三维数字化人机设计与评价系统研究

讨论了计算机辅助工业设计过程中人机设计与评价问题,提出了三维数字化人机设计与评价子系统的构建想法。初步讨论了人机子系统功能、构成和交互方式,确定了该系统下4个子模块,即人机尺寸数据库和查询模块、用于模拟检测的三维人体模型库模块、人机特征部件库模块和人机设计评价模块。详细讨论了这4个模块结构、内容的构建和实现过程。最后,通过一款数控机床外型设计中人机设计实例分析了该系统在实际设计中的应用。

半坡彩陶文化基因提取与设计应用研究

文化元素在现有的产品设计中已普遍应用,但目前还没有系统的方法指导设计实践。针对半坡彩陶文化,基于遗传理论提取半坡彩陶文化基因;将基因工程原理引入设计过程,有助于丰富产品的视觉信息,提升产品设计方案质量,为构建其它文化风格的基因库提供参考。这一方法在半坡鱼调料瓶设计中得到了应用,结果显示,该方法能够有效提高产品的文化品味。

机电产品数字化工业设计多目标评价关键技术

论文从工业设计的理念和方法出发,阐述了计算机辅助技术进行机电产品数字化工业设计多目标评价的理论和方法。并以专家系统技术为基本框架构建了支持产品数字化设计的计算机辅助设计评价原型系统,确定了评价目标树,评价目标树模版库,评价目标库以及评价工具集等四个系统功能模块,并详细讨论了这四个模块结构、内容的构建和实现过程。为面向机电产品的数字化工业设计多目标评价提供了新思路、新方法。最后,通过产品实例验证了该技术在设计中的应用。

基于模糊评判的微型机床概念设计演绎方法研究

基于功能层次分析的机械产品概念设计方法,研究了一种针对微型机床的模糊综合评判方法。区别于以往在概念设计中的模糊评判方法,在从获取最初的原理解直至获得最优解的整个概念设计过程中均引入模糊评判算法。微型机床是是组成桌面式微型工厂的基础,其设计不同于普通的车床。详细描述了基于模糊评判的微型机床概念设计的基本思路和算法的组织,并以一个具体的实例进行了说明。该方法对解决概念设计过程中的运算量过大问题具有较高的参考及应用价值。

一种基于眼动追踪的产品用户需求获取方法

为提高用户需求获取的准确性,提出一种基于眼动追踪的产品设计用户需求获取方法。通过设计眼动实验,分析人眼对不同风格产品形态观察时的运动轨迹并得出实验数据。从心理学角度研究眼动实验参数与用户消费心理的联系,选出首次注视持续时间、首次注视时间、注视总次数、平均瞳孔直径四项参数构建用户需求获取指标评判体系。使用综合赋权法确定参数的权重,加权各样本并比较,最终确定用户需求。以手机设计的用户需求获取为案例对该方法进行了验证。

基于Web的虚拟旅游系统

结合认知心理学、旅游心理学的研究成果,分析网上虚拟旅游发展的现状,提出虚拟旅游系统的功能及技术需求,并在此基础上设计一套JSP模式架构的虚拟旅游系统。系统划分为虚拟场景漫游、交流讨论区、网上购物区、系统管理维护4等个功能模块,其中虚拟场景漫游是该系统的核心模块。针对Java3D技术在核心模块开发中的应用展开重点讨论。

一种获取重复绘制草图单元识别特征数据的方法

提出了一种草图识别特征数据分析结合图像边缘提取算法的方法,以得到设计师重复绘制草图单元的识别特征数据,从而完成重复绘制草图单元的识别。首先通过记录设计师绘制的所有草图数据,然后通过图像边缘提取算法提取出目标草图,再根据目标草图分析所有原始草图数据得到构成目标草图的原始草图序列,最后通过数据分析计算,得到该目标草图的草图识别特征数据。

面向色盲人群的计算机辅助色彩设计技术研究

通过分析现有色彩设计工具及面向色盲人群的色彩设计研究现状和不足,提出一套较全面的面向色盲人群的色彩设计问题软件系统解决策略,讨论了构建面向色盲人群的计算机辅助色彩设计系统的核心技术:建立色盲人群所见色彩与真实色彩的映射关系;基于面向色盲人群的色彩模型,建立面向色盲人群的选色器;建立色彩设计树进行设计评价。基于上述策略和技术,开发了面向色盲人群的计算机辅助色彩设计系统框架,并将该系统应用到产品设计之中。

基于三维色立体的计算机辅助色彩设计

通过分析现有色彩设计工具的研究现状和不足,提出了一套基于色立体的产品色彩设计策略。讨论了相关的关键技术:基于可视化色彩模型的自由选色;色立体调和规则功能函数实现的色彩调和;与色立体对应的色彩语义配置;体现色立体信息特征的色彩方案库构建与管理。基于上述策略和技术开发了基于三维色立体的计算机辅助色彩设计系统框架。

产品概念设计可制造性评价方法研究

随着新产品开发技术的发展,人们对产品使用性能和外观艺术的要求越来越高。但概念设计不仅仅体现艺术性,更应符合工业产品的制造特点和使用特性。认为产品概念设计方案的可制造性决定于概念设计的工业设计阶段,并针对工业设计因素建立概念设计评价体系。认为产品概念设计可制造性评价是一个多层次、多属性的决策问题,建立概念设计评价模型,并基于多属性决策的理论知识给予了解决。

基于透视反求的基本体素三维重构关键技术研究

研究了在一幅简单的透视图像中进行三维重构的方法。在对透视图像进行三维重构的过程中,从透视学的角度出发按照透视元素、基本体素、组合体素来逐步进行反求研究。在对透视元素点、线、面的透视反求中,从图形学的角度对其进行了基本的反求研究;对于有一定几何特征的基本体素BOX、圆球、圆柱、圆锥进行了详细的透视反求,给出了其相应的算法原理,并做了验证。

定制设计的产品形态设计系统研究

定制设计的产品形态设计,是产品三维数字化交互定制的重要组成部分。论文根据用户进行裁剪式定制个性化产品的特点,研究了定制设计的产品形态设计系统:产品模块的划分;产品模块库的构建;通过检索或拖动产品模块库的单个模块,实现模块自动拼装。基于CAXA实体设计开发了相应定制设计的产品形态设计原型系统,为产品形态设计个性化定制提供设计指导和辅助。

基于AHP-灰色聚类的飞机客舱内环境工业设计评价

飞机客舱内环境工业设计评价指标的因素较多,且存在不确定性和相对性,仅采用一种评价方法较难达到直观量化的要求。结合AHP(层次分析法)和灰色聚类方法,通过对飞机客舱内环境工业设计因素进行分析,建立层次化评价指标体系,量化出各层指标的权重,采用灰色聚类方法进行聚类,得出优劣值,从而分析设计方案的优劣情况。结果表明,方法在飞机客舱工业设计方案评价中具有适用性。

面向网络定制设计的虚拟人仿真

为实现适合网络定制设计的虚拟人仿真,提出基于 H-anim 的虚拟人仿真方法。根据 H-anim定义的关节骨架模型,实现了人体的参数化几何建模和关节动画仿真,结合行为模板、规则推理和实例推理构造了人体行为仿真系统。最后介绍了虚拟人仿真在网络家居定制设计中的具体应用。

产品工业设计可制造性评价方法研究

针对传统的产品工业设计流程存在的效率低、资源浪费、可制造性评价方法单一且客观性差等问题,设计并构建了一个融合工业设计属性内容的可制造性评价方法,并且给出了方法的具体结构及实施步骤。结合一种基于依赖型不确定语言有序加权几何(Dependent Uncertain Linguistic Ordered Weighted Geometric,DULOWG)算子的多属性群决策方法,建立工业设计可制造性评价模型,并基于多属性决策的理论知识进行了推理和验证。

机电产品数字化工业设计多目标评价系统研究

从工业设计的理念和方法出发,阐述了采用计算机辅助设计技术进行数字化工业设计多目标评价的理论和方法。并以专家系统技术为基本框架构建了支持产品数字化设计的计算机辅助设计评价原型系统,确定了评价目标树、评价目标树模板库、评价目标库以及评价工具集等4个系统功能模块,并详细讨论了这4个模块结构、内容的构建和实现过程。为数字化工业设计多目标评价提供了新思路、新方法。最后,通过产品实例验证了该技术在设计中的应用。

不同倾角弹射座椅对人体过载冲击力学分析

针对目前传统的小倾角及新兴的大后倾角弹射座椅,基于人体测量学相关数据,以50百分位数中国男性飞行员为例,建立简化人体模型并进行受力分析,求解人体在过载瞬间所受的弯矩及轴力,得出同等冲击水平下,大后倾角弹射座椅对人体冲击小于小倾角座椅的结论,并利用Jack软件进行模拟,验证了仿真计算所得数据的准确性。

基于Fuzzy-EM的应急通信车舱内环境设计评价研究

通过分析应急通信车舱内饰设计的因素,依据工业设计的理论与方法构建了应急通信车舱内环境设计评价指标体系。使用Fuzzy-EM综合评价法确定出各评价指标的权重,并建立了应急通信车舱内环境评价模型,实现了应急通信车舱内环境设计的科学评价。为了提高方案评价的效率,编制了应急通信车舱内环境设计评价系统软件并进行了验证。

基于CAXA平台的三维数字化人机检测技术研究

为解决产品开发过程中缺乏人机检测手段的问题,本文研究了工业设计过程涉及到的人机工程学内容,提出了一种新的人机检测技术,即在设计软件平台上建立人机检测模型库,用以帮助设计师对其设计进行人机合理性判断,并通过三维建模和软件编程的方法将人机检测模型库移植到数字化设计软件CAXA实体设计中,并且初步实现了这一设想。最后,通过产品实例验证了该技术在设计中的应用。

面向委托设计的多目标网络评价系统

在网络驱动的数字化工业设计的背景下,基于Web的评价策略将成为提高设计质量的重要一环。从工业设计评价理论出发,利用ASP技术和模糊评价理论构建了面向委托设计的多目标网络评价系统,将传统的评价策略移植于网络之上,大大提高了评价策略的应用面,为委托用户提供了更为理性,客观的方案选择方式;同时也为工业设计多目标评价提供了新的方法和思路。