地板清洗機的造型設計探索

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筆者在幫助家長清洗地板時萌生了設計個性化、多功能“家庭地板清洗機”的想法。經查詢相關數據庫及相關文獻，我發現普通的“家庭地板清洗機”已有所報導，但利用仿生學、人體工學思想模擬爬蟲的形態并模仿汽車的造型，設計“家庭地板清洗機”外觀造型還是空白?！凹彝サ匕迩逑礄C”外觀造型設計可以促進小家電生產廠商對產品的個性化需求的重視，有獨特外觀造型的產品會贏得更多受眾的青睞。在家庭裝修普遍追求個性化的今天，小家電產品在保證實用性的同時能更好地融入家庭的整體氛圍，是件非常有意義的事情。

1研究方法和工作內容

本研究的基本思路是根據分析“家庭地板清洗機”的實用性特點，運用人機工程學的一些原理，使設計的機器符合人的生理、心理等特點，達到在家庭生活中提高效率和舒適程度的目的。

1．1選用軟件分析目前，市場上主流的3D軟件眾多，根據其定位大致可以分為四種：CG：大多用于影視、動畫、虛擬表現（如建筑效果圖）等方面。主要軟件有3DMAX、MAYA等。CAD：即，計算機輔助設計。主要軟件有AUTOCAD、ALIAS等。CAID：即，計算機輔助工業設計。主要軟件有Rhino、Solidthinking等。CAM：即，計算機輔助制造。主要軟件有PRO/E、CATIA等，這些軟件的模塊能和機床等切割工具相連，其模型直接用于產品及產品模具制造。根據本項目的特點、最終選用了Rhino犀牛軟件完成本項目。Rhino是由美國RobertMcNeel公司于1998年推出的一款基于NURBS為主三維建模軟件，現已廣泛地應用于三維動畫制作、工業制造、科學研究以及機械設計等領域。

1．2Rhino軟件的使用我們之所以在二維的電腦顯示器屏幕上看到“真實”的三維圖像，是因為顯示在屏幕上的物體色彩灰度的不同使我們肉眼產生了視覺上的錯覺，從而從二維的顯示器屏幕上能感知到三維圖像。所謂3D，就是three-dimensional的縮寫，一般指計算機里顯示的三維圖形。電腦顯示器上顯示的“真實世界”就是在平面（二維）上模仿真實的三維空間，讓人感覺有真實的距離感和立體感。學習一下色彩學的相關知識可了解到，三維物體邊緣的凸出部分一般是呈現高亮度色，而凹下去的部分由于受光線的遮擋而顯暗色。了解了這些，我們就可以嘗試理解Rhino軟件主界面上的各種功能和操作?！凹彝サ匕迩逑礄C”的外觀造型設計的兩項主要工作就是建模和渲染。

1.2.1建模使用Rhino軟件建模，就是在電腦屏幕上產生直線和形狀，生成物體，并確定其二維或三維空間的關系的精確放置。設計“家庭地板清洗機”的外觀造型的建模工作主要包括（如圖2）：（1）分析圖紙：根據自己大腦中的機器外觀造型和繪制的草圖，構思要建模物體的形態結構，分析其塊面組成。（2）畫線操作：對擬建模的物體進行畫線，分析畫線的正確性及線條的走向。擬建立的模型是由每一條線組成的，畫線的正確與否影響著模型的整體質量和水平。這是一個細心、耐心和嚴謹的過程。（3）組合主體形態：物體的二維平面和三維主體形態是由線組成的，這是一個確立主體形態的過程。（4）局部修改：這一環節是細節的修改，最后的完善。

1.2.2渲染Rhino軟件是一個以創建模型為主的軟件，只有很簡單的材質材料和有限燈光渲染能力。這里主要是將完成的三維圖形變成高質量的圖像，表現出燈光效果、陰影效果和表面的顏色、紋理效果，甚至是材質的類型。Rhino軟件操作簡單，可以非常快速地將數據表現為圖形。通過創建曲線、創建曲面、創建實體、編輯實體、創建多面曲面、編輯多邊曲面、分析、渲染等操作，可以讓使用者很快入手，從簡單的構思、手繪的設計圖、建模、到最終設計出產品，整套完整的流程非常方便。重要的是，Rhino幫助初學者建立了最初的、良好的建模思維習慣。

2成果表現

在進行項目查新時，專業科技查新工作站出具的結論為：“通過對檢索出的相關文獻進行分析對比發現，雖然已有有關地板清洗機方面的研究與報道，但涉及到外觀設計方面的文獻極少。本次檢索只檢出了一篇地板清洗機的外觀設計專利。因此，可以得出如下結論：具有本查新委托項目下列新點內容的家庭地板清洗機外觀造型設計，在檢索出的國內公開發表的文獻中未見報道。”產品功能實用且外觀造型新穎，可以吸引孩子參與家務勞動。將來如有機會，我們會對本設計進一步改進?？梢岳^續完善的地方包括：（1）加裝電機設備可以使產品自動運行；（2）加裝遙控設備可以更方便操作；（3）加載環保清潔劑可以增加產品的效用。

作者：謝巍弘畢惠茹石妍史記東單位：保定市第三中學