多媒体技术环境下工业设计的应用

关 瑛

(陕西科技大学，陕西西安，710021)

0 引言

随着信息技术的发展，多媒体技术的应用也越来越广泛。多媒体技术以计算机为媒介，将图像、文字、动画、图形、影视集成具有人机交互功能并且可以对其进行编程的一种技术环境。用户可以根据需要共享、交流、传达各种信息。多媒体技术具有集成性、实时性、交互性的特点。集成性是指多媒体可以将各种不同信息集成一个整体，能存储超大容量的信息；实时性是指将图片文字信息结合之后能够连贯的展现出来，在演示的过程中还可以随时停顿；交互性是指用户可以使用多媒体搜索到有用信息，并且能对这些信息做相应的处理。在信息化时代背景下，工业设计现在多以多媒体为交流载体，通过网络将全球的设计资源联系在一起进行协同设计。

1 工业设计

随着计算机网络技术的发展，工业设计的理念也发生了显著的变化。工业设计是现代的一种设计方法，以工程技术、形态构成、美学艺术、色彩学、系统设计、人机工程、优化设计和价值工程为基础。工业设计涉及到的的方面很多，包括消费者的需求，产品本身的功能、材料、色彩、形态、结构、工艺、表面处理、与生态环境相关的、产品在推销过程中的包装和设计等。随着中国加入WTO全球经济的一体化，世界文化也在向着多元化的方向发展，新的设计理念层出不穷，产品的多样性趋势也显著发展。新的设计理想影响着产品由消费需求到产品制造的整个过程。现代的工业设计采用网上多媒体技术进行数据交换，形成了设计资源共享的平台，这极大促进了工业设计的发展，降低了设计的成本。多媒体技术在工业设计中的应用主要体现在对产品消费需求的分析、异地设计、设计管理和CAID四个方面。应用多媒体技术进行工业设计的流程图如图1所示.

2 多媒体技术在工业设计中的应用研究

2.1 对所要设计的产品进行分析构建模型

工业设计的过程不仅仅一个公司内部的事务，而是一个复杂的设计链和过程，只有设计链上实现了协同，产品开发过程中的信息才能实现共享，创造出新的产品。设计过程包含了很多因素，如消费者的需求、合作伙伴、供应商和公司内部的设计部门实力等。比如对消费者的需求进行分析。通过在线网络技术，发放一些调查问卷，如消费者对产品的期望、产品的功能特点以及消费者的购买力等，并结合文化因素、宗教、习惯等，收集相关知识，以此作为产品设计的前期素材，构建设计模型。

构建设计模型首先要构建知识地图。构建知识地图的意义就是根据可视化的地图设计知识导航，寻找有用的知识点。知识地图的构建采用抽象粒度的过程设计模型，建立知识节点、节点的关联、知识之间的链接三个方面，建成工业设计的知识点结构体系。建好知识地图之后，根据案例的具体的要求，梳理相关的知识点，对有用的知识点进行标记，调整知识体系结构，最后确定产品的开发流程。

2.2 多媒体技术在异地设计和设计管理中的应用

多媒体技术在异地设计中的应用主要在设计规划、虚拟设计、快速成型等方面。异地设计是指设计师处于不同的地点可以通过网络的设计资源进行协同设计，设计同一个产品，而后进行数据交换。设计师根据知识结构的梳理结果，采用软件构建产品的3D模型、快速模型，并对其进行文本设计。

设计管理主要是对管理设计小组的成员的行为来说的。设计管理包括的内容很多如监督设计过程、制定设计任务、组织设计行为、评价设计的结果、对设计准则进行规划等。对于设计管理层来说，他们可以全程看到设计人员的工作过程，对设计的每个细节进行远程监督，并给他们提供有用的设计资源信息。对于产品的开发经理层面来说，他们可以组织远程对设计方案的修改和决策、对设计的细节进行讨论、检验设计目标、财务计划等，还可以多媒体为支持设计协调与评审会议。例如在美国的Immersion公司，其虚拟现实系统中的采用虚拟技术进行设计的部分，其设计评估的同步应用主要是根据AliasStudio 3D工业设计系统进行的。通过这个系统方案可以对AliasStudio 3D桌面工作流程进行同步输出到一个虚拟现实环境中，并提供实时的交互机制、3D渲染、1：1的沉浸式视觉体验。为三维设计内容提供一个1：1的、实时的设计评审虚拟仿真环境，因而产品的产品的开发时间被极大的缩短了，并且极大的降低了开发新产品的成本和风险。

2.3 CAID在工业设计中的应用

以基于案例的工业设计为例，CAID在工业设计中的应用主要体现在四个方面，如检索模块、评估模块、情景模块、修改和存储模块。检索主要是根据一些已经十分成熟的案例，根据情境设置对它们进行检索，检索一般包括问题检索和解检索两个部分，对应概念驱动和数据驱动两种方式。设计者输入要设计产品的结构参数、轮廓等因素，获得和产品相似的解情境，设计者可以根据这个情境对开发过程进行跳转和切换，并调整相应的参数获得新的设计方案，获得新的方案后可以根据相应的参数进行评估，然后通过存储和修改模块修改方案的不足之处，建立新的方案，最后将方案存储在案例库中。

根据上面的表述，一个工业案例可以用如下的公式进行表达，

由于工业设计的过程是一个不同轮次的多方案的复杂的求解过程，对于同一轮次其情境可以如下面的公式进行表述。

图1 工业设计的流程图

图2 在产品开发过程中情景知识的表达

在数据驱动检索时，其相似性计算按照K最相邻法进行。这种搜索方法是对全局进行搜索的方法，对两个案例之间的匹配评估主要是根据匹配公式进行，从中找出与新案例最为相似的案例，其基本的计算公式如下所示：

3 结束语

本文从工业设计的角度出发，介绍了工业设计的概念，并从构建产品的知识模型、异地设计和设计管理、基于案例的工业设计三方面进行了阐述，分析了多媒体技术的应用研究。通过分析讨论可知，多媒体技术在工业设计中的应用整合了设计资源，降低了设计成本，利于设计理念的创新。由于工业设计还涉及到形象思维问题，运用多媒体技术可以有效简化设计过程，由抽象到具体，利于产品模型的设计。但是在工业设计需求的建模以及情境机制的产生方面需要进行进一步的研究。

[1]张如琴.泰国曼谷地区汉语教学中多媒体技术的使用情况[J].现代语文(语言研究版),2013,01:105-107.

[2]刘立妍,王茜.虚拟现实技术在产品开发设计中的应用[J].中国包装工业,2013,12:30+32.

[3]苟秉宸,余隋怀,陆长德.CAID支撑工业设计[N].计算机世界,2007-02-05B08.