产品设计基础讲稿

产品设计基础

第1章产品设计概述

教学目标：

学生通过对本章的学习，应基本了解产品与产品设计间的相互关系；理解产品的相关概念、构成要素及产品与其他人造物的关系；初步认识“产品—人—环境”所构成的有机整体在设计中的地位与作用；初步树立系统的设计观。

1.1认识产品

1.1.1产品的概念及特征

（1）产品的概念：

产品设计中所指的“产品”，不是针对整个产品概念而言，它

是一种狭义的产品概念，是仅从工业设计的范畴来界定的一种

产品概念。从专业的角度来讲，产品一般是指人们为了满足自

身的需要，在有目的的状态下，使用特定的工具、设备、材料

等，按照一定的程序和方法，加工生产出来的批量物品的通称。

（2）产品的特征：

1）产品是具有一定功能和形态的人造物体。

2）产品一定是为了满足人们的某种需求而产生并存在着。

3）产品是人类创造性的思维劳动与大工业化的生产条件结合而成的产物。

1.1.2产品的产生与发展

产品的设计和制造是为了满足人们的某种需求，为达到特定的目的而进行的一项创造性活动，是人类得以生存和发展的最基本的

活动，它涵盖了一切人造物品的形成过程。从这个意义上来说，从人类有意识地制造和使用原始的工具、器物和装饰品开始，人类最早期的产品便诞生了。沿着这一条产品产生和发展的脉络，我们可以将产品发展的历史大致分为三个阶段，既人类原始社会的产品、手工艺时期的产品和工业革命以后的产品。

（1）人类原始社会产品的主要特征：

1）主要是指从旧石器时代到新石器时代这一历史时期人类

使用过的器物，它们只是具备了产品的某些雏形，并不是

真正意义上的产品。

2）采用石、木、骨等天然材料，经过打制、磨削加工制成

各种工具。

3）在原始社会后期，原始的先民已能有意识的塑造一定的

形体，使之适应于某种生产或生活的需要，体现了功能性

与形式感的统一。

4）由于生存的压力，这些产品尽管在技术上都是极为简单

的，但在实际使用时却非常有效。

5）由于这些器物的出现和存在，促使人类产生了对更多产品的孜孜不倦的追求和渴望。

（2）手工业时期产品的主要特征：

1）新材料的出现，使得各种新的生活用品和工具也不断被创造出来，以满足社会发展的需要。

2）由于生活方式和生产力水平的局限，产品大都是功能简

单的生活用品，如陶瓷制品、家具和各种工具。

3）生产方式主要是手工劳动，一般以个人或小作坊为生产单位，设计者和生产者往往是一个人，生产者有自由发挥的空间，生产出的产品具有丰富的个性特征，装饰成为体现设计风格和提高产品身价的重要手段。

4）由于设计、生产、销售一体化，使生产者与消费者彼此非常了解，建立了一种信任感，生产者有一种对产品和使用者负责的责任心，努力满足不同消费者的不同需要，因而产生了许多优秀的设计作品。

（3）工业革命以后产品的主要特征：

1）在工业革命时期，机械化的大生产取代了手工制作，设计逐渐被单独的分离出来，人们一时还无法找到一种适合于机械生产的审美形式，因此，与手工制品相比，许多机器生产出来的产品外观丑陋、做工粗糙。，即便是到工业革命后期，人们也没有找到一条适合于工业化大生产的产品设计方式。

2）两次世界大战之间的年代是工业设计在经历了漫长的酝酿阶段之后走向成熟的年代，在这期间设计流派纷呈，杰出人物辈出，从而推动了现代工业设计的形成与发展。3）第二次世界大战至今是产品及产品设计飞速发展的阶段，战后的经济复苏为产品和产品设计的发展创造了得天独厚的条件，科技的迅猛发展和新技术、新材料的不断涌现，

为产品和产品设计提供了更广阔的空间，而设计也最终成

为区别同类产品的非常重要的手段。

1.1.3产品与商品的关系

产品与商品的最大的不同就是看是否被推向市场，走向市场被摆放在货架上的产品既为商品。产品在被摆上货架之前必须有一个商品化的过程，产品的商品化过程主要表现为：在产品较为明显的地方设计商标或品牌；产品的背面留有产品指标参数和生产厂家的铭牌；为产品设计合理的包装和使用说明书；设计和策划产品宣传广告及销售和展示的方式、途径等。这些工作看似简单，但却十分重要，它能使产品很顺利地转化成商品并最终被消费者接受，设计的价值和意义也就这样被体现出来了

1.1.4产品与艺术品的关系

艺术品一般是指通过一定的艺术手段而获得的具有一定造型艺术的作品，通常包括绘画、雕塑和一些手工艺品，它与产品最根本的区别在于艺术品注重审美价值而产品注重实用价值；艺术品是用来欣赏的而产品是拿来使用的。虽然产品也具有一定的欣赏价值，但这并不是它的全部。在产品设计中会经常借鉴一些艺术品创作的手法，如在手表、手机等产品设计中，运用镶嵌钻石、宝石等方法来提升产品的观赏性和艺术品质或者借鉴其纹样、肌理等创造独特的视觉效果等。

1.1.5产品与建筑的关系

建筑与产品一样是最典型的人造物，因此与产品的关系极为紧

密，具有与产品相同的构成要素及与产品同样重要的审美价值和艺术品质。建筑与产品较为明显的不同除了体量的差距外，就是建筑通过形态创造空间，而产品通过形态改变空间，产品设计的许多方法和设计风格都受到建筑设计的巨大影响。

1.2产品的基本构成要素

任何一件产品通常情况下都由功能、结构、机构、材料、形态和色彩五种要素构成。产品设计的实质就是寻求这五种要素最佳的组成形式，并通过各种加工手段使这种形式得以实现。因此，在做设计之前我们非常有必要对这五种要素进行讨论。

1.2.1产品与功能

（1）产品功能的概念

产品的功能通常是指产品所具有的某种效能或能发挥的某

种有利作用。

（2）产品与功能的相互关系

产品的功能包括使用功能和审美功能两部分，这里我们重点

讨论产品的使用功能。产品的功能是一个产品存在的最基本

的条件，一个产品如果没任何功能，也就失去了存在的价值

和意义。我们在评价产品的价值时，常常以功能内涵是否获

得最大程度的发挥为标准。既在设计中要赋予一个产品的功

能时，既不能因为功能的缺失而影响了消费者的正常使用，

也不能一味的增加功能，把功能作为设计的亮点和卖点造成

功能过剩。

1.2.2产品与结构

（1）产品结构的概念

所谓产品结构是指用来支撑产品或承受产品重量的一种构

成形式。

（2）产品与结构的相互关系

产品需要不同的结构形式构成一个框架来安装不同的机构

和零部件，并以此实现各种功能，同时还要有一定的强度保

障产品的稳定。大多数产品的结构都隐藏在外壳内，但有些

产品则不同，如自行车，它的基本结构形式是完全外露的，

车架既是结构又是车身造型。产品的结构通常是由若干个部

分通过焊接、铆接或螺栓等多种形式连接在一起，这样做的

好处是便于加工、装配和维修。

1.2.3产品与机构

（1）产品机构的概念

机器中传递运动或转变运动形式的部分称为机构。机构通常

是由若干个零部件按照特定的组合形式结合在一起，或者输

出机械能，或者做出有用的机械功。

（2）产品与机构的相互关系

机构与产品的功能是一一对应的关系，产品有什么功能，就

一定会有一个机构帮助完成。如果这种对应关系反映在产品

和使用者之间，就表现为产品的所有功能都在操作界面的相

应位置表现出来，通过按键、开关、操纵杆等操纵器传递着

不同的功能信息，且每个操纵器后面都对应着一个机构，使

用者操纵任何一个，对应的机构就会完成相应的动作，实现

各种功能

1.2.4产品与材料

从产品设计的角度来看，我们对材料的认识应包括以下几方面：（1）了解常用材料的本质属性和工艺特点，并了解这些常用材料一般用来制作产品的哪些部分。

（2）了解常用材料的表面质感和固有色泽及常用的表面处理工艺。

（3）了解常用材料的市场价格，建立初步的材料成本控制意识。

只有较好地认识到了以上三点内容，在做设计时我们才能做到：（1）选择材料有正确的方向，如要设计一个装食品的容器，我们就会从那些无毒、无味、耐腐蚀、易清洗的材料中选择。

（2）能较好地控制产品表面材料的质感，达到最佳的视觉效果，如产品的表面需要亮光用什么材料、什么工艺，需要亚光用

什么材料、什么工艺，需要上色用什么材料、什么工艺等。

（3）自觉养成材料成本控制的好习惯，澄清材料用得越好设计就越到位的错误观念。在企业实际的产品开发项目中，对材

料成本的控制是非常严格的，做到恰到好处才是最到位。1.2.5产品与形态

（1）产品形态的概念

形态是指产品所具有的形状和由此形状所产生的内在的势

态。因此，真正意义上的产品形态是指产品外在的“形状”和

内在“神态”的有机结合，就像形容中国画一样，要做到“形

神兼备”。

（2）产品与形态的相互关系

我们在进行产品形态塑造时，并不能像雕塑家那样随心所欲、

海阔天空，一方面我们事先会做一些有关产品形态的调研和分

析，能了解一些消费者对形态的基本的心理预期；另一方面结

合我们前面所讨论的几个问题，无论是实现功能的机构，还是

支撑产品的结构，它们都要具备一定的形状，占据一定的空间，设计时如果抛开这些去谈产品的形态，无异于水中花、镜中月，没有丝毫的价值和意义。

在产品设计中对形态塑造的方法十分简单，既“分割”和“积

聚”。“分割”在形态表现上可以认为是“失去”或“分离”，

在体量上表现为“减少”。“积聚”在形态表现上可以认为是

“组合”或“合成”，在体量上表现为“增加”。

1.2.6产品与色彩

产品的色彩是指产品外观材料表现出来的颜色，色彩的来源主要有两个方面：

（1）材料的固有色，如木材、玻璃、石材、金属等材料表面的自然色泽及有色的塑料、橡胶等。

（2）通过表面镀涂工艺处理后产生的色彩和特殊质感，如喷漆形成的各种色彩，电镀形成的金属色泽等。

在实施色彩计划过程中要将商品化思想贯彻始终，用以指导产品色彩的选定。具体可以从以下几个方面考虑：

（1）符合企业形象的色彩应用。

（2）同一产品形态，用不同的色彩表现，形成产品纵向系列。

（3）不同产品成套配色，使用统一色彩与统一的装饰性细节，使各产品之间产生某种联系，形成横向系列。

（4）以色彩区分模块，体现产品的组合性能和功能分区。

（5）以优秀的设计作品为参考进行配色。

（6）关注流行色。

（7）对产品的消费人群进行色彩喜好分析。

（8）恰当、及时运用季节感的色彩。

在用色时应明确色彩是为产品的形态服务的，它要突出和加强形态，使形态更加富于表情，更加完美。因此，色彩与形态不能各自为政、自成体系，而应该相辅相成融为一体，具体的设计方法可参考以下几点：

（1）加强：用色彩加强形态的体积效果，如在产品的不同面上用不同的冷暖色处理，就会增强它的体积效果并能区分开

主次立面。

（2）丰富：用色彩丰富形态，以求加强效果。对形态比较单一的形象，可以利用不同形状的色块来改变造型效果，使形

态增加欣赏趣味和时尚美感。

（3）归纳：用色彩归纳、整理和概括形态，使形象单纯。如遇

产品造型十分复杂，为了谋求整体的统一，可以将色彩复

杂的形体概括为整体性很强的单纯色彩关系，以求收到单

纯、明快和大方的效果。

（4）对比：对于很小的形态，为了增加其感人的强度，可以运用强烈的色相对比和冷暖对比，以求达到预期的目的。因

此，在处理较小的形态时，往往使用强烈对比的色彩。

（5）划分：以产品的某一部分为界，用不同的色彩关系划分产品的不同部分，如在机床配色设计中，基座部分用明度低

的色彩，增加其稳定性，床身部分用明度高的色彩，则表

现得轻快、灵活。

（6）陪衬：用色彩可以烘托、陪衬和加强主体形象，使形象主次分明。主要手段就是用对比的方法来反衬，如运用明度

对比、彩度对比、面积对比等手段来达到预期的效果。1.3产品与人

1.3.1产品与人的关系

（1）产品与人的物质需求的关系

任何一件产品都是为了满足人们的某种需求而存在的，人们

不断涌现的新的需求，是各种新产品不断诞生的必要条件，

也是设计不竭的原动力。那些具有普遍意义和价值且有良好

市场前景的需求，通过与现有各种技术纵、横向的联系和研

究，被工程技术人员在实验室里经过反复的实验研究，获得

了符合功能需要的各项技术指标并具备了满足功能需要的

基本结构形式，最后通过产品设计人员创造性的设计活动，将其与人的使用、心理、审美等因素有机的结合起来，一个需求就这样变成了人们生活中一件赏心悦目的新产品

根据人们需求层次的不同或者解决需求程度的不同，我们可把产品设计分为改良设计和概念设计两大类。所谓改良设计就是在产品原有的基础上，对某些不足或存在的问题进行改进性设计，使之更完美。概念设计是根据某一类产品或某一项技术的现状和发展趋势，而提出的未来一个时期内产品所呈现的一种状态或理念，具有一定的超前性和预见性。（2）产品与人的精神需求的关系

一般来说产品的“美”至少包含两个显著的特征：一个是产品以其外在的感性形式所呈现的美，我们称为“形式美”；

另一个是产品以其内在结构的和谐、功能的完善、制造的精湛而呈现的美，我们称为“技术美”。形式美由于是外在的，易感受的，因而生动具体，有广泛的可理解性。而技术美则是通过结构关系、质量性能等多方面内在因素所显现出来的美，一般不易被人感知，因而具有一定的抽象性。在产品设计中只有把这两方面有机的结合，才能达到产品真正的美。在设计实践过程中应注意以下几方面的内容：

（1）深刻理解产品造型的形式美法则在设计中的作用及意义，并在实践中主动的应用和体会。

（2）注重设计实践，在实践中不断积累设计经验，丰富设计内

容，逐渐提高设计水平。

（3）掌握科学的设计方法，把握正确的设计规律。

（4）细心体验生活，积淀生活中所有美的东西，关注时尚动态，密切注意流行的最前沿。

（5）善于借鉴优秀的设计作品，虚心听取不同的设计意见，既不“闭门造车”，更不“夜郎自大”。

1.3.2产品中的人机工程学

（1）人机工程学的概念

人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和

心理学等方面的因素；研究人和机器及环境的相互作用；研

究在工作中、家庭生活中与休闲时怎么考虑人的健康、安全、

舒适和工作效率的科学。

（2）与产品设计密切相关的三个方面的内容

1）人体尺寸参数及其应用

研究人在动态和静态情况下的作业姿势及空间活动范围等，

为确定产品的各部分尺寸参数提供参考依据。

2）显示装置设计

研究人的视听觉特性及显示装置的类型和设计原则，为产品

显示界面的选型和布置提供设计依据和参考。

3）操纵装置设计

研究人体手足及人体施力与运动输出的特性，操纵器设计的

人机原则，常用操纵器的人机学要素及操纵与被操纵对象的

协调关系，为产品操纵器的选型及操纵界面的布置提供设计

依据和参考

1.4产品与环境

1.4.1产品与使用环境

通常情况下我们把产品使用的空间称为产品的使用环境，这其中主要包括使用环境的自然条件和使用环境的人文背景两个主要因素。使用环境的自然条件是在设计时首先考虑和必须满足的，使用环境的人文背景是指在自然条件相同的情况下，要重点考虑使用环境的人文特征和环境氛围。

1.4.2产品与社会环境

我们这里所讲的社会环境是指由自然环境、人造环境和社会文化共同构成的我们生存其中的现实的大环境。产品与社会环境的相互关系主要表现为：

（1）随着人类社会的不断发展，推动着产品不断向前发展，同时人们对产品的利用也促进了人类社会的进步。以电脑和应

用软件为基础发展起来的数控加工、三坐标测量和快速成型

等技术，建立了如柔性加工、逆向工程和虚拟设计等多种先

进的设计和加工方法，为产品设计开创了更为广阔的发展前

景。

（2）进入信息时代，人们的生活方式和消费方式都向着个性化、多元化的方向发展，产品传统的大批量的生产方式，也转变

为小批量、多品种，以适应社会环境不断的变化。

（3）产品已不仅仅是人们使用的工具，在很多情况下它还是人社会地位、身份和权力的象征。产品早已融入了我们生存的

社会环境，但同时它始终用一种特殊的视觉语言反映着社会

许多更深层次的内容。

（4）在产品创造着巨大的社会财富的同时，我们也应清醒地看到世界工业和经济的发展是以大量消耗资源和能源为代价

取得的。我们生存的自然环境在人类毫无节制的开发中，已

变得脆弱不堪，我们已经尝到了环境污染所带来的后果。第2章产品设计表现方法

教学目标：

学生通过对本章的学习，应初步认识并体验产品设计的各种表现方法，基本掌握在二维平面上表现三维空间的立体造型能力，同时初步培养学生的形象思维能力和对产品形态模型快速准确的塑造能力，为后一章节的应用做好准备。

2．1 表现方法在产品设计中的作用与意义

产品表现的意义通常是指采用某种具体的绘制或制作方式将其视觉化，形象生动的表现设计师对产品的构想，使观者能轻松、顺畅的理解设计师的创意。

2．1．1表现形式

通常情况下设计表现的内容主要包括以下几个方面：

（1）形态——形态是产品表现的首要因素，它能帮助我们快速的对产品的三维立体特征有一个较为完整和全面的认识，以

区别其它的立体形态。

（2）色彩——色彩是在近距离观察产品时仅次于形态的第二个视觉要素，颜色搭配不同，会使人们产生不同的心理感受，

从而会影响人们的审美取向，这是由色彩的基本属性决定

的。

（3）质感——不同的材料有着不同的质感，从而表现出不同的视觉个性。质感的作用与色彩非常相似，我们可以选择合适

的工具与方法，巧妙地表现出产品的各种质感，以体现不同

材料特有的品质。

（4）比例——比例主要是用来说明产品的部分与部分之间、整体与部分之间的尺寸关系，通过比例能使我们较为准确的感

受到各部分间的尺度关系和空间的体量大小。

从产品设计的整个设计流程及常用的设计手段来看，产品设计表现可以分为两大类：一是二维方面，即设计草图、效果图、工程图、电脑效果图等。二是三维方面，即形态模型、展示模型、样机、产品实物等。在设计过程中只有通过设计草图将设计构想基本明确的基础上，才能对设计方案进行进一步的完善，绘制更为详细的方案效果图、电脑效果图，工程图、制作展示模型或样机。

2．1．2作用与意义

设计表现的不同形式在设计过程中的主要作用分别体现在以下几个方面：

（1）设计草图：可以帮助我们记录每时每刻的创意，拓展设计

思路，通过对方案的筛选与整理，逐渐完善设计方案。

（2）效果图：比设计草图更精致，更真实的表达产品的形态、结构、尺度、材质、色彩等要素。适合于深入分析和与他人

进行交流和沟通。

（3）工程图：在产品设计中，是用来准确的表达组成产品的零部件的外形和结构尺寸及装配关系的图纸。能够指导生产和

检验产品，是设计师与工程师沟通的媒介。

（4）模型：充分体现产品的视觉感和触觉感，立体的展示设计创意和产品形态，同时可以帮助设计师检查体量、材料、线

条、色彩等的组织搭配的不足，对设计中不够合理的结构与

工艺及时修正或者重新设计。

2．2 投影图与工程字

2．2．1制图的基础知识

本节主要掌握以下几点基本内容：

（1）图纸的幅面和格式的有关规定

（2）绘图的比例

（3）图线及画法

（4）常用的绘图工具

2．2．2投影图

（1）基本视图

视图是从某一方向观察形体，以正投影的方法画出的反映形体

的形状和结构的图形。

（2）局部视图

对产品的某一局部进行观察和投影，所得到的视图叫局部视

图。

2．2．3工程字

（1）汉字。字体采用长仿宋体，字高与字宽的比约为3:2，要求横平竖直，字体端正，疏密得当，间隔均匀。

（2）数字。数字分直体和斜体两种。斜体字向右倾斜与垂直线夹角约15度左右。

（3）拼音字和英文字母。拼音字和英文字母也分直体和斜体两种，斜体字向右倾斜与垂直线夹角约15度左右。

2．3 快速表现技法

2．3．1快速表现的形式

快速表现技法又称设计草图，设计草图形式可概括为三大类，即：（1）线描草图

用铅笔或钢笔等工具以单线形式为主勾画产品内外轮廓和结

构的图形称为线描草图。线描草图是最为简练、快捷的表达方

式。

（2）明暗草图

在线描草图的基础上，加上明暗色调层次的表现，即成为明暗

形式的草图。这种形式比线描草图具有更强的表现力，可以传

达出较强的体积感、质感和空间感。

（3）淡彩草图

在线描草图的基础上，用明快的淡彩来表现一定的色彩关系或

配色方案的形式称为淡彩草图。和前两者相比，淡彩草图画面

更加丰富。表现时，应以简洁、明快和整体的色彩关系为原则，避免色彩的杂乱。

2．3．2学习方法

（1）先找一些透视书籍来认真学习，要深刻的理解透视的原理和基本方法，掌握空间形体的基本透视规律。

（2）练习画直线。要把线画的准确到位，首先练习画直线。水平线、竖直线和斜线在产品快速表现中最为常用，常用来表

达平面的中心线、边线等。直线练习要求用力均匀、快速、

准确，排线尽量均匀。

（3）练习画曲线。画曲线是一大难点，但认真练习绝没问题。

曲线练习包括圆、椭圆、抛物线和自由曲线的手绘练习。在

现代产品设计中，尤其是汽车设计中，曲线占有绝对重要的

地位。在家电类产品等一些日常用品设计中，常用曲线来表

现柔和的曲面和过渡等。另外，在按钮、圆角等细节表现中，

也要常常用到曲线。

（4）勤加练习，持之以恒。坚持每天进行一定量的手绘训练。

（5）循序渐进、由易到难、由简单到复杂、由临摹到设计表现，长期积累才能做到心到笔成。

2．3．3快速表现的图面元素

设计草图不单是具有记录和表达的功能，它同时还反映了设计

师对方案进行推敲和理解的过程。因此，设计草图上往往会出现主题名称、图像、文字的注释、尺寸的标注、色彩的思考、结构的推敲和局部视图的表达等各种内容，目的就是清楚地传达设计师的设计构思和想法。设计草图就是依靠文字与图像的恰当组合，使设计概念清楚的表现出来。

我们在绘制设计草图时，应以全方位的展现设计内容为前提，善用图纸的区域，增加辅助性的设计文字和不同视角和功能的视图，加强构想方案整体的视觉印象，帮助观者理解设计意图，如果一张图纸上只有一个孤零零的图像，会显得设计内容很单薄、很肤浅和不全面，整体缺乏应有的说服力。

2．4 渲染效果图

渲染效果图也被称为预想图，是对确定了式样的产品的形态、色彩、材质、肌理、功能结构以及整体形态与局部的和谐关系等方面，进行更为细致的表现，使组成产品的各要素都一目了然，使产品可视化的效果更加逼真。

2．4．1初识工具

常用的效果图表现工具主要包括：

（1）铅笔

（2）马克笔

（3）色粉笔

（4）彩色铅笔

（5）高光笔