賈若愚 劉永翔
摘要:參數化設計是近年來新興的設計方法,扎哈等前衛(wèi)設計工作室率先將其運用到設計實踐中。其基本原理是將設計中的元素參數化,同時構建參數與最終結果間的約束關系,這樣就可以實現修改參數即可影響最終設計,能極大地提升設計效率。本文以音箱設計為例,通過構建參數與造型之間的約束關系,實現了修改參數即可改變設計結果的目的。將參數化的這一特性,運用在產品設計中,可以避免很多重復性的修改工作,讓設計師可以把更多的精力投入到設計本身?;谶@些特點,參數化設計未來必將在產品設計中發(fā)揮出巨大優(yōu)勢。
關鍵詞:參數化設計;產品設計;應用;音箱設計
中圖分類號:TB472 文獻標識碼:A
文章編碼:1672-7053(2021)05-0030-02
1參數化設計的概念
參數化設計(Parametric Design)是近些年來興起的前衛(wèi)設計方法,最早應用于建筑領域。參數化(Parametric)是指在設計中,把影響設計結果的重要參數量化,通過構建參數與結果之間的約束關系,進而達到修改部分參數即可改變最終結果的目的。參數化設計借助參數化的這些優(yōu)勢來進行設計,使設計的最終結果可以實時修改,并將設計中的元素變量化,使設計效率大大提高。劉宗明等總結了參數化這一概念,其最早是由Sutherland在20世紀60年代提出,以約束的方式來進行零件的設計;在80年代末至90年代初,又有諸如人工智能、幾何推理等新技術的加入,使參數化技術可以更好地應用到現實中;后又經90年代,Jea Yeo Lee提出了基于圖表示的幾何知識推理方法,使參數化設計方法更為簡潔和高效。
2參數化設計在產品設計中的應用實例
隨著物質生活水平的提高,對于產品,除了要滿足基本的功能需求,人們也希望產品能有更多的含義,如體現個性化、個人社會地位、個人審美等。將參數化設計應用于產品設計中,可以使其富有科技感與美感,且風格多樣,具有獨特性,可以更好地滿足人們對產品多樣化的需求。
2.1 BMW VISION NEXT 100
寶馬公司曾在2016年5月5日推出概念車VISION NEXT 100,這款概念車的設計代表了寶馬對未來汽車設計的探索,該概念車具有大量前瞻的設計語言和技術。在外觀上,柵格化的翼子板最為顯眼,輪轂的柵格狀結構采用了鉆石分割的參數化設計,其不僅美觀,而且可以根據行車狀況調整柵格的形態(tài),以降低風阻,是功能與形式的有效結合。在內飾方面,中控臺表面的紋理采用三角形,除了裝飾性的作用,此次寶馬BMW VISION NEXT 100還為其配置了人工智能,三角形紋理可根據駕駛員的情緒或感受,做出相應的起伏變化,起到了增強交互的作用。參數化設計富有科技感和美感,與汽車設計的結合可謂是相得益彰。
2.2“獵鷹”長凳
由俄羅斯設計師Oleg Soroko設計的“獵鷹”長凳也是一件非常有創(chuàng)意的參數化設計家具,該設計的靈感來自于獵鷹,其在捕獵、等待等不同的狀態(tài)下會有不同的姿態(tài)?!矮C鷹”長凳由大量的膠合板串連在一起,針對坐、靠、躺等不同使用行為,可以擺出不同的形狀。而且這款長凳裝配起來并不復雜,它的形狀可以有多種變化,可以很好地適應不同的場景,操作簡單,也節(jié)約了成本。像這樣的參數化設計產品,其難點主要在于設計階段,膠合板的形態(tài)之間,呈現出一種漸變的趨勢,這種漸變的趨勢就是由參數的改變驅動的,也體現出了參數化的精確性優(yōu)勢,如果膠合板之間的漸變不夠均勻,則無法達到最終成品的美感,這款產品設計的意義也就失去了。
3參數化設計在音箱設計中的應用
3.1明確影響產品造型的參數
如圖1所示,現以參數化的設計方式來分析某音箱頂端孔洞的制作思路,使用的參數化設計軟件為Dynamo。首先需要找出經90年代,Jea Yeo Lee提出了基于圖表示的幾何知識推理方法,使參數化設計方法更為簡潔和高效。
2參數化設計在產品設計中的應用實例
隨著物質生活水平的提高,對于產品,除了要滿足基本的功能需求,人們也希望產品能有更多的含義,如體現個性化、個人社會地位、個人審美等。將參數化設計應用于產品設計中,可以使其富有科技感與美感,且風格多樣,具有獨特性,可以更好地滿足人們對產品多樣化的需求。
2.1 BMW VISION NEXT 100
寶馬公司曾在2016年5月5日推出概念車VISION NEXT 100,這款概念車的設計代表了寶馬對未來汽車設計的探索,該概念車具有大量前瞻的設計語言和技術。在外觀上,柵格化的翼子板最為顯眼,輪轂的柵格狀結構采用了鉆石分割的參數化設計,其不僅美觀,而且可以根據行車狀況調整柵格的形態(tài),以降低風阻,是功能與形式的有效結合。在內飾方面,中控臺表面的紋理采用三角形,除了裝飾性的作用,此次寶馬BMW VISION NEXT 100還為其配置了人工智能,三角形紋理可根據駕駛員的情緒或感受,做出相應的起伏變化,起到了增強交互的作用。參數化設計富有科技感和美感,與汽車設計的結合可謂是相得益彰。
2.2“獵鷹”長凳
由俄羅斯設計師Oleg Soroko設計的“獵鷹”長凳也是一件非常有創(chuàng)意的參數化設計家具,該設計的靈感來自于獵鷹,其在捕獵、等待等不同的狀態(tài)下會有不同的姿態(tài)?!矮C鷹”長凳由大量的膠合板串連在一起,針對坐、靠、躺等不同使用行為,可以擺出不同的形狀。而且這款長凳裝配起來并不復雜,它的形狀可以有多種變化,可以很好地適應不同的場景,操作簡單,也節(jié)約了成本。像這樣的參數化設計產品,其難點主要在于設計階段,膠合板的形態(tài)之間,呈現出一種漸變的趨勢,這種漸變的趨勢就是由參數的改變驅動的,也體現出了參數化的精確性優(yōu)勢,如果膠合板之間的漸變不夠均勻,則無法達到最終成品的美感,這款產品設計的意義也就失去了。
3參數化設計在音箱設計中的應用
3.1明確影響產品造型的參數
如圖1所示,現以參數化的設計方式來分析某音箱頂端孔洞的制作思路,使用的參數化設計軟件為Dynamo。首先需要找出三部分,孔洞的半徑大小分別由不同的參數R1、R2、R3控制,通過修改參數就可以在合理范圍內,隨意修改孔洞的大小。單個曲線上點的密度可以由數量參數P控制;同樣的,曲線的密度則可以由參數N控制。
調節(jié)不同的參數可以對結果產生直接的影響,不同的參數組合使結果也有了更多的可能性,這可以極大地提升設計效率,讓設計師把更多的精力放在創(chuàng)意上,而非重復性的工作。
4結語
建筑設計與產品設計在歷史上可以說是“師出同門”,現代建筑和產品設計都是源自于包豪斯,包豪斯的設計教育也對后世的設計思想產生了深遠的影響。借鑒建筑領域的參數化設計方法,將參數化設計引入產品設計當中,能為產品設計注入新鮮的血液,并極大地影響其設計手段與思想,探索出更多的可能性。在經過不斷的完善之后,參數化設計必將會是一種能夠廣泛運用于產品設計中的有效手段。