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页数:375

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出版时间:2010-7

价格:69.00元

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isbn号码:9787509138496

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工业设计前沿：功能性造型与人机交互的深度融合 内容提要 本书深入探讨了当代工业设计领域中，功能性造型的演进、人机交互（HCI）的最新趋势，以及如何将复杂技术转化为直观、高效且美学愉悦的用户体验。全书聚焦于“形式追随功能”在信息时代的新诠释，突破了传统产品设计中对外观美学的片面追求，转而强调产品在实际使用场景中的适应性、可理解性与情感联结。 第一章：功能性造型的再定义：从静态结构到动态适应 本章首先梳理了20世纪功能主义设计思想的经典案例及其局限性。随后，引入“动态适应性造型”的概念。在智能制造和物联网（IoT）的背景下，产品形态不再是固定不变的，它必须能根据环境变化、用户输入和数据反馈进行微调。 1.1 仿生学在结构优化中的应用： 分析自然界中高效能结构的承重、缓冲与流动性设计原理，并将其转化为工业产品中的材料选择与几何构造。重点案例研究包括自适应散热系统的形态设计和柔性电子设备的外壳结构。 1.2 材料科学对形态的约束与解放： 探讨新型复合材料、可塑性高分子材料以及智能合金如何打破传统模具的限制，实现过去难以想象的复杂曲面和一体化成型。分析这些材料对设计流程（DFM/DFA）的反向影响。 1.3 形态可变性与模块化设计： 深入研究如何通过机械或电子驱动实现形态的局部或整体变化，以适应不同使用情境（如便携模式、工作模式、展示模式）。对比传统模块化与基于传感器反馈的自适应模块化系统的优劣。 第二章：人机交互（HCI）的深度嵌入：从界面到环境 本章将人机交互从传统的屏幕和按钮扩展到整个物理环境和用户行为感知层面。强调交互设计不再是界面的修饰，而是产品存在的核心价值。 2.1 感知交互与无缝过渡： 讨论如何利用非接触式传感技术（如雷达、超声波、微动捕捉）实现对用户意图的预测性响应。重点分析“环境感知界面”的设计原则，即产品如何通过环境光线、声音背景或振动模式来传达信息，而非依赖视觉焦点。 2.2 触觉反馈与情感工程： 深入研究触觉（Haptics）在传递复杂信息中的作用。设计精密振动模式以模拟材质、重量甚至情绪。本节包含对高保真触觉界面（High-Fidelity Haptic Interface）的案例分析，及其在专业领域（如远程操作、精密装配）的应用潜力。 2.3 多模态交互的设计范式： 系统阐述语音、手势、视觉和触觉信息在交互流程中的协同工作机制。构建一个用于评估多模态系统设计质量的评估框架，侧重于减少认知负荷和避免模态冲突。 第三章：用户体验（UX）的可量化设计与伦理考量 好的设计必须是可衡量和负责任的。本章侧重于将抽象的用户体验转化为可操作的设计指标，并探讨在追求效率和美观时必须坚守的设计伦理底线。 3.1 体验指标体系的构建： 介绍从SUS（系统可用性量表）到更细致的“任务完成时间-错误率”组合模型。重点阐述如何利用眼动追踪和生理数据（如皮肤电反应）来量化用户在关键操作点上的“心流”状态和挫败感。 3.2 隐形设计（Invisible Design）的挑战： 分析产品在用户完全沉浸于任务时，设计如何达到“隐形”状态。探讨如何平衡信息透明度与视觉干扰之间的关系，尤其是在信息密集型设备的设计中。 3.3 设计的持久性与可维护性： 探讨设计决策对产品生命周期和可持续性的影响。设计不仅仅是第一眼的美观，更是长期使用、维修和回收的友好度。内容包括易于拆解的机械结构设计和统一化元器件选型对用户长期持有成本的影响。 第四章：设计流程的数字化转型：从概念到原型验证 本章聚焦于现代设计流程中，数字工具如何加速迭代并提升设计的精确性与可靠性。 4.1 参数化建模与拓扑优化： 介绍如何利用拓扑优化软件在满足结构强度、重量限制和材料性能等边界条件的前提下，生成非直观但极其高效的几何形态。重点展示如何将优化结果无缝导入到快速成型（3D打印）流程中。 4.2 虚拟现实（VR）与增强现实（AR）在设计评审中的应用： 探讨如何利用沉浸式技术进行早期的人体工程学评估和空间布局验证。通过高保真模型，设计团队可以提前“感受”产品的比例和交互逻辑，显著减少物理样机的制作次数。 4.3 数字孪生与产品生命周期管理（PLM）： 分析将物理产品转化为数字孪生模型的重要性。该模型不仅用于设计阶段，更贯穿于生产、部署、维护直至报废的全过程，确保设计意图在实际应用中得以精确实现。 第五章：跨界设计案例深度剖析 本章通过对多个领域的领先产品进行拆解分析，展示理论如何在实践中完美结合。案例涵盖精密医疗设备、高强度户外装备以及未来交通工具的内部设计。分析聚焦于特定场景下，功能性、交互性和美学是如何有机统一的。 5.1 精密医疗设备中的极简交互： 研究如何在高度紧张、信息关键的医疗环境中，通过精确的形态和即时反馈系统，将操作失误率降至最低。 5.2 极端环境下的结构与人因工程： 分析在低温、高震动或低能见度条件下，材料、表面纹理和操作接口如何针对生理极限进行反向设计。 5.3 智能家居生态系统中的一致性设计： 探讨如何设计一系列具有不同物理形态（如灯具、传感器、控制器）的产品，使其在交互语言和视觉风格上保持高度的家族一致性，共同构建一个统一的智能环境体验。 本书旨在为产品设计师、交互工程师、材料科学家以及工业设计专业的学生提供一个全面、前沿的知识框架，指导他们创造出真正以人为本、技术驱动的下一代产品形态。

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