基于视觉意象的数控车床外观造型设计
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摘要：本文以数控车床为设计研究对象，选取典型数控车床外观造型意象词汇进行分析，获取数控车床的主要造型特征要素，在此基础上应用文献分析等方法，选取车床照片为样本，对应归纳出不同视觉意象对车床外观造型设计趋势的影响，解析视觉认知与数控车床外观造型之间的关系，并指导数控车床外观造型设计得出新的数控机床造型，从而为数控机床的造型设计研究提供借鉴。
关键词：视觉认知;造型设计;数控车床;感性意象
中图分类号：TB472文献标识码：A
文章编码：1672-7053（2020）01-0149-02
随着工业标准化制造技术的发展，产品造型同质化问题日益严重，在一定程度上影响了用户的情感体验[1]。数控机床是当代加工制造业的重要装备，国产数控机床与国外数控机床在技术上差距不断缩小，但在外观造型设计上缺乏系统性，基于视觉意象上的数控车床外观造型研究略少[2]。本文将从视觉意象的研究角度出发，针对数控车床正面及侧面等关键造型特征进行分析，选取典型的意象词汇，研究了数控车床主造型与意象词的关系，提出了一种新的设计方法。
1 视觉意象的分析
不同的设计会带来不同的感官和心理体验。在设计过程中，数控车床的设计大多注重功能和美观要求。通过人机工程学的研究方法，对数控车床的外观进行细化，研究不同产品元素与用户心理需求之间的关系。用户的心理形象需求是设计的基础和核心部分，将用户对数控车床的主观评价转化为数控车床外观设计的不同设计元素。并将用户的心理形象需求表达在数控车床外观设计的不同元素中，将感性与形象转化为设计元素。
产品视觉意象源自人们对产品形态的视觉感知[3]。图像认知基于视觉感知原理，以形态特征为要素，并结合了感知意象和理性量化[4]。国内外将意象认知应用于产品形态设计的研究逐渐增多[5-7]。这种意象认知实际就是用户对产品的心理期望[8]。通过一系列形容词，描述性意象将被称为“意象词”。可以通过合理地归纳将用户的视觉意象应用于产品设计的理论和方法之中。为了探讨特定的意象词与特定的产品风格之间的联系，采用焦点小组法和SD问卷对图像词进行选择，以分析感性形容词及其反义词。
2 基于视觉意象的数控车床外观造型设计调研
2.1 意象词选取
通过网络及相关文献收集与数控车床有相关性形容词汇，在此基础上通过小组讨论进行民主性选取，共获取50个意象描述词汇。通过对6位焦点小组成员进行数控车床造型意象词的初步调查，最终得到30组形容词汇。如表1所示。
采用SD调查问卷的方式，发放样卷15份，收回10份，从之前的15个意象词中选出4个具有代表性的意象词。采用打分法对15个意象词进行选择，如表2所示。再次萃取频次较高的词汇得到4组形容词，分别为简洁、现代、科技、沉稳四个意象词，并绘制意象图。
2.2 样本选取
搜集数控车床图片，从山崎马扎克、日本德马吉、德国通快等知名数控车床生产企业中选取图片样本。通过数控车床的调研和分析后，初步搜20份数控车床造型图片作为基础样本。为了减轻受试者受测负担、降低后期工作量以及提高后续对于数控车床造型的分析，将搜集到的20个数控车床样本，进行列举，如表2所示。通过焦点小组进行讨论，删除其中造型重复、特殊，相似度高及图片质量不佳的样本，筛选出5个数控机床造型样本进而得到代表性样本集，如表3所示。
2.3 尺度结果
对5个样本以现代意象、簡约意象、大气意象、沉稳意象这4种主要视觉意象感受进行分析，得出了在现有数控车床造型设计意象对用户有不同程度的影响。并将这5种数控车床作为最终分析样本，通过语意差异法来对这5种数控车床造型进行分类和归纳，提炼其造型特征元素。如表3所示。
3 基于视觉意象的数控车床外观造型设计方法
基于意象词汇的选取，将5个样本对应意象词汇进行分析。
数控车床外观设计的形状和颜色对车床外观设计有很大影响。颜色的使用在产品的整体外观中起着重要的作用。设计中的颜色具有更强的体积感，不同的颜色给人们带来不同的意象感觉。大多数工厂建筑物是相对封闭的空间，使用较深的深色会给工人的心理和生理带来压抑的情绪。因此，大多数控制机床在大面积上使用相对较浅的颜色，通常具有生动活泼的意象。为工人的心理和生理状况带来了愉悦的用户体验。外观的大面积浅色中加入部分深色，以反映整体造型的稳定性和层次性。运用高纯度的小面积明亮色彩作为装饰色以增强视觉冲击力，使产品更加醒、更现代、并满足基本的功能需求，丰富了情感形象的需求。 根据意象分析得出，简洁意象的造型特征，在颜色方面需要以冷色为主，机身的颜色不超过3个颜色，颜色明度要比较相近。体块要采取相对对称的长方体。造型线条以直线为主，圆角为辅，车床的观察窗在居中的位置;大气造型特征，颜色的比例要求是3：2：1，主体为1个长方体，底部略往里收;现代感的造型，颜色需要有明显的对比，线条以直线为主;沉稳的造型特征需要外观大面积运用黑白色的对比，底部颜色要比机身要深，机床的造型大体上为梯形。如表3所示。
4 基于视觉意象的数控车床外观造型设计实践
针对数控车床的实际情况，研究了数控机床外观造型设计相关技术理论，并运用三维制图、渲染等工具完成外观造型设计。为了构建简约、大气、沉稳、现代的车床造型，机身的颜色为主色、辅色和装饰色3个颜色，主色调为冷色，各部件之间明度相近，底部的颜色要深于机身的颜色。体块以圆角的长方体为主，略微梯形。机身线条、装饰线、门把手以直线为主，圆角及直角相结合为辅。观察窗在机体居中的位置，操作界面靠右。如图1所示。
4 结语
本文通过文献搜集整理分析，总结归纳出现有数控机床外观造型的一般设计方法，综合运用色彩理论、外观设计理论、工业设计理论等知识，分析产品设计中的造型语言，并提炼出造型所需要的色彩、材质、比例、线条、体块的特征。基于造型设计方法对数控车床进行了实例建模设计。综上所述，本文所设计的数控机床外观造型对其他机床外观设计具有重要的指导意义。
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