基于球面调和映射的意象产品三维形态融合技术研究

摘要

随着技术的迅速发展和市场竞争的愈发激烈，产品设计和开发的方式各不相同，仅仅符合产品使用功能远不能满足消费者的需求，能够了解消费者的产品喜好以及帮助他们建立更加愉悦的产品造型是设计师和制造商面临的新挑战。对此，产品的造型在调动消费者情感上占据了非常重要的地位。关于产品造型及意象的研究，也受到了国内外学者的普遍关注。
　　本研究以意象产品形态出发，分析了消费者对于产品造型形态所形成的感性意象，运用球面调和映射的分析方法，提出了一种丰富产品形态的新方法。本研究一共包含三个阶段:
　　第一，运用感性工学方法提取样本及感性意象，并利用主成分分析法建立消费者感性意象与产品三维形态之间的关联程度，创建样本意象尺度分布图，确定实验样本形态;
　　第二，采用三维工程软件对确定的样本进行三维模型的建立，对其进行三角网格划分，提取网格化模型的表面数据结构，运用球面调和映射的分析方法对网格化的三维模型表面进行球面参数化，使之生成球面嵌入体模型，并对球面参数化数据进行提取;
　　第三，运用得到的球面嵌入体模型，建立两种不同产品三维形态表面上各个点的对应关系，利用线性插值方法得到更多的融合产品形态，设计计算机图形用户界面对融合产品的三维形态进行展示，分析融合产品形态所包含的意象，对本研究的创新点进行论证。
　　选取两个不同形态的汽车车身模型为实例进行研究，结果表明该方法对于产品形态的融合具有很好的适用性，在计算机辅助产品形态造型设计中将具有良好的应用前景。

目录

声明

摘要

插图索引

附表索引

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外研究现状

1．2．1 产品形态描述与意象分析

1．2．2 调和映射的研究

1．3 研究目的及意义

1．4 研究内容

第2章 理论基础

2．1 产品形态

2．1．1 形态

2．1．2 产品的形态

2．1．3 产品的形态与功能

2．2 产品意象与认知

2．2．1 意象的定义

2．2．2 意象的形成

2．2．3 产品的意象

2．2．4 产品意象的认知

2．3 调和映射

2．3．1 调和映射理论

2．3．2 调和映射的基本原理

2．3．3 球面调和映射概述

2．3．4 调和映射的应用

2．4 本章小结

第3章 产品意象挖掘及形态确定

3．1 研究流程

3．2 研究对象选择

3．3 研究对象感性意象分析

3．3．1 样本搜集

3．3．2 样本筛选—聚类分析

3．3．3 感性词汇的搜集和筛选

3．3．4 SD调查问卷制作

3．3．5 问卷调查结果

3．4 样本感性意象关联分析

3．4．1 感性意象因子分析

3．4．2 意象尺度创建及形态确定

3．5 本章小结

第4章 产品三维形态描述

4．1 研究流程

4．2 产品三维模型建立

4．3 产品三维形态表面数据结构

4．3．1 产品三维模型网格划分

4．3．2 产品三维模型表面数据结构提取

4．4 产品三维形态球面调和映射

4．4．1 产品三维模型球面参数化

4．4．2 产品三维模型球面参数化数据提取

4．5 本章小结

第5章 产品三维形态融合及意象分析

5．1 研究流程

5．2 产品三维形态表面点的对应关系创建

5．2．1 点的对应关系计算

5．2．2 融合的嵌入体模型生成

5．3 三维模型表面对应点插值

5．4 融合产品的三维形态展示及分析

5．4．1 融合的三维形态展示

5．4．2 融合的三维形态意象分析

5．5 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间所发表的学术论文