導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇形態設計論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

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2形的概括與提煉

提煉與概括是藝術表現形式中常用的表現手法，能夠強化和加深藝術形象，常見的提煉形象有人物、動物、建筑、圖形符號（交通符號、指示符號、公眾服務符號等）。

2.1形的概括現實形態中，形是復雜的、變化的，因此在設計時需要就行改造，“形”就是指物體所呈現的外部輪廓與結構特征，改造的手段表現為省略、提煉、概括、夸張等形式。從塞尚的幾何靜物的歸納、馬蒂斯的剪紙形象，我們可以看出“形”的概括與改造過程。圖案中的花卉描繪也是對現實形態的概括，繁多的花瓣枝葉就需要良好的提煉概括的能力，中國國畫中經常使用的以點帶面就是這種手法的寫照。

2.2形的提煉提煉的目的就是為了以少勝多，透過畢加索《公牛的變形過程》，我們能夠深切感受到形的提煉，經過十個步驟的簡化提煉，我們不但沒有感受到形象因為筆墨的減少而變得單薄，相反卻造就了經典的形象特征。現代設計中我們對傳統圖形的運用就是一個提煉和概括的過程，比如標志設計中對傳統圖形的應用，傳統圖形注重完整性、對稱性、裝飾性和呼應性，現代標志設計中中國聯通的形象就是對傳統盤長紋樣的提煉，既保留了原有圖形的對稱模式，具有莊重典雅的特征，同時又強化了圖形的節奏感和律動感，通過盤長的吉祥寓意———源遠流長，生生不息、相輔相成，來延展聯通公司的通信事業無以窮盡，日久天長的寓意。十個空白處理與六個圓形形成了對稱與節奏感，寓意暢通、完美。

3有意識的形與無意識的形

人造形態是人類有意識的形體創造。原始人類的初期工具的使用和創造、紋樣的創造、早期兒童的隨意涂鴉屬于無意識的形的創造。有意識的形需要經過嚴格的訓練、提煉、概括、整合才能形成，無意識的形是在人類對世界的感知處于蒙昧狀態或者沒有經過嚴格的訓練的過程中創造出來的。自然界中的蜂巢、燕窩，通過自然力量創造的山體、河流、溝壑都是無意識形態，但是它們都是我們創造主觀世界的重要素材和源泉。

3.1有意識的形什么是有意識的形？筆者的理解就是人類為了精神需求和物質需求所創造的具有一定規范和法則的形體。比如建筑（拉菲爾鐵塔、古羅馬角斗場）、繪畫（蒙娜麗莎的微笑、洛神賦圖）、工業產品（汽車、飛機）、民間藝術品（掛虎、五毒背心）、各種器物（玉壺春瓶、蟠龍瓶、斗彩碗）等都屬于這一范疇，這些都是人類的寶貴財富，承載著歷史與文化。有意識的形是為了特定的需求而創作的，在平面構成中我們所創作的具有重復、近似、漸變的形體都是有意識的形，它們是為了特定的藝術需求而創造的構成形式，因此具有一定的審美和使用價值，為今后的創作打下堅實的基礎。

3.2無意識的形什么是無意識的形？確切地說就是在沒有確定的方向和適用范圍，沒有明確的形象特征的情況下，偶發產生的形體。比如滴水留下的痕跡，手撕報紙的形體，車轍重疊的痕跡，冰雪融化的印記，落葉的重疊等都是無意識的形體，但是如果我們加以有意識的利用，就會成為創作的必要素材。無意識可以產生意外、驚喜，同時也帶給人們以想象和自由。

3.3有意與無意創造的多彩世界人類的創作是處于有意識和無意識的行為當中的，國畫的水墨與西方水彩畫都充分利用了水與顏料的調和和分離特性，在有意與無意間創造了新的形體。油畫通過材料的組合與畫筆有意與無意的拖、擦、點、繪形成了色彩的紛呈表現。人類的建筑是有意識的創造，但是廢墟的形成又是在自然界的作用下無意識的一種表現，同樣表現了人類社會的精彩與智慧。兒童繪畫的自我陶醉與創造就是這兩種意識形態的結合，兒童的世界是成人無法理解和感知的，但是從畫面的形體中我們可以獲得愉悅。我們行走在大自然中，成為一道靚麗的風景，這是一種無意識的創造；平靜的湖面被我們激起的漣漪也是無意識的審美狀態；雪地的腳印還是一種無心的過失與美麗。平面構成中我們所進行的肌理設計就是針對這種有意識與無意識的思想進行畫面的再構成與創作，通過肌理、形體、材料的重復、交錯、對比、疊加創作出多彩的世界。

4形態

形態在《辭?！分斜唤忉尀樾螤詈蜕駪B。形態分為現實形態、非現實形態、理想形態（概念形態）、物質形態（客觀形態）、非物質形態（主觀形態）等。形態是物體呈現的基本狀態，形態是可以轉化的，比如冰和水，木材和紙張，合成產品都屬于對原有形態的轉換，埃舍爾、達利、畢加索都改變了物體的原有形態，使畫面更具有表現力，形態的轉換也是對現實的一種自主的改變，具有創造精神，因此能夠帶來新的視覺效果和沖擊力。

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展具在在展示空間中展品的承載物，祈禱承重、襯托的作用。在展示空間中也同樣的是空間的主要部件。展具主要用于陳列和保管中使用的櫥柜、臺座、屏風、支架、板面、箱盒等器具。也就是通常展示設計中所提到的展示道具。這些道具依托于展品存在，同時也為展品提供至高的服務，展示設計中展具是構成展示設計中立體視覺語言的基礎要素的重中之重。在大多數展示中，展示道具都具有通用、方便拆卸與組裝、易運輸等基本功能。它作為主要的承載物，必須具備展具標準化、安裝組合化、運輸方便化，這是當今展示空間設計的基本，也是未來發展的主要趨勢。作為展示空間設計的一部分，展具除實用價值外，與展品空間視覺上的統一也是一個重點，在諸多類型的展品中，如何設計出合適的展具，并能在視覺和實用兩個方面達到很好的效果，是設計師長久來追求的目標。在現在的展示設計中，新型的展示道具層出不窮，不同于傳統的展示空間設計，把展示的重點放在平面上?，F在的展示設計道具利用平面、立面、甚至頂面都給與利用，營造出新型的展示設計空間。

2.展示設計的空間

展示設計中空間和視覺語言是兩個密不可分的藝術概念。設計中常常提到“設計，以人為本”。而在展示設計中，設計的主體發生了變化，由人轉為了展品。所以，也可以說，“展示設計，以展品為本”。其中展品與人之間的關系又發生的微妙的變化，人們在觀展期間形成了人流、路線等，以此擴散，與展品一起形成了展示空間，又形成了“設計，以人為本”。展示設計可以說是一種對空間進行藝術處理的過程，在進行展示設計時，空間是非常重要的一個部分，甚至可以說展示藝術就是對空間進行組織利用的藝術。展示空間形成了展品空間、觀展空間、人的流動空間、休息空間、公共空間等，在展示設計中，“空間”的概念是貫穿始終的，空間規劃就成為展示藝術的核心要素。展示設計中，空間的概念有著相對和絕對的雙重性?？臻g，有由真實物體或者界面圍合形成的真實空間，也有由光、影、隔斷等形成的虛擬空間，這有形的和無形的兩種空間在展示設計中都是不可缺少的。在這樣虛實并進的空間中，由展品的位置和布展形式共同決定了展示的空間。因此展示的流動空間也在此形成。所以，展示空間的流動性是必然的，它是由展示空間的功能特點決定的。在這個特定的空間中，產生了和其它空間不同的環境藝術效果。

3.展示設計中的色彩語言

色彩在設計中通常與燈光一同出現，是室內設計中不可缺少的設計手法，在展示設計中也同樣是展示設計視覺語言的主要元素，創造展示環境氣氛不可缺少的表現形式之一。展示設計在色彩設計上更加注重色彩的心理效應，色彩給人帶來的心理感受是設計中的重中之重。設計中同樣要遵守統一性、突出主題、服務觀眾的設計原則。創造和諧的觀展環境，滿足觀者的求新、求變、求奇的心理需求。色彩設計中在空間、道具、裝飾、照明方面應該形成統一的設計風格，依托于展品存在，主次得當，達到好的展示效果；在這其中主題是另外的設計重點，整個展示設計的色彩是為了烘托空間氣氛，突出展品主題。要抓住展示的展品，突出展品，與此同時強化設計設計重點；最后抓住觀者的心理，應用色彩對人的心理和生理的變化進行設計，運用不同的色彩，結合不同的主題，運用色彩的豐富韻律、節奏表達最終達到很好的設計效果。

4.展示設計中的光環境

光，設計中重要的設計元素。展示設計中視覺空間環境不可缺的元素，常常以人工光源為主出現，起到很好的渲染氣氛的作用。作為視覺的基礎，人工光源的使用直接影響著展示空間中展品的展示效果，除了起到基礎照明的作用外，更加重要的是渲染空間。有時，在展廳中加入自然光源，更加增添設計效果，展示視覺空間與展品渾然天成。但這其中，展示視覺空間室內人工光源與自然光源的比例安排顯得尤其重要。有些特殊的展廳設計完全采用自然光源，這對展品的要求比較高，此種設計大多結合人工光源出現。展示設計的光照度是由展品的感光度決定的，展品的光照度一般大于展柜的光照度，各個不同的展示廳內的光照度不宜相差太大。在燈光的選擇上不宜采用系外線燈具。節能射燈、熒光燈、碘鎢燈、高壓汞燈、鈉燈、低壓鹵素燈、霓虹燈、白熾燈都是很好的選擇。再設計中應注意避免炫光的產生。展示設計中的光環境主要是為了讓觀展者有一個舒適的觀展環境，其次達到較好的展示氛圍，創造獨特的藝術氣氛。

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二、中國畫在定制服裝設計中應用分析

1.國畫輪廓結構運用

隨著進入小康社會，開眼看世界以后，人們對于服裝的要求不僅僅局限于遮羞蔽體，更多的是追求符合新時代的美感，追求精神層次上的審美需要。近年來，在各個國家的時裝周上涌現了一股中國風的浪潮，這就充分說明了中國畫元素在源源不斷地給服裝設計師們輸送創作靈感。國畫最能體現畫者的精神境界追求，有：“筆未到，意先行”“筆斷意連”“立象盡意”等等。抒發個人情感的同時達到飄逸，空靈的意境，這恰恰契合了定制服裝設計衣服層次結構的訴求。傳統的服裝設計上往往較為中規中矩，譬如中山裝，旗袍，西裝，燕尾服等等，在衣服造型上線條挺直，結構規整，但是在空間層次上卻顯得單薄，相對不足。“形而上者謂之道，形而下者謂之器?！爆F代服裝設計師需要在款式上打破傳統的輪廓結構，國畫往往通過散點透視，在畫紙上將無規律的點線面融合成獨特的二點五維空間，通過具象物置的描繪，取景獨特，布局奇巧，不拘泥平面，形成一種新的造型圖案，這一點就非常值得定制服裝的借鑒，運用虛虛實實的結合構成新的立體造型，內在意境物化成外在物化結構形態。譬如：國畫的線條。國畫的線條因為受不同作畫用筆，筆墨濃淡的影響，在風格上也大有不同，或濃烈，或剛毅，或柔美，寫意粗獷，工筆細膩，如果說國畫的線條是意境的具象表現，那么在服裝設計上線條就是抽象表現了，線條可以給人以視覺沖擊，或粗細不一，或斷續相間。不同性格的線條運用能帶來不同造型，這些都應該得到設計師們的看重，將其運用到定制服裝中，使其更加凸顯民族特色。

2.國畫色彩的運用

國畫家張彥遠說：“運墨而五色具，謂之得意，意在五色，則物象乖矣。”意指傳統國畫用墨講究皴擦，點染，留白之法，兩種方法相互交叉使用，加以五色墨：干濕濃淡白，烘托畫面氛圍。譬如“留白”，留白也是墨色應用最多的一種，所謂無聲勝有聲，如果在定制服裝中將這一點也用上，也就是我們常說的鏤空，精心策劃的留白會變成整體的點睛之筆，就像旗袍，開叉到大腿，行走間婉若游龍，空白處給人以無限的聯想空間。然而服裝上的留白并不等同于一味的追求，而是將留白運用的剛剛好，把握好度最重要，需要做到美而不俗，妖而不艷，另外，留白也可以是定制服裝圖案上的空白，以實帶虛，以虛代實，虛實相間，也是留白的特色之一。色彩作為重要的繪畫方式，在國畫中占據了極大地比例，也賦予了國畫強大的生命了，就像語言之與人類，是同樣的道理。畫家潘天壽曾說過：“吾國繪畫，筆為骨，墨為肉，色為飾”詮釋了國畫色彩的特點。國畫中的色彩不注重色彩的冷暖，只追求用色的和諧和物體的固有色，畫某件物品的時候，就將物品的基本屬性躍然紙上，達到色彩與物體，色彩與線條，色彩與墨色的和諧，在處理手法上色彩飽和，極具強烈的視覺效果，如果在服裝設計上運用到這種色彩對比又會是一種視覺享受。另外，中國畫中水墨的處理又是國畫色彩中的主導地位，可以說是中國特色，先祖們在技法上運用純熟，如魚得水，透過墨色的濃淡來表現明暗，立體。服裝設計中色彩就是生命，在服裝設計中如果能通過對服裝面料的選擇，加以特殊技術的處理，在墨色的黑白灰上尋找共通點，利用墨色的明暗虛實，幻化成空靈詭異的意境美，這讓定制服裝更加彰顯個性之美。

3.國畫意境的運用

國畫中意境之美最能體現古中國的傳統哲學之理。通過點線面等等變現手法達到“天人和一”的境界，而在定制服裝設計上我們也追求“衣人和一”的美感。寫意國畫中最能體現意境之美，寫指的是用筆，意指的是意境，意境講究的是形與神的辯證統一，在統一中情景與形態相互交融，交相輝映，力求“以形寫神”，比如高級定制服裝品牌夏資•陳，其主要設計師的服裝就非常具有東方意境之美，在2013年巴黎時裝周春夏季一亮相就受到來自世界各地的矚目，因為王彩霞設計師注重對意境美的追求，運用水墨寫意中有著不可比擬的魅力，了解了國畫的特點將其在定制服裝中實踐，在經過發揮主觀聯想臆造，造型重新組織等等設計手法，再通過服裝展示時空間，燈光，面料等等相結合，便能使自己的作品獨具一格。國畫當中畫面節奏變化明顯，畫面結構鮮明。例如寫意手法中最常用到的表現方法：“枯筆”，講求的就是不齊整，一筆畫當中虛實相間，這就可以通過不同面料的選擇，或者將面料揉皺，表現出一種枯筆的感覺，或者，通過不同色彩濃度的面料堆疊而成，破壞整體，形成行斷意相連的視覺效果。當然，要將寫意國畫中的意境運用到定制服裝中去必須先充分了解其文化底蘊，通過多次試驗，才能將國畫這一門精深的藝術與服裝相融合，展現在世人的面前。

4.國畫圖案的運用

當我們在時裝秀上看到范冰冰身著龍袍，舞鶴裝而猶如一顆石頭扔進水里驚起一群鷗鷺的震撼效應時，我們就可以看到傳統的國畫元素在定制服裝的影響力是巨大的。中國畫中傳統圖案種類繁多，花鳥圖案吉祥大氣，經典紋樣傳神細膩，山水元素氣韻靈動，定制服裝加入能充分借鑒這些圖案紋樣也是一種創新。譬如祥云，祥云在近年來大量被時裝設計師所采用，不僅僅因為祥云是中國元素的代表，也是傳統刮花中最常用到的作為烘托氣氛的重要元素之一，采用傳統蘇繡，蘇繡是我國民間的傳統手工藝，以國畫特有的色彩和傳統紋樣作為繡品底稿，可以是山水，可以是花鳥，將其轉移到特定面料之上，加之以蘇繡本身針腳密集，立體感強烈，這樣的定制服裝將栩栩如生，美妙絕倫。另外，手繪這種純手工制造技術越來越受到人們的歡迎。手繪相較之于彩印，噴繪，扎染這技術就顯的極為簡單了，手繪易于操作，又能比較完整第傳達設計師的主要設計意圖，設計師可以根據自身喜好將國畫中的元素進行整理創作，能過更好地體現水墨暈染的效果，也可以通過白描簡單勾畫來進行圖案的繪畫。但需要注意的是，國畫元素的手繪對服裝面料的要求相對較高。

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2基于隱喻的塵桶吸塵器造型設計

隱喻表面上是迅速地、直覺地完成的，但是在它的后面卻隱藏著使用者的生活經驗和視覺體會。應用隱喻的設計方法來設計塵桶吸塵器的造型時，首先要確定塵桶吸塵器的功能屬性和精神屬性，接下來要選擇相似的意象源，然后提取意象源的典型特征，最后把這些特征轉移到塵桶吸塵器的造型當中。以一款北美洲的塵桶吸塵器設計為例，探討隱喻設計在這款產品造型中的應用，具體流程包括：（1）確定設計目標；（2）隱喻意象源的確定；（3）對意向源的特征提煉；（4）將抽象的意象特征轉換到設計對象；（5）反饋驗證。

2.1確定設計目標產品形態設計建立在對產品語意的目標設定上，在做塵桶吸塵器形態設計之前先進行相關的設計調研，從而確定產品造型設計目標。調研包括3個方面，首先是產品的目標消費群體的需求，經過相關的研究，明確了北美洲的消費者喜歡扎實耐用、性價比高的產品；其次是委托設計的客戶方對產品的設計要求，通過溝通了解到委托設計的客戶希望此款產品能夠體現高端大氣、高性能的感覺；最后就是定位這款產品的生產成本，與客戶商討之后確定做一款成本不高、性價比高的產品。綜合以上設計的考量因素，最終定下來的設計目標是一款扎實耐用，造型大氣，有科技感，成本不算高的產品。

2.2隱喻意向源的確定確定隱喻的意向源也就是確定喻體，這要綜合考慮社會觀念、用戶的文化背景和認知能力等，意向源可以從自然物、人工物、歷史物和抽象物中選取。意象源的選取要找到與要表達產品的相似性特征，并且該特征是為人們所熟知并且能夠感知到的。根據確定的塵桶吸塵器設計目標，結合北美客戶的文化背景和認知方面的因素，進行頭腦風暴，見圖2，再通過聯想、推理和類比等方法列出了多個適合表達本體形態的意向源。在眾多的意向源中，考慮到喻體與本體的相似度，造型的表現力，造型語言提取的難易程度，同時考慮到與市場上其他同類產品造型的差異性，決定選用具有管狀元素的哈雷摩托作為喻體的最終形態。哈雷摩托是美國常見的交通工具，其造型體現了手工打造的完美機械感，性能卓越，扎實耐用，與塵桶吸塵器造型的語意具有高度的相似性。

2.3對意向源的特征提煉對作為喻體的哈雷摩托的形態進行詳細的特征分析，提煉出哈雷摩托整體和細節的特征，見圖3，確定最能體現本體設計目標的表達要素，主要包括形態、材質、色彩等。哈雷摩托整體造型給人充滿了動感的感覺；細節上的典型特征元素是其排氣管的圓管狀造型和發動機上面的條紋狀排列造型；材質上突出高反光的金屬質感，色彩上多見金屬銀色與其他顏色對比使用。哈雷摩托造型特征分析見圖3。

2.4將抽象的意象特征轉移到設計對象抽象出來的意象特征運用簡化、重組和夸張等方法進行概括，結合塵桶吸塵器的結構和功能特點后運用到其造型設計當中。構建產品最基本的要素包括產品的造型、功能、色彩和材質，這些視覺元素也是傳達產品的隱喻語言。

2.4.1造型的隱喻將哈雷摩托的排氣管、發動機的造型進行抽象表達，應用到塵桶吸塵器的造型設計中，做到取其“形”，延其“意”，傳其“神”。塵桶吸塵器設計的整體造型見圖4。塵桶桶蓋的設計提取了哈雷摩托排氣管的造型元素，表面的凸起采用管狀元素旋轉而成，形成強烈的外骨骼效果。機身側面的主體造型也是模仿哈雷摩托的圓管狀排氣管，兩個管狀造型上下并置，形成了側面的主體形態。管狀形態從進風口到后輪由細到粗的變化，與哈雷摩托的側面造型具有高度的相似性。側面出風口的造型借鑒了哈雷摩托發動機上面的條紋元素，重復排列而成，條紋狀鏤空設計既符合吸塵器出風的需要，又豐富了產品側面的造型細節。

2.4.2功能的隱喻高科技產品的功能日趨復雜，操作界面常使人眼花繚亂，現代的產品設計應該把復雜的產品操作變得更為簡潔明了，操作界面的視覺形式及其外在形態以語意的方式加以形象象征化，可暗示操作。產品功能的隱喻基于本體和喻體在產品功能層面上具有的相似性，哈雷摩托的排氣管具有向后噴氣的功能，而吸塵器的電源線也是向后拉出的，因而把塵桶吸塵器卷線口設計成哈雷摩托排氣管出口的造型，這不僅從形式上，更是從功能層面上都具有了高度的一致性。此處的隱喻設計給吸塵器使用者帶來了熟悉的體驗效果，更容易辨別這一部分的操作方式。

2.4.3材質色彩的隱喻色彩具有在第一時間讓人心動的力量，在一瞬間就能感染人。在如今感性消費、體驗式消費的時代，色彩并不是商品的點綴，它同時可以為商品帶去不同的符號、文化等內涵。哈雷摩托以閃亮的鉻和鋼為典型特征，配以黑色、藍色、紅色等色彩體現出一種男性化的、絢麗的、堅固扎實的內在感受。塵桶吸塵器設計應用了哈雷摩托的配色方案，將紫色（R：68；G：0；B：98）、藍色（R：0；G：104；B：183）、黑色（R：0；G：0；B：0）等色彩與金屬銀色（R：160；G：160；B：160）相結合，產生了系列色彩方案，供消費者在購買時選擇，見圖5。

2.5反饋驗證方案制作完成后進行市場調查，傾聽調查對象的反饋意見，詢問他們看到方案后的想象和聯想。調查的結果表明這款造型的接受程度較高，調查對象基本上都認為這款產品結實耐用，結構精密，有科技感，大氣上檔次。這些反饋意見與當初的設計目標基本一致，證明此款設計圓滿完成。最后確定了塵桶吸塵器整機的尺寸為：長350mm，寬250mm，高300mm。同時考慮到人機工學的合理性，塵桶拎手空間的尺寸確保做到長100mm以上，高30mm以上。

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對于設計師而言，其設計思想最終將以實體形式呈現，即通過創意視覺化，用草圖、示意圖、結構模型及產品實物形式加以表現,達到其再現設計意圖的目的。因此，從一定意義上可以說，工業設計是作為藝術造型設計而存在和被感知的一種“形式賦予”的活動。形的建構是美的建構，而產品形態設計又受到工程結構、材料、生產條件等多方面的限制，當代工業設計師只有在更高層次上對科學技術和藝術整合，才能創造出可變而多樣化的產品或創意。工業設計師通常利用特有的造型語言進行產品形態設計，并借助產品的特定形態向外界傳達自己的思想與理念。設計師只有準確地把握形和態的關系，才能求得情感上的廣泛認同。

2產品形態的基本要素

現代產品一般給人傳遞二種信息，一種是知識即理性信息，如通常提到的產品的功能、材料、工藝等，是產品存在的基礎；另一種是感性信息，如產品的造型、色彩、使用方式等，其更多地與產品的形態生成有關。從技術美學的角度來看，好的工業設計應該首先給用戶帶來最佳的問題解決方案。產品造型設計正是以此為基礎而展開，融合了技術、材料、工藝等成就了一種系統的和諧美。產品造型設計不同于純造型藝術。純造型藝術追求純感性美，可以是自然存在的，也可以由藝術家的靈感產生。作為產品造型設計則必須滿足用戶的使用需求，形成技術解決方案?？梢哉f，產品造型設計需要用理性的邏輯思維來引導感性的形象思維，以提供問題的解決方案為標準，不可能天馬行空地任意發揮。產品形態美不再僅僅是一種視覺感受，它要體現在產品上和與用戶的交互過程中，而不是有一個成果了事。產品造型設計是通過形、色、質三大元素給用戶以美感影響的。

2.1形――空間形態和造型藝術的結合

形是營造主題的一個重要方面，主要通過產品的尺度、形狀、比例及層次關系對心理體驗的影響，讓用戶產生擁有感、成就感、親切感，同時還應營造必要的環境氛圍使人產生夸張、含蓄、趣味、愉悅、輕松、神秘等不同的心理情緒。例如，對稱或矩形能顯示空間嚴謹，有利于營造莊嚴、寧靜、典雅、明快的氣氛；圓和橢圓形能顯示包容，有利于營造完滿、活撥的氣氛；用自由曲線創造動態造型，有利于營造熱烈、自由、親切的氣氛。特別是自由曲線對人更有吸引力，它的自由度強，更自然、也更具生活氣息，創造出的空間富有節奏、韻律和美感。流暢的曲線既柔中帶剛，又能做到有放有收、有張有弛，完全可以滿足現代設計所追求的簡潔和韻律感。曲線造型所產生的活潑效果使人更容易感受到生命的力量，激發觀賞者產生共鳴。利用殘缺、變異等造型手段便于營造時代、前衛的主題。殘缺屬于不完整的美，殘缺形態組合會產生神奇的效果，給人以極大的視覺沖擊力和前衛藝術感。造型藝術能夠表現引人投入的空間情態，如體量的變化、材質的變化、色彩的變化、形態的夸張或關聯等，都能引起人們的注意。產品只有借助其所有外部形態特征，才能成為人們的使用對象和認知對象，發揮自身的功能。

通過產品形態體現一定的指示性特征，暗示人們該產品的使用方式、操作方式。通過造型形態相似性如裁紙刀的進退刀按鈕設計為大拇指的負形并設計有凸筋，不僅便于刀片的進退操作暗示它的使用方式，許多水果刀或切菜刀也設計為負形以指示手握的位置。通過造型的因果聯系如旋鈕的造型采用周邊側面凹凸紋槽的多少、粗細這種視覺形態，以傳達出旋鈕是精細的微調還是大旋量的粗調；容器利用開口的大小來暗示所盛放東西的貴重與否、用量多少和保存時間長度等。

通過產品形態特征還能表現出產品的象征性，主要體現在產品本身的檔次、性質和趣味性等方面。通過形態語言體現出產品的技術特征、產品功能和內在品質，包括零件之間的過渡、表面肌理、色彩搭配等方面的關系處理，體現產品的優異品質、精湛工藝。通過形態語言把握好產品的檔次象征，體現某一產品的等級和與眾不同，往往通過產品標志、常用的局部典型造型或色彩手法、材料甚至價格等來體現，如標志“Braun”象征剃須刀無與倫比的檔次，象征物主的富有及地位但僅作為計時用的金表等。通過產品形態語言也能體現產品的安全象征，在電器類、機械類及手工工具類產品設計中具有重要意義，體現在使用者的生理和心理兩個方面，著名品牌、渾然飽滿、整體形態、工藝精細、色澤沉穩都會給人以心理上的安全感，合理的尺寸、避免無意觸動的按鈕開關設計等會給人生理上的安全感。

2.2色——情感與文化的象征

色作為產品的色彩外觀，不僅具備審美性和裝飾性，而且還具備符號意義和象征意義。作為視覺審美的核心，色彩深刻地影響著人們的視覺感受和情緒狀態。人類對色彩的感覺最強烈、最直接，印象也最深刻，產品的色彩來自于色彩對人的視覺感受和生理刺激，以及由此而產生的豐富的經驗聯想和生理聯想，從而產生復雜的心理反映。產品設計中的色彩，包括色相明度、純度，以及色彩對人的生理、心理的影響。色彩對室內空間意境的形成方面有很重要的作用，它服從于產品的主題，使產品更具生命力。色彩給人的感受是強烈的，不同的色彩及組合會給人帶來不同的感受：紅色熱烈、藍色寧靜、紫色神秘、白色單純、黑色凝重、灰色質樸，表達出不同的情緒成為不同的象征。產品設計中的色彩暗示人們的使用方式和提醒人們的注意，如傳統照相機大多以黑色為外殼表面，顯示其不透光性，同時提醒人們注意避光，并給人以專業的精密嚴謹感，而現代數碼相機則以銀色、灰色以及更多鮮明的色彩系列作為產品的色彩呈現。色彩設計應依據產品表達的主題，體現其訴求。而對色彩的感受還受到所處時代、社會、文化、地區及生活方式、習俗的影響，反映著追求時代潮流的傾向。

2.3質——材料質感和肌理的傳遞

人對材質的知覺心理過程是不可否認的，而質感本身又是一種藝術形式。如果產品的空間形態是感人的，那么利用良好的材質與色彩可以使產品設計以最簡約的方式充滿藝術性。材料的質感肌理是通過表面特征給人以視覺和觸覺感受以及心理聯想及象征意義。產品形態中的肌理因素能夠暗示使用方式或起警示作用。人們早就發現手指尖上的指紋使把手的接觸面變成了細線狀的突起物，從而提高了手的敏感度并增加了把持物體的摩擦力，這使產品尤其是手工工具的把手獲得有效的利用并作為手指用力和把持處的暗示。通過選擇合適的造型材料來增加感性、浪漫成分，使產品與人的互動性更強。在選擇材料時不僅用材料的強度、耐磨性等物理量來作評定，而且考慮材料與人的情感關系遠近作為重要評價尺度。不同的質感肌理能給人不同的心理感受，如玻璃、鋼材可以表達產品的科技氣息，木材、竹材可以表達自然、古樸、人情意味等。材料質感和肌理的性能特征將直接影響到材料用于所制產品后最終的視覺效果。工業設計師應當熟悉不同材料的性能特征，對材質、肌理與形態、結構等方面的關系進行深入地分析和研究，科學合理地加以選用，以符合產品設計的需要。

優良的產品形態設計，總是通過形、色、質三方面的相互交融而提升到意境層面，以體現并折射出隱藏在物質形態表象后面的產品精神。這種精神通過用戶的聯想與想象而得以傳遞，在人和產品的互動過程中滿足用戶潛意識的渴望，實現產品的情感價值。

3形態觀塑造的必要性

設計意味著創新，這決定了必須用發展的觀點來看待設計及其形態，不然所設計的產品就會喪失生命力。消費者在選購產品時，往往也通過產品形態所表達出的某種信息來判斷和衡量是否與其內心所希望的一致，從而最終做出購買的決策。不同的時代都有自己的設計語言，時代在發展決定著設計師應不斷地培植新型形態觀，成為引領消費的先行者。以蘋果公司所產個人電腦的設計為例，G3時代，人們看到的是多彩、透明、絢麗的外觀，體現活潑的氣氛、給人時尚的感受；在G4時代，呈現的是半透明、銀灰色的外觀，每個細節都體現著科技時尚。兩下相比，人們會覺得G3電腦已不屬于當前時代，因為它在視覺上已體現不出當前時代的氣息，缺乏屬于當前時代的設計語言；G4電腦則體現出理性、前衛，引領時尚潮流。關注NOKIA手機造型的趨勢與走向，可以發現其產品造型在保留本產品品牌形象DNA的同時增添了幾分時尚與動感的色彩，這些在以前的系列產品中是很難見到的，因為用戶現在需要這種時尚元素與之共舞。

從蘋果和NOKIA的例子可以看出工業設計師的形態觀是社會生活文化時尚的縮影，需要這種積極向上的形態觀，走在時尚前面。

4形態觀的塑造歷程

4.1領悟生活的真諦

工業設計要以用戶為中心，為人與技術之間的溝通而提供解決方案，讓理性的技術獲得一種感性的表達。而這是建立在設計師對生活深入理解的基礎之上，源于生活體驗和對事物的深刻洞察力。因此，設計師應該做生活的先行者。

三菱汽車設計部經理布雷一向以提供觸動人心、盡情享受人生、充滿情感與靈性的汽車為其設計理念。他認為上流的時尚并非源自上流社會，而是源自街頭普通人群，設計師應當從各種藝術中吸取設計靈感。他為三菱打造了全新的汽車設計概念——3P精神：Precision、Performance、Passion(完美精確、極至表現、富于熱情)。每一輛三菱車的設計都體現這種精神，我們能感受到這種3P精神是領悟了生活的真諦，是對生活的一種完美追求。

書籍、電影、圖片、電視、網絡等傳遞的各種信息，正悄悄地改變著整個世界，當我們觀看一場電影、一場球賽，當聆聽音樂或輕盈漫步時，都可能獲得體驗，正是這些體驗會激發創意靈感。作為工業設計師，最重要的就是對這些體驗加以理解和升華，以感性賦予產品使其造型充滿人文關懷。

4.2對傳統文化的傳承和對新生文化的創造

文化是工業設計的核心所在。工業設計是其民族文化的形象寫照。工業設計在反映民族文化的同時又創造著新生文化。在設計史上出現的各種設計風格，都是在科學技術發展所帶來的新生文化之下誕生的。如文藝復興時期的設計，受到文藝復興運動的影響，一反中世紀刻板的風格，追求富有人情味的曲線和優美的層次。17世紀中期以后，歐洲進入了一個新的歷史時期，出現了巴洛克和洛可可等浪漫主義的設計風格。接下來的資產階級革命，推動了資本主義的發展和大工業生產，促進了技術革新和各種新思潮新思想的出現，現代主義、后現代主義及各種風格流派等設計都因為新技術的運用、新產品的出現、新思想的傳播，形成了新的文化主流。正是在傳統文化的基礎上形成的新生文化，使設計師產生了新鮮的靈感，時尚、前衛的設計便由此誕生。

中華民族五千多年的歷史，不僅擁有優秀的造型藝術累積，也有著優秀的文化傳統。中華民族特有的傳統文化是我們開發現代文化和現代設計的巨大資源和寶貴財富。作為工業設計師要真正理解和消化我們的傳統藝術，追根尋源，把握傳統文化的精神內核融入到我們的產品設計之中。在重新整合的基礎上注入新的形態藝術元素，以創造出更具民族精神和美感的優秀設計來。一件產品要更貼切反映時代或引領時尚，必須以傳統文化為原點，清晰了解其來龍去脈，并預測其趨勢走向。空間意境、時代氣息、科學技術、哲學歷史、文化傳統、風土人情等都為造型設計提供源泉，用這種觀念去思考設計產品的形態，定會給用戶帶來意外的驚喜。

4.3本土化與國際化相結合

科學技術進步加速了文化的發展與溝通。不同文化的相互碰撞與融合需要設計師具備開放的設計觀。在我們民族原有的生活方式與外來的文化和生活方式的對立、交流與整合過程當中，工業設計師應當在吸取和借鑒中走向現代化，并最終形成具有本民族特色的新型產品形態觀和設計觀。本土的環境氛圍和歷史文化是設計師思考的一部分，同時也要開放，嘗試用國際現代設計語言表達我們的感受、美學意識及文化背景。文化以經濟為基礎。隨著經濟全球化，外來文化的沖擊會越來越大，但這并不意味著必須拋棄我們的文化去模仿西方的設計思想，只有植根于本民族優秀文化的基礎之上，又不斷吸收當代先進的設計思想、理念，才能真正提升本土的工業設計水平，立于世界文化之林。

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二、面料形態的二次設計在服裝中的應用

在科技高速發展和國際交流密切的今天，服裝設計師們在這個領域所面臨的競爭不僅僅是一種技術的較量，更是一種設計思維與設計理念的較量。在這場激烈競爭中，不論是團體設計師還是個體設計師都希望并驅先爭，立于不敗之地；都希望創造的不僅僅是一件作品，更是一件藝術品，既符合時候脈搏又具有獨特個性，既能體現現代人的著裝風情，又能在未來的長河中有立足之地。面料的二次設計正是這種行業背景下應運而生的一種設計概念并在近幾年取得了令人矚目的發展成果，賦予了服裝面料及服裝造型設的新面貌，使之具有了更高的審美價值，更好地詮釋了傳統工藝與現代技術的結合，打破了服裝面料以往的單調感。由此可見，服裝面料的再造已成為服裝設計師對服裝造型的一種重要手段，在服裝中有著不可取代的作用。首先，面料的二次設計不單純是經濟及技術的問題，從更深層意義上而言，它更是資源循環利用及可持續發展的問題。一些普通陳舊的面料經過二次設計改造，肌理轉變，將一些平淡無華的舊面料改舊換新，使那些過時的面料風貌煥然一新，再次投入服裝市場再應用，不僅減輕了資源的浪費，也符合環保設計、持續發展的倡導理念。其次，強化面料的裝飾創新。通過繡花、釘珠、釘附件、印花等手法在面料上附加各種裝飾物，改變其原有的視覺效果，為其注入新的活力、新的元素，讓原本毫無特色的面料變得更生動，更美麗。如圖2：簡單的連衣裙款式，無領無袖，A字造型，主要通過面料的顏色和層次的塑造，豐富款式的視覺效果及美感。再次，強化結構創新，淡化面料。通過市場觀察及各類時裝會可總結出：在服裝設計中的常用一些規則有：當選用面料本身有其獨特特點時，在服裝的款式造型及結構設計時可相對簡單，突出材質本有的特色，許多的針織設計便是這類設計的典型；當所選用的面料為既無色彩變幻也無圖案或肌理變化的普通類面料時，在設計時，應在結合面料的性能的前提下，強化款式造型的新穎及結構的獨特，相對淡化面料的新型應用?？梢姡玫姆b材料固然會令服裝錦上添花，但如果沒有好的服裝材料，而通過面料形態的再塑造對其進行設計，不僅綠色環保，同時在某種程度上，也會達到化腐朽為神奇的效果。

三、面料二次創造在服裝不同部位的運用

面料二次設計后的具體應用需結合人體結構、款式造型、設計效果等各方面因素綜合考慮，否則就是停留在單純的面料改造層面。若不能加以靈活應用，縱然面料二次設計后的效果再好，也不能達到變廢為寶、化腐為奇的效果，不能體現它的價值及美麗。因此，具體的應用時盡量做到“因形而生”，使它的結構服從于人體形式，隨著身體的“起伏”變化而有節奏地變化。不同面料再造的效果，其運用在服裝中不同的部位給人傳達不同的視覺效果，同一面料再造的不同效果運用在不同的部位也會表現出不同的造型和風格。應用在肩部時，夸張了上裝Y字廓形；應用在褲縫側面時，不僅給人一種修長的視覺美感，同時原本褲裝簡單的造型變得簡約而有細節。不同面料再造的視覺效果及用量的多少應當以人體的結構和款式造型與使用功能的需要為依據。如在一些以“A”字母為造型的服裝款式中，常運用大量的褶皺手法夸張腰身以下的位置，以達到自己預設的造型效果，而在一些以“X”型為基型的設計理念下，常在胸部及臀部運用一些夸張的面料再塑造手法，突出服裝中要強調的重點。衣服的每一個部位都有可能是設計師應用面料再塑造的對象，其主要依據還是款式的要求與整體造型的風格。

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一、控制系統總體方案

整個微小型無人直升機控制系統可分為機載部分和地面部分，機載部分負責維持飛機的穩定飛行并提供圖像信息給地面，地面部分根據飛機的姿態及得到的圖像信息做出下一步飛行的指令并發給機載部分?？紤]到使用環境的復雜情況，由人使用遙控器現場操作可以較好控制飛行，并可對飛行中出現的各種情況及時處理，確保飛行的安全。地面部分與機載部分之間有兩條數據鏈路：一條負責傳送圖像，一條負責傳送飛行狀態和指令。圖像傳送的數據鏈路通過無線攝像頭解決。地面部分可以分為地面工作站和圖像處理平臺，前者與機載飛行控制器通訊以發送控制命令并獲得飛機的飛行狀態信息，后者獲取機載攝像頭的圖像并對圖像進行處理用以輔助判斷，幫助操作者進行遙控操作。機載部分系統包括：飛行姿態測量控制系統模塊、圖像設備模塊、數據鏈路以及執行舵機群等。地面部分包括控制器、工作站、和圖像處理平臺。

二、姿態控制系統

微小型無人直升機姿態控制系統的主要功能是穩定直升機的飛行姿態，或者說是穩定直升機的角運動。主要實現方式是在微小型直升機的控制回路上加上一個用于姿態測量的反饋回路，通過傳感器得到微小型直升機的姿態信號，然后與要求控制的姿態信號進行比較，通過設計的反饋控制規律使輸出的控制信號控制微小型直升機穩定在預期的姿態角度上。微小型直升機姿態測量控制系統包括傾角傳感器、控制電路、多個舵機、接收機及遙控接收器等硬件部分。

其中控制電路的功能是接收接收機的操控信號和傾角傳感器的輸出信號，可以直接輸出接收機的信號或者切換到輸出遙控信號與傳感器反饋信號疊加處理的結果，然后舵機接收控制電路的PWM信號控制直升機的旋翼。傾角傳感器實時接收直升機的姿態信號，輸出到控制電路。

三、控制系統的硬件實現

對于一般微小型無人直升機而言，其測控系統采用單片機作為控制單元是一種理想的選擇，因為其成本低，體積和重量小。本設計采用混合系統級MCU芯片——C8051F320型單片機作為控制中心的姿態控制系統，選用的傳感器是雙軸的加速度傳感器ADXL202，它可在兩個方向上檢測無人機在姿態上的變化，并輸出PWM信號給單片機進行處理。由行有3個姿態角，所以要用2片ADXL202。

單片機處于系統的主導地位，是實現控制算法、完成信號采集和信號轉化的核心器件。所有的傳感器信號和遙控指令都由單片機來識別和處理。單片機將這些數據按照一定的控制算法運算后，將數據結果轉化為控制信號輸出到舵機，或者利用數據傳輸模塊，傳回到地面接收裝置，從而完成對飛行器的航向的測控。由于單片機對電源有要求，為了保證其電源的穩定性，我們還設計了電源穩壓保護電路。

直升機的飛行姿態有相互關聯的3對方向(航向，橫滾和俯仰)，每對方向都是關系飛機飛行姿態的直接因素。ADXL202型加速器的測量信號和接收機發送的信號混合控制直升機的姿態。控制電路將加速器的測量信號和遙控器發送的信號進行比較，得到的控制信號來控制舵機的轉速。微小型直升機在飛行過程中若受到外力的干擾產生方向的偏差，由加速器測量輸出PWM信號發送給控制電路，經過單片機處理和接收機信號比較后輸出，采用單片機脈沖計數的方法，向舵機輸出PWM類型的控制指令，操縱舵機的變化，控制保持飛機的姿態。

在基于單片機的姿態測控系統中，選用舵機作為執行器件，控制執行結構的轉角和位移。在舵機控制中，一方面需要完成單片機的控制指令輸出，從而控制航向變化和航向保持，另一方面需要參考原始的控制指令和加速度的反饋信號完成姿態控制的算法。盡管這兩者來源不同，但是對舵機而言并無太大區別?？刂菩盘枌Χ鏅C的控制就是改變PWM信號的占空比，利用PWM信號占空比的變化改變舵機的位置。

四、軟件設計及調試

微小型無人直升機姿態控制系統的軟件包括C8051F單片機的初始化、各通道數據的獲得、控制算法的實現、輸出PWM信號給舵機。C8051F單片機的初始化包括端口管腳的配置、定時器的初始化、PCA初始化。C8051要接收5個通道的PWM信號，即遙控器的三通道PWM信號，ADXL202的2個通道的PWM信號。控制算法是最關鍵的，首先根據遙控器輸入的第三個通道PWM數值進行切換，比如接收到的第三個通過的PWM數值小于150(1.5ms)就切換到輸出信號不受ADXL202影響的狀態，即輸出信號是遙控器的輸入信號，中間不經過處理；如果數值大于150(1.5ms)就切換到輸出信號是遙控器的輸入信號和ADXL202的信號反饋到遙控器的輸入信號，如果ADXL202測得有加速度證明航向角度偏離了預期的角度，就要通過修正輸出信號保證旋翼保持在預期的轉速。

PWM模塊有C8051的PCA模塊配置為高速輸出方式，當PCA0H的值與該模塊的寄存器PCA0CPLn和PCA0CPHn中的常數值相等時，CEXn引腳上的邏輯電平發生一次跳變，同時觸發一次中斷，實現PWM功能。為了試驗設計出的印刷電路板是否能夠滿足輸出控制信號的要求，設計了試驗程序，來生成固定循環的能夠控制舵機按照要求的方向來轉動。設計的要求是舵機能夠向左以固定頻率轉動，然后轉回平衡位置，以此來循環轉動。以此來檢驗以單片機為核心的控制電路是否能夠產生控制信號并且驅動舵機來按要求轉動。經過調試，用數字式示波器證明舵機完全按照單片機的輸出控制命令進行轉動，方向和延遲都正確。

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應用串行接口芯片擴展系統時，在初步選擇了串行接口的芯片后，為了對芯片的資源更好地了解，開發者一般在系統設計前搭建一個簡單的硬件電路并編制相應的軟件對其測試，待性能驗證后再確定最終的設計方試的實驗平臺。該平臺以PC機為人機接口、采用單片機產生芯片串行通信時序。應用這一平臺可以大大簡化芯片使用前的測試過程。這一平臺也為單片機串行擴展的初學者提供了快捷的學習工具。本平臺目前集成了SPI、One-wire、Microware、I2C四種串行接口，在今后的使用中，可根據需要增加串行接口的種類。

1串行擴展平臺的結構

SPI、One-wire、Microware、I2C是目前單片機應用系統中最常用的幾個串行擴展接口。具有I2C和One-wire接口的器件都有自己的地址編號，單片機通過軟件選通器件；而SPI和Microware擴展接口芯片首先要通過單片機I/O口線選通其片選腳，然后才能對其進行操作。這四種串行擴展接口都有不同的時序要求，但每一種總線的基本時序要求都是一致的，對芯片的操作無非是讀出或寫入，所不同的是具體的數據字節內容，只要按照各自的時序和命令操作，即可實現芯片功能。本文的串行擴展平臺就是基于這一方法搭建的。

串行擴展平臺由兩部分組成：上位機部分由PC機構成，具有人機接口界面，操作起來方便直接；下位機部分由單片機及擴展接口電路構成，并通過RS-232接口與上俠機通信。

下位機的核心是AT89C51單片機。單片機本身并沒有SPI、One-wire、Microware、I2C接口，使用虛擬器件技術，在單片機內采用模塊化設計思想固化四種接口的串行訪問子程序，通過軟件調用完成這幾種串行擴展的時序，用單片機的普通I/O口線模擬出四種串行接口，在下位機電路板上留有較大的通用板空間或用標準的連接器將串行接口引出，便于與待測芯片連接。AT89C51單片機沒有RS-232接口，但它的UART口可以采用MAX232等芯片擴展出簡單的RS-232接口，與上位機的RS-232接口相接。下位機的結構如圖1所示。

測試時，將待測芯片與對應的串行接口相連，操作者在上位機將訪問命令和數據通過RS-232接口下傳給下位機；下機單片機對其分析后調用相應的時序模擬程序訪問待測芯片，并將結果通過RS-232接口上傳給上位機，在上位機顯示。從整個測試過程來看，只要關心命令和數據的輸入和輸出。不必關心具體時序，近似一種透明的操作。測試后，只需對單片機中的子程序稍加裁減，即可移植到實際應用軟件中，為開發提高了方便。下面將分別分別這四種串行通信接口的實現。

2四種串行通信接口的實現

在串行擴展中，可以根據接口主器件的數量分為單主器件系統和多主器件系統。其中單主器件系統應用最普遍。在單主器件系統中，具有一個主控制器件和多個從器件，數據的傳送由主器件控制。主器件啟動和停止數據的發送，提供同步時鐘信號。在應用中使用種類最多的是功能繁多的從器件。本文的串行擴展平臺主要針對這些從器件應用設計。所以該平臺采用單主器件系統結構，只考慮用單片機的通用I/O口線模擬主器件訪問從器件的時序邏輯。

2.1I2C總線接口時序

I2C串行總線是Philips公司推出的一種板內芯片間串行總線。它用兩根連線即可方便地實現器件擴展。圖2給出了主器件對從器件訪問的基本讀寫時序，SDA為數據線，SCL為時鐘線。

I2C總線上數據傳送的基本單位為字節，采用低位在前的格式。主從器件之間一次傳輸的數據稱為一幀，由啟動信號、若干個數據字節和應答位以及停止信號組成?？梢钥闯?，I2C的主要命令只有讀、寫兩種情況，雖然讀寫的字節根據具體器件的不同而不同，但其時序關系不會發生改變。根據這一點，下位機只要具備I2C的基本時序即可。這些基本時序包括：啟動、寫字節、讀字節、應答位、停止信號，并可以組合成兩個字程序：讀N字節子程序、寫N字節子程序。

2.2串行接口SPI

SPI（同步串行外設接口）由Motorola公司推出，它是一種三線同步接口，分別為同步信號、輸入信號和輸出信號。另外每個擴展芯片還需要一根片選線，主器件通過片選線通與其通信的從器件。圖3給出了SPI的時序圖。其中，SCK為同步時鐘脈沖，SS為片選線，MOSI為主器件的數據輸出和從器件的數據輸入線，MISO為主器件的數據輸入線和從器件的數據輸出線。

圖5One-wire總線復位和應答時序

SPI是全雙工的，即數據的發送和接收可同時進行。如果僅對從器件寫數據，主器件可以丟棄同時讀入的數據；反之，如果僅讀數據，可以在命令字節后，寫入任意數據。數據傳送以字節為單位，并采用高位在前的格式。SPI接口的通信程序可簡化的：寫讀N字節子程序。

2.3Microware串行通信接口

NS公司的Microware是串行同步雙工通訊接口，由一根數據輸出線、一根數據輸入線和一根時鐘線組成。所有從器件的時鐘線連接到同一根SK線上，主器件向SK線發送時鐘脈沖信號，從器件在時鐘信號的同步沿輸出/輸入數據。主器件的數據輸出線DI和所有從器件的數據輸入線相接，從器件的數據輸出線都接到主器件的數據輸入線DO上。與SPI接口類似，每個從器件也都需要另外提供一條片選通線CS（注意：它采用高選通方式）。

圖4給出了主器件對從器件操作的基本時序，包括寫起始位、寫操作碼和讀字節，數據交換采用高位在前的格式。圖4中給出了讀兩個字節時的情況，在主器件寫完起始位和操作碼后，從器件會應答一個“0”。該應答位在主器件寫完操作碼的最后一位時給出。在本文中，主器件速度較慢，可以不考慮等待該閏。Microware接口的通用子程序有：啟動子程序，讀N字節子程序、寫N字節子程序。不同的Microware器件支持的起始位、操作碼有所不同，但可人為組成合適的字節。

2.4One-wrie總線

One-wire總線是DALLAS公司研制開發的一種協議。它由一個總線主節點、一個或多個從節點組成系統，通過一根信號線對從芯片進行數據的讀取。每一個符合One-wire協議的從芯片都有一個唯一的地址，包括48位的序列號、8位的家庭代碼和8位的CRC代碼。主芯片對各個從芯片的尋找依據這64位的不同來進行。

圖6one-wire總線位寫和位讀時序圖7one-wire總線寫一個字節時序圖

One-wire總線利用一根線實現雙向通信。因此其協議對時序的要求較嚴格，如應答等時序都有明確的時間要求?；镜臅r序包括復位及應答時序、寫一位時序、讀一位時序，如圖5和圖6所示。

在復位及應答時序中，主器件復位信號后，要求從器件在規定的時間內送回應答信號；在位讀和位寫時序中，主器件要在規定的時間內讀回或寫出數據。為了與其它模擬接口的子程序在結構形式上盡量一致，在One-wire模擬時序程序中把位讀和位寫時序拓延，形成像位在前的字節讀寫時序，寫個字節的時序如圖7所示。最終形成三個字程序；復位及應答子程序、寫N個字節子程序和讀N個字節子程序。

2.5下位機軟件

從功能上來說，下位機軟件的作用是接收位機發出的命令，分析命令，根據命令對各時序子程序進行組合和調用，形成正確的訪問地序邏輯；如果有返回數據，還要將返回數據回送上位機顯示。前面已經對四種串行接口的模擬時序子程序進行了簡要介紹，由于篇幅所限，無法對每個子程序進行詳細的說明，進一步的時序說明，可以查閱有關的參考文獻和相關手冊。這里只給出下位機軟件總體流程，如圖8所示。有關上位的命令在上位機與其通信的協議中介紹。

圖8下位機軟件流程圖

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2動態形狀表示

在設計方案產生之前，設計過程充滿了變數．設計師通過其行為表達他們的設計思想，并用來建立設計概念模型．為了更加接近這一自然設計過程，本文介紹了一種新的形狀表示法———DSR．DSR形狀通過基本設計行為對目標形狀進行描述和表示．形狀文法通過其定義的規則集對設計目標進行描繪．規則可以表示為：AB，即，形狀A被替換為形狀B或B的任意形狀子集．一次規則的應用表示一次形狀由A到B的替換．但是，在這一規則中，形狀如何由A變為B的過程是無法體現的．換句話說，形狀由A變為B的過程被其結果所表示．如果能夠表示變化過程而不僅僅是變化結果，其動態的過程信息就可以被用在不同的初始形狀A′中，來產生更多的新形狀｛B1，B2，…，Bn｝．這也就是本文提出DSR形狀的基本思想．本文定義了9個類別的基本形狀規則———ElementalRule［3］（簡稱ER）．通過對于三維形狀操作的研究［18］，9類ER群體能夠基本覆蓋所有的形狀操作需求，例如Add（添加）、Delete（刪除）、Cutvertices（部分刪除）和Cutedges（部分刪除）．通過上述4類基本形狀操作，本文選用矩形和球作為基本圖元，可以產生9種不同種類的ER規則［3］．大多數形狀都可以通過這些ER規則的結合使用進行表示．除了正交的形狀，對于具有曲線表面的形狀，可以通過球體作為基本圖元進行生成．定義1．DSR形狀．DSR形狀是一種有限的形狀元素集，通過以特定順序應用ER規則進行生成．一個DSR形狀可以被形式化表示為形狀元素集與有序的ER規則應用序列，｛S＊｜ER（i1），ER（i2），…，ER（in）｝．S＊［19］表示初始形狀或其任意的子集，一般被用來表示ER規則的左半部分．傳統的規則應用方法為形狀替代［15］，這在基于ER規則應用過程中，會對具有光滑曲面特征的形狀的外觀造成破壞［3］．因此，本文提出一種新的規則應用模式———行為捕獲模式（actioncapturemode，ACM）．定義2．行為捕捉模式（ACM）．行為捕捉模式能夠在保證原有形狀外觀不被破壞的前提下，保留規則變化意圖．基于物體最小包圍盒，生成物體的形狀為目標形狀與規則右邊形狀的布爾交運算（SObject＿Left∩SRule＿Right）．通過ACM應用模式，DSR形狀能夠表示一個規則應用后的形狀變化過程（從規則的左半部分變為右半部分）．這確保規則的應用可以不受目標形狀的幾何復雜性約束．換句話說，當產生一個DSR形狀規則后，它可以被應用到不同的初始形狀，從而產生不同效果．這與設計過程的模糊性相吻合．這里通過一個案例展示應用ACM模式后的形狀變化．本文邀請一位設計師設計了一個概念化的椅子模型，如圖1所示．簡潔和造型的流暢性是唯一對于該造型的前期要求．通過DSR規則，椅子的概念模型可以通過DSR形狀進行表示．通過圖1所示的DSR規則可以清楚地看到，椅子模型是由一個立方體變化產生．基于ACM應用模式，可以將圖1所示的DSR規則應用到不同初始形狀上，例如杯子形、圓柱體、蘋果形狀和平頭截體，如圖2所示．因為DSR形狀能夠以動態的形式表示，即形狀的產生過程可以記錄在DSR形狀中．因此，基于DSR的規則能夠應用到不同的初始形狀從而產生更多的新設計模型．如上面案例所示，設計行為（從一個實體產生一把椅子）通過DSR形狀保存了下來．在ACM模式的應用下，該設計行為能夠應用到不同的初始群體，產生不同效果的椅子模型．下面通過一個小規模的問卷調查，對新設計模型的效果進行評價．200位侯選者被選來進行關于新模型效果的問卷調查．其中有170位年齡在20～30歲之間的學生，以及30位具有3～5年專業設計經驗的設計師．問卷調查包括4個問題：1）請比較圖1與圖2中的椅子模型是否相似？2）圖2中的椅子能否由圖1中的椅子經過推理得到？3）請根據圖1中的椅子形狀，根據自己的理解進行模型再現．請通過草圖的形式對設計過程進行可視化．4）請分別從審美、新穎和舒適度3方面對上述5個椅子模型進行評價．在訪問調查過程中，僅將圖1和圖2中規則的右半部分展現給問卷參與者．調查結果顯示：對于問題1），136人認為相似而52人認為不相似，其余沒有意見．對于問題2），超過60％的參與者認為可以通過推理的方式獲得，并表示這些椅子具有某些潛在的關聯．對于問題3），雖然面對相同的椅子模型，不同的參與者給出了多種多樣的生成方法．換句話說，雖然最終模型相同，但是生成的過程卻是多種多樣的．“自頂向下”的設計模式被廣泛采用．對于問題4），“蘋果型”的椅子被多數人認為最好看和有新意，圖2中的椅子模型被認為最舒適．調查后，當參與者知道4個新椅子模型是由同一模型推理產生時，都在不同程度上表示了驚訝．他們表示：從同一個模型推理出全部4個新模型對他們來說是非常困難的．這也從側面表現出DSR形狀的提出能夠反映出設計過程中的突發性特征．目前，通過ER規則庫和ACM應用模式，能夠產生多種多樣的三維設計模型，如圖3所示．

3DSR形狀文法設計語言

定義3．DSR形狀文法．DSR形狀文法是一個四元集｛S，L，R，I｝，其中：1）S是DSR形狀的有限集合；2）L是標簽的有限集合，用于控制形狀文法在時間和空間上的推進；3）R是DSR規則的有限集合；4）I是一個自由實體，作為形狀文法應用的起點，稱為初始形狀．在DSR形狀文法中，設計過程能夠通過形狀集和規則集進行表示，進而形成設計語言［20］．由于DSR形狀可以表示動態設計信息（設計行為），因此該設計語言可以表現設計師有意識的行為和思想．在工程設計中，設計過程開始自包含設計問題分析、設計解空間解析、設計表達和結果可視化在內的多個循環．因此在DSR設計文法中，本文建立了有結構的規則系統來表示設計思路。在DSR形狀文法中包括3種類型的規則：DSR規則、輔助規則（auxiliaryrule）和布局規則（layoutrule）．DSR規則是用來在設計過程中產生形狀變化．物理方面的形狀變化可以被DSR形狀表示并保存．輔助規則主要是用來處理通用的三維模型操作：‘拉伸’、‘縮放’、‘旋轉’、‘扭曲’等．在設計過程中，設計師會在最終方案確定之前不停地做出決定，關于當前設計模型的評價和接下來的修改會對整體設計產生什么影響？通常來說，對于整體設計產生的影響將會起到主要作用．因此，這種決定將會一直循環，直至滿意的設計方案產生．類似于真實的設計過程，布局規則主要用于指定當前形狀和整體模型的關聯和影響．2類特殊的功能規則被采用：“SliceRule”和“CombineRule”．通過這2個功能規則，模型可以被分解、合并為任意的子形狀用來承載DSR規則和輔助規則的運用．因為設計過程不是直線型推進，而是螺旋型推進的，本文提出針對布局規則的3種關系。圖5a所示的‘梯子’關系表示設計過程中的因果關系：Step2發生是由于Step1引起的，后面步驟的產生是由于其前面步驟而產生的．在設計中，前后的因果關系并不僅僅具有線性繼承和相鄰繼承，也就是說，前面n代的步驟都會對第n＋1代的產生具有影響．并且，其影響并不是隨著相隔代數的增加而減少（設計突發性）．圖5b所示的交叉關系體現了設計過程中的選擇性．在上一步的布局行為產生后，有可能會產生多種潛在的設計推進方法（Step2～Stepn）．圖5c所示的平行關系體現的是設計過程中的分離行為，即設計步驟A1，A2與B1，B2之間的推進是弱連通的，之間沒有必然的聯系．當然，在設計過程中，每一種類型并不具有清晰的分割，而常常是多種關系交錯發生在同一設計過程中的．本文將圖1所示的椅子概念的設計作為案例來表現DSR形狀文法的應用之一．通過上述調查問卷，作者邀請了很多職業設計師對相同的椅子模型（圖1）應用本文所提出的方法進行重現設計．因此通過DSR形狀文法能夠得到很多不同設計語言．其中，3種設計語言被選取作為本文案例，展示3種規則對于設計知識的保存和應用．在圖6中，設計語言A共有6步．其中，Step1和Step4為布局規則．Step2將立方體分割為3部分用來產生扶手—椅子主體—扶手．Step4將椅子主體設計分為上下2部分．Step3，Step5，Step6屬于DSR規則，用來對相應選取的形狀進行物理外觀的變化．在該設計語言中，Step2和Step4之間屬于‘階梯’關系，因為如果沒有Step2，Step4就不會發生．圖6中設計語言B分為7步．其中，Step2和Step4為布局規則，其余為DSR規則．Step2和Step4之間屬于‘交叉’關系．在Step2后，以后的操作具有2個選擇．而Step3和Step5屬于‘平行’關系，也就是說，它們之間沒有必然的先后順序，屬于弱連通．圖6中設計語言C包括4步．其中Step2為布局規則，其余為DSR規則．‘平行’關系在該設計語言中得到了體現。上述3個設計語言的獲取都由系統自動完成的．設計師被邀請來使用本文建立的3D交互式建模引擎，通過可視化界面和窗口控件交互操作，他們可以像在常規3D建模軟件中一樣進行工作．與此同時，系統能夠根據其設計操作對整個設計過程通過DSR形狀文法進行獲取和保存，繼而產生設計語言．本系統采用ACIS技術，在Windows平臺下運用C＋＋語言實現的。將3個不同的設計語言應用到衍生式設計框架中，在系統內可以快速地產生3種不同的設計方案群體，如圖8所示．圖8a所示模型是根據設計語言A衍生而來的，體現了椅子主體的一體化設計和懸空椅子扶手的思想．圖8b所示模型是根據設計語言B衍生而來的，體現了椅子上下部分不同的設計風格．圖8c所示的模型是根據設計語言C產生的，體現了扶手和椅子主體的一體化風格．每一個新椅子都能夠通過DSR形狀進行表示和存儲．也就是說，它們都可以做到圖2中類似的衍生式變換．當作者將新的設計模型給3位設計語言的設計者觀看時，他們都非常感興趣．他們表示，其原始設計思路是在本文的3D建模系統中花費了1～2h不等的時間完成的．然而，所有的衍生設計模型都是在1min內通過基于系統自動產生的．這大大節約了設計周期．從美觀和創新價值方面，新產生的模型都比較令人滿意．雖然，這些新模型還不能直接作為設計方案進入產品設計流程，但它們都表現出原始設計方案的設計思想，并且在設計效果上有了較大的不同，給予設計者感官上直接的沖擊和新穎的刺激，能夠有助于其設計知識的擴展和設計構思的產生．

篇10

2信息產品中動態圖形的交互適用場景

動態圖形的視覺表現對于提升被逐漸廣泛應用于信息產品設計、廣電傳媒、工業產品宣傳與推廣、建筑瀏覽、學術教學與科研等眾多領域信息產品的用戶體驗可起到畫龍點睛的作用，然而動態圖形在信息產品中的運用并非華而不實的花架子及無緣由的堆砌，在何種交互場景出現均是以解決某種功能需求為宗旨，最重要的是一定要服從用戶體驗。

2.1引導

引導是信息產品中動態圖形設計應用較多的一個場景。引導包括兩方面內容：一是開場引導頁（即新手幫助）。二是對于隱藏內容、操作的提示及引入。開場引導頁是用戶首次安裝并打開應用后所呈現的界面，功能堪比說明書。目的在于用戶未使用之前，在最短時間內提前告知用戶產品的主要功能、特點、操作方式并迅速上手，開始體驗之旅。開場引導頁按照目的可分為功能介紹類、推廣類、使用說明類及問題解決類，產品的第一印象將極大地影響到后續的產品使用體驗，因而別出心裁的引導頁尤為重要。提示引入頁通常以最直接有效的方式告知用戶應該怎么做，或者吸引他們去做什么，可通過動態對功能的位置、方向、路徑、喚出操作等進行暗示和指導，以便用戶在有限的信息產品界面中發現更多功能。

2.2加載

加載頁是由于加載數據內容過多或網速原因而形成的界面間的過渡，系統級的過渡一般分為兩種——轉和進度條，轉用于剩余時間無法預知的情況下；進度條則用在可預知完成進度和剩余時間的情況下。加載設計的好壞直接影響產品的用戶體驗，通過一種有趣的美學形式表現程序運行的進度，一方面做出承諾，帶給用戶安全感，另外可以合理疏導用戶因等待而產生的焦慮情緒，從而避免用戶大量流失的慘劇發生。進程演示類動態圖形的設計，加入了動態過渡，使得內容不再是枯燥的從0到1的跳轉，復雜的程序語言轉化為動態視覺語言“我正在處理你的內容，請稍等”。豐富的信息量及有趣幽默的動態圖形內容可增加用戶的期待值，除了對信息產品本身的期待，還有對加載設計本身的期待，從而使用戶潛移默化的減少覺察正在加載的時間。加載的動態圖形設計，可結合產品的品牌形象，抽象和具象方面均可入手，給人留下更深刻的印象。

2.3轉場

信息產品中的轉場，即從一個界面切換到另一界面，為了避免界面之間跳轉的過于生硬呆板，利用動態圖形補上了界面跳轉的中間過程，是的用戶體驗更加自然和流暢，可以說轉場是動態圖形目前應用最多的場景。轉場的動態設計包括堆砌動態效果、界面重組動態效果、平滑與平鋪動態效果、空間翻轉動態效果及線索連續動態效果等。轉場設計的動態圖形呈現方式又可細分為多種類型，如3D翻轉、淡入淡出、抖動、旋轉、立方體效果、收縮效果、翻頁、放大縮小等等。轉場動態圖形的制作可更多地從產品目的、產品整體特點、場合、實現性能等多方面進行考慮，使得操作更加精致流暢，提升產品品質。

2.4反饋

在引導、加載、轉場后，動態圖形適用的另一場景即反饋。反饋可分為過程反饋和結果反饋——過程反饋指的是在操作過程中，為了告知用戶操作的狀態變化使得界面對操作進行的反饋。結果反饋即完成操作后，根據結果給出的反饋，可分為操作成功的反饋和操作失敗的反饋。在結果反饋中，我們通常較多的看到動態圖形的運用，如果是成功的操作結果，往往僅限告知狀態，用戶無須執行操作，反饋就可以自動消失，而如果是失敗的操作結果，則需要引起關注，可以相對強勢一些，反饋出現的位置可以考慮相關性，采用相對警示的顏色和設計風格等。針對過程反饋，動態圖形也不失為一種對用戶很有幫助的方式，幫助用戶在操作過程中預知操作的目標和結果，可以使得應用更加細膩。