【摘要】：隨著科技高速發(fā)展,產(chǎn)品日趨同質(zhì)化,市場經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量的提升,使得消費者越來越注重產(chǎn)品形象與品牌形象,企業(yè)的品牌競爭力不僅取決于產(chǎn)品性能,工業(yè)設(shè)計在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計中的重要性愈加凸顯。與此同時,消費時尚快速變化,消費者對產(chǎn)品造型的個性與創(chuàng)新性的要求越來越高,留給企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)周期大大縮短。然而傳統(tǒng)設(shè)計活動中,產(chǎn)品設(shè)計十分依賴設(shè)計師的個人經(jīng)驗與能力,無法滿足企業(yè)形象延續(xù)與快速開發(fā)設(shè)計的要求。為快速響應(yīng)市場,在進行產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的同時保持品牌風(fēng)格延續(xù)性,在產(chǎn)品造型風(fēng)格連續(xù)性和創(chuàng)新性之間取得平衡,論文提出一種基于形狀文法和交互式遺傳算法的產(chǎn)品形態(tài)推演模型:首先對品牌現(xiàn)有產(chǎn)品進行形態(tài)分析,設(shè)計眼動追蹤實驗提取產(chǎn)品造型形態(tài)要素;利用特征線對產(chǎn)品形態(tài)進行描述,并制定形狀文法,定義形狀推理規(guī)則和約束規(guī)則;然后將參數(shù)化的形狀作為個體進行編碼并引入交互式遺傳算法中,在算法中針對形狀進行修改性規(guī)則的應(yīng)用,生成不同形狀方案并反饋至人工交互界面;最后以多目標(biāo)優(yōu)化的適應(yīng)度函數(shù)對產(chǎn)品進行功能約束,以人工評價的方式對產(chǎn)品形狀直接進行適應(yīng)值賦值,進行進化算法的優(yōu)化計算,在獲得滿意解時停止運算并將參數(shù)輸出。文末以德瑪吉品牌數(shù)控車床為例對產(chǎn)品形態(tài)推演模型進行了說明與驗證。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP18;TB472
【圖文】：

基于形狀文法和交互式遺傳算法的產(chǎn)品形態(tài)推演設(shè)計研究2.1.2 形狀文法理論根據(jù) George Stiny 對形狀文法的定義，形狀文法是一個四元組，包括了形狀元素、標(biāo)簽狀規(guī)則和初始形狀四大元素集合，可以表示為：SG=(S,L,R,I) （2-其中，S 為形狀的有限集合；L 為標(biāo)簽的有限集合，標(biāo)簽中含有標(biāo)簽（字符串）和該標(biāo)位置坐標(biāo)；現(xiàn)有的形狀和標(biāo)簽可以組成標(biāo)號形狀（Labelled Shapes），則標(biāo)號形狀的集合可示為(S,L)+，而經(jīng)過形狀推理產(chǎn)生的新的標(biāo)號形狀的集合記為(S,L)*；R 為推理規(guī)則的有限，形式是 α→β，其中，α 為左標(biāo)號形狀，β 為右標(biāo)號形狀，α∈(S,L)+，β∈(S,L)*；I 為帶標(biāo)初始形狀，I∈(S,L)+。執(zhí)行形狀文法生成新的形狀的過程可以簡單概括為，在初始形狀的基礎(chǔ)上，遵循一定的規(guī)則，得到最終形狀的過程（圖 2.1）。

圖 2. 2 參數(shù)化形狀文法推演示意圖[44]在執(zhí)行形狀文法的過程中，針對不同的初始形狀，將不同的形狀推理規(guī)則進行反復(fù)應(yīng)用，可以得到大量的形態(tài)各異的造型形狀，所以在形狀推理規(guī)則應(yīng)用中需要注意以下事項[47]：（1）當(dāng)按照統(tǒng)一的順序應(yīng)用相同的形狀推理規(guī)則進行形態(tài)推演時，初始形狀不同，最后生成的造型形狀也不一樣，如圖 2.3 所示。

圖 2. 2 參數(shù)化形狀文法推演示意圖[44]行形狀文法的過程中，針對不同的初始形狀，將不同的形狀推理規(guī)則進行大量的形態(tài)各異的造型形狀，所以在形狀推理規(guī)則應(yīng)用中需要注意以下事當(dāng)按照統(tǒng)一的順序應(yīng)用相同的形狀推理規(guī)則進行形態(tài)推演時，初始形狀不形狀也不一樣，如圖 2.3 所示。

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本文編號：2779402