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产品形态美度计算技术

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上海黄浦

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作者周爱民，欧阳晋焱著

出版社清华大学出版社

ISBN9787302578321

出版时间2021-04

装帧平装

开本16开

定价46元

货号11059321

上书时间2024-01-25

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商品详情

品相描述：全新

商品描述: 作者简介
周爱民，男，汉族，博士，副教授，硕士生导师，1978年4月生。现任兰州理工大学工业设计研究所副所长，中国机械工程学会工业设计分会理事。主持、参与国家级、省级基金项目10余项，为企业开发产品10余项，获得省级鉴定1项，厅级科学技术奖2项，设计竞赛获奖10余项，指导学生获奖200余项，获得专利授权6项，主编教材2部，参编教材4部，发表论文30余篇，EI检索4篇。研究方向：感性工学、智能设计等。

目录
目录

第1章绪论1
1.1美度计算1
1.2产品形态美度计算技术的引出1
1.3产品形态美度研究现状2
1.3.1产品形态审美评价2
1.3.2基于审美评价的进化设计5
1.3.3意象造型设计7
第2章产品形态审美评价的理论基础12
2.1引言12
2.2美的本质12
2.3视觉审美认知的生理机制14
2.4视觉审美认知的心理机制15
2.5美的范式17
2.5.1形式美法则17
2.5.2格式塔法则19
2.6本章小结21
第3章产品形态审美综合评价的非线性信息动力学模型22
3.1引言22
3.2综合评价理论概述22
3.3产品形态审美评价系统的结构特征23
3.4产品形态审美评价指标体系24
3.5基于最大流原理的综合评价模型30
3.6模型的模拟实现33
3.7实例研究33
3.7.1汽车前脸美度指标计算33
3.7.2数值模拟35
3.7.3验证与分析37
3.8本章小结38
第4章产品形态主客观审美评价的不确定性推理模型39
4.1引言39
4.2主观评价40
4.2.1主观评价实验40
4.2.2灰关联分析计算权重41
4.3客观评价42
4.3.1熵值法计算权重42
4.3.2CRITIC法计算权重43
4.4证据融合44
4.5数值模拟46
4.6验证与分析48
4.7本章小结49
第5章基于指标适度标准化的界面风格美综合评价模型50
5.1引言50
5.2美度指标适度标准化实验51
5.2.1指标选择51
5.2.2样本设计51
5.2.3样本美度指标计算56
5.2.4“活泼美”评价调查实验61
5.3美度指标适度标准化处理61
5.4界面风格美综合评价66
5.5实例研究67
5.5.1美度指标适度标准化处理67
5.5.2综合评价68
5.5.3验证与分析69
5.6本章小结70
第6章基于形态美度的产品形态多意象预测模型72
6.1引言72
6.2建模步骤72
6.3美度指标筛选73
6.4产品多意象预测模型74
6.5实例研究76
6.5.1汽车前脸美度计算76
6.5.2感性意象挖掘78
6.5.3数值模拟82
6.5.4结果分析83
6.6本章小结84
第7章基于审美评价与思维模拟的产品形态多峰优化设计85
7.1引言85
7.2设计思维86
7.3小生境人工鱼群算法(NAFSA)87
7.3.1小生境技术88
7.3.2人工鱼群算法(AFSA)89
7.4产品形态多峰优化设计93
7.5实例研究94
7.5.1构建进化设计系统94
7.5.2结果分析95
7.6本章小结97
第8章总结与展望98
8.1总结98
8.2主要创新点99
8.3展望99
参考文献101
致谢111

内容摘要
1．1美度计算
西方古典和近代美学研究主要集中于形而上的哲学讨论，认为美是“只可意会，不可言传”的，属于隐性知识。带有主观性、随意性和模糊性。1876年，现代美学之父费希纳创立了以实验美学为先声的心理学美学。在其著作《美学导论》中提出了美学研究方法的转型，认为美学应由“自上而下”的哲学美学转变为“自下而上”的科学美学。科学美学采取科学的、描述的、自然主义的研究方式，将美的评价建立在经过验证的知识、集体获得的经验和合理推论的基础之上“。。自费希纳以后，许多学者开始从事科学美学研究并衍生出多个流派，如计算美学、认知美学、完形心理学美学、审美心理学、审美生理学、实验美学、信息论美学、系统论美学、控制论美学、接受美学、心理分析美学等，这些学派的理论思想为现代美学研究提供了许多新的方法和途径。
计算美学以客观、定量的方式构建事物的形态特征与美感之间的关系，将美从隐性的知识转化为显性的知识，从而为美学研究提供一种新的方法和途径，并逐渐成为数字化工业设计与艺术设计领域的研究热点之一。计算美学创始人Birkhoff于1 933年提出了宏观美感的数学表达式：将“美度”(aesthetic measure)表示为“秩序度”(order)除以“复杂度”(complexity)的商，即M=O／c。这个公式从直观上看是符合人们的审美心理规律的，例如视觉作品越复杂、越混乱．观赏者的抵触心理就越强烈，规则和有序则会激发较高的美感体验。计算美学研究主要包括两种途径：一种是运用数学方法模拟人类视觉认知与审美思维方式，对各种艺术形式进行审美评价；另一种是以方案的美度作为适应度．运用计算机算法模拟人类创新思维方式，进行艺术方案智能设计、仿真、可视化等。1．2产品形态美度计算技术的引出
随着物质生活水平的提高，人们的消费观念也在逐步发生变化，消费行为与产品的美学品质存在着显著的正相关关系。2003年．BOhme将这种新的经济形态命名为审美经济。在审美经济时代，用户越来越重视产品的精神功能。更加关注享受型技术所带来的审美与情感体验。在成熟的技术领域，产品的功用性技术只是进入市场的基本条件，来自不同厂家的产品在功能与技术方面的差距越来越小，普遍存在同质化的现象。此时．产品形态的美学品质成为消费行为决策的关键因素之一。
产品形态是产品内部结构的外在表现形式，是联系“人产品环境”的媒介。产品形态设计既要满足使用、操作、防护等物质层面的功能，又要传达文化、审美、情感等精神层面的意义与象征性。研究表明，具有审美吸引力的产品可以使消费者获得良好的审美体验，产生愉悦的心情，陶冶高尚的情操，形成合理的行为方式与健康的生活习惯”。美观的产品形态也可以为企业塑造差异化的品牌形象，获得高额的附加值，提高市场竞争力。因此，好的产品设计应该具备精良的美学品质。
尽管工业设计师敏锐地意识到设计美学的重要性，但是传统的设计过程通常依赖于设计师个人的才华、判断力和审美经验。由于设计师个人的审美经验的差异化与审美判断的主观性，以及设计师和用户之间存在的认知差距，容易导致用户未必能意识到设计师的没计意图．或者设计方案未必能满足用户的审美需求。因此，设计师只有了解审美认知规律，才能够在设计时进行准确的产品审美定位和信息传达，设计出的产品才能更好地被用户认可。
因此．为了满足企业设计创新与用户审美的需求，适应现代制造业先进制造技术的发展，本书面向用户审美与意象需求的产品形态设计问题，依据审美认知规律，运用计算美学方法，构建产品形态美度指标体系及指标计算公式，将人们的审美认知知识以客观、定量的方式进行表达。在此基础上，依据审美与意象评价的系统特征，构建审美评价与意象预测模型，探索产品形态审美认知与意象认知的视觉机制，以其作为适应度函数，应用进化算法模拟设计思维构建产品形态进化设计系统，为产品形态智能设计研究提供一种新的思路与方法。
通过美度指标构建审美综合评价模型，可以提供更客观的美感评价方式，降低以往问卷调查法、专家评价法等方法中人为主观因素的影响，帮助设计师理解产品美感形成的影响因素及审美评价系统的内部关系。设计师可以依据产品方案的美度值对关键的形态参数进行修正，从而提高产品形态的美学品质与市场竞争力，缩短产品的开发周期。以定量的审美评价与意象评价模型作为产品形态进化系统的适应度函数，使得进化系统具有更明确的寻优方向。有利于提升设计系统的效率与准确度，生成诸多具有审美吸引力与创新性的设计方案。1．3产品形态美度研究现状
1．3．1产品形态审美评价
审美是指人们发现、感知、体验、评价美和创造美的心理活动与社会实践活动，是人类在精神层面认识世界、改造世界的方式，是人类按照自己或其他物种的尺度与需求创造美的社会实践活动以及这种活动的内化。
审美评价是审美主体(人)依据自己的审美需求、审美观等对审美客体进行审美价值比较、判断与评估的审美认知过程。产品形态审美评价是考察产品形态设计质量、指导产品形态设计的重要手段。一方面，审美客体是具体的客观物质，其固有的产品形态特征与美学属性是审美评价的基础，因此产品形态审美评价具有客观性。另一方面，产品形态审
……

主编推荐
本书是基于靠前前沿研究方法——计算美学，以产品形态为研究对象，探讨产品形态定量审美评价与进化设计问题，是国内率先将艺术与科技融合的学术专著，其能够对国内该领域的技术发展起到较好的推动作用。

精彩内容
本书是关于产品形态美度计算技术研究的专著，以产品形态为研究对象，依据审美认知规律，运用计算美学方法，采用理论分析、试验研究与数值模拟相结合的手段，研究产品形态审美与意象评价方法，探讨审美与意象认知的视觉机制，在此基础上应用进化算法模拟设计思维发展产品形态进化设计方法。全书共分七章，主要内容包括产品形态美度计算技术概述、产品形态审美评价的理论基础、产品形态审美综合评价的非线性信息动力学模型、产品形态主客观审美评价的不确定性推理模型、基于指标适度标准化的界面风格美综合评价模型、基于形态美度的产品形态多意象预测模型、基于审美评价与思维模拟的产品形态多峰优化设计等。本书内容力求精练，讲求实用，图文并茂，深入浅出。既注重理论深度，又有丰富的试验与仿真实例。本书可以作为高等院校工业设计、产品设计等专业研究生研究与教学参考用书，对从事人工智能与艺术设计跨界融合的专业技术人员也有一定的参考价值。

媒体评论
本书是基于国际前沿研究方法——计算美学，以产品形态为研究对象，探讨产品形态定量审美评价与进化设计问题，是国内率先将艺术与科技融合的学术专著，其能够对国内该领域的技术发展起到较好的推动作用。
本书可以作为高等院校工业设计、产品设计等专业研究生研究与教学参考用书，对从事人工智能与艺术设计跨界融合的专业技术人员也有一定的参考价值。

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