1、第七章 機電產(chǎn)品造型設計,7．1 概述,7．2 造型與形式法則,7．3 人機工程學簡介,7．4 產(chǎn)品色彩設計,7．1．1 工業(yè)造型設計的基本內(nèi)容與基本要素,7．1 概述,7．1．2 產(chǎn)品造型設計的原則,7．1．3 產(chǎn)品造型的美學內(nèi)容,7．1．4 產(chǎn)品造型設計的程序,7．1．1 工業(yè)造型設計的基本內(nèi)容與基本要素,工業(yè)造型設計，或稱工業(yè)產(chǎn)品造型設計，簡稱造型設計，是一門涉及科學和美學、技術和藝術、以產(chǎn)品設計為主要對象的新興

2、邊緣學科。國際工業(yè)設計協(xié)會為其作過如下的定義：“就批量生產(chǎn)的工業(yè)品而言，憑藉訓練、技術、知識、經(jīng)驗及視覺感受而賦于材料、構造、形態(tài)、色彩、表面加工及裝飾以新的品質和資格。”工業(yè)產(chǎn)品造型設計不僅要確定產(chǎn)品的外觀質量，還要考慮影響生產(chǎn)者、使用者利益的結構、功能與材料。因而是對產(chǎn)品進行材料、構造、加工方法、功能性、合理性、經(jīng)濟性、審美性的全面推敲與設計。,工業(yè)造型設計,工業(yè)造型設計的基本內(nèi)容包括以下四個方面：,(1)產(chǎn)品的人機工程設計，或稱宜

3、人性設計。結合人的生理、心理因素，獲得人—機(產(chǎn)品)—環(huán)境的協(xié)調與最佳匹配，使人們的生活與工作環(huán)境更舒適、安全和高效。(2)產(chǎn)品的形態(tài)設計。使產(chǎn)品的形態(tài)構成符合美學法則，通過正確地選擇材料、表面修飾工藝，形成與產(chǎn)品功能、環(huán)境條件等因素相適應的良好的外觀質量。(3)產(chǎn)品的色彩設計。色彩設計是完善產(chǎn)品造型的一個基本要素。設計中應綜合產(chǎn)品的各種因素，制定出合適的配色方案。,(4)戶品的銘牌、標志、字體等的設計。以形象鮮明、突出、醒目的標志

4、和字體形態(tài)，給人以美好、深刻的印象。,工業(yè)產(chǎn)品的物質功能、精神功能和實現(xiàn)造型的物質技術條件。,產(chǎn)品造型設計的三個基本要素：,物質功能是指產(chǎn)品的功用。它是產(chǎn)品必備的條件，并對產(chǎn)品的結構和造型起著主導作用，即“功能決定形式”。 物質技術條件是指產(chǎn)品造型得以物化的材料與制造技術手段。產(chǎn)品造型的許多內(nèi)涵要依賴于材料的性能、特征以及制造工藝方法得以實現(xiàn)。 精神功能是指產(chǎn)品造型給人造成的心理上、情感上的種種感受。是產(chǎn)品物質功能和

5、物質技術條件的綜合體現(xiàn)。,產(chǎn)品造型的三要素在一件產(chǎn)品中相互依存，相互滲透，相互制約。它們與產(chǎn)品的實用性、科學性、時代性密切相關。,產(chǎn)品造型的三要素的關系,7．1．2 產(chǎn)品造型設計的原則,實用、美觀、經(jīng)濟是產(chǎn)品造型設計的三個基本原則。,(1)實用：具有先進的、完美的功能，并使產(chǎn)品的物質功能得到科學和最大限度的發(fā)揮；具體表現(xiàn)為兩個方面：,適當?shù)墓δ芊秶，F(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品，尤其是通用產(chǎn)品，大多向多功能化發(fā)展。但過多的使用功能必然導致產(chǎn)品的結構復

6、雜、制造維修困難、成本升高等缺點。因此，產(chǎn)品的功能范圍應該是適當?shù)摹?優(yōu)良的工作性能和使用性能。工業(yè)產(chǎn)品除了應具有良好的機械、電氣等性能，以及精密準確、穩(wěn)固、安全、高效等人們重視的內(nèi)在質量外，還應具有良好的人一機一環(huán)境的協(xié)調性和科學性，使產(chǎn)品功能得到盡可能大的發(fā)揮。,產(chǎn)品與人的生理、心理因素相協(xié)調，要求產(chǎn)品符合人體科學的要求，使人在使用產(chǎn)品時感到輕便、安全、標志醒日、動作順暢。同時，產(chǎn)品所產(chǎn)生的心理效應與產(chǎn)品的功能相適宜

7、，并給人以美感、舒適感和安全感。 產(chǎn)品與環(huán)境相協(xié)調，要求產(chǎn)品與周圍物品和環(huán)境條件在形態(tài)、色彩、材質、風格等方面相協(xié)調。無論是工作環(huán)境還是生活環(huán)境，都應給人以清新、整齊、統(tǒng)一的整體感、使人產(chǎn)生有利于工作、生活的心理反映。,(2)美觀：由產(chǎn)品的形態(tài)構成、色彩構成和材質的運用(簡稱形、色、質)體現(xiàn)出來的整體美感。形、色、質是構成產(chǎn)品外觀的基本因素，指導三者組合的是美學形式法則。,產(chǎn)品造型美沒有絕對的、恒定的標準，而是一個綜合

8、的、相對的、流動的概念。社會在發(fā)展，人們的審美觀念也相應地變化。不同的社會階層和民族，由于性別、年齡、職業(yè)、風俗及民族氣質有差異，其審美觀也有較大的區(qū)別。產(chǎn)品造型應針對這些因素，體現(xiàn)出相應的時代性、社會性和民族性。 產(chǎn)品的造型美應依賴現(xiàn)代化工業(yè)的批量化生產(chǎn)方式獲得?，F(xiàn)代工業(yè)所推行的標準化、通用化、系列化制度也必須為工業(yè)造型設計所遵行。,(3)經(jīng)濟：恰當?shù)剡x用材料和工藝、以盡可能低的成本，獲得優(yōu)良的產(chǎn)品造型。,提高產(chǎn)品造型的

9、經(jīng)濟性不是一味降低成本，過低的生產(chǎn)成本難免影響造型效果。但成本高不一定造型美，造型與成本并不成正比。要恰當?shù)剡x用造型材料和工藝，使造型符合美學構成法則，從而獲得優(yōu)良的品質。,7．1．3 產(chǎn)品造型的美學內(nèi)容,產(chǎn)品造型的美學含義不是單純的形式美，而是構成產(chǎn)品造型的諸多因素(功能、材料、工藝等)的綜合體現(xiàn)，是科學與藝術的有機結合。工業(yè)產(chǎn)品的美學內(nèi)容具體表現(xiàn)為以下十個方面。,(1)功能美。科學的發(fā)展改變著人們對世界的認識。先進的科學技術所賦予

10、產(chǎn)品的新的更高級的功能，不斷改變著人們的生活方式。產(chǎn)品的新功能、新結構以及與之相應的新造型，使人們產(chǎn)生喜愛、美好的感受，便是產(chǎn)品的功能美。無論是家用電器還是工業(yè)設備，功能美已成為現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的特征。,(2)舒適美。產(chǎn)品的使用性能是造型的基本原則，應用人機工程學的基本原理、使產(chǎn)品在使用中安全、高效、感覺舒適是產(chǎn)品的舒適美。例如座椅設計，除了形態(tài)優(yōu)美，還應讓使用者在生理和心理上感覺安全、舒適和降低疲勞。,(3)規(guī)格美。針對工業(yè)產(chǎn)品的批量生產(chǎn)

11、模式，造型設計應使產(chǎn)品滿足功能質量標準化，品種規(guī)格系列化，產(chǎn)品零部件通用化的現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)要求。此外，工業(yè)造型設計還應盡量采用模數(shù)化、模塊化、積木化等設計方法，使系列產(chǎn)品的形象既有統(tǒng)一的規(guī)格美，又有變化的韻律美。,(4)嚴格精確美?，F(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品要求外形簡潔、結構緊湊精巧、尺寸準確、構形嚴謹、文字符號清晰等，充分顯示出產(chǎn)品制造精密、功能先進的嚴格精確美，體現(xiàn)出現(xiàn)代科學的精神。(5)結構美。力學理論是產(chǎn)品造型結構的重要科學依據(jù)。產(chǎn)品在工藝

12、、使用、維修、裝拆等方面的結構合理性，也是造型設計應考慮的重要因素。人們憑借生活經(jīng)驗，對產(chǎn)品的結構形態(tài)也會產(chǎn)生是否安全、穩(wěn)定、可靠的直觀感覺。如粗大顯得笨拙，纖弱讓人不可信賴。應用科學的新成就，使產(chǎn)品的結構更加合理，形態(tài)輕便簡潔、剛勁有力、挺拔生動，才能體現(xiàn)出產(chǎn)品造型的結構美。,(6)材質美。不同的材料具有不同的外觀質感和特征，體現(xiàn)出不同的美感，即材質美。不同的材料表現(xiàn)出不同的個性。例如：鋼鐵——堅硬、沉穩(wěn)； 塑料——溫順、輕盈；

13、鋁材——華麗、輕快； 木材——自然，純樸；恰當?shù)剡x用造型材料，使之與產(chǎn)品的功能和形態(tài)相協(xié)調，才能體現(xiàn)出產(chǎn)品造型的材質美。,(7)工藝美。產(chǎn)品造型工藝包括加工工藝和裝飾工藝。加工工藝是指鑄造、切削、模壓等零件成形工藝；裝飾工藝是指電鍍、氧化、涂復等表面處理工藝。 產(chǎn)品造型采用先進的、精細的工藝是造型具有時代美感的重要標志。但一味地采用精細復雜的工藝會使成本升高，非但不經(jīng)濟，造型也未必好。粗精工藝各具不同的美感，造型

14、設計應根據(jù)產(chǎn)品或零部件的功能、形態(tài)和使用環(huán)境，恰當?shù)剡x用不同的工藝，力求既經(jīng)濟又美觀。此外，工藝方法的選擇還應使產(chǎn)品滿足批量生產(chǎn)的要求。(8)形態(tài)美。產(chǎn)品的形態(tài)美是指產(chǎn)品的整體、各個局部以及它們之間符合美學形式法則。這些法則包括統(tǒng)一與變化、均衡與穩(wěn)定、比例與尺度等。,(9)色彩美。色彩的對比與調和產(chǎn)生色彩美。產(chǎn)品的色彩美表現(xiàn)為產(chǎn)品色彩合理的組合以及與產(chǎn)品功能、使用環(huán)境、人的生理心理協(xié)調一致。色彩美具有極強的時代性、社會性和民族地區(qū)的

15、差異。(10)單純和諧美。現(xiàn)代產(chǎn)品造型的特點是日益趨向簡練與單純。造型設計簡潔明快、外形單純不僅可以提高生產(chǎn)效率，易于保證質量，而且也符合人們的審美趨勢。單純不是膚淺，高度的概括與洗練才是造型設計追求的目標。,7．1．4 產(chǎn)品造型設計的程序,造型設計不是獨立進行的，必須與工程技術設計相結合。在產(chǎn)品開發(fā)設計的全過程中，造型設計與工程技術設計應自始至終同步地、交叉地互相參予地進行。造型設計各階段的工作內(nèi)容大致如下：,1．調研及產(chǎn)品定

16、位 調研包括對同類或類似產(chǎn)品的調研和市場調查。產(chǎn)品調研包括收集產(chǎn)品資料，對產(chǎn)品的造型、功能、結構和使用性能等作歷史變遷及發(fā)展趨勢的縱向研究，以及國內(nèi)外現(xiàn)狀的橫向比較。市場調查包括調查市場供求情況，目前同類或類似產(chǎn)品的市場反饋情況，以及市場需求的發(fā)展趨勢。產(chǎn)品定位是指在調研的基礎上，明確產(chǎn)品的銷售對象，確定適當?shù)漠a(chǎn)品功能、造型風格及市場價位。,2．造型設計及表達 以產(chǎn)品的市場定位為依據(jù)，進行總體造型方案構思。

17、總體方案構思與生產(chǎn)過程相反，是從整體到局部。先對整體形象的概貌(造型風格、構成要素、尺度比例、色彩配置等)進行構思與設計，并用方案草圖表達出來。對若干這樣的整體方案進行比較，取長補短，確定出一個較理想的方案。必要時，可繪制外觀效果圖，制作外觀模型，以便對整體外觀效果進行評價。如果用計算機制作三維外觀效果圖，會更方便快捷，易于修改，在方案構思階段尤為適用。方案初定后，結合結構設計進行整體和局部的立體造型設計。根據(jù)整體方案要求對產(chǎn)品整體、所

18、有局部乃至細部的風格、形態(tài)、尺度比例、色彩配置等進行設計與完善，選擇與外觀造型有關的材料、工藝，設計銘牌、標志、面板等，制作產(chǎn)品模型，確定產(chǎn)品造型方案。,產(chǎn)品方案審定后，還應進行制訂外觀加工工藝。特殊面飾工具及其它生產(chǎn)服務工作，同時完成與產(chǎn)品配套的文件、圖片的設計。3．完善及改進設計 對樣機作局部改進，仍是原設計工作的延續(xù)。如果全面大改，就是新的一輪設計了。對舊產(chǎn)品的改造，由于受到工藝裝具、專用設備等因素限制，一般可從

19、以下幾方面入手。①統(tǒng)一產(chǎn)品風格，規(guī)整構形要素，增強產(chǎn)品的整體感。②調整尺度比例，在結構允許的前提下使 之符合美學法則。③改進人一機關系，重新選擇和布置顯示、操作元器件及面板等；④重新設計色彩。⑤妥善處理外置輔助裝置及照明、管路、線路等等。,7．2 造型與形式法則,7．2．1 形態(tài)要素及其視覺效果,7．2．2 造型美的形式法則,7．2．1 形態(tài)要素及其視覺效果,點、線、面、立體、色彩、肌理是構成一切形態(tài)的基本要素，稱為形態(tài)要素。產(chǎn)

20、品造型是出形態(tài)要素構成的，因而有必要研究形態(tài)要素的構成及其性格。,1．點,造型中的點是指在背景上相對細小的、有不同視覺特征的形象，如開關、指示燈、文字等都具有點的視覺形象。,點的視覺效果與點的數(shù)量、大小及相對位置有關。,當畫面上只有一個點時，該點成為視覺中心。兩個點大小一樣則吸引視線往復其間。兩個點一大一小，會引導視線由大向小移動。畫面上有不在一條直線上的三點，會形成一個消極的三角形面。多個點按一定規(guī)律排列，會使人感覺他們有聯(lián)系，而形成

21、一個虛形。若三點在同一直線上，中間點成為視覺中心。五個點也一樣。但如果按直線排列的點過多(超過7個)，視線難以在短時間內(nèi)捕捉到停歇點，會使人感到繁雜。,2．線,造型中的線指的是產(chǎn)品上不同側面的交接線、曲面的輪廓線、細長零件、細長色條或凹凸構成的裝飾線、分割線等有線的視覺效果的形、色、光影、輪廓。 線的方向、形狀和粗細的變化，賦予線多樣化的性格，給人的視覺感受也很豐富，直線給人以嚴正、明快、堅硬的感覺。粗直線顯得重而有力，細

22、直線顯得輕而敏銳，水平線寧靜、穩(wěn)定而松馳，垂直線端莊、剛正而挺拔。斜線則有不穩(wěn)定的動感和把視線引向遠方的空間感。,,曲線的形狀千姿百態(tài)，給人的聯(lián)想也各不相同。但總的來說，曲線給人以運動、活潑、流暢、柔順、優(yōu)美的感覺。產(chǎn)品造型中的曲線多采用幾何曲線或光滑的過渡曲線，這樣的曲線具有理智規(guī)整的美。,線型的運用直接影響造型的審美效果以及產(chǎn)品的結構和工藝性，造型設計應特別慎重例如圖7—3是工業(yè)用顯示器機箱，大側面空洞乏味，增加一根撐條后就生動多了

23、。視覺強度也增加了。,3．面體,,造型中的面部是有邊界的面形。這些面形可能是一個凸凹的區(qū)域或由色彩、修飾色等分割形成的區(qū)域。不同的面形給人不同的心理感受。如圖7—4所示。但總的來說，面給人以明朗、端正，簡潔的感覺。,體是由面包圍形成的。體給人的視覺感受與構成體的面形或體的視向線有關。平面立體單純、規(guī)整、呈靜態(tài)，曲面立體溫和、親切、有動感。造型物的視覺重量稱為體量，體量大顯得穩(wěn)定、充實，體量小顯得輕盈、靈便。,4．肌理,肌理是指物體表面細

24、微的組織構造形成的整體效果。觸摸可感覺到的肌理稱為觸覺肌理．如粗、細、軟、硬，紋理方向等。觸覺肌理在適當?shù)墓庹障?，也可通過視覺感受到。只能通過視覺感受到的肌理稱為視覺肌理，如木材紋理、文字圖案等。 肌理是通過表面形態(tài)、色彩及光影產(chǎn)生的。不同的肌理具有不同的視覺美感和觸覺快感，能產(chǎn)生不同的心理感受，因而是造型的重要構成要素。造型設計中肌理的創(chuàng)造和運用，應視造型物整體或局部的功能、環(huán)境而定，使造型物具有整體美感和使用舒適感。

25、,5．立體構成與造型,將形態(tài)要素按一定規(guī)則組成形象，稱為構成。構成立體形象稱為立體構成，立體構成是對簡單立體進行挖切、疊加相組合，并融入理性的分析和敏銳的感覺，使形象符合一定的審美判斷。 立體構成是對立體形態(tài)進行的解剖、組合和創(chuàng)造的研究，為造型設計積累形象資料。立體形態(tài)的藝術感染力來自于視覺上的穩(wěn)定感，結果單純、形象明確的整體感．比率、節(jié)奏的有序感，擴張的心理空間感和運動感等等。 產(chǎn)品造型設計具有立體構成的特征，但還

26、受產(chǎn)品的時代性、地區(qū)性、社會性、產(chǎn)品功能和使用性能以及材料、工藝等諸多因素的制約。只又使這些因素有機地結合，才能使造型成為完整、合理、科學的設計。,工業(yè)產(chǎn)品所具有的美的形式是多種多樣的，這些肯定的、實際存在的美的形式具有內(nèi)在的、共同的特性和規(guī)律，就是形式美。形式美是對大量事物的美的形式進行研究、歸納、總結出來的。它包含反映多種審美要求的若干方面，也就是形式美的若干法則。這些法則有其內(nèi)在的聯(lián)系，造形設計中，并不能依據(jù)一條或幾條法則．經(jīng)純粹

27、的邏輯推理而直接獲得答案，而是要根據(jù)具體情況，靈活地融會貫通，綜合運用這些法則。,7．2．2 造型美的形式法則,,1．比例與尺度 造型物比例的含義包括：整體與局部、局部與局部之間的大小關系，整體或某一局部各向尺寸間的大小關系。關于比例，長期以來形成了種種理論，以下是常用的比例。(1)幾何比例 抽象幾何形狀的美感來自于其外形的“肯定性”，即幾何形狀受到一定數(shù)值關系的制約。制約愈嚴格人們的視覺感受愈“肯定”，引起美感

28、的可能性也愈大。正方形、等邊三角形和圓形稱為三原形，它們具有肯定的外形和鮮明的形狀特征，具有形式美。對于矩形，黃金率矩形和平方根矩形具有肯定的外形，在造型中被普遍運用。,1︰0.618或0.618︰0.382稱為黃金比Ф。長寬比為Ф的矩形，稱為黃金率矩形或Ф矩形。黃金率矩形的美感來自其外形的肯定性。,矩形的長寬比略大于Ф則接近兩個正方形，略小于Ф則與正方形S區(qū)別不大。而Ф矩形明顯區(qū)別于三原形。黃金率矩形的美感還來自于自身蘊含的深刻而豐富

29、的數(shù)理關系，體現(xiàn)出理性與和諧的美。,長寬比為,，,，,它們也具有一些有趣的內(nèi)在規(guī)律，體現(xiàn)其理性與和諧美。,的矩形都是平方根矩形。,①數(shù)列比例： 造型中出現(xiàn)最多的是矩形。此外還有線、面、體等形態(tài)要素，它們相互間的比例關系必須嚴謹簡單，常用比例有：等差數(shù)列：A，2A，3A，…或A，A+B，A+2B調和數(shù)列：A，A/2，A/3，…等比數(shù)列：A，Ar，Ar2，…費波納齊數(shù)列：1，2，3，5，8，13，…

30、 該數(shù)列相鄰兩項之比近似等于黃金比Ф，項次越高，近似性越好。運用這這一數(shù)列造型與黃金比等比數(shù)列有近似的效果，且能避免出現(xiàn)不圓規(guī)的數(shù)值。,②模數(shù)法則： 模數(shù)法是指選取一個(或幾個)對造型物各部分都具有關鍵意義的(特征)尺寸作為模數(shù)，將此模數(shù)推衍成尺寸系列，作為造型物整體到局部、局部到細節(jié)的尺寸。例如：家俱、操作臺等，許多尺寸與人體尺寸有關，選取人體某一尺寸作為模數(shù)顯然是合理的。由丁產(chǎn)品的復雜化，造型的多樣化，模數(shù)的選擇要

31、視產(chǎn)品的具體情況而定。 造型物整體和各局部可以選用相同比例，也可選用兩種以上比例。但比例因子過多難免顯得雜亂無章，破壞了統(tǒng)一和諧美。對于一件機電產(chǎn)品，由于結構等原因而不能保證比例嚴格無誤，只要對視覺無顯著影響，仍是可行的。,產(chǎn)品造型設計是建立在物質基礎上的造型活動。工業(yè)產(chǎn)品，尤其是機電產(chǎn)品造型比例的確定，應考慮到其功能特性、物質技術條件和審美要求等多種因素的影響。(2)尺度 尺度是指以人體尺寸或人們所習見

32、事物的尺寸為標難，與造型物尺寸間的相對比例關系。產(chǎn)品的尺寸要滿足產(chǎn)品功能的要求，尺度變化調整的范圍也只能局限在物質功能允許的范圍內(nèi)。例如手表要帶在手腕上，尺度過大不宜佩帶，尺度過小看不清楚。所以手表的尺度及其變化只能限制在相對固定的有限范圍內(nèi)。,2．均衡與穩(wěn)定 工業(yè)產(chǎn)品各方向和各局部由于材料、比例、結構、色彩及質感的不同，會產(chǎn)生不同的重量感。均衡與穩(wěn)定的造型法則，就是使造型既有物理意義上的穩(wěn)定可靠，義能引起視覺上的完整和

33、安定。其中均衡是指造型物前后、左右的相對輕重關系，穩(wěn)定是指造型物上下部間的輕重關系。,(1)均衡：,(1)均衡： 均衡感是對支點和物體量感的相對位置的視覺判斷，物體的視覺量感與其體積的大小，顏色的深淺等有關。,物體體積大，顏色深，封閉則量感大；反之量感小。物體表面光潔、透光性能、鏤空、材料及肌理也對量感有影響。由于機電產(chǎn)品的內(nèi)部結構隱蔽在外形之內(nèi)，所以造型中的均衡，往往僅限于外形的視覺效果，而不是物理意義上的重量平

34、衡。產(chǎn)品造型的均衡感是設想支點在正中或接近正中部位，支點兩邊諸造型要素的量感與其到支點的距離的乘積，即量感距大致相等。,完全對稱的造型其均衡感最強，且具有規(guī)整美、條理美，給人安定、莊重、嚴正的感覺，但也會讓人覺得單調、呆板。事實上由于功能結構的制約及產(chǎn)品上外露的操縱件、面板、標志等對量感的影響，絕對對稱的造型并不多。因而常常在維持造型大體對稱的條件下作一些局部的調整變化，要使造型生動活潑。 大部分產(chǎn)品不能采用對稱的造型。

35、要使造型得以均衡的方法是以底面中點作為視覺支承點，將造型體按實際結構分成幾部分，估計各部分之間的量感之比，使支點左右所有量感矩之和大致相等即可。,圖7—9是滾齒機的造型示意圖。,,(2)穩(wěn)定： 造型的穩(wěn)定主要是指視覺穩(wěn)定，它與物理意義上的實際穩(wěn)定的要求是一致的。穩(wěn)定與支承面的大小及重心的位置有關。支承面越大、重心越低且越靠近支承面中點，則穩(wěn)定性越好。但視覺重心往往與實際重心不重合，視覺重心與造型物各部分的量感分布有關。,

36、不同的產(chǎn)品對視覺穩(wěn)定感的要求不同。大中型設備、工程機械等要看上去非常穩(wěn)定，而臺式儀器、家用電器等小型產(chǎn)品則應顯得輕巧活潑。一般來說，產(chǎn)品保持實際穩(wěn)定往往也能滿足視覺穩(wěn)定的要求，不一定要特殊處理；但也存在視覺穩(wěn)定性不夠或顯得過分沉穩(wěn)、墩實深重的情況。增加視覺穩(wěn)定感的方法是增大支承面，必要時可以超過實際需要增大支承面，以獲得更強的視覺穩(wěn)定；也可以通過改變造型物上下兩部分的色彩、質感、表面肌理等因素，改變上下兩部分的量感對比。增大下部量感或減

37、小上部量感都可降低視覺重心，提高視覺穩(wěn)定性。反之則可以改變造型物的笨重感，使造型物顯得輕巧活潑。,3．統(tǒng)一與變化 統(tǒng)一與變化的形式法則，是藝術造型中最靈活多變，最具有藝術表現(xiàn)力的因素，任何物像的美都表現(xiàn)于它的統(tǒng)一性和差異性中。統(tǒng)一可增強造型的條理與和諧美，完美的造型必須具有統(tǒng)一性；而變化可增強造型物形象自由、活潑、生動的美，能打破單調、呆板，增強美的情趣與持久性。,(1)統(tǒng)一 造型中的統(tǒng)一是指造型要素(線、形、

38、色、質)的一致、調和、重復、呼應，最終形成造型物整體的風格與主調。造型的統(tǒng)一主要包括三個方面：形式與功能統(tǒng)一，尺度與比例統(tǒng)一，格調統(tǒng)一。,調和是指對造型體的各部分在線、形、色、質等方面強調其共同的因素，突出相互間的內(nèi)在聯(lián)系．取得協(xié)調完整的效果。,要達到格調的統(tǒng)一，使產(chǎn)品形成風格、明確主調，通常采用的方法是對造型物的線型、形體、色彩、材質進行調和、呼應、過渡、韻律等處理。,以線型為例，如果造型以直線為主，則主要部分應以直線構成形體，直線間

39、的過渡也應統(tǒng)一。若造型以圓弧、曲線為主，則形體的主要部位應當以曲線構成，其它次要部位也應當以圓滑的過渡或曲線的轉折與主體呼應；從而達到造型物線型風格的統(tǒng)一。,圖7—10中的汽車，一種采用直線造型，一種采用曲線造型，其主要形體線型的一致性形成了風格的完整性。除了構成形體的主要線型的調和外，造型體內(nèi)部各零部件的連接所構成的結構線型及各輔件的線型也應取得協(xié)調一致。以便獲得統(tǒng)一和諧的線型風格。,呼應是指在造型物的不同部位對線、形、色、質作強調一

40、致性的處理，使整體取得和諧統(tǒng)一的效果，如服裝的領口、袖口采用同樣的顏色或布料，突出局部的一致性，達到呼應的效果。上圖中兩種汽車車頭車尾的線型前后呼應，增強了整體感。,,過渡是指在造型物上的不同形體之間或不同色彩之間，增加另一形體或色彩將它們聯(lián)系起來，使形體或色彩之間的連接自然順暢，避免出現(xiàn)對立的造型元素生硬交接產(chǎn)生的突變與不協(xié)調。圖7—11中的兩種電熨斗，其把手和下部在形與色的過渡連接上的優(yōu)劣，不言而喻。,韻律是指造型要素在平面或空間內(nèi)

41、有規(guī)律地重現(xiàn)。這種重現(xiàn)的規(guī)律可以是簡單的、無變化的重復，也可以是漸變的或交錯起伏的。例如儀器面板上的顯示、操作元件的布置，機箱上散熱窗口等往往采用重復的或有規(guī)律變化的排列形式。成套的組合式控制臺、柜也采用這種形式。,(2)變化： 造型中的變化是指利用造型要素的差異性，求得在統(tǒng)一完整的基礎上體現(xiàn)局部的特點，互相襯托，使造型更加活潑動人、具有視覺美感。,形、色、質等造型要素的差異性具有很多表現(xiàn)形式，形體有方圓、曲直、橫豎、大小

42、、高低、寬窄、凸凹、繁簡等。色彩有濃淡、素艷、冷暖、進退、脹縮等。材質與肌理有軟硬、粗細、有光無光、豪華昂貴與質樸經(jīng)濟等。造型設計在統(tǒng)一中求變化的基本手段是強調差異性的對比與突出重點。,對比包括線型的對比、材質的對比、色彩的對比，形的對比、形體方向的對比以及虛實的對比。,這里所說的實是指造型物的實體部位(封閉部位，與內(nèi)部結構無關)，虛是指透明或樓空的部位。虛給人以通透、輕巧感，實給人以厚實、沉重感。對比的目的是強調不同事物個別的形象，是

43、為了增強造型要素的對立感，使造型變得活潑、生動、個性鮮明。例如，現(xiàn)在有的家用電冰箱采用圓弧門造型，這種以直線為主、直中有曲的新造型打破了傳統(tǒng)直線造型的單調感，變得活潑有韻味。,對比與調和是相輔相成的。只有調和沒有對比，造型會顯得平淡、呆板；而對比大于調和。則會使形象產(chǎn)生雜亂動蕩的感覺。 突出重點可以打破單調，增強變化；還可以形成視覺中心，避免視線游移不定，借以提高審美效果。造型中的重點通常是功能、結構的主體部分或視覺觀察頻繁的

44、部位，如顯示、操作器件等。在不違背功能要求的條件下，有時可有設計確定。重點的設計一般可以通過增強局部與整體在色彩、形體、材質等方面的對比來實現(xiàn)，例如淺色底板上的深色旋鈕，深色背景上的淺色刻度盤等。在整體烤漆的機器上的鍍鉻手輪或塑料手柄等，則是利用材料、工藝的差異增加對比，突出重點。,7．3 人機工程學簡介,人機工程學簡稱人機學，是研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學、生理學和心理學等方面的各種因素；研究人、機器及環(huán)境的相互作用；研究工作中、家

45、庭生活中與閑暇時怎樣考慮人的健康、安全、舒適和工作效率等問題的學科。若不考慮環(huán)境的影響，就簡單的人機系統(tǒng)而言，人與機的關系如圖7—14所示。,比較人與機器的能力，機器適合于承擔笨重、快速、單調、精細、規(guī)律性強，大量或復雜的運算和惡劣環(huán)境下的工作。人更適合承擔程序編制、監(jiān)護、故障排除、意外情況處理等工作。,7．3．1人體結構尺寸與造型尺度,國家標準GB1000—88(中國成年人人體尺寸》包括了人體主要尺寸、立姿、坐姿、高度方向及水平方向的

46、人體尺寸等等，如表7—1所示。,,表中的百分位數(shù)是人體尺寸的一種位置指標，百分位數(shù)為K的人體尺寸以Pk表示。它將產(chǎn)品的使用者群體或樣本的全部觀測值分為兩部分：有K％的觀測值小于或等于它，有(1-K％)的觀測值大于它。常用的人體百分位數(shù)有P50，Pk與P95，P10與P90，P1與P99，前三者更為常用。,根據(jù)國家標準(JB／T12985—91《在產(chǎn)品設計中應用人體百分位數(shù)的通則》，按適用百分位數(shù)的不同，將產(chǎn)品分為I，Ⅱ，Ⅲ型三類。,Ⅰ型

47、產(chǎn)品尺寸設計：需要兩個人體尺寸百分位數(shù)作為尺寸上限值和下限值的依據(jù)，又稱雙限值設計?？刂扑_座椅高度的調節(jié)范圍，應取坐姿眼高的P10和P90作為下限值和上限值的依據(jù)。 Ⅱ型產(chǎn)品尺寸設計(單限值設計)有ⅡA型和ⅡB型兩種。 ⅡA型產(chǎn)品尺寸設計：只需要一個人體尺寸百分位數(shù)作為尺寸上限值的依據(jù)，又稱大尺寸設計。對涉及人身安全和健康的產(chǎn)品，選用P99或P95為尺寸上限值的依據(jù)。對一般工業(yè)產(chǎn)品選用P90，為尺寸上限位

48、的依據(jù)，如門的高度選男子身高的P90為依據(jù)。,ⅡB型產(chǎn)品尺寸設計：只需要一個人體尺寸百分位數(shù)作為尺寸下限值的依據(jù)，又稱小尺寸設計。對涉及人身安全和健康的產(chǎn)品，選用P1或P5為尺寸下限值的依據(jù)。對一般工業(yè)產(chǎn)品選用P10為尺寸下限值的依據(jù)。如安全網(wǎng)孔的大小，可選用人體相應尺寸的P1為依據(jù)。 Ⅲ型產(chǎn)品尺寸設計：以P50作為產(chǎn)品尺寸設計的依據(jù)，又稱平均尺寸設計。這是產(chǎn)品設計最普遍的情況，家用電器、辦公用品等都屬此類；如計算機、打

49、字機鍵盤上按錘的大小和間距，要適合絕大多數(shù)人使用，只能取P50為依據(jù)。,對于男女通用的產(chǎn)品，尺寸設計應選用男性的P90，P95或P99作為上限值的依據(jù)，選用女性的P1，P5或P10作為下限值的依據(jù)。 產(chǎn)品設計以某一人體百分位數(shù)為依據(jù)，不是選取該尺寸作為產(chǎn)品的尺寸，而是要視條件取與該人體百分位數(shù)相應的產(chǎn)品最小功能尺寸(人體百分位數(shù)+功能修正量)或最佳功能尺寸(最小功能尺寸+心理修正量)。 其中，功能修正量包括

50、穿鞋著衣產(chǎn)生的各方向尺寸變化量(高度、圍度等)；人體姿勢不同產(chǎn)生的變化量；為了確保產(chǎn)品功能的修定量。心理修正量是指為了消除空間壓抑感．恐懼感或為了追求美觀等心理需要而作的尺寸修正量。,以底層船艙高度為例，選男子身高的P95為1775mm，鞋高修正量25mm，高度最小余裕量90mm，加上心理修正量115mm，則底層船艙的高度為2005mm。 人體尺寸百分位數(shù)及各種修正量，使用時可以查閱國家標準和有關資料。此外，我

51、同不同地區(qū)人體尺寸有一定差異，不同國家的人體尺寸其差異更為明顯，使用時也可查閱有關資料。,,則船艙最小高度為三者之和1890mm，,7．3．2 視覺特征與顯示器設計,視覺是人接受外界信息最重要的手段。絕大多數(shù)機電產(chǎn)品的信號顯示是通過使用者的視覺接受的。通過聽覺和觸覺接受的很少，而且一般是輔助性的。,1．人的視覺特征,人的視野在水平方向約為120º、鉛垂方向約130º。越靠近中心，辨認效果越好。辨認效果最好的中心視

52、區(qū)是水平和鉛垂方向都為1.5º～3º，最佳視距為560mm。,,眼睛水平運動比上下運動快，且不易疲勞，對水平方向的尺寸和比例估測比鉛垂方向準確。視線運動的習慣是從左到右，從上到下；對圓弧為順時針方向。所以當視線偏離中心區(qū)觀察對象時，感知最快的是左上方，其次是右上，右下方感知最慢。,A—一般區(qū)域，宜布置操作頻繁的控制器；B—最佳區(qū)域，宜布置需精確調整和認讀的顯示裝置及應急操作裝置；C—輔助區(qū)域，可布置輔助顯示控

53、制裝置；D—最大區(qū)域，布置更次 要的顯示控制裝置。,綜上所述，產(chǎn)品設計對控制、顯示裝置的合理分布如圖7—15所示。其中：,2．顯示器的選擇與設計,常用的顯示器可分為兩大類：數(shù)字式顯示器、指針式顯示器。 數(shù)字式顯示器，認讀簡單準確．但不能直觀反映參數(shù)變化的趨勢。 指針式顯示器，顯示形象化、直觀，能反映顯示值在全程范圍內(nèi)的位置和變化趨勢；但認讀難以快捷準確。,許多常用的顯示器都有專業(yè)廠商制造，除特殊需要外，

54、不需專門設計。只要根據(jù)產(chǎn)品功能和造型需要選擇合適的產(chǎn)品即可。,選擇和設計顯示器應遵循以下原則：,①顯示器的精度適當。精度過高反而使認讀困難，認讀準確率下降。②信息以最簡單的方式顯示，避免多余的信息。③顯示信息易于了解和換算，刻度易于認讀。④顯示器及標記符號的大小必須適合預計的最大距離。,7．3．3 控制器的選擇與設計,控制器是操作者用以改變機器狀態(tài)的器件，是人機界面的重要組成部分。因而控制器的設計與選擇必須充分考慮人的生理

55、、心理因素。,1．手腳尺寸及運動特性,成年人的手腳尺寸及百分位數(shù)詳見國家標準GB1000—88。 人手的運動比腳靈活的多，所以絕大部分操制器是手動的。手的運動特點與方向有關。 單手運動適宜的方向為正前方偏向運動手臂一側的60º范圍內(nèi)。雙于運動適宜的方向為正前方偏向兩側各30º范圍內(nèi)。人手鉛垂運動快于水平運動，前后運動快于橫向運動。順時針運動快于逆時針運動。至上向下運動快于至下向上運動

56、，人手離開身體向外運動快于向著身體運動。對多數(shù)右利者，右手快于左手。,2．控制器設計,工作中常常發(fā)生的操作失誤，在很大程度上與控制器設計不當有關?？刂破鞯脑O應符合以下要求。,①不同功能的控制器盡可能有明顯的區(qū)別?？梢岳眯螤睢⒋笮?、色彩、位置及符號對控制器進行編碼，使之易于辨認，以免發(fā)生混淆引起操作錯誤； ②操作力、操作速度、方向、位置等符合多數(shù)人的生理特征。操作力太小，不易感知操作是否完成。操作力過大，速度、頻率過高會引

57、起操作不到位等操作錯誤； ③控制器的操作方向與顯示器或系統(tǒng)的運轉方向應有合理的邏輯聯(lián)系，并與人的自然行為傾向一致，以免發(fā)生操作方向逆轉錯誤。 ④合理地組合控制器的功能、減少控制器的數(shù)量和操作程序的復雜程度。 ⑤大小適當，造型新穎美觀。,控制器主要分為手動和腳動兩類，腳動按制器一般只用于：手的工作量過大，需要腳的配合；操作力較大，需連續(xù)反復作業(yè)的情況。 腳動控制器常用的有踏板和踏鈕。手動控制

58、器種類繁多，有按鈕、旋鈕、手輪、手柄、操縱桿等。可根據(jù)功能和造型需要選用。需要設計某些操縱件時，它們的形狀、大小、操作阻力與手腳尺寸、手腳運動范圍、運動規(guī)律以及承受能力等有關，應查閱有關國家標準和人體資料。,7．3．4 控制臺板設計,隨著技術的進步，現(xiàn)代機器設備的自動化、數(shù)控化程度越來越高，手動控制的工作量和對手動控制的要求降低了。顯示、控制器件的多功能化、小型化，使它們的數(shù)量減少，體積減小。上述種種因素，使安裝顯示、控制器件的控制臺

59、板的尺寸越來越小。除大型、成套設備外，一般不采用獨立的控制臺，而是設計成與主機同體的控制面板?？刂婆_板上顯示、控制器件的布置應遵循以下原則。,1．顯示器的布置,①顯示器所在平面應盡量與作業(yè)者的視線近于垂直。布置要緊湊，主要顯示器安置在最佳視區(qū)。視區(qū)范圍應水平方向略大于鉛垂方向。②多個顯示器有觀察順序時，應依據(jù)從左到右或從上到下排列。③顯示器與控制器在配置上應形成邏輯聯(lián)系。位置對應，運動方向一致。④顯示器指針的零位指向應在上方

60、或左方。多個顯示器，其零位指向應一致。,2．控制器的布置,①常用的、重要的控制器，應安置在手活動最方便、用力最適宜的區(qū)域。②有操作順序的控制器，應依序自左向右或自上向下排列。③聯(lián)系較多的控制器，應盡量靠近排列。④總電源開關、緊急停車等裝置應與其它控制器分升，安置在便于操作的地方。標志要醒目，大小要適當。⑤各控制器間應保持一定的安全距離。⑥水平控制面板一般以后高前低為宜，鉛垂控制面板可稍向后仰。,大型設備的操作控制臺有

61、坐姿和立姿兩種，其結構尺寸和區(qū)域劃分與人體作業(yè)空間有關，設計時可查閱有關資料。,7．4 產(chǎn)品色彩設計,7．4．1 色彩的基礎知識,7．4 ． 2 色彩的對比與調合,7．4．3 產(chǎn)品色彩設計,7．4．1 色彩的基礎知識,對于造型物的形、色、質三個基本要素，感知最快的是色彩，其次是形態(tài)，最后是質感。可見光作用于人的視覺器官，因波長不同而產(chǎn)生不同的色感。對造型物而言，表面反射不同波長的光，呈現(xiàn)出不同的色彩，反射全部光線則呈白色，全部

62、吸收即呈黑色。 色相、純度、明度是色彩的三個獨立屬性，稱為色彩三要素。,色相是色彩的相貌特征，是由色光波長決定的，在光譜帶上按紅、橙、黃、綠、藍、紫的順序連續(xù)變化。將上述6色相從紅到紫按環(huán)狀排列稱為色相環(huán)，中間插入紅橙、橙黃等中間色成為12色相環(huán)，進一步可構成24色相環(huán)。色相的劃分是人為的，也可以劃分5個基本色相，進一步分為10個等等．圖7—16為12色相環(huán)。,,純度是色彩中單一色相純凈的程度，即色光波長單一的程度。純度

63、越高，色彩越鮮艷。在高純度色中加入黑、白，灰等非彩色，其純度就降低了。加入不同比例，使純度依次變化的色彩推移，稱為色階。 明度是色彩明暗的程度。白色明度最高，黑色最低。有彩色中黃色明度最高，紫色最低。在同一色相的色彩中加入白色明度提高，加入黑色則明度降低。加入不同比例，使明度依次變化形成色彩的明度推移。,顏色中的紅、黃、藍稱為三原色(色光的三原色是紅、綠、藍)。原色不能由其它色相混成，也不能分解為其它色相，原色可混成其

64、它顏色。由兩種原色混成的色相稱為間色，如紅+黃=橙，紅+藍＝紫，黃+藍＝綠。包含三種原色的色相稱為復色，呈灰性色調?；旌虾蟪蕽岷谏膬煞N顏色稱為互補色。色相環(huán)上任一直徑兩端的色相為互補色?？梢?，任一原色與其它兩原色合成的間色為互補色；或者說，三原色按一定比例混合后呈濁黑色。 色相、明度、純度的差異構成的色彩數(shù)量繁多。準確描述色彩這三個獨立特性的方法就是色彩表示法。色彩表示法多種多樣，此處僅介紹孟塞爾(A.Munsell)色彩體系

65、。,用無彩色的中心軸表示明度，稱為明度軸。該軸劃分為11等份，白色明度為10，黑色明度為0，中間1～9為由深至淺的灰色。,,色相以紅(R)、黃(Y)、綠(G)、藍(B)、紫(P)為基礎，插入YR，GY，BG，PB和RP形成10個色相區(qū)。每個色相區(qū)等分成10小格，構成100個色相的色相環(huán)。每個小格對應的色相用2R、3Y，5BG等表示，如圖7—17所示。,將色相環(huán)水平放置與明度軸垂直，純度序列在色相環(huán)上沿半徑向外依次等距遞增排列，即構成了孟

66、塞爾色立體，如圖7—18。,任一種色彩，對應其色立體上的位置，用符號HV/C(色相明度/純度)表示，如5R4/9，10Y8／12等。無彩色用NV表示，如N5/表示明度為5的灰色。,7．4．2 色彩的對比與調合,1．色彩對比,處于相鄰位置的兩種以上色彩，其差異產(chǎn)生的綜合比較效果，簡稱色彩對比。不同程度的色彩對比會造成不同的心理感受。 過強的對比使人感覺生硬、粗俗， 較強的對比使人感覺生動、有力， 較弱的對比使

67、人感覺柔和、平靜， 過弱的對比使人感覺朦朧、無力。,造型物表面占較大面積的底色的明度，按盂塞爾色標可分為三種。 低調色(0～3級)，低調色給人沉靜、莊重、豐富的感覺， 中調色(4～6級)，中調色顯得隨和、親切， 高調色(7～10級)。高調色有愉悅、活潑、高貴感。兩色對比，明的顯得更明，暗的顯得更暗。,明度對比,因明度差異形成的色彩對比稱明度對比。,短調對比 兩種顏色的明度差在2級以下的弱對比稱為短調對比，由于

68、明度接近使形象模糊而顯得含混、平淡，缺乏層次。中調對比 明度差在3～5級稱為中調對比，因形象清晰度較高，顯得優(yōu)雅、明快。長調對比 明度差在6級以上稱為長調對比，顯得銳利、眩目。,在色相環(huán)上兩色間隔越大，色相對比越強。在24色相環(huán)上，兩色夾角15º可視為同一色相，對比弱，顯得溫柔、統(tǒng)一，但有單調、無力感。夾角30º，對比明顯、豐富，顯得和諧、雅致。夾角60º，顯得柔和、鎮(zhèn)靜、鮮明、甜美。夾角90&