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由彩色3D打印路径实现乐高模型体素化

中国表面工程 2021年第2期34卷 131-137页

作者：周波赵宇辉赵吉宾田同同中国科学院沈阳自动化研究所沈阳110016 中国科学院机器人与智能制造创新研究院沈阳110169

介绍了一种从3D彩色打印轨迹转换为大型乐高模型体素化的算法。首先,考虑三维模型的颜色可能非常多,但并不是任何颜色乐高颗粒都能提供,因此对乐高模型的颜色进行精简。其次,由路径穿过乐高单元块所包围的面积及单元块内的路径长度,确... 详细信息

介绍了一种从3D彩色打印轨迹转换为大型乐高模型体素化的算法。首先,考虑三维模型的颜色可能非常多,但并不是任何颜色乐高颗粒都能提供,因此对乐高模型的颜色进行精简。其次,由路径穿过乐高单元块所包围的面积及单元块内的路径长度,确定单元块的有效位置及颜色。进而,通过角度判断方法,对层与层之间的空隙进行填充,以实现乐高模型体素化的"水密性"特征。最后,提供复杂的模型来证明所提方法的有效性:与传统体素法相比,所提出的算法仅消耗接近20%的计算时间。所提出的方法突破了传统体素法需要在模型上采样大量点进行颜色计算,且模型内外结构的判断存在计算量大等缺陷,仅通过彩色打印轨迹就实现了模型体素化的快速转换,针对大型模型的快速体素化需求具有良好的应用前景。

关键词： 3D彩色打印体素乐高水密

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乐高的复苏创新与草根力量

企业管理 2015年第1期 71-73页

作者：范翔宇中国政法大学

案例乐高玩具公司起源于丹麦彪隆（Billund）,是一个家族拥有和管理的企业,至今已有82年的历史。现在,乐高集团产品遍布全球,是插装玩具行业当之无愧的领头羊,并且成为全球最值钱的玩具公司。

关键词：乐高用户创新受众群体草根力量

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基于人机交互理论对乐高机器人玩具的研究

基于人机交互理论对乐高机器人玩具的研究

作者：周晶南京师范大学

学位级别：硕士

21世纪被称为“机器人时代”,现代机器人技术在人工智能、计算机技术和传感器技术的推动下获得了飞速发展,在人们身边存在形态多样、功能各异的机器人。智能机器人能够代替人类完成重复乏味或者具有危险性的工作,提高人们的生活品质和... 详细信息

21世纪被称为“机器人时代”,现代机器人技术在人工智能、计算机技术和传感器技术的推动下获得了飞速发展,在人们身边存在形态多样、功能各异的机器人。智能机器人能够代替人类完成重复乏味或者具有危险性的工作,提高人们的生活品质和工作效率。同时针对儿童与青少年的机器人玩具也应运而生,世界著名玩具制造商丹麦Lego（乐高公司）推出了一款比史上任何机器人都“更聪明、更强壮、更人性化”的Mindstorm NXT机器人玩具。玩家在体验过程中产生了一种全新的不同与传统玩家的人机交互模式,具有高科技的互动性成为即安全性、娱乐性、教育性之后玩具设计的新要求。玩具本身就是艺术化的产物,赋有文化价值和艺术价值的玩具是有“生命”有“灵性”的,它更是“美”的传承。在注入了高科技的人机交互理念之后玩具被赋予“生命”的含义。它不再只是不能运动,缺乏与玩家交流的“静物”而是变成了玩家的“朋友”。人机交互设计是设计学近年来最热门的理论之一,涵盖了设计学与心理学。人机交互关注用户体验,关注用户情感,人机交互的机器人玩具设计将“以人为本”作为设计原则,在关注以儿童及青少年为主的玩家的同时,也关注玩家家长的需求,做到安全性、娱乐性、教育性、互动性为一体的机器人玩具,设计出“吸引玩家,取悦家长”的产品。乐高机器人玩具具有与传统玩具不同的特点。首先其基本构造简单,入门门槛低;其次,发挥空间很大,能够满足用户对玩具多样化的需求,玩家可以直观地看到成果,大大提升了玩家的成就感。人们在体验机器人玩具的过程中,生理上和心理上同时收获了愉悦感。友好的人机界面设计又进一步拓展了这种体验的愉悦感。随着高科技的发展,人机交互理论对于玩具设计的发展与创新有着至关重要的作用,机器人玩具的发展是人类社会、文化和科技发展的缩影。本论文介绍了以儿童及青少年为主的机器人玩具的玩家在各个年龄段的生理心理特点,分析玩家的认知特性以及在人机交互过程中的心理状态。世界上最受欢迎的机器人玩具主要是来自欧美和日韩的设计,它们推出了各种类型的机器人玩具,兼顾了各个年龄层的市场,满足了各类消费群体的不同偏好。而目前中国大陆设计的机器人玩具在起步阶段,发展存在着一些问题,例如：分类不明确,设计过于工业化,人机界面过于死板。许多中国大陆的机器人玩具设计是模仿自外国,缺乏了属于自己本土的创意和个性。本论文参考乐高本身优秀的产品设计,介绍外观造型与功能结构以及人机界面对玩家的吸引力,并对中国机器人玩具的设计的缺点与不足提出建议。

关键词：机器人玩具人机交互人性化设计乐高

全球玩具产业中的乐高传奇研究 ——乐高玩具在美国受欢迎的案例分析

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全球玩具产业中的乐高传奇研究 ——乐高玩具在美国受欢迎的案例...

作者：白中四川外国语大学

学位级别：硕士

本文是关于丹麦乐高玩具在美国流行的文化分析。乐高玩具是来自丹麦的一款拼切玩具，其独具匠心的设计使其在众多的玩具中脱颖而出，曾经两度被誉为“世纪玩具”。乐高在美国这样的一个竞争激烈的市场占有一席之地。乐高积木由五彩的塑... 详细信息

本文是关于丹麦乐高玩具在美国流行的文化分析。乐高玩具是来自丹麦的一款拼切玩具，其独具匠心的设计使其在众多的玩具中脱颖而出，曾经两度被誉为“世纪玩具”。乐高在美国这样的一个竞争激烈的市场占有一席之地。乐高积木由五彩的塑料积木、齿轮、迷你小人和各种其他零件组成，积木的两头有凸粒和可嵌入的孔，乐高颗粒靠小朋友自己动脑动手，可以拼插出变化无穷的造型，激发出小朋友无尽的想象力和创造力。本文采用文化分析的方法阐述了丹麦乐高玩具对于开发玩家创造力巨大作用，分别从玩具能够为玩家创造力的培养、个人主义获得和多元文化体验三个方面的特点进行了阐释。一方面，分析了乐高玩具本身所具有的特点。另一方面，本文从文化的角度，探究分析了乐高玩具的特性与美国玩家的价值观上相似之处。正文共有三章组成。第一章通过阐释和解读乐高玩具理念和产品系列论述乐高玩具的,它可以激励玩家培养创造性思维。第二章主要阐述了,乐高玩具拼切的自主性特点和管理策略能够满足美国玩家的个人需求。第三章阐述了乐高玩具在不同领域的多样发展,能够切合美国多元文化的环境。乐高开发的教育系列、乐高电影、电子游戏以及乐高乐园其实质是为了让玩家拼切五彩的乐高积木时有着多样的游戏方式。基于以上分析，本文结论如下：乐高玩具的产品理念、管理策略及产品本身的特性不仅满足了美国玩家对于玩具要求，并且在一定程度上切合了美国人典型的价值观.作者认为，正是这种切合使得乐高玩具能够在美国受到推崇。

关键词：乐高创造力个人主义多元文化主义

基于设计思维的STEM课程设计模式构建与应用研究 ——以乐高经典4C模式的优化为例

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基于设计思维的STEM课程设计模式构建与应用研究 ——以乐高经典4...

作者：郑东芳华东师范大学

学位级别：硕士

STEM教育关注学生创新精神和实践能力的培养,成为当今世界课程改革的新方向。越来越多的中小学校将STEM教育纳入学校的核心或拓展课程内容。然而,当前的教学实践中存在着较为严重的“实践有余、创新不足”的现象,减损了STEM教育在培养... 详细信息

STEM教育关注学生创新精神和实践能力的培养,成为当今世界课程改革的新方向。越来越多的中小学校将STEM教育纳入学校的核心或拓展课程内容。然而,当前的教学实践中存在着较为严重的“实践有余、创新不足”的现象,减损了STEM教育在培养学生创新能力方面的重要价值。为什么STEM课程不能为学生的创新能力培养提供空间和思维路径?简单地说,教师自身缺乏相应储备,而当前的课程设计模式亦没有提供有效支持。以乐高教育为例,其4C课程设计模式在STEM教育中虽然有20余年的应用历史,但采用该模式设计出来的课程也较少支持创新思维的培养。同时,值得关注的是,设计思维,作为一种支持学习者创新思考和问题解决的方法论,拥有一套成熟的思维理念和工具方法,能够有效的弥补STEM课程中存在的不足。为此,本研究试图从STEM课程的设计模式入手,以乐高4C模式的优化为例,整合设计思维的研究与应用成果,构建新的STEM课程设计模式及配套资源包,助力解决创新思维培养的问题。本研究重点回答了以下几个问题:1.乐高4C模式在实际STEM教学中存在哪些问题挑战?2.如何运用设计思维优化重构STEM课程设计模式(乐高为例)?3.如何验证优化重构后的STEM课程设计模式的应用效果?基于此,本研究首先基于大量的文献研究,梳理STEM课程研究现状及设计思维在STEM教育中的应用等相关研究,分析设计思维在STEM教育中的作用点;其次,深度解析乐高课程理念及在教学实践中存在的问题,从而在设计思维理念的指导下重构乐高4C模式、设计配套资源工具包,并进行专家验证;最后,从教师、学生两个视角出发对新生成的课程模式及配套资源进行应用。研究结果表明,优化后的乐高CI4C双层模式及配套资源工具包对教师设计STEM教学及学生创新思维的培养具有必要性和指导价值。此外,基于乐高课程模式的优化过程、配套工具资源包的设计及对优化后模式的应用评价,总结出该课程模式在STEM教学中的应用建议,以最大化保证STEM课堂教学效果。本研究的主要研究成果在于从设计思维的视角出发,对STEM课程设计模式进行优化重构;根据优化生成CI4C双层模式,为教师提供配套的教学设计模板,有效弥补教师在创新教学上的储备不足,从而为更多STEM课程设计模式的建构及创新思维的培养提供参考。

关键词： STEM课程设计思维乐高 4C模式

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乐高积木中的专用车文化

专用车与零部件 2015年第6期 71-79页

作者：金泉晨夕

专用车,在我们生活中的每一个角落都有它的身影,即便是在玩具中,专用车也同样引人瞩目。在乐高积木中就有一些各式各样的专用车类玩具,它们不仅外形仿真度高,而且可以通过巧妙的电动、气动设计,实现各种遥控功能,十分奇妙。80年前,乐高... 详细信息

专用车,在我们生活中的每一个角落都有它的身影,即便是在玩具中,专用车也同样引人瞩目。在乐高积木中就有一些各式各样的专用车类玩具,它们不仅外形仿真度高,而且可以通过巧妙的电动、气动设计,实现各种遥控功能,十分奇妙。80年前,乐高公司诞生于丹麦,它的商标'LEGO'是从1934年开始使用,来自丹麦语'LEg GOdt',意为'play well'(玩得快乐)。乐高积木是儿童喜爱的一种玩具,这种塑胶积木一头有凸粒,另一头有可嵌入凸粒的孔,形状有1 300多种。

关键词：积木乐高专用车推荐指数乌尼莫克旗舰产品遥控功能玩具