲望和价值观 念也在发生着变化，这些变化在同时期的设计领域中深刻体现 了出来。家居生活品的设计也是在这种趋势中发展变化的，它 是适应目前社会的发展特点而以全新面貌出现。人类的不同需 求、欲望和价值取向影响着设计领域的风格趋势。因此作为居 家生活品的小分支—— —家居“软装饰”设计就要立足当代，着眼 未来，要有全新的思维观念和前卫意识及人文情趣，而且更是 一种完全依据新思路的创造性的设计，是对未来人们新生活形 态、新生活方式的设计。
在进行产品设计的初期阶段，设计师根据设计的构思，利 用纸、油泥、陶土、泡沫塑料等材料对产品进行塑造粗胚模型。
表现模型比较概念化，它用概括的手法来表现产品造型风 格、形态特点、大致布局安排，以及产品与人和环境的关系等。 它强调表现产品设计的整体概念，对细节未作深入的考虑，主 要是为了快速的将设计师的创意构思表现出来，是设计师在产 品的构思阶段用来推敲产品的空间尺度、产品形态和大小比例 等的依据。由于表现模型相关的制作方法比较简洁、方便，易于 修改，因此在制作模型过程中，能够不断地启发设计师的设计 思维，不断的快速进行新的构思创意和创作。 ３．３ 工作模型
２００８ 年 １２ 月 第 １２ 期（总第 １２１ 期）
广西轻工业
GUANGXI JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY
纺织与设计
工业设计模型方法研究
安勇
（东华大学服装艺术学院，上海 ２０００５１）
【摘 要】 随着现代技术的发展，工业设计的表现方法、表现材料都有了极大的变化，怎样更好的利用现代材料，更好的表
图 １ 工业设计模型的分类 图 ２ 不同设计阶段对应的表现模型类型 ３．１ 创意模型
创意模型又称为粗模，是在设计创意阶段用概括手法快速 展现想法的模型。
表现产品构思的造型风格、形态特点、人机关系等，用以验 证和发展设计构想，是设计师自我交流的结果，也可作为设计 团队内部研讨的样本。实物创意模型则选择容易加工的材料。 ３．２ 表现模型
样机模型不但要满足外观造型与使用功能要求，而且还要 进行演示，故工业设计中的样机模型多用塑料或实际产品本身 所需材料制作而成。
图 ３ 用 ＣＮＣ 加工汽车模型
４ 模型的加工方法
４．１ 加法成型与减法成型 工业设计模型的加工方法包括两种：加法成型和减法成
型，绝大多数的模型制作过程中两种加工方法是并用的，而不 是只使用其中一种。
（１）加法成型是在一个基本形体内核上进行原材料叠加 以塑造特征和细节的加工方法。最常见的是运用油泥模型制 作，大部分快速原型也是采取加法成型。
（２）减法成型是将材料去离本体进行物体造型的加工方 法。雕刻就是典型的减法成型，数控机床加工零件也是采取减 法成型。 ４．２ 手工制作与数控成型
手工制作是历史最悠久的一种模型加工手段，而且具有不 可替代的优势。手工加工方法非常迅速、不需复杂加工设备、投 入少、效率高。但是手工加工的模型效果优劣取决于制作者的 工作经验和技术水平，人为因素较多；而且具有一个无法克服 的缺点：模型形态生成和调整完全依赖制作者感觉，误差较大。 尺寸要求非常精确、细部处理非常多的模型是不适合采用手工 加工的方法制作。手工加工的方法适用于制作产品概念模型。
（１）产品创意阶段—产生设计概念，完成产品的功能定义 和原理设计。
（２）形态设计阶段—设计产品形态，细化原理方案，提供 原理的具体实现结构。
（３）功能实现阶段—实现既定的概念功能，得到产品的技 术方案。
（４）产品实现阶段—制作样机、测试、批量生产。 每个阶段有其特定的任务，根据其任务和目标不同，模型 所起的作用也不一样。产品设计的这种明确的过程性，要求反 映设计结果的产品模型也要具有过程性。对应于不同的产品设 计过程，应当有不向的产品模型子模型。下图显示的即为产品 设计的不同阶段所对应的不同模型类别。
４ 系列化趋势
随着社会经济的发展，消费者的消费行为变得更有选择 性，市场需求加速向个性化、多样化的方向发展。人们对产品的 要求越来越高，单一设计产品的生命周期变得越来越短暂，相 应的新产品生命周期亦然，顾客总是希望可以有更多的选择。 在需求作为主导的市场经济体制下，产品的系列化将是增加产 品附加值的必经之路，也是广为流行的设计趋势。
参考文献 ［１］黄智宇．论卡通化手法在后现代产品设计中的应用［Ｊ］．郑州轻工业学 院学报． ［２］黄智宇，何人可．论后现代产品设计的卡通化手法［Ｊ］． ［３］软装饰的现状与发展．中国软装饰网． ［４］专家浅谈 ０９ 年家纺设计流行趋势．中国经济网．
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展和广泛应用，是不是会导致实物模型的终结？对于这个问题 的回答应该否定的。
在数字化世界中，产品概念草图可以迅速地构建为三维虚 拟模型，不仅仅可以用来渲染透视效果图，而且可以用来直接 制造产品实物原型。如果仅仅是针对产品视觉化特征的研究， 一个产品数字模型就可以满足需要了。设计师首先将产品概念 借助特定三维设计软件表现为数字模型，模型然后用来进行精 确渲染和动画处理。
计算机虚拟建模技术出现之前，物质模型方法是工业设计 领域不可或缺的、广泛使用的一种重要设计方法，这是所有从 业者的共识。但是在数字时代，随着计算机虚拟模型的迅速发
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相搭配，形成整体与局部的呼应效果。 目前的家居“软装饰”，大的涉及沙发套、窗帘、桌布、椅套
等品类，小物品包括电话罩、相架框、花瓶等，甚至还出现了便 签纸夹、牙签盒等与之相配套的小装饰品类，其品类不断细化， 设计感和整体化也逐渐增强。而对于消费者来说，这样的整体 化的配套设计产品，选择起来就非常省心，只需要购买同一系 列，就可以形成鲜明的家居风格，还可以与整体的家庭装修风 格协调搭配，可谓是两全其美。
现设计师的想法，并最终将想法产品化，对所有从事工业设计的人来说都显得尤为重要。本文通过对现代技术和材料的研究，将工
业设计表现方法进行了分类分析及比较，寻找不同的表现方法和材质适用的表现素材类型，以更好地为设计服务。
【关键词】 工业设计；模型；材质；表现
【中图分类号】 ＴＰ４７６ 【文献标识码】 Ａ
【文章编号】 １００３－２６７３（２００８）１２－１１５－０２