工业产品造型设计

2023/9/2展示设计1第二章产品形态设计产品形态设计2023/9/2展示设计2

第一节概述

一、形态：

产品形态设计“形”指形状。产品之形指产品的形状，是相对于空间而存在的，主要是指产品的尺度、比例、层次关系等等。

“态”是依附于产品的形而存在的，则指产品可感觉的外观情状和神态，也可理解为产品外观的表情因素。产品”形”的概念产品”态”的概念

产品的形之美是人工创造的,形体设计之美是具体的，历史的，实事求是的。产品的态之美是天然的,不排除人工之态（比如塑料，金属等的合成材质）

2023/9/2展示设计3

还有的形态是通过视觉、触觉等直接感受的，像自然界和器物这样现实的形态，即自然形态和人造形态。

概念形态——抽象形态（纯粹形态）形态

自然形态现实形态

人造形态

①概念形态主要是指几何学中所述的点、线、面、体，这些元素是人们在现实形态中抽象出来的，因此这些概念形态也称抽象形态。

产品形态设计2023/9/2展示设计4

液晶显示器几何形体

2023/9/2展示设计5②现实形态是人们周围众多可知物体形态，又可分为自然形态和人为加工制作的人为形态两大类。自然形态是指自然界客观存在的，由自然力促成的形态；人为形态是指人类为了某种目的，根据自己的意志，运用某种材料，工具与技术制造出来的形态；

产品形态设计2023/9/2展示设计6产品形态设计自然形态蕴涵着许多令人惊奇的奥妙，它是人类所有艺术、创造的源泉，人为形态中的具象与抽象形态的灵感都源于自然形态。对形态的研究设计和自然科学是从不同的角度进行的。在公元前二百五十年，古罗马时代的生物学家、数学家和设计师们就已经注意到软体动物的外壳生长的形态，都遵循着对数螺旋的曲线生长规律，而对数螺旋每两个连续的断面内所含两角的和必为一定值，曲线的延伸或成长，是连续扇形的几何相似形状(如等差涡线、等比涡线)，同时这种旋转是根据黄金比例的长宽而增加的。自然形态给我们的设计启示2023/9/2展示设计72、形态的表现：产品的形态一般分为功能形态、色彩形态和装饰形态三类。

产品的功能形态：即产品的物质性结构，这种结构是因一定的功能而生成的，是由材料的相互联系而决定的。

产品的色彩形态：是产品的色彩诸要素的表现。产品装饰形态：2023/9/2展示设计8二、构成

构成是指按照一定原则，将造型要素组合成美的形态。

工业产品则是自然形态拆散成点、线、面等形态要素后再重新组合的人为构成。概括起来，构成技能有以下三种：

2023/9/2展示设计9

1、感性构成：形态构成中抽象形态所表现的内容包括：①力量，是形态通过视觉作用在心理上产生的一种超越感。②动感，是借助于形态的变化，使人对静止的物体产生一种超越感。

③量感，是指形体所具有生长和运动状态在心理中的反映。④空间感，是指形态作用于视觉后，所产生的一种心理扩张或压缩感。

2023/9/2展示设计10⑤肌理，是指物体表面的材料配列和组织结构不同形成的质感。

2、理性构成：理性构成是在综合考虑功能、结构、材料、工艺等方面要求的基础上，时代探求符合审美要求，赋有国家、地区和民族风格内涵的创造活动。

3、模仿构成：模仿构成是以自然形态作为构成的基本要素，并进行必要的抽象、演变、提炼、概括和升华，使形象既脱离了纯自然的原始形态，又保留了自然形态的实质，使之带有一种联想和暗示的感情表现。

2023/9/2展示设计11

模仿构成可分为三个阶段：（以生物形态为例）

第一阶段是对生物形态的原型进行研究，吸收其对产品技术要求有益的部分而综合出一个生物模型。

第二阶段是将生物模型所提供的资料、数据进行数学分析，并使其内在联系抽象化，然后用数学语言将生物模型“翻译”成具有通用意义的数学模型。

第三阶段是通过物质手段，根据数学模型制作出可在工程技术上进行实验研究的实物模型。

2023/9/2展示设计12

第二节形态构成要素及其特征

造型设计的基本几何要素是点、线、面、体2023/9/2展示设计13

形式

动的（积极的）定义

静的（消极的）定义

点

只代表位置，无大小

线的端部和交叉处

线

点的运动轨迹

面的端部和交叉处

面

线的运动轨迹

立体的端部和交叉处

体

面的运动轨迹

物体所占的空间

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1、点的含义：几何学上的点是只有位置而无大小的，但是在工业造型设计中所谓点的含义却并非如此。

图2-1

一、点2023/9/2展示设计152、点的视觉效果（点的感知心理）点的形状总的说来有直线、平面和曲线、曲面形之分。直线类点：给人以坚实、有力之感。曲线类点：给人以饱满、充实、圆润之感。

2023/9/2展示设计163、点的组合及性格（1）单调排列：（2）间隔变异排列：（3）

大小变异排列:2023/9/2展示设计17

（4）

密疏调节排列（5）

点的图案排列2023/9/2展示设计18

1、概念：

2、

线的种类：直线：平行线、垂直线、斜线和折线等。曲线：几何曲线、任意曲线。3、

线的感知心理

直线：给人以严格、坚硬、明快、正直、力量之感。它的运用可体现力的美感。二、线2023/9/2展示设计19类别性质演变直线水平线平行于水平面的直线，为一切线之基准线相互结合构成凸凹线

垂线垂直于水平线的直线斜线与水平(或垂线)成一方位角的线构成任意折线（无规律），椭圆形折线

曲线函数曲线可用数学方程式进行描述的曲线韵律线，动感线任意曲线无规律的（C曲线、S曲线、涡线）曲线具有比例关系，有一定特征规律的曲线

比例曲线、内嵌曲线、波纹线（具有周期性）线的分类2023/9/2展示设计20

水平线：具有安宁、稳定、松弛效果，给人以平稳、开阔、寂静的感觉。

垂直线：给人以高耸、、挺拔、严正、刚强、硬直、雄伟、向上、直接等感受。

斜线：不稳定、运动、倾倒的感觉，给人以散射、惊险、突破、不安定的动感。

折线：给人以起伏、循环、重复、锋利和运动的感觉。

曲线：给人以运动、温和、幽雅、流畅、丰满、柔软和活泼等感觉。

产品形态设计2023/9/2展示设计21

几何曲线：具有渐变、连贯、流畅和按着一定规律变化与发展等特点。

任意曲线：具有自由、奔放的特点。1、面的种类平面：平行面、垂直面、倾斜面，它给人的感觉平坦、归整、简洁、朴素。

曲面：几何曲面和任意曲面。给人感到流畅、光滑、柔和、丰满、富于变化、有动感。产品形态设计

三、面2023/9/2展示设计222、

面的感知心理水平面：平静、稳定之感，有引导人们的视线向远近、左右延伸的视觉效果。

垂直面：有庄严、严肃、高耸、挺拔、雄伟、刚强、坚硬的感觉。

倾斜面：具有活泼的动感。

产品形态设计2023/9/2展示设计23

体有面的运动形成。有面包围而成。体可分为：球、圆柱、圆锥、立方体、四棱柱体、四棱锥体。产品形态设计四、体——立体的形2023/9/2展示设计24

第三节产品形态设计的程序一、提出需要准备阶段收集资料设计构思创造阶段设计表现分析评价验证阶段审定试验确定方案生产阶段加工制造组织销售销售阶段申请专利

产品形态设计2023/9/2展示设计25

（一）、准备阶段

1、

提出需要：

2、

收集资料：（1）同类产品的使用方面（2）同类产品的销售方面（3）同类产品的设计方面（4）同类产品成本费用方面产品形态设计2023/9/2展示设计26（二）、创造阶段

1、

设计构思

（1）

开发性设计是根据人们的需要而进行的一种全新功能的创造设计。①对传统结构设计的突破。②对当代最新科技成果、新理论、新方法的运用。

③对新工艺新材料的运用。

产品形态设计2023/9/2展示设计27

（2）

改造性设计是在原有产品的使用功能不变的基础上，而对其局部结构、造型形态、装饰色彩等方面进行重新设计①分解与组合变化②线型与比例变化③装饰与色彩变化

2、

设计表现

设计表现是在设计构思的基础上，将多种方案转变为图形化的过程，并在此最佳过程中选定方案。设计表现通常分为三个阶段：第一阶段是功能/手段树的建立。

产品形态设计2023/9/2展示设计28

第二阶段是根据功能/手段树进行多方案设计草图的绘制；第三阶段是在初步确定某一方案之后绘制产品效果图。

（1）功能/手段树

任何一件产品都有主要功能和辅助功能。

产品形态设计2023/9/2展示设计29

功能

自动泡茶器把水加热把水和茶叶混合控制泡茶时间把茶叶和茶水分开

通过加热面把能量输给加热面把水放到加热器上把水加入茶叶中把茶叶加入水中两者同时加入固定泡茶时间测量茶水浓度随机过程测量两者同时排出排出茶水排出茶叶手段产品形态设计2023/9/2展示设计30静电吸尘真空吸尘附着吸尘吸尘动力单元集尘单元控制单元电源电动机扇叶集尘空间滤尘尘量指示除尘把手吸头导管开关图12-28吸尘器的功能树2023/9/2展示设计31图12-31吸尘器的空间排列图12-32吸尘器的主要尺度变化M-马达

D-集尘单元

C-控制单元2023/9/2展示设计32图12-37计算器的概略形状造型分解法

目的：按照造型的各种需要分解形态，以创造最佳的造型。

（1）确定产品（计算器）概略性的形状（图12-37）。2023/9/2展示设计33图12-38计算器的可变部分a-印刷电路板；b-c-电池×2

d-液晶显示器（2）确认计算器的可变更部分（图12-38）。

（3）按功能（图12-39）、构造（图12-40）及视觉（图12-41）

3种观点将造型展开。（4）选择最佳造型。2023/9/2展示设计34图12-41计算器造型按视觉的展开

图12-40计算器造型按构造的展开2023/9/2展示设计355）图12-42为造型分解法的流程图。

概略形态设计形的概念决定基本形态异变数之运用功能上X1

构造上X2

视觉上X3

评估、筛选

造型的产生图12-42造型分解流程图2023/9/2展示设计36图12-44手握话筒时的状态

台式电话机造型设计分析1、确立意向今设计的新式电话机，要求是功能上应具有快捷传递信息的能力，在制造上简便经济，造型上具有时代感。从经济、质量、人机学及形态等方面考虑，即是确定本设计的基本出发点。2、基本构思

（1）功能方面电话机主要由主机、听筒、传话器、授盘(或按键)等部位组成.。在造型时，既要首先满足它们的功能要求，又要保证其形体组合上的完整与统一，以满足加工、安装、维修、保养、清洁等要求。（2）造型方面应运用人机学的原则，对电话机的整体和局部的比例、尺度、线型进行设计，以符合人在使用时的生理和心理需求。图12-44手握话筒时的状态图12-44是人手握话筒时的状况及所需话筒剖面的最佳尺度，人手与话筒通话的状态，以及听筒、传话器和筒身相互间的尺度关系。2023/9/2展示设计37按键式电话机造型(a)(b)(c)（3）结构方面结构的变化，将直接影响电话机的整体造型。如以按键替换拨盘，则会明显改变电活机的整体造型。下图为按键式电话机，以骨骼的不同而配置的三种组合：重叠式、并列式、交叉式。

由上图可见，造型具有何种风格，主要是靠所采用的基本线型来完成，如图a中的轮廓，其线型是由弧线和大曲面所构成，图b则是方的形体，是由直线和弧线的过渡所构成，图c则是由大曲面与直线所构成。上图为按健式造型。图a为拆线的构成；图b为直线与曲线的组合构成。这些线型的不同组合产生出轻快，浑圆，挺直、刚劲、秀美的视觉效果。2023/9/2展示设计38图12-46按健式电话机造型

图12-47按健的端面形状

图12-46按健式电话机造型

图12-47按健的端面形状

另外，在造型设计中要十分重视人机学的基本更求，如话筒纵向平放的好处是，无轮用左手或右手拿起或放下，都十分方便。采用按键式结构，应注意按健的大小，布置密度以及数码字的排列顺序也要符合人机学要求，按健的端面要采用倾斜式设计，它与视力角度和指尖压力有关(见图12-47)。2023/9/2展示设计39图12-48新型按键式电话机

图12-49另一种新型电话机

图12-48新型按键式电话机

图12-49另一种新型电话机

资料收集

图12-48是国外生产的一种新型按键式电话机，其主机作横向卷筒状的造型，具有一种筒沽明快的现代感，但这一视觉效果的产生，是借助于机内电器结构微型化和新技术的采用所致。图12-49表示为另一种新型电话机。按键别具一格地镶嵌在电话外侧，既有效地利用了空间，又简化了结构，使用方便，新颖奇特。2023/9/2展示设计40图12-50话筒造型的几种方案4、方案确定在构想基本完成后，将逐步过渡到实体造型阶段，即将造型的整体和局部逐个具体化。图12-50是话筒造型的几种方案，从左至右的各变体，是由扁平的直线形体逐渐变为圆弧面的曲线形体。比较中可看出其线型和体面组合的变化，体现其造型风格各异。2023/9/2展示设计41图12-51电话机的设计

5、具体造型经过方案筛选，产生的电话机雏形已具存设计所需的特征。再将该雏形体温后的造型修饰与补充，并加上所需的配件、标志、装饰条以及商标等，另外适当选择实际生产所用的材料和色泽，对形体表面作必要的工艺处理，以真实的比例尺度做出实型。图12-51所示为这—新型电话机的最终设计。2023/9/2展示设计42（2）设计草图（3）产品效果图（三）、验证阶段

1、

评价分析进行评价分析的依据有两个方面：一是设计构思的设计说明书，二是产品效果图。设计说明书包括设计目的、设计原理、设计要求及所实现的功能说明。产品效果图应尽量提供外观造型、结构美学以及供评价分析的全部内容。产品形态设计2023/9/2展示设计43

评价分析可以从五个基本方面进行：即功能性、经济性、审美性、可行性和创新性。

2、审定试验：（四）、生产阶段

1、

确定方案

2、

加工制造（五）、销售阶段

1、组织销售

2、申请专利产品形态设计2023/9/2展示设计44产品形态设计2023/9/2展示设计45产品形态设计2023/9/2展示设计46产品形态设计2023/9/2展示设计47产品形态设计2023/9/2展示设计48产品形态设计2023/9/2展示设计49产品形态设计2023/9/2展示设计50产品形态设计2023/9/2展示设计51产品形态设计2023/9/2展示设计522023/9/2展示设计53产品形态设计2023/9/2展示设计54产品形态设计2023/9/2展示设计55产品形态设计2023/9/2展示设计56产品形态设计2023/9/2展示设计57产品形态设计2023/9/2展示设计58产品形态设计2023/9/2展示设计59产品形态设计2023/9/2展示设计60产品形态设计2023/9/2展示设计61产品形态设计2023/9/2展示设计62产品形态设计2023/9/2展示设计63产品形态设计2023/9/2展示设计64二、产品形态设计中的语义学

1、产品语义学

（1）语义的原本含义是指语言的意义，而语义学则是研究语言意义的一门学问。

产品形态语义是指产品的外部形态所呈现或表达出来的语义含义。

（2）产品语义学有其存在发展的特色背景。产品形态设计2023/9/2展示设计652、产品语义学设计表达方法：

①人的感官对形状富含的经验，如硬、软、粗糙、棱角具有什么含义。②方向含义，物体之间的相对位置，上下前后层面布局的含义。③状态的含义，静止、关闭、销、站、躺的含义。④比较判断的含义，轻重、高低、宽窄的含义。⑤操作、设计应该提供各种操作过程的方法。产品形态设计2023/9/2展示设计66例1、臭氧消毒水龙头产品形态设计2023/9/2展示设计67

例2、台式碎纸机设计产品形态设计2023/9/2展示设计68例3、气体文件消毒柜产品形态设计2023/9/2展示设计69例4、指纹识别系统产品形态设计2023/9/2展示设计70例5、耳针仪产品形态设计2023/9/2展示设计71产品形态设计例6、场景椅2023/9/2展示设计72

第四节形的视错觉及其在设计中的应用视错觉是指视感觉与客观存在不一致的现象。

利用错视

矫正错视产品形态设计2023/9/2展示设计73一、错视现象

1、长度错视产品形态设计2023/9/2展示设计742、角度错视3、面积错视产品形态设计2023/9/2展示设计754、透视错视

5、分割错视a产品形态设计2023/9/2展示设计766、位移错视

产品形态设计2023/9/2展示设计77

7、对比错视

8、变形错视产品形态设计2023/9/2展示设计78

9、翻转错视产品形态设计2023/9/2展示设计79

二、错视觉的矫正与利用视错觉矫正就是估计到会产生的错视，借助错视规律改变造型物的实际形状，在错视觉作用下使形态还原，从而保证预期造型效果。利用视错觉就是“将错就错”，借助视觉规律来加强造型效果。产品形态设计2023/9/2展示设计802023/9/2展示设计81

第五节产品造型一、产品造型基础知识

1、产品形态的演变：

1）、

原始形态造型：

2）、模仿自然形态的造型

3）、

概括自然形态的造型

4）、

抽象几何形态的造型产品形态设计2023/9/2展示设计82

2、产品造型因素

1）体量

2）形态

3）线型造型物的线型包括：视向线和实际线两大类。

4）方向与空间

5）

色彩

6）

材质产品形态设计2023/9/2展示设计83二、造型设计的时尚性

1、概念：我们可以从日常生活中看到每一件工业产品、它在造型设计上或多或少的都带有生产时代的烙印，我们称这种时代烙印为产品的时代性，也称时尚性。产品形态设计2023/9/2展示设计842、影响工业产品时尚性的因素：

1）产品物质功能的转化

2）科学技术的发展产品形态设计2023/9/2展示设计85

产品形态设计2023/9/2展示设计86

产品形态设计2023/9/2展示设计87

3）、

审美观念审美观念受哪些方面的影响：①科学技术的发展

②社会状态

③生理感受失调与平衡④其它造型艺术发展的影响

3、产品造型形式的现代感特征：

1）、单纯化产品形态设计2023/9/2展示设计88

图2-17

图2-17

产品形态设计2023/9/2展示设计89

2）、抽象

抽象的方法两个规律：①

简洁化的抽象②

几何形的抽象

3）、

素质美

4）、

秩序与条理产品形态设计2023/9/2展示设计90

5）、

扩大空间与缩短时间

6）、流线型

4、现代造型设计趋势：

1）简洁紧凑

2）袖珍式

3）可携带、轻便

4）完备、可折叠

5）可自由拆装组合

6）可堆积

7）成套、成组、系列化

产品形态设计2023/9/2展示设计91三、汽车造型设计

1、汽车工业的演进与发展

历年演进过程分析：

1）、技术方面

2）、商业方面

3）、社会方面

4）、样式方面产品形态设计2023/9/2展示设计92

2、汽车工业的发展历程显示出：

1）产品的基本需求在于交通

2）产品的关键技术