计算机在家具结构设计与制图中的应用

江苏省扬州技师学院 陈星宇

随着社会经济的发展，科学技术的进步，计算机以及网络信息技术的发展速度越来越快，不仅应用于各行各业，还提高了生产效率，缩短了产品的设计周期和生产时期。家具是一种更新换代较快的消费品，传统的家具结构设计由手工绘制，设计周期长，并且更改繁琐，不利于家具行业的持续发展，但是随着计算机的应用，已经大大的改变了这一现状问题。本文就计算机在家具结构设计与制图中的应用作深入分析。

1 计算机对于家具设计的作用

1.1 计算机技术带来全新的设计概念

电脑技术突飞猛进，从图形、图像的加工到多种多媒体技术的应用，从立体的实物到虚拟的动态仿真，到现代的虚拟技术的成熟，从线性的媒体到全方位的、多层次的互动网络的出现，不但改变了人类的日常行为，也改变了人类的思想观念[1]。现阶段国内建筑行业、装饰行业等设计部门都从不同层次、不同角度、不同方向开展了计算机技术的应用研究、开发工作，为推动和促进电脑在家居行业的广泛应用奠定了一定的基础。并且计算机技术能够带来全新的设计概念，从传统的手工绘图、手工测量到目前的电脑绘图，不仅提供了工作的效率，还能够为设计师带来新的设计方向，让未来的家具制作趋向于智能化、现代化。包括了计算机技术中各类设计软件，只需要输入相关的数值，就可以根据需求进行模拟设计，还有3D打印可以把计算机生成的三维图形转化为现实物品，可以根据用户的需要选择数字文件，并且可以不受地域的限制，随时就可以进行立体打印家具对象。这种方式对于地区比较偏远的家具采购来说，可以跨区域实现家具购买目标。计算机技术可以将所有的不可能变成可能，将之前家具制作行业不敢去想象的设计变为现实。

1.2 计算机技术可以提供工作的效率

在家具的设计与制作过程中，包括了很多方面，但是不可否认的是，家具行业正在朝着智能化、自动化、现代化、人性化的方向发展。智能化家庭的设计，它的核心在于为人们的生活带来更好的生活感受，还要兼顾住户的个人偏好和建筑物的面积。所以，在家具的设计当中，用户的兴趣爱好会对其家具的设计和布置产生一定的影响，所以，在家具设计的时候往往表现出一种需求化、人性化、艺术化的特征。近年来，随着人们对生活品质的不断提高，对家具设计有了更高的要求，许多家具设计师开始引进智能化的设计概念，希望借由智能化的家具，让更高的科技水平改善人们的居住环境。家具行业面对的用户各不相同，用户又有各自不同的性格和不同的设计要求，借助信息技术进行家具产品的设计，可以满足不同人群的实际需求，并且在操作上更为灵敏和方便，极大地提高了工作效率，还可以更好地解决用户的家居生活需要。计算机网络技术、信息技术和智能控制技术是实现智能化的重要手段。随着智能理念的渗入，能够让家具产品具有记忆功能和环境适应性。智能化的理念逐渐渗透到社会生产生活的各个领域，智能化家具、智能化家居系统、智能化建筑相继涌现，科技正在逐渐改变人们的生活，并且在未来具有广阔的发展前景。

1.3 计算机技术实现了家具产品的可视化

现阶段的家具设计行业已经处处离不开计算机作为技术支持，生活中或是生产工作中已经处处可见计算机的应用。尤其是在计算机下的智能技术，不仅可以增强现实，还能够通过物联网、建模技术、绘图软件实现更多的设计与操作[2]。AR技术作为一项连接现实与虚拟世界的工具之一，可以增强家具产品的可视化。在家具产品完成设计以后，能够将二维图纸转化为三维的立体空间，设计师完全可以借助AR技术全方位展现产品，发现产品在设计中的不足，通过模拟技术进行调整和优化。针对家具来说，可以提供模拟产品在现实社会中的颜色反差、规模尺寸以及在建筑环境中的真实样子。甚至，手指点击几下就可以将不同的家具产品放置在用户的建筑空间中，可以直观地看到家具与其他装饰品之间的搭配效果。并且家具设计的时候，还可以利用计算机技术按照之前所设计的数值进行对比和分析，以此来得到最佳的设计与制作方案。

2 优化家具结构设计与制图的重要性

2.1 智能家具对于室内设计的影响

优化家具结构设计与制图能够改变建筑室内设计的空间布局，在设计的时候，将智慧家具的概念引进到了室内的设计当中，使得内部的空间设计更具弹性。并且智能家具属于内部装修的一部分，和硬装相比，家具部分属于建筑设计中的软装。在“智能化”的影响下，目前室内的装修风格也发生了变化，无论是硬装还是软装，都需要注重使用者的生活需要[3]。在整个建筑的设计当中，建筑的设计风格变得越来越多样化，越来越注重绿色和环保的理念，并且越来越注重人和自然的和谐。所以，在室内空间的规划中，既要考虑使用者的偏好，又要创造一个好的环境气氛，这样才能最终决定其装修的风格，家具也要随之进行转型，考虑到当前的环保趋势，可以从家具的材料入手，对于大部分用户来说，对于家具的需求不仅是考虑其外观和功能，还要考虑到使用建材的安全性，以及家具中常见的甲醛问题，这些，随着节能环保的政策推行，也为家具的设计带来了新的方向。还有就是建筑中的装饰问题。在传统的设计思想中，更强调了家具的摆放和物品的排列。然而，在引进了“智能化”概念后，内部空间的设计理念也随之改变，家具要与内部空间的整体保持协调性，从而使内部空间的整体舒适性得到提高。

2.2 智能家具对于建筑空间的影响

现在很多智能系统都与物联网进行了无缝的对接，家具中的部分装置可以与使用者的终端相连，大大提高了使用者的便利性，让使用者可以轻松掌握家具的运行情况，大大提高了使用者的操控能力，同时也提高了使用者的使用体验。比如具有记忆功能的沙发坐垫，可以根据使用者常用的坐姿以及重量进行调整，可以提供更加舒适自如的体验。家具设计的终极目的在于让整个内部的构架与内部的整体空间更具弹性与美感，而在内部的空间布局中，往往会依据使用者的身体情况，审美需求及个人偏好，营造出最佳的居住环境比例。比如，家具中的浴巾架以及门厅中的雨伞架，都可以连接到物联网系统，进行加热以及烘干，还能够根据使用者的习惯自动播放音乐、提供照明等功能。并且智能家具还会在整体装修的材质上进行空间布局，从色彩、结构、层次、艺术性等方面进行运用，从而节省了大量的人力物力，带来更加智慧化的宜居空间。

2.3 计算机技术与家具设计的实践

信息技术可以适应时代的发展并迅速做出转变，提高资源利用率。在利用计算机进行家具结构设计与制作时，可以充分考虑使用者的居住适宜程度，并且还可以进行环境友好的材料设计。能够通过大数据信息技术进行不同材料的性价比分析，不同的设计图纸下，使用不同的材料最终产生的效果也不相同。而信息技术可以满足使用者的生活理念以及生活习惯，设计人员可以通过计算机进行调整，还能根据不同的建筑场景进行分类设计，还可以加强家具系统的兼容性，有利于内部环境的整体布局，并且最后还能够帮助使用者进行成本分析，让需求家具使用维持在可以接受的价格范围内。

3 计算机设计制图在家具产品中的运用

3.1 CAD设计的应用

CAD是指通过电脑和绘图装置来协助设计者完成的一种设计与制图的软件，在工程和产品的开发中，电脑可以帮助设计者完成计算、存储、绘图等工作。在家具的设计中，经常需要通过电脑对各种方案进行多次的计算、分析和比较，从而确定最佳的方案；各类的设计资讯，不论是数字的、文字的还是图像的，都可以储存于电脑的记忆体或外部存储器中，并可迅速地被撷取；设计师们经常从草稿中着手进行设计，把素描变成工作图表的工作交给电脑来做；通过电脑生成的自动设计成果，能迅速做出图表展示，便于设计者对其做出正确的评价和修正；通过电脑处理图形的编辑、放大、缩小、平移、转动等工作。CAD可以减少设计者的工作量，减少设计时间，改善产品的质量[4]。CAD很直观地输入儿童家具的基本设计参数，原本用手绘制需要花费数个小时的时间，现在只需要数分钟就可以轻松完成。设计人员可以按照用户的需求和功能来设想各种家具的形状与造型，使家居的氛围更为丰富。并且还可以根据不同建筑空间区域的特征进行专项设计，比如儿童房屋的家具颜色多为明亮的暖色，突出环境的氛围感，能够为儿童营造一个温馨的成长空间。如果需要设计比较繁琐的家具形状，也可以利用CAD进行制作，能够通过信息技术发现人工所不能看到的设计缺陷，借助专门的绘图工具，可以保证设计方案的科学性和合理性。

3.2 3D Max的应用

通过3D Studio Max模型，对家具结构的平面进行3D化，再通过Photoshop软件对图像进行修正，使得设计的结果更加贴近于设计的初始目的。3D Max就是现在常说的3D Studio Max，通常被称为3D Max或Max，是基于PC的3D动画绘制和生成的计算机。它的先驱是基于DOS的3D Studio。在Windows NT之前，SGI的图形工作站已经成为了工业制片的天下，该软件是在家具设计中应用最多的一个应用程序。在家具设计中，三维Max软件占据了很大比例，目前我国大多数的设计单位都采用了3D Max技术进行了家具结构的绘制。在家具图纸的设计中，我们可以使用3D Max进行虚拟的三维建模，从而让用户清楚地了解这个建筑环境与产品的空间联系，并将其应用于装饰市场中。在室内装饰中，三维Max软件占据了很大比例，目前我国大多数的设计单位都采用了3D Max技术进行绘制。每个设计者的每个步骤都建立在一个准确的数据之上。在此基础上，可以对每个具体的设计精确仿真，并对相应的版面问题进行求解，使得系统的设计精确性和时效性都得到了极大地提升。在进行变更时，软件会按照变更后的设计方案和报告，对变更后的产品进行调整，以节省工期和费用。

3.3 Photoshop的应用

Photoshop是Adobe公司最著名的图像加工程序，它集扫描、编辑、制作、创意、图像的输入和输出等功能于一身，受到众多家具设计人员的青睐，此软件也能让家具变得更加逼真。从整体上看，利用计算机技术进行辅助，使原本的虚拟设计逐步变为现实，不但节省了大量的时间和资源，而且达到了预期的效果，为最终的实现奠定了坚实的基础。原本的计划需要几个小时，多则十个小时，但在电脑上却可以缩短到十分钟。再比如一幅手工制作的家具图，在短期内，家具的设计是非常困难的，因为它需要很长的一段时间才能完成，在此设计期间还要进行充分的了解，甚至还需要对于同类型的家具进行参考[5]。而使用电脑可以制作一幅完美的立体图，不但可以在很短的一段时间里完成，而且还可以随时调整角度和灯光。能够直观地看出不同情况下家具展示的效果，并且还可以随意改变家具使用的材料，按照使用者的要求进行有针对性的规划和设计，可以在较短的时间内从多个角度进行效果收集，还能够结合使用者的浏览意见进行优化和调整，确保设计的合理性，为使用者带来更多不一样的体验。

3.4 Flash的应用

Flash的最初版本是Future Wave公司开发的Future Splash，是全球首款商业化的三维向量图程序。Flash在网络页面向量的动画中得到了广泛的运用。后续由于这款软件的实用性和优势，也开始被应用于家具的设计之中。在家具结构设计的时候可以采用矢量图，利用动画特效的形式进行展现和播放，能够让使用者全方位查看设计结构。Flash制作的电影有其独特的文件形式，使用者可以在任何时间、任何地点制作和使用任何时间与设施。计算机作为当代设计的媒介，它的一体化程度是其他媒介所不能及的，并且计算机技术可以把文字和图表、图形和图像、视频和音频、静态和动态融为一体，因为各种不同的设计媒介，使得设计者有了前所未有的广阔的发展空间，充分发挥他们的才能。比如，许多家具的设计方案设计完成以后，就能把它做成各种不同的表现方式，进行立体展现。很明显，随着计算机技术的进步，设计行业受到了各种不同的冲击，包括了设计理念、绘图制作、立体展示等，特别是21世纪以后，计算机技术的影响力已经不可小觑，不仅会应用于家具设计领域中，还将全面的应用于人们生活的方方面面，带来更加智能化、人性化的宜居生活。

4 结语

总之，计算机技术可以为装修装饰行业带来新的发展方向，未来计算机的应用也可以帮助家具设计行业处理复杂的工作量，并能产生全新的、智能的设计方案与结构制图，提供更加新颖、个性化的定制服务。

引用

[1]胡文刚.基于计算机辅助技术的《木家具结构设计》课程改革探索[J].家具,2020,41(5):76-79.

[2]余琴琴.生态材料在现代家居产品设计中的应用研究[D].成都:西华大学,2020.

[3]姚微超.人工林小径级珍贵材家具产品设计与应用研究[D].北京:北京林业大学,2020.

[4]郭莹莹.中日传统家具近代化历程比较研究[D].长沙:中南林业科技大学,2020.

[5]杨琳.“设计制图”课程思政教学模式探讨[J].家具,2021,42(6):95-97+116.