计算机辅助产品设计方法PPT(共44页)
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【全版】计算机辅助—电脑辅具推荐PPT
• 手指无力、粗大运动障碍患者可使用什么键盘？
2）鼠标的调整评估
鼠标的配置建议也是根据个案的功能性动作表现，主要 考虑个案操作鼠标移动、左键按一下、左键快按两下与 拖曳动作的表现。配置鼠标优先级与键盘相似，建议先 试着调整一般市面上常见标准鼠标的摆放位置，并同时 考虑提供加强控制的设备（前臂支撑器）和鼠标属性的 设置，最后再考虑替代性鼠标。
沟通辅具适配
辅助技术教研室604# 张晓龙计算机辅助产品配置合适的电脑辅助器具 设计使用电脑的环境
• 配置原则原则是：由简单到繁杂，先提供合适的 稳定设备维持良好的使用姿势，再对标准键盘与 标准鼠标进行适度的调整，再选择使用替代性键 盘(如纯数字键盘)与替代性鼠标(如轨迹球），最后 才是考虑使用手部控制输入接口而使用其他特殊 输入设备（如头控式电脑操作仪）。
双手控制差者： Ａ移动：轨迹球、摇杆鼠标等； Ｂ点击：调整双击反应时间、特殊开关代替、 触摸手写屏等； Ｃ拖曳：左键改特殊开关，一手按压开关另一 手移动鼠标等。
无法用手操
大部分的个案都可以用手操作键盘，若个案 无法用手操作键盘，则必须进行身体功能评估来 决定身体的哪部位可以输入电脑（如头部、嘴巴、 足部等）或语音输入。
4、对配置辅具及环境的评估；
• 需评估的项目：
• 是否解决使用计算机的根本问题 • 是否有足够的效率 • 是否符合“计算机辅具适配原则” • 辅具是否可以长时间使用
训练使用辅具
• 训练使用辅具，一方面来评测辅具是否可以有效地使用，另 一方面看长时间使用会不会对使用者的身体有影响。可通过 以下方式训练辅具使用：
电脑操作姿势及辅具
1. 电脑的操作姿势以坐姿优先考虑：若无法独立维持坐姿平衡， 则可提供各种支持
• 可拆卸轮椅附加坐姿矫正辅助器； • 使用有靠背或有扶手的一般座椅； • 使用特殊座椅，如轮椅或摆位椅； • 使用身体固定带，如胸部固定带H带。
2）鼠标的调整评估
鼠标的配置建议也是根据个案的功能性动作表现，主要 考虑个案操作鼠标移动、左键按一下、左键快按两下与 拖曳动作的表现。配置鼠标优先级与键盘相似，建议先 试着调整一般市面上常见标准鼠标的摆放位置，并同时 考虑提供加强控制的设备（前臂支撑器）和鼠标属性的 设置，最后再考虑替代性鼠标。
沟通辅具适配
辅助技术教研室604# 张晓龙计算机辅助产品配置合适的电脑辅助器具 设计使用电脑的环境
• 配置原则原则是：由简单到繁杂，先提供合适的 稳定设备维持良好的使用姿势，再对标准键盘与 标准鼠标进行适度的调整，再选择使用替代性键 盘(如纯数字键盘)与替代性鼠标(如轨迹球），最后 才是考虑使用手部控制输入接口而使用其他特殊 输入设备（如头控式电脑操作仪）。
双手控制差者： Ａ移动：轨迹球、摇杆鼠标等； Ｂ点击：调整双击反应时间、特殊开关代替、 触摸手写屏等； Ｃ拖曳：左键改特殊开关，一手按压开关另一 手移动鼠标等。
无法用手操
大部分的个案都可以用手操作键盘，若个案 无法用手操作键盘，则必须进行身体功能评估来 决定身体的哪部位可以输入电脑（如头部、嘴巴、 足部等）或语音输入。
4、对配置辅具及环境的评估；
• 需评估的项目：
• 是否解决使用计算机的根本问题 • 是否有足够的效率 • 是否符合“计算机辅具适配原则” • 辅具是否可以长时间使用
训练使用辅具
• 训练使用辅具，一方面来评测辅具是否可以有效地使用，另 一方面看长时间使用会不会对使用者的身体有影响。可通过 以下方式训练辅具使用：
电脑操作姿势及辅具
1. 电脑的操作姿势以坐姿优先考虑：若无法独立维持坐姿平衡， 则可提供各种支持
• 可拆卸轮椅附加坐姿矫正辅助器； • 使用有靠背或有扶手的一般座椅； • 使用特殊座椅，如轮椅或摆位椅； • 使用身体固定带，如胸部固定带H带。
第三篇__计算机辅助产品设计方法(1)_(2)
2021/1/15
计算机辅助产品设计的方法
3
1. 概述
计算机辅助产品设计系统
以计算机硬件、软件为支持环境，用 先进的设计方法，通过各个功能模块实现 对产品的描述、计算、分析、优化、绘图、 工艺设计。以及对各类数据的存储、传递、 加工功能。在运行过程中，结合人的经验、 知识及创造性，形成人机交互、各尽所长、 紧密配合的系统。
2021/1/15
计算机辅助产品设计的方法
7
描述型设计过程模型（French模型）
用户需求 问题分析 问题定义 概念设计
选定的原理解 技术设计 详细设计
问题分析--对待设计的对象定义、确 定各种约束、标准及可用资源等。
概念设计--要产生多个原理解，并经 评价选定一个或几个可行的原理解。
技术设计--要完成产品的总体结构设 计。如有几个可行方案，还须最后确 定一个方案。
2. 概念设计建模技术
计算机辅助概念设计的核心，主要是从概念设 计的方法和过程性出发，研究面向概念设计的产 品模型和过程模型的建立方法。研究面向产品级 和全生命周期的概念设计建模技术。
2021/1/15
计算机辅助产品设计的方法
24
3.3计算机辅助概念设计的关键技术
基于UG/WAVE的产品参数化建模技术
2021/1/15
计算机辅助产品设计的方法
26
3.3 基于知识的产品创新设计
基于知识的产品创新设计是知识过 程与产品设计相结合的产物，它依赖于 知识系统的推广和知识的重用，解决基 于知识的产品设计等问题。
知识：手册、技能、经验、原理和规范。
计算机辅助概念设计过程本质上是一个推理与
决策的过程。
2021/1/15
功能描述的抽象程度越高，其概念设计 的求解空间就越大，涉及结果的创新性就 越高，知识、技术含量就越高。
CADCAM技术第三章算机辅助产品设计方法
•4、产品设计的可视化技术
• CAD软件提 供了曲面造型、 色彩、光照渲染 等可视化技术。
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CADCAM技术第三章算机辅助产品 设计方法
•4、产品设计的可视化技术
• CAD软件提 供了曲面造型、 色彩、光照渲染 等可视化技术。
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CADCAM技术第三章算机辅助产品 设计方法
•任务规划阶段
•需求分析 •可行性论证 •制定任务书
•概念设计阶段
•实质：功能原理 •设计
•确定设计方案
•结构设计阶段 •结构草图设计 •确定装配草图
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•定型生产阶段
•用户试用 •设计定型 •投入生产
•详细设计阶段
•零部件设计 •实验、改进 •绘制技术图样
•设计过程符合计算机系统化、程
方法
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•1、产品功能、原理、结 构等
•2、制造、成本等 •3、设计师间的协作
•研究创新技 法
CADCAM技术第三章算机辅助产品 设计方法
•2、计算机辅助概念设计
•美学设计
➢产品除了满足人们的使用功能要求 外，还要适应使用者的美学感觉，满 足人们的心理需求。
➢产品的造型、质感、色彩等给人的 感官感受常常会起到出人意料的作用。
CADCAM技术第三章算机辅助产品 设计方法
•个人飞行 器
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• 任何由人类制造、能飞离地面、在空 间飞行并由人来控制的提供给个人使用的 飞行物。随着飞行器普及，个人飞行器必 然是未来发展方向。轻巧，灵活的低空， 低速飞行器将是个人飞行器的发展方向。
CADCAM技术第三章算机辅助产品 设计方法
CADCAM技术第三章算机辅助产品 设计方法
第三章 计算机辅助产品设计方法jpPPT课件
结构 设计 阶段
Y 确定产品装配草图
绘制技术样图 工艺规程设计
性能试验 用户使用 N 鉴定通过？
Y 设计定型 生产规划 生产制造
产品 结束
详细 设计 阶段
定型 生产 阶段
13
3.21设计过程及其阶段划分
1. 任务规划阶段
开始
需求 分析
可行性 分析
制定设计 任务书
任务规划阶段要进行需求分析、市场预测、可 行性分析，根据企业内部地发展目标、现有设备能 力及科研成果等，确定设计参数及约束条件，最后 明确详细地设计要求作为设计、评价和决策的依据， 制定设计任务书。
8
3.1 概述－计算机辅助产品设计
❖ 从计算机科学的角度看，设计过程是一个关于产品信息 的产生、处理、交换和管理的过程。
计算机辅助产品设计系统以计算机硬件、软件为支持环 境，采用先进的设计方法，通过各个功能模块实现对产 品的描述、计算、分析、优化、绘图、工艺设计。
它克服了传统手工设计的缺陷，充分利用计算机高速、 准确、高效的计算功能，图形处理、文字处理功能，以 及对各类数据的存储、传递、加工功能，在运行过程中， 结合人的经验、知识及创造性，形成一个人机交互、各 尽所长、紧密配合的系统。
河北工业大学
第三章 计算机辅助产品设计的方法
机械工程学院－江屏
1
整体概述
概况一
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概况二
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概况三
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2
第三章计算机辅助产品设计的方法
1. 概述 2. 计算机辅助设计过程分析 3. 计算机辅助概念设计 4. 参数化与模块化设计 5. 产品设计的可视化技术
Y 确定产品装配草图
绘制技术样图 工艺规程设计
性能试验 用户使用 N 鉴定通过？
Y 设计定型 生产规划 生产制造
产品 结束
详细 设计 阶段
定型 生产 阶段
13
3.21设计过程及其阶段划分
1. 任务规划阶段
开始
需求 分析
可行性 分析
制定设计 任务书
任务规划阶段要进行需求分析、市场预测、可 行性分析，根据企业内部地发展目标、现有设备能 力及科研成果等，确定设计参数及约束条件，最后 明确详细地设计要求作为设计、评价和决策的依据， 制定设计任务书。
8
3.1 概述－计算机辅助产品设计
❖ 从计算机科学的角度看，设计过程是一个关于产品信息 的产生、处理、交换和管理的过程。
计算机辅助产品设计系统以计算机硬件、软件为支持环 境，采用先进的设计方法，通过各个功能模块实现对产 品的描述、计算、分析、优化、绘图、工艺设计。
它克服了传统手工设计的缺陷，充分利用计算机高速、 准确、高效的计算功能，图形处理、文字处理功能，以 及对各类数据的存储、传递、加工功能，在运行过程中， 结合人的经验、知识及创造性，形成一个人机交互、各 尽所长、紧密配合的系统。
河北工业大学
第三章 计算机辅助产品设计的方法
机械工程学院－江屏
1
整体概述
概况一
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概况二
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概况三
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2
第三章计算机辅助产品设计的方法
1. 概述 2. 计算机辅助设计过程分析 3. 计算机辅助概念设计 4. 参数化与模块化设计 5. 产品设计的可视化技术
第三章 计算机辅助产品设计方法(2) (2)
X’
Y’
Z’ 1
= (x,y,z,1) T
其中 T =
5.2 图形变换技术（八）
产生透视 投影变换
5.2 图形变换技术（八）
三维图形的比例变换
5.2 图形变换技术（一）
窗视变换的“裁剪”技术：
当操作者选择了一个窗口，计算机是如何找到窗口 内目标与窗口外图形间的分界线的？它采用的就是“裁 剪”技术。
裁剪过程为（编码法）：
① 给裁剪对象编码； ② 对编码做逻辑乘法； ③ 用逻辑乘的结果作判断并进行求交计算。
5.2 图形变换技术（一）
窗视变换的“裁剪”技术：
第三章 计算机辅助产品设计的方法
1. 概述 2. 计算机辅助设计过程分析 3. 计算机辅助概念设计 4. 参数化与模块化设计 5. 产品设计的可视化技术
5. 产品设计的可视化技术
为方便人类进行产品设计的评价和决 策工作，计算机辅助产品设计系统应具备 相关的设计信息和设计过程可视化的基本 功能。需要将与产品相关的结构信息科学 计算以及实验数据等表现为人的视觉可以 感受的计算机图像，即实现产品设计的可 视化。
5. 产品设计的可视化技术
1. 图形生成技术与算法 2. 图形变换技术
3. 真实感图形显示技术
4. 数据可视化技术 5. 虚拟现实技术
5.1 图形生成技术与算法
计算机图形技术是CAD/CAM的重要 组成部分。它的发展有利推动CAD/CAM 的研究和发展，为CAD/CAM提供了高效 的工具和手段；而CAD/CAM的发展又不 断对其提出新的要求和设想，因此 CAD/CAM的发展与计算机图形技术的发 展有着密不可分的关系。
5.2 图形变换技术（五）
旋转变换
图形的每一个点绕一个固定点按相同的方向、相 同的旋转角度所得到的变换。 二维图形绕原点旋转α角变换矩阵：
Y’
Z’ 1
= (x,y,z,1) T
其中 T =
5.2 图形变换技术（八）
产生透视 投影变换
5.2 图形变换技术（八）
三维图形的比例变换
5.2 图形变换技术（一）
窗视变换的“裁剪”技术：
当操作者选择了一个窗口，计算机是如何找到窗口 内目标与窗口外图形间的分界线的？它采用的就是“裁 剪”技术。
裁剪过程为（编码法）：
① 给裁剪对象编码； ② 对编码做逻辑乘法； ③ 用逻辑乘的结果作判断并进行求交计算。
5.2 图形变换技术（一）
窗视变换的“裁剪”技术：
第三章 计算机辅助产品设计的方法
1. 概述 2. 计算机辅助设计过程分析 3. 计算机辅助概念设计 4. 参数化与模块化设计 5. 产品设计的可视化技术
5. 产品设计的可视化技术
为方便人类进行产品设计的评价和决 策工作，计算机辅助产品设计系统应具备 相关的设计信息和设计过程可视化的基本 功能。需要将与产品相关的结构信息科学 计算以及实验数据等表现为人的视觉可以 感受的计算机图像，即实现产品设计的可 视化。
5. 产品设计的可视化技术
1. 图形生成技术与算法 2. 图形变换技术
3. 真实感图形显示技术
4. 数据可视化技术 5. 虚拟现实技术
5.1 图形生成技术与算法
计算机图形技术是CAD/CAM的重要 组成部分。它的发展有利推动CAD/CAM 的研究和发展，为CAD/CAM提供了高效 的工具和手段；而CAD/CAM的发展又不 断对其提出新的要求和设想，因此 CAD/CAM的发展与计算机图形技术的发 展有着密不可分的关系。
5.2 图形变换技术（五）
旋转变换
图形的每一个点绕一个固定点按相同的方向、相 同的旋转角度所得到的变换。 二维图形绕原点旋转α角变换矩阵：
计算机辅助设计之产品设计建模基础教程 PPT
需要注意的是使用改命令的前提是必须是闭合的并且是同一平面内的曲 线，当选取开放或空间曲线来执行此命令时，命令栏会提示创建曲面出 错的原因
计算机辅助设计Ⅱ--产品外观设计
曲面(Surface)
平面 （plane) 菜单：Surface > Plane > Corner to Corner 命令： Plane 说明： 生成一矩形平面，
计算机辅助设计Ⅱ--产品外观设计
曲线(Curve)
常用工具
Circle 根据半径绘制圆形。 菜单 :Curve 〉 Circle 〉 Center, Radius 命令 :Circle 操作: 先输入圆心 , 再输入半径值或者直接拖动鼠标,在合适位置单击左键。
参数： ( 垂直 直径 三点 正切 环绕曲线 )
常用工具
Rhinoceros 建模（I）—— 曲线
控制点绘制曲线与内差点绘制曲线的区别
•
模型文件：1.控制点曲线&内插点
4
曲线
曲线的连续性
Rhinoceros 建模（I）—— 曲线连续性
相交连续G0——曲线相交 相切连续G1——相切（交点曲率方向一致，大小不一） 曲率连续G2——曲率线相交
曲率梳：
1. 选取第一条要建立斜角的曲线 (距离=1,1 组合=否 修剪=是 ） 2. 选取第二条要建立斜角的曲线 (距离= 1, 1 组合=否 修剪=是 ）
距离：两条曲线的交点与曲线斜角点之间的距离
计算机辅助设计Ⅱ--产品外观设计
曲线(Curve)
常用工具
偏移曲线 （Offset Curve） 菜单 : Curve 〉 Offset 命令 : Offset
计算机辅助设计Ⅱ--产品外观设计
曲线(Curve)
计算机辅助设计Ⅱ--产品外观设计
曲面(Surface)
平面 （plane) 菜单：Surface > Plane > Corner to Corner 命令： Plane 说明： 生成一矩形平面，
计算机辅助设计Ⅱ--产品外观设计
曲线(Curve)
常用工具
Circle 根据半径绘制圆形。 菜单 :Curve 〉 Circle 〉 Center, Radius 命令 :Circle 操作: 先输入圆心 , 再输入半径值或者直接拖动鼠标,在合适位置单击左键。
参数： ( 垂直 直径 三点 正切 环绕曲线 )
常用工具
Rhinoceros 建模（I）—— 曲线
控制点绘制曲线与内差点绘制曲线的区别
•
模型文件：1.控制点曲线&内插点
4
曲线
曲线的连续性
Rhinoceros 建模（I）—— 曲线连续性
相交连续G0——曲线相交 相切连续G1——相切（交点曲率方向一致，大小不一） 曲率连续G2——曲率线相交
曲率梳：
1. 选取第一条要建立斜角的曲线 (距离=1,1 组合=否 修剪=是 ） 2. 选取第二条要建立斜角的曲线 (距离= 1, 1 组合=否 修剪=是 ）
距离：两条曲线的交点与曲线斜角点之间的距离
计算机辅助设计Ⅱ--产品外观设计
曲线(Curve)
常用工具
偏移曲线 （Offset Curve） 菜单 : Curve 〉 Offset 命令 : Offset
计算机辅助设计Ⅱ--产品外观设计
曲线(Curve)
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医疗器械产品的色彩主调 是白色或纯度比较低的蓝 色、紫色和灰色调
矿山机械则是以黄色调为 主等
2、计算机辅助概念设计
美学设计
材质
在产品造型处理上，要体现构成产 品的材料本身所特有的合理的美学元素， 体现材料运用的科学性和生产工艺的先 进性，求得外观造型中形、色、质的完 美统一。
要求吻合
材料属性
体现美感
尺寸驱动的几 何模型为基础
模块化设计
对产品进行功能分析的基础上，划
分并设计出一系列相对通用的功能模 块，通过模块的选择和组合可以构成 不同功能或相同功能不同性能、不同 规格的产品。
4、产品设计的可视化技术
概念图形显示
概念设计
数据、信
详细设计
息管理 CAD/CAM系统
工程分析
……
加工控制管理
网格模型显示
4、产品设计的可视化技术
CAD软件提 供了曲面造型、 色彩、光照渲染 等可视化技术。
5、创意产品和产品概 念设计实例
表面上看完全就是一个木块，实际上它确实由一张张便签纸组 成。当你撕下一张写起来很有质感的便签纸后，它仍然还能够保
持一块木头的感觉。
这款路由器被做成花瓶的样子，不仅提供有普通 路由器的全部功能（一排接线口就在花瓶上），而且 造型美观还可以当作花瓶来使用，插上喜欢的花瞬间 给书房平添一抹亮色，既实用又不失情趣。
把公车上的拉手做成手表的样子，保证安 全的同时还可以“试戴”一下。这样充满创意 的广告一定会令你印象更加深刻。
这款名为Cocoon（蚕茧）的新型帐篷就借鉴了蚕茧的设 计，由于悬挂在树上，可以避免与地面接触，同时配合保温 材料的设计，可以在一些特殊情况下不方便使用帐篷时应急 之用。保温材料的设计也可以保证使用者不受恶劣天气的影 响。
这张桌子横竖造型不同，功能也不一样：站起来 是一个笔记本专用的电脑桌，卧倒了又是一个迷你茶 几，还可以放一些书籍杂志。对单身一族而言，这种 一物多用的家具堪称极品。
立陶宛设计师Andrius Pocius设计的这款模块书报 架，每款拼板的形状和图案都像是不规则的书，通过 板子上的插孔可以获得不同的宽度和高度，根据需要 组合成不同的布局。
1、比例与尺度
2、均衡与稳定
3、统一与变化
2、计算机辅助概念设计
美学设计
色彩
通过色彩显示产品功能 首要任务
• A 色彩配合应有色彩主调 • B 创造使用中的和谐 • C 创造性的合理体现光、影、
色的关系 • D 专注于颜色肌理，处理好
颜色与材质肌理的关系
2、计算机辅助概念设计
美学设计
色彩
机械类产品的色彩主调往 往是蓝色
2、计算机辅助概念设计
美学设计材质色彩来自产品造 型设计形态
2、计算机辅助概念设计
美学设计
形态
是产品设计借以表达 思想感情、传递信息，以 及满足人们的视觉评价、 使用需求的重要媒介之一。
任何设计最终都将物化为形态， 是人们认识、使用产品的根本。
2、计算机辅助概念设计
美学设计
形态美的基本美学原则：
形态
➢ 设计创新技术 ➢ 并行和协同概念设计技术
产品模型和过 程模型的建立 方法
1、产品功能、原理、结 构等
2、制造、成本等 3、设计师间的协作
研究创新技 法
2、计算机辅助概念设计
美学设计
➢产品除了满足人们的使用功能要求 外，还要适应使用者的美学感觉，满 足人们的心理需求。
➢产品的造型、质感、色彩等给人的 感官感受常常会起到出人意料的作用。
1、计算机辅助设计过程分析
设计类型
功能设计
任务所占比重
任 布局设计 务
性 质
参数设计
公差设计
新设计
适应性设计 参数化设计
1、计算机辅助设计过程分析
计算机应用的必要性
产品结构功 能设计阶段
新设计比重很小
产品工艺过 程设计阶段
人工效率低、工作繁琐
产品加工制 造阶段
加工停留时间短，流通时间长
2、计算机辅助概念设计
数控轨迹输出
应力应变图形等
加工模拟过程
模拟仿真动画
可视化技术
4、产品设计的可视化技术
CAD软件提 供了曲面造型、 色彩、光照渲染 等可视化技术。
4、产品设计的可视化技术
CAD软件提 供了曲面造型、 色彩、光照渲染 等可视化技术。
4、产品设计的可视化技术
CAD软件提 供了曲面造型、 色彩、光照渲染 等可视化技术。
计算机辅助产品设计方法
概述
设计
设计者根据生产和生活的需要，通过思维、规 则、分析和决策过程，最终把设想变为现实的技术 方案。
本质 创新 过程 创造性思维过程
目的 寻求满足用户需求的最佳方案
概述
研究计算机辅助产品设计方法
A
探讨计算机应用的必要性
B
研究产品概念设计的创新
C
产品设计的可变性继承性
D
可视化技术等CAD相关技术
概念设计定义
在确定任务后，通过抽象化，拟定功能结构， 寻求适当的作用原理及其组合等，确定出基本求解 途径，得出求解方案的设计工作。
新产品设计
创新
产品概念
设计过程的早期阶段
2、计算机辅助概念设计
关键技术
基于设计目标和 知识的原理方案 求解
➢ 原理方案设计技术 —— 关键
➢ 概念设计建模技术 —— 核心
加工工艺
3、参数化设计和模块化设计
为了快速响应市场和用户 对新产品的需求，必须尽量缩 短新产品的研制周期，最大限 度的利用已有设计成果，修改 不合要求的部分是最快速、最 有针对性的方法。
参数化、变量化、 模块化设计
3、参数化设计和模块化设计
参数化设计 变量化设计
可更改尺寸约束
可更改尺寸约 束和拓扑关系
把自行车的前轮换成超市的购物车。 骑着这样一部怪异的自行车去购物一定会 引来不少的侧目。
这款酒杯音箱不单只音箱本身是酒杯造型，就连 数码扩音机也是个酒桶，而且内置一组LED灯以增添饮 料的吸引力。这台4瓦特的酒桶音响足以填满一整间房 子的音韵，正式名字是迷你清音响系统DT-SA101，目 前只有日本有卖，售价240美元。
这款收纳 架利用起伏的 坡面盛住各种 小东西，不仅 收纳书房里看 起来杂乱无章 的小物件以节 约空间彰显整 洁，而且形式 也很新颖，犹 如心电图的一 段让人心跳。
1、计算机辅助设计过程分析
计算机应用的可行性
任务规划阶段
需求分析 可行性论证 制定任务书
概念设计阶段
实质：功能原理 设计
确定设计方案
结构设计阶段 结构草图设计 确定装配草图
定型生产阶段
用户试用 设计定型 投入生产
详细设计阶段
零部件设计 实验、改进 绘制技术图样
设计过程符合计算机系统化、程式 化工作性质。
矿山机械则是以黄色调为 主等
2、计算机辅助概念设计
美学设计
材质
在产品造型处理上，要体现构成产 品的材料本身所特有的合理的美学元素， 体现材料运用的科学性和生产工艺的先 进性，求得外观造型中形、色、质的完 美统一。
要求吻合
材料属性
体现美感
尺寸驱动的几 何模型为基础
模块化设计
对产品进行功能分析的基础上，划
分并设计出一系列相对通用的功能模 块，通过模块的选择和组合可以构成 不同功能或相同功能不同性能、不同 规格的产品。
4、产品设计的可视化技术
概念图形显示
概念设计
数据、信
详细设计
息管理 CAD/CAM系统
工程分析
……
加工控制管理
网格模型显示
4、产品设计的可视化技术
CAD软件提 供了曲面造型、 色彩、光照渲染 等可视化技术。
5、创意产品和产品概 念设计实例
表面上看完全就是一个木块，实际上它确实由一张张便签纸组 成。当你撕下一张写起来很有质感的便签纸后，它仍然还能够保
持一块木头的感觉。
这款路由器被做成花瓶的样子，不仅提供有普通 路由器的全部功能（一排接线口就在花瓶上），而且 造型美观还可以当作花瓶来使用，插上喜欢的花瞬间 给书房平添一抹亮色，既实用又不失情趣。
把公车上的拉手做成手表的样子，保证安 全的同时还可以“试戴”一下。这样充满创意 的广告一定会令你印象更加深刻。
这款名为Cocoon（蚕茧）的新型帐篷就借鉴了蚕茧的设 计，由于悬挂在树上，可以避免与地面接触，同时配合保温 材料的设计，可以在一些特殊情况下不方便使用帐篷时应急 之用。保温材料的设计也可以保证使用者不受恶劣天气的影 响。
这张桌子横竖造型不同，功能也不一样：站起来 是一个笔记本专用的电脑桌，卧倒了又是一个迷你茶 几，还可以放一些书籍杂志。对单身一族而言，这种 一物多用的家具堪称极品。
立陶宛设计师Andrius Pocius设计的这款模块书报 架，每款拼板的形状和图案都像是不规则的书，通过 板子上的插孔可以获得不同的宽度和高度，根据需要 组合成不同的布局。
1、比例与尺度
2、均衡与稳定
3、统一与变化
2、计算机辅助概念设计
美学设计
色彩
通过色彩显示产品功能 首要任务
• A 色彩配合应有色彩主调 • B 创造使用中的和谐 • C 创造性的合理体现光、影、
色的关系 • D 专注于颜色肌理，处理好
颜色与材质肌理的关系
2、计算机辅助概念设计
美学设计
色彩
机械类产品的色彩主调往 往是蓝色
2、计算机辅助概念设计
美学设计材质色彩来自产品造 型设计形态
2、计算机辅助概念设计
美学设计
形态
是产品设计借以表达 思想感情、传递信息，以 及满足人们的视觉评价、 使用需求的重要媒介之一。
任何设计最终都将物化为形态， 是人们认识、使用产品的根本。
2、计算机辅助概念设计
美学设计
形态美的基本美学原则：
形态
➢ 设计创新技术 ➢ 并行和协同概念设计技术
产品模型和过 程模型的建立 方法
1、产品功能、原理、结 构等
2、制造、成本等 3、设计师间的协作
研究创新技 法
2、计算机辅助概念设计
美学设计
➢产品除了满足人们的使用功能要求 外，还要适应使用者的美学感觉，满 足人们的心理需求。
➢产品的造型、质感、色彩等给人的 感官感受常常会起到出人意料的作用。
1、计算机辅助设计过程分析
设计类型
功能设计
任务所占比重
任 布局设计 务
性 质
参数设计
公差设计
新设计
适应性设计 参数化设计
1、计算机辅助设计过程分析
计算机应用的必要性
产品结构功 能设计阶段
新设计比重很小
产品工艺过 程设计阶段
人工效率低、工作繁琐
产品加工制 造阶段
加工停留时间短，流通时间长
2、计算机辅助概念设计
数控轨迹输出
应力应变图形等
加工模拟过程
模拟仿真动画
可视化技术
4、产品设计的可视化技术
CAD软件提 供了曲面造型、 色彩、光照渲染 等可视化技术。
4、产品设计的可视化技术
CAD软件提 供了曲面造型、 色彩、光照渲染 等可视化技术。
4、产品设计的可视化技术
CAD软件提 供了曲面造型、 色彩、光照渲染 等可视化技术。
计算机辅助产品设计方法
概述
设计
设计者根据生产和生活的需要，通过思维、规 则、分析和决策过程，最终把设想变为现实的技术 方案。
本质 创新 过程 创造性思维过程
目的 寻求满足用户需求的最佳方案
概述
研究计算机辅助产品设计方法
A
探讨计算机应用的必要性
B
研究产品概念设计的创新
C
产品设计的可变性继承性
D
可视化技术等CAD相关技术
概念设计定义
在确定任务后，通过抽象化，拟定功能结构， 寻求适当的作用原理及其组合等，确定出基本求解 途径，得出求解方案的设计工作。
新产品设计
创新
产品概念
设计过程的早期阶段
2、计算机辅助概念设计
关键技术
基于设计目标和 知识的原理方案 求解
➢ 原理方案设计技术 —— 关键
➢ 概念设计建模技术 —— 核心
加工工艺
3、参数化设计和模块化设计
为了快速响应市场和用户 对新产品的需求，必须尽量缩 短新产品的研制周期，最大限 度的利用已有设计成果，修改 不合要求的部分是最快速、最 有针对性的方法。
参数化、变量化、 模块化设计
3、参数化设计和模块化设计
参数化设计 变量化设计
可更改尺寸约束
可更改尺寸约 束和拓扑关系
把自行车的前轮换成超市的购物车。 骑着这样一部怪异的自行车去购物一定会 引来不少的侧目。
这款酒杯音箱不单只音箱本身是酒杯造型，就连 数码扩音机也是个酒桶，而且内置一组LED灯以增添饮 料的吸引力。这台4瓦特的酒桶音响足以填满一整间房 子的音韵，正式名字是迷你清音响系统DT-SA101，目 前只有日本有卖，售价240美元。
这款收纳 架利用起伏的 坡面盛住各种 小东西，不仅 收纳书房里看 起来杂乱无章 的小物件以节 约空间彰显整 洁，而且形式 也很新颖，犹 如心电图的一 段让人心跳。
1、计算机辅助设计过程分析
计算机应用的可行性
任务规划阶段
需求分析 可行性论证 制定任务书
概念设计阶段
实质：功能原理 设计
确定设计方案
结构设计阶段 结构草图设计 确定装配草图
定型生产阶段
用户试用 设计定型 投入生产
详细设计阶段
零部件设计 实验、改进 绘制技术图样
设计过程符合计算机系统化、程式 化工作性质。