智能加湿器外观形态的仿生设计研究.docx

智能加湿器外观形态的仿生设计研究 向麒蓉唐佳燕张玉梅李萍敬 u王旭摘 要为设计出造型别致的智能加湿器，在分析并比较了几种设计方法之后，采用了设计周期较短，且应用比较广泛的仿生学原理设计方法。通过对南充地区的用户进行分析后，确定了以莲花为模拟物的设计方案，即莲花、莲蓬、荷叶以及花盆为加湿器的框架结构，莲蓬多孔特性来实现出雾加湿的功能。通过采用全模拟方案以及和田十二法（加一加）进行设计，最终完成了效果渲染。良好的问卷调查结果表明，该加湿器的设计是合理的，同时也验证了产品的使用心理原理，即产品的外形结构贴近于自己常见的物体，则内心的接收度和亲切性越强。关键词智能加湿器;外形形态;仿生学原理;莲花： TM925.1 ： ADOI：10.19694/ki.issn2095-2457.2020.04.080 引言加湿器是改变室内湿度的一种设备，该设备的技术特点主要包括：操作简单、携带便捷、可以快速改变环境的湿度等。随着技术的发展和智能化的普及，加湿器的功能日趋完善，对于用户而言，已经完全能够满足其使用要求。然而。随着时代的发展，人们对于产品外形审美的需求开始提升，即产品不仅要求功能满足要求，而且还需要有别致的外形。鉴于此，本文智能加湿器的设计中，确保基本功能的前提下，还增加了新的功能。同时，加湿器的外形设计也是考虑的重点。目前，智能加湿器的造型方法主要有：人机交互设计、错视设计及仿生学设计。其中，人机交互设计方法，具有人机交互模块，设计出的智能加湿器，从功能上来看即能够快速实现自动控制出雾量、湿度调整及人机信息交流等，且造型效果往往比较符合时代的发展方向。而错视设计则是利用人的眼睛的视觉冲击，达到良好的视觉效果。但是，上述两种方法也存在一些不足之处：（1）采用人机交互设计，往往加湿器的功能较多，且结构比较复杂，设计的时间较长，成本很高;（2）错视设计法，由于不同的产品使用对象的特征不同，故对于加湿器的视觉体驗存在偏差，导致设计者的理念接受度不一定会很广泛。因此，针对常用的智能加湿器而言，结合特定的使用人群，并选择仿生学理论进行设计，能够充分缩短设计周期，且对于用户的特点具有匹配性，是一种行之有效的设计方法。1 仿生学加湿器设计仿生学设计原理，是在工程设计中，模拟生物的外形或功能，实现一定技术性能的学科。在具体的操作中，通过分析和研究自然之物为核心要素，将其作为灵感来源引入设计之中，不仅可以让人产生良好的视觉体验，还能为运输、销售、使用等环节提供方便。1.1 模拟对象的设定智能产品造型设计中，需要针对特定的使用对象进行分析，因为不同的人群，其文化背景、爱好、习惯等均存在差异，故针对性地设计方案，能够比较有效地提升人们对该产品的亲切感。以南充南部地区的居民为使用对象设计智能加湿器，结合当地用户的生活环境、使用该加湿器的人群的年龄层次，模拟对象确定为莲花，原因在于莲花为当地生活中常见的植物，当地居民对该植物比较熟悉，形似莲花的产品，会让用户的内心产生亲切感。部分设计参考要素见表1。1.2 色彩设计智能加湿器的造型设计要素主要有两点：（1）形态的设计;（2）色彩的设计。如表1所示的莲花加湿器主结构采用了该植物本身的颜色（粉红色的花瓣，绿色的莲叶和莲蓬），与此同时，在具体的配色中，降低了花瓣颜色的明亮度，以便它看起来更加柔和，让使用者在视觉上有更贴近于花瓣的体验感。而下方的花盆则选择了颜色较深的褐色，整体下深上浅，使加湿器显得既稳重又轻巧，使人们容易得到心理上的满足。1.3 全模拟方案全模拟方案属于仿生学中对应的结构设计方法，即完全仿照莲花来进行加湿器设计。在加湿器的结构设计中，模拟莲花开闭的状态（开-加湿器打开;闭-加湿器关闭），将以莲蓬作为加湿器的出雾口，花盆作为加湿器的储水部分，莲叶作为莲花与花盆的连接器。具体结构，如图1所示。2 莲花加湿器的模型构建当智能加湿器的设计方案确定后，下一步操作就是完成产品各个部分的绘制，建模的形态按照表1所示的参考要素进行。绘制的基本流程为：（1）绘制出莲蓬并在莲子上面画出所需的多个出雾口，第一种的话在莲蓬的周围运用圆周阵列画出绽放的莲花花瓣，第二种的话画出莲花的闭合状态，这就是莲花加湿器的两种不同的形态;（2）绘制出产品所需具有储水功能的部分：花盆;（3）绘制出莲花与花盆连接部分：荷叶;（4）通过三维软件装配模块中的配合将三个部分整体合在一起，组成一个完整的加湿器作品图;（5）分别对各个部分的颜色、以及所处的背景，进行上色并完成效果渲染。加湿器绽放的莲花与荷叶状态模型，如图2所示;加湿器闭合的莲花与荷叶状态模型，如图3所示。3 产品设计效果追踪为判断莲花智能加湿器的设计方案是否合理，拟采取问卷调查的形式收集用户反馈意见，因此，随机选取40名用户进行问卷调查。问卷调查的主要内容包括：（1）对于莲花的设计形态，你觉得外形是否具有新颖性？（2）该加湿器设计方案是否符合你的审美标准？（3）该加湿器的外形和颜色设计是否具有良好的视觉体验？（4）你是否对该产品有购买意愿？问卷调查结果如表2所示。由表2结果可知，对于此次莲花加湿器的设计方案，觉得外形非常有新颖性的用户比例为95%;觉得设计方案符合自己审美标准的人数占87.5%;认为该加湿器的设计具有良好的视觉体验的人数比例为72.5%;具有购买意愿的人数高达90%。从这个数据来看，使用对象对莲花加湿器的设计方案具有较高的满意度，达到了最初的设计目的。从产品的使用心理上来分析可知，当产品的外形与自己熟悉的自然之物越接近，其内心产生的亲切程度越强，这与设计该产品初衷相一致。4 结论在莲花加湿器设计中，通过对使用对象的特点进行分析，仿生学原理为设计理念，并确定了以莲花形态为模拟对象的全模拟方案，最终建立的模型获得了较高的用户满意度。参考文献1大连理工大学工程化教研室.机械制图（第四版）M.北京：高等教育出版社：1993.2谢维成，杨加国.单片机原理与应用及C51程序设计M.北京：清华大学出版社：2010.3呈延海.微型计算机接口技术M.重庆：重庆大学出版社，1997.4许喜华.计算机辅助工业设计M.北京：机械工业出版社：2001.5何晓佑.产品设计程序与方法M.北京：中国轻工业出版社，2000.6应放天.设计思维与表达M.武汉：华中科技大学出版社：2005. -全文完-