产品设计中分形思想的应用研究

作     者：刘道海 

作者单位：沈阳建筑大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈宁

授予年度：2013年

学科分类：1305[艺术学-设计学（可授艺术学、工学学位）] 13[艺术学] 

主      题：自相似 分形 产品设计 快速成型 

摘      要：自从第一次工业革命在英国爆发以来,产品设计经历了几次重大的变革,从英国的工艺美术运动到法国的装饰运动到后来的德国包豪斯设计,最后到二战后美国的现代主义,期间每次重大的变革无不是由新理念和新技术的引入而产生的,因此,今天的产品设计中引入新的理念、方法或技术的尝试是自然的。分形是一个新的学科,诞生于上个世界七十年代,最近特别是计算机科学的引入,才得到了极大的发展,目前分形在各个学科中都得到了积极的应用。把分形的理念运用到产品设计当中,目前已经取得了一定的成果。分形和产品设计联姻将对产品设计的发展起到推动作用。 本文从两方面研究分形理念在产品设计中的应用：首先,分形的自相似结构特点在产品设计中的应用;其次,分形图形以装饰图案的方式在产品设计中的应用,相应的研究包括两方面：根据产品寻找与产品相匹配的分形图形和根据分形图形设计出与之匹配的产品。 本文的研究成果如下： (1)分析分形图形的美学特点,把分形图形以装饰图案的方式应用的产品设计中,设计出形态上类似于舞者姿态的产品和具有三旋转结构的餐盘,从这个产品设计实例,展示根据分形设计与之匹配的产品和根据产品寻找与之匹配的分形图形的设计方法。 (2)比较分形图案和传统图案的异同点,找出分形图案在产品设计中应用的优势。 (3)根据分形的自相似性,主要是Sierpinski三角形的结构特点,设计出具有类似于经典分形Sierpinski三角形的生成元结构的产品---储物盒。 (4)运用Autodesk Alias犀牛和photoshop等三维和二维的设计软件,基于分形的基本概念,设计出具有实用功能、结构上类似于2维Sierpinski三角形的产品,通快速成型仪,制造出产品的实物模型,并已经开始申请国家发明专利。