摘要:经济的快速发展, 使得市场的竞争更为激烈, 同时工业产品也逐渐转为机电一体化产品、信息电子产品。这种电子信息化的发展促使企业在进行产品开发时, 要对工业设计的技术有所突破。正因为这样, 工业设计技术研究受到了很多学者的关注。随着计算机技术的飞速发展,计算机图形学, 计算机辅助设计等技术相继被研发,CAD(计算机辅助设计)/CAM(计算机辅助制造)的应用也逐步渗透到现代工业设计中。
关键词;工业设计;结合；计算机辅助技术；
目前计算机辅助工业设计已经成为自动化技术方面的研究热点。本文接下来将在前人研究的基础上进一步探讨计算机技术与工业设计的结合, 主要从计算机辅助工业设计涵义、计算机辅助工业设计技术发展状况以及未来的发展趋势三个方面进行讨论。
一、计算机辅助工业设计技术
计算机技术与工业设计的结合主要表现在计算机辅助造型技术、计算机辅助工业设计中的人机交互、智能技术和新型技术。
1.计算机辅助造型技术
计算机辅助造型技术经过将近多年的发展,已经逐步走向特征造型、变量化设计阶段, 而这一进步也使得实体模型逐步转向产品模型。与此同时, 对于产品模型生命周期中的信息共享以及各种数据之间的转换的研究也逐渐被关注, 并慢慢往这方面发展。对于计算机辅助造型的研究目前主要表现在造型的自由曲面的设计以及造型的草图的设计等方面。产品自由曲面设计的研究是整个计算机辅助设计的一个重要的方面, 该设计主要包括产品基本的表面设计、产品移动的特性和串通图形。自由曲面的设计直接影响着人们的审美观, 设计完美的曲面应该具有流畅的线条和全方位的旋转, 给人一种赏心悦目的感觉。
2.计算机辅助工业设计中的人机交互
人机交互的主要任务在于实现人与计算机之间的信息交互。人机交互的发展，历史并不长, 但是其所包含的内容, 像是人机交互界面, 虚拟仿真技术等都在工业设计等领域得到了广泛的应用。人机交互界面指的是人与计算机之间用于交互的操作界面。人机界面由传统的DOC 界面发展到现在的图形用户界面, 未来人机交互界面将向着自然和谐的人机交互界面发展。虚拟仿真技术是指利用计算机软硬件系统虚拟现实的世界, 设计是可以通过这个虚拟的世界通过人机交互完成产品的设计、验收等工作。
3.计算机辅助工业设计中的智能技术
智能技术一直是人类研究的热点, 智能手机、智能机器人等智能产品不断被推出和改进。目前, 智能计算机辅助设计已经有了一定程度的进展。智能化系统能对设计过程提供很大的便利, 特别是对于创造性思维和重复的人机交互, 智能技术显得尤为重要。在设计师进行创造性思维的设计时,需要将设计思路快速的转化为草图, 而这个过程相当的复杂, 需要设计师频繁的对计算机进行操作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果计算机能够根据设计师的想法自动的进行草图的绘制, 然后设计师再根据绘制的草图不断的进行调整和改进, 这对于设计师来说将是一件非常高效的事情。
4.计算机辅助设计中的新技术
拟现实就是利用计算机中的软硬件虚拟现实中的环境, 然后在虚拟的环境中进行各种工作, 目前已经得到了应用。神经网络是一种模仿动物的神经网络行为特征, 进行分布式并行信息处理的算法数学模型。神经网络系统较为复杂, 他先将信息概念化并用计算机符号进行表示,。。然后利用计算机软件进行推理和分析, 形成计算机指令进而执行。神经网络目前也被广泛应用到工业设计过程中。遗传算法是一种模拟自然进化过程进行最优解的求解算法, 这种算法相对来说操作简单一些。
二、计算机辅助工业设计技术发展趋势
1.现代工业设计的发展方向
当今任何一个国家,若其要在综合国力上取得优势地位,就必须在科学技术上取得优势,尤其要在高新技术产品的创新设计与开发能力上取得优势。否则,在强大的国际竞争压力下将难以生存,难以发展。以产品设计为核心的现代工业设计是跨越21世纪的设计。其发展方向应与产品设计制造的整体发展趋势保持一致,并在如下3个方面作出贡献:
①在创造性、发明性的探索性设计和创新性设计方面,要充分利用科技新成果,发挥设计师的最大潜能,以实现标新立异的设计创新;
②在以信息技术为代表的高科技应用方面,要充分利用各种新兴技术、新型材料、新式能源,并结合市场需求,以实现世界的又一次“工业大革命”;
③在工业设计与工程设计的一致性方面,要充分协调好设计的功能和形式2个方面的关系,使两者逐步走向融合,最终实现以人为核心、人机一体化的智能集成设计体系.
2.CAID的发展趋势
从工业设计的本身角度看,随着C AD、人工智能、多媒体、虚拟现实等技术的进一步发展,使得对设计过程必然有更深的认识,对设计思维的模拟必将达到新的境界。CAID将使工业设计朝着多元化、优化、一体化的方向发展,人机交互方式更加自然,创新设计的手段更为先进、有效。从整个产品设计与制造的发展趋势看,并行设计、协同设计、智能设计、虚拟设计、敏捷设计、全生命周期设计等设计方法代表了现代产品设计模式的发展方向。随着技术的进一步发展,产品设计模式在信息化的基础上,必然朝着数字化、集成化、网络化、智能化的方向发展。计算机辅助下的工业设计的发展趋势则必然与上述发展趋势相一致,最终建立统一的设计支撑模型.工业设计师与工程设计师逐步融合,走向统一化。
综上所述, 计算机作为一种辅助的工具应用到工业设计中是切实可行的, 并且其还有很大的发展空间。计算机的海量信息存储和分析能力能够帮助工业设计师获得更坚强的知识后盾, 并且计算机的空间表现能力可以帮设计者更准确的表达内心的设计理念
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论文作者:潘晓黎
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/13
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