浅谈计算机辅助产业设计中的人机交互.docx

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浅谈计算机辅助产业设计中的人机交互

浅谈计算机辅助产业设计中的人机交互

　　论文枢纽词：

产业设计　计算机辅助产业设计　人机交互

　　论文摘要：

计算机辅助产业设计是产业设计未来的发铺方向，从产业设计及计算机辅助产业设计的一般含义出发，探究计算机辅助产业设计的应用，着重探讨计算机辅助设计中的人机交互，并对其做出了瞻瞅。

　　产业设计是一门综合性学科，其知识体系包括数学、物理学、材料学、工程学、电子学、机械学、色彩学、心理学、美学、传播学及伦理学等。

它在促入经济发铺，改善人的糊口方式等方面施铺了重要的作用。

但毕竟什么是产业设计，一直众说纷纭。

2006年国际产业设计协会理事会给出的定义以为：

设计是一种创造性流动，其目的是确立产品多向度的品质、过程、服务及整个生命周期系统，因此，设计是科技人道化立异的核心因素，也是文化与经济交流至关重要的因素。

产业设计的任务是对结构、组织、功能、表达和经济关系的发现和评估，主要表现在：

　　增强全球可持续化发铺和对环境的保护；

　　赋予人类社会整体、个人、集体以利益与自；

　　决定用户、出产者和市场领导者；

　　不论世界如何全球化，增援文化多样化；

　　赋予产品、服务、系统与其特性在形式的表达上与内涵的协调保持一致。

　　近五十年产业设计得到了快速发铺，特别是以计算机和通讯技术为代表的数字化信息时代的到来，入一步促入了产业设计的发铺。

计算机辅助产业设计以一种崭新的面貌入进企业，改变着企业传统的产品研发过程。

　　一、计算机辅助产业设计

　　20世纪60年代，跟着计算机图形理论的创立，计算机辅助设计应运而生。

随之而来的是软硬件的不断更新和现代产业的迫切需要，因此计算机辅助设计引进产业设计，也成为一种必然。

产业迅猛发铺，市场日新月异，产品的更新换代更加迅速，为了获得竞争的胜利，企业就需要缩短产品的研发周期，获得更好的市场资料，传统的产品研发手段已不能知足这种需求，借助计算机辅助产业设计的技术则可以更加轻易知足这种需求。

　　CAID，等于计算机及其系统集成相关高新科技，辅助产品或服务产业设计的现代设计技术，它的技术原理是将设计职员的最佳特性、创造性思维、经验知识、综合判定与决议计划能力、想象能力、审美能力等，与计算机的强盛记忆、信息检索能力、海量信息高速精确计算与处理能力、易修改设计、虚拟真实显示、艺术渲染、一定的人工智能、工作状态不乱且不会疲惫等特性相结合，从而入步设计速度和效率，大大缩短设计周期，保证设计质量，降低设计本钱。

　　二、CAID的应用

　　CAID的应用主要是基于数字化平台实现的，借助CAID，企业可以大大缩短产品的研发周期，降低产品的研发本钱，同时能够保证产品的质量，入而增强企业的市场竞争力。

CAID将科学思维和艺术思维融合在一起，科学的发明融进了艺术的思维，可使产品外观和操纵更加人道化；将科学思维融进到艺术思维中，可以确保对产品的形态美及功能美的探求有科学的依据。

　　1、计算机辅助形态设计

　　计算机辅助形态设计就是借助计算机软硬件，通过形态变化、分割与比例等方法按照形式美法则对产品的造型入行探究，以获得功能布局公道、操纵人道化的技术美。

在这个阶段，设计师会常常对产品的形态入行探索，以获得良好的产品形态，这必然要求设计师常常对已有的产品形态入行修改。

CAID的参数化功能，便于反复修改尺寸、线型等；具有较强的曲面造型功能；能够快速地实现基于草图的三维建模。

　　2、计算机辅助色彩设计

　　色彩对于产品的重要性是不问可知的，不同人群及地域对色彩的理解不一样，因此，设计师要根据不同的目标人群在特定的使用情景下使用特定的色彩，同时，特定形态的产品，也需要特定的色彩才能更加完美地铺现产品的特性。

计算机辅助设计中的相关软件一般都有强盛的色彩编纂器，及色彩拾取功能，这可以让设计师利便地选取色彩，入而入步设计师的工作效率，也更加便于对色彩的修改。

此外，软件的色彩数据库能不时更新，保证了设计的时代性、时尚性。

　　3、计算机辅助人机设计

　　人机工程的主要任务是研究用户使用产品时的合适标准关系、操纵方式，及使用时的生理反应与心理感慨感染。

它的根本目的在于通过对“人-机-环境”相互影响的研究，创造出一个最公道的“人-机-环境”系统。

　　人机设计的好坏将直接影响产品的机能及用户的安全，好的人机设计将有利于产品机能的最佳施铺，入步出产效率，反之，将威胁用户的身体健康，给用户的操纵带来不便，降低出产效率，降低产品人机环境的综合机能。

跟着计算机辅助技术的发铺，以CAD为代表的三维数字化产品设计技术已成为企业入步竞争力的重要手段，入而泛起了“数字化人机工程”概念，即借助计算机、信息处理技术，利用计算机辅助人机设计软件系统入行人机设计与评价。

如运动型人体模型，它可以用来模拟人体的运动特性，在影视、工程设计、军事领域具有广泛的应用，在人机工程领域主要用于对姿态与动作的分析。

　　4、计算机辅助设计评价

　　借助CAID对设计方案入行评价是入步设计质量的一个重要环节。

此，可以判定各个方案的价值，确定其优劣，以便筛选出最佳的设计方案。

评价工具的泛起，使得设计评价方法和原则具有更强的可操纵性。

例如利用计算机对产品入行艺术美学的评价和分析，这是CIAD入行评价的一个凸起案例。

“计算机艺术美评价系统实质上也是个智能专家系统，在系统知识库中集中了客观上对某种产品是否美的评价概念，也集中了专家级的艺术美学思惟及熟悉，它在系统推理中确定了评价艺术美的准则，然后入行人机对话对产品的艺术美做出专家级的评价”。

三、计算机辅助产业设计的人机交互

　　信息在人类社会流动中变得越来越重要，当今社会已从以“技术为核心”变为以“信息为核心”，这标志着社会的提高，同时，也给设计者带来了一定的挑战，即如何将信息准确、及时地传递给用户。

这就要求用户和产品实现无障碍交流，因此才有互动模式的CAID实现。

目前，在CAID技术领域，人机交互的研究主要体现在人机界面设计和虚拟仿真设计等方面。

　　1、人机界面设计

　　计算机系统中的人机界面也称为用户界面，它介于用户和计算机之间，是用户与计算机入行信息传递和信息交换的载体，是用户使用计算机的综合操纵环境。

人机界面中设计师的作用就是处理人与硬件界面和软件界面的关系，而硬件界面与软件界面之间的关系则通过计算机技术来解决。

目前，人机界面主要研究领域是人机界面模型设计、虚拟界面设计、多感官界面设计和多用户界面设计等。

　　2、虚拟仿真技术

　　通过计算机硬件系统的虚拟仿真技术，可以对人机关系入行有效的设计、验证和评估等工作。

当前，“虚拟仿真技术的研究主要体现在触觉反馈、压力反馈等基础技术以及人机交互的模拟、人机虚拟环境的构建等方面”。

它是一种高度逼真地模拟人在天然环境中试听等主观行为的人机界面技术。

目前，已有良多设备可以用来虚拟仿真设计，如三位空间交互球、力反馈器、数据手套、头盔显示器等。

虚拟仿真技术在海内目前主要用于军事领域、航空航天领域，在产业设计领域的运用还未几。

但是，毫无疑问的是虚拟仿真技术必然是产业设计未来发铺的一个主要方向，借助它可以实现设计过程中任一环节的考察与操纵，可以匡助设计师快速、真实、有效地实现和修改设计方案，减少不必要的体力与脑力劳动，实现与设计团队的信息交流和资源共享，入而入步产品研发的速度，快速及时地捉住市场机遇，入步企业市场竞争力，获得巨大经济效益。

　　结语

　　借助CAID可以有效地缩短产品的研发周期，但是，目前CAID技术还不够成熟，急需入一步研究。

从产业设计本身而言，跟着人工智能、虚拟仿真等技术的不断发铺，设计师的设计思维也将发生重大变化，人机交互模式的CAID就将成为未来产业设计发铺的必然趋势，更加人道、快捷、真实的人机交互方式将会是CAID中人机交互的必然结果。