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　　koko体育koko体育家具设计教学体系中，创作设计课一般在三、四年级开设，尽管此前已经过了立体构成、造型设计等三维设计类课程的学习，但面对设计创作，学生往往还是无从下手。在教学中，笔者通过研究学生的家具设计作业，发现主要有下面两种情况：造型过于复杂，无法实现；大多为日常生活所用家具的复制品，没有创新。学生在创意思维不够完善的前提下开始家具方案的表达，所画方案往往是歪歪扭扭，既不是规矩的二维设计，也不是透视关系准确的三维立体koko体育，更有甚者似乎是矛盾空间。为了方便教学，培养学生的创作能力，笔者尝试总结了“二维转三维”的家具设计创作方法，期间经过不断调整，并将该方法导入创作设计教学实践，获得了良好的教学效果。

　　根据教学经验，结合对于家具设计程序的理解，提出针对家具设计教学环节的引导式教学方法——“二维设计转三维设计”创作法。此创作法从程序上分为3步，下面依次展开分析，并用案例例证。

　　二维平面是三维立体的基础，在家具设计教学中，二维设计较三维设计更易上手。在具体创作中，学生的常规思维习惯往往是依循二维设计开始。基于以上原因，我们有必要从二维设计着手。此步骤要求学生首先构思家具的基本二维截面形状，该截面可以是家具的某个二维视图（正视图、侧视图）。在此阶段，可能有若干个模糊、不确定的形态浮现于脑海中，在勾勒、推导这些基础创意形态时，要把握比例和谐感、形量平衡感、形态的重心稳固性、形态完整度等因素，更要考虑该二维图形上可成为家具结构的部分。案例“兰萨椅”创意源于传统蒙古族民间传统图案“”形符号，牧民称为“兰萨”，兰萨纹是生命永生繁衍的符号，具有天地相通、阴阳相合，万代延续的含意。民间刺绣荷包、描绘家具用品、缝制衣帽等经常用兰萨图案作为装饰。本设计以“兰萨”图案作为切入点，研究其造型观念和方法，探讨图案在家具设计中的运用。此二维形态的设计过程，是符号抽象变形的过程，是兰萨纹向符合座椅二维特征方向演变的过程，在此过程中适当考虑了形态的比例感、平衡感、稳定性等符合家具基本特征的要素，使方案朝着我们预计的方向推进。经过初步推演，一点家具基本二维形态的感觉，但距完整方案还很遥远。在此基础上，教师可引导学生继续推衍，拓展出家具的基本轮廓外形。

　　作为家具设计方案，必须让其架构先趋完善，因此，本阶段最先考虑的应是家具的结构，装饰部分可置于后期的调整中。作为家具设计教师，在该设计程序中须引导学生充分考虑三维形态的稳定性、重心、比例平衡感等关键要素。该纹样经过演化，线型已经基本具备了家具二维形态。待该二维形经得住推敲后，下一步尝试将该形态向三维立体转变，这也是该创作法关键的步骤。

　　在“二维设计向三维设计转化”创作法引导下，已经推衍得到家具的基本三维形态。此设计程序是后期完善阶段，家具需要被继续推敲并添加装饰，以期得到完善的最终方案。在该阶段，家具形态经过赋予材质、环境渲染、摄影机视图等步骤，方案最终得以完善。以上是“二维设计向三维设计转化”创作法的三个步骤。文中所举案例看似简单，实则是笔者无数次反复推演才得到的结果，在此将几个关键步骤用作教学案例，目的是以此引导学生掌握家具设计创作过程。

　　现代平面设计工作经过一代代的发展，在众多平面设计师的努力下，取得了丰硕的成果。当前，平面设计的风格越来越多样化，平面设计工作已经进入了一个新的时期，同时，随着文化水平的提高，大众对平面设计的要求也越来越高，大众需要的不仅仅是基本设计，而且还需要体现出文化内涵。

　　土家传统图案是最原始最生态的，代表着土家人对自然的崇拜、对生活的向往和对未来的期盼。生动的图案反应了土家人生活的点点滴滴，其本身具有鲜明的特色。

　　土家族传统图案种类繁多，据不完全统计，其图案种类已经超过100种，另外，土家族的图案内容覆盖范围也比较广泛，有花、鸟、虫、鱼、兽，这些图案总体上代表着美丽、美好、活泼、吉祥、安康、愉快、幸福等意义，是土家人为未来生活的憧憬。

　　艺术源自于生活，生活对艺术有一定的反意识作用，土家人的图案艺术灵感源泉就在于日常生活，比如，土家人日常生活里及其常见的椅子，都是他们美丽图案的重要来源。长期生活在深山中的土家人，他们与动物、植物密切结合在一起，所以在他们的图案中，可以随意发展各种栩栩如生的动物形态、植物形态，随着历史和时代的发展，土家的传统图案都展示出其独特的形式多样魅力。

　　土家族图案最重要最突出的特征就是贴近自然，具有古朴、典雅的作风，他们的图案不是束之高阁的艺术品，而是真正源自于劳动、源自于民间的传统文化的集大成者，土家族最主要的载体---土家织棉，就是土家族妇女长期辛勤劳动的结晶，土家族妇女既要劳动又要织布，他们的图案产品并没有经过精雕玉镯，而是在随意之中完成的，所以这些产品最具有率真、质朴的优良风格，最能体现土家人的生活特征。

　　土家族的图案都是对生活的高度概括和总结，是源自于生活的最真实的体现，土家族的图案设计者大多是没有经过专业训练的，他们用的是最简单的工具，最唯美的设计元素、最朴实的设计理念，在这种条件下，土家族却将图案设计的丰富多彩，色彩鲜艳，给土家人平淡的生活增添了几分快乐祥和之气。

　　土家传统图案对当代平面设计有着重要的借鉴和指导作用，对此，现代设计者可以在创造观念上、表现形式上和表现手法上与土家传统图案密切融合起来，为当代平面设计工作增添几分优质色彩。

　　土家传统文化带给当代设计者的启示，首先应该是观念上的，土家传统图案自然而富有生命力，平凡而具有亲和力，因此，这一点是与当代平面设计工作相融相通的，

　　一方面；土家传统图案中自然因素与当代平面设计工作是相融的。土家族生活在深山中，他们靠山吃山、靠水吃水，其图案反应了对自然的热爱和憧憬，这种重视自然、亲近自然的特征，完全可以被当代平面设计工作所吸收接纳，因此，平面设计者要在产品设计中多一些自然因素，借用自然的优秀素材和设计理念，设计出具有自然风格的产品来。

　　另一方面；土家传统图案中的与时展的因素是平面设计工作者必须要考虑的重要内容。随着时代的发展，土家族人开始走出大山、开始运用现代科技条件来引导自己的生活，土家族人带着自己返璞归真的原始气息，逐渐的走向社会家具风格。对此，平面设计工作者要密切注意到这方面的变化，可以设计出健康、环保、返璞归真的产品来，同时要密切注意保护自然，从人类的长远发展的角度去设计产品。

　　表现形式上的融合与思想观念上的融合是同等重要的，对此，平面设计师可以在土家传统图案的基础上，更多的在表现形式上突出创造性。

　　一方面；土家传统图案带给平面设计工作者取之不尽的形式。土家图案在造型上是生动优美的，这种民间传统的文化，以其丰富多彩的表现形式，为当代平面设计工作提供了取之不尽的形式来源。如在当代平面设计工作中，对设计图纸、产品外在包装等方面都有很强的借鉴作用。

　　另一方面；土家传统图案是当代平面设计创造的源泉。土家族的图案种类繁多，是几千年土家人共同智慧的结晶。因此，当代平面设计工作者可以把这些智慧的结晶应用到其设计工作中去，再根据现代人的喜好对其进行修改、包装，创造出符合大众需求的产品来。

　　表现手法上的融合也是促进土家传统图案与当代平面设计工作相结合的重要手段。

　　一方面；土家传统文化与当代平面设计在表现手法上兼容并蓄。土家图案古朴自然、简洁大方，当代平面设计同样讲究自然、大方、简洁，因此，二者之间存在着天然的共性，对于平面设计工作者来说，在土家图案中找灵感，可以因为添加了现代元素而显的更有生机和活力。

　　论文摘要：中国传统图案在人类文明史的整个发展进程中发挥着重要作用。在现代设计中，中国传统图案不仅应该得到保留和继承，还要与现代设计理念和现代设计方法相结合，并逐渐成为表达某种功能和精神意义的符号，成为一种识别各种设计形式意义的依据之一。建筑中的中国传统图案都是以雕琢、彩绘等形式依附于建筑结构之上，并且雕饰不受制约，图案内容比较自由。中国古典家具中装饰图案的应用也历经几千年的发展和演变，形成了独特的艺术风格。它综合反映着不同历史阶段的政治面貌、风俗习惯、宗教信仰、观念意识及审美情趣。如今室内设计中的中国传统图案的应用更不能被忽视，我们应立足于过去扎根于自身的民族土壤，恢复传统文化，以中式传统与现代科学技术材料相结合创造出具有中国传统韵味和时代感的现代室内设计风格。

　　图案是一种古老的且最具有生命力的艺术形式，早在原始社会，原始人类便有了美的追求，这种追求就显现于图案之中。包括人体装饰，工具的装饰，器物的装饰，洞穴的装饰。从出土的器皿中可以看出器皿表面上就有了生动美丽的纹样所组成的图案。“千古年来，人类的这一装饰行为虽历经历史的沧桑巨变而从未间断，并且演变发展，日趋完善。”“并在不同的历史时期，不同地域和民族中形成了题材广阔，内容丰富，形式多样，各具特色的图案形式。”虽然在各个时期吉祥图案都有其相对的局限性，但其发展的脚步始终未曾停歇直到今日，中国传统图案仍具有极强的生命力。在人类文明史的整个发展进程中始终发挥着重要作用。

　　“随着社会的发展，装饰日益成为表达某种功能和精神意义的符号，成为一种约定俗成人们籍以作为识别各种设计形式意义的依据之一，在设计中具有独特的地位，它给人以美感并作为一种特定的语言符号传达特定的审美信息。”

　　传统图案与设计看上去似乎是不相干的，其实不然，传统图案在中国传统的设计中扮演着十分重要的角色，无论是房屋的天井、梁柱、门窗的装饰，还是室内屏风隔扇、家具摆设，以及象征平安吉祥的瓶颈陈设，包括兼具实用审美功能的窗慢、坐垫都离不开中国传统图案，传统图案在传统的装饰设计中达到无物不饰、无饰不巧的程度，成为设计中的重要组成部分。传统图案是设计的基础，二者一脉相承，同宗同源”。

　　传统图案在现代设计中，不仅应该得到保留和继承，还要与现代设计理念和现代设计方方法相结合，也只有在现代设计应用中才能更好的继承和发展中国传统图案，并赋予传统图案新的生命力从而创造出全新的设计形式。

　　明清时期，中国传统图案被广泛应用在建筑中。建筑中的传统图案也是中国传统艺术的重要组成部分。中国传统图案都是以雕琢，彩绘等形式依附于建筑结构之上，并且雕饰不受制约，图案内容比较自由，有历史典故的。如“玉女献瑞”、(浙江省东阳市鸿运楼)有戏曲故事的。如“岳飞精忠报国”、“貂蝉拜月”、“五子登科”、“贵妃醉酒”。有祥禽瑞兽的。如“凤凰展翅”koko体育、“飞鹤祥云”。有花鸟鱼虫的。如江西训经堂的轩廊顶部就采用了莲叶、莲蓬等植物图案，造型生动细腻。还有神话佛道的。如“八仙过海”、“童子拜观音”、“牛郎织女”。无论是花鸟鱼虫，还是历史典故其布局之工、结构之巧、装饰之关、营造之精都体现了中国传统文化的精髓。

　　中国古典家具装饰图案历经几千年的发展和演变，形成了独特的艺术风格，它综合反映着不同历史阶段的政治面貌、风俗习惯、宗教信仰、观念意识及审美情趣。其风格脉络也各不相同。如商周时期家具图案神秘威严，春秋时期浪漫绚丽，秦汉时期飞动精炼，魏晋时期自然清新，唐代丰满华丽，宋代简洁纤秀，明朝时期典雅秀美，清朝繁琐秀丽。

　　中国古典家具装饰图案构图活泼自然，热烈而有生气，无论题材是动物、植物、花鸟、人物、自然山水。还是各式几何纹饰都具有强烈的动感和生命力。与家具的造型和结构形成鲜明对比，相得益彰，是体现中国古典家具卓越成就和艺术水平的重要组成部分。在我国历史上商周时期多是青铜家具，做工精细，肃穆，内容多样，构图严谨。装饰图案多以警餐纹、夔纹、禅纹、龙纹和自然图案为主。秦汉时期家具图案变幻多样，到了魏晋时期出现了与佛教有关的莲花、飞天等清新自然，超凡脱俗的图案纹样。明朝时期是我国家具发展的鼎盛时期。这一时期的家具历经儿百年的积累其装饰手法及纹饰结构丰富多彩，装饰图案别具一格，典雅秀丽。多是一些卷草纹、牡丹纹、莲花纹、松、竹、梅、兰、双龙戏珠等动植物图案。题材多是颇有文儒高士意趣的古祥图案。如“凤穿牡月”、“喜鹊登梅”、“福禄寿”。清朝家具装饰图案在清朝的基础上进一步发展和拓宽。最为盛行的还是吉祥图案。如“双龙戏珠”、“五福捧寿”、“年年有余”、“凤穿牡丹”“福庆有余”“福寿双全”“双鱼吉祥”等，布局大多采用满铺的形式。

　　科学技术的飞速发展，产品功能要求的日益增多，复杂性增加，寿命期缩短，更新换代速度加快。然而，产品的设计，尤其是机械产品方案的设计手段，则显得力不从心，跟不上时展的需要。目前，计算机辅助产品的设计绘图、设计计算、加工制造、生产规划已得到了比较广泛和深入的研究，并初见成效，而产品开发初期方案的计算机辅助设计却远远不能满足设计的需要。为此，作者在阅读了大量文献的基础上，概括总结了国内外设计学者进行方案设计时采用的方法，并讨论了各种方法之间的有机联系和机械产品方案设计计算机实现的发展趋势。

　　根据目前国内外设计学者进行机械产品方案设计所用方法的主要特征，可以将方案的现代设计方法概括为下述四大类型。

　　系统化设计方法的主要特点是：将设计看成由若干个设计要素组成的一个系统，每个设计要素具有独立性，各个要素间存在着有机的联系，并具有层次性，所有的设计要素结合后，即可实现设计系统所需完成的任务。

　　系统化设计思想于70年代由德国学者Pahl和Beitz教授提出，他们以系统理论为基础，制订了设计的一般模式，倡导设计工作应具备条理性。德国工程师协会在这一设计思想的基础上，制订出标准VDI2221“技术系统和产品的开发设计方法。

　　制定的机械产品方案设计进程模式，基本上沿用了德国标准VDI2221的设计方式。除此之外，我国许多设计学者在进行产品方案设计时还借鉴和引用了其他发达国家的系统化设计思想，其中具有代表性的是：

　　(1)将用户需求作为产品功能特征构思、结构设计和零件设计、工艺规划、作业控制等的基础，从产品开发的宏观过程出发，利用质量功能布置方法，系统地将用户需求信息合理而有效地转换为产品开发各阶段的技术目标和作业控制规程的方法。

　　(2)将产品看作有机体层次上的生命系统，并借助于生命系统理论，把产品的设计过程划分成功能需求层次、实现功能要求的概念层次和产品的具体设计层次。同时采用了生命系统图符抽象地表达产品的功能要求，形成产品功能系统结构。

　　(3)将机械设计中系统科学的应用归纳为两个基本问题：一是把要设计的产品作为一个系统处理，最佳地确定其组成部分(单元)及其相互关系；二是将产品设计过程看成一个系统，根据设计目标，正确、合理地确定设计中各个方面的工作和各个不同的设计阶段。

　　由于每个设计者研究问题的角度以及考虑问题的侧重点不同，进行方案设计时采用的具体研究方法亦存在差异。下面介绍一些具有代表性的系统化设计方法。

　　用五个设计元素(功能、效应、效应载体、形状元素和表面参数)描述“产品解”，认为一个产品的五个设计元素值确定之后，产品的所有特征和特征值即已确定。我国亦有设计学者采用了类似方法描述产品的原理解。

　　研制的“设计分析和引导系统”KALEIT，用层次清楚的图形描述出产品的功能结构及其相关的抽象信息，实现了系统结构、功能关系的图形化建模，以及功能层之间的联接。

　　将设计划分成辅助方法和信息交换两个方面，利用Nijssen信息分析方法可以采用图形符号、具有内容丰富的语义模型结构、可以描述集成条件、可以划分约束类型、可以实现关系间的任意结合等特点，将设计方法解与信息技术进行集成，实现了设计过程中不同抽象层间信息关系的图形化建模。

　　文献［11］将语义设计网作为设计工具，在其开发的活性语义设计网ASK中，采用结点和线条组成的网络描述设计，结点表示元件化的单元(如设计任务、功能、构件或加工设备等)，线条用以调整和定义结点间不同的语义关系，由此为设计过程中的所有活动和结果预先建立模型，使早期设计要求的定义到每一个结构的具体描述均可由关系间的定义表达，实现了计算机辅助设计过程由抽象到具体的飞跃。

　　将产品的方案设计分成“构思”和“设计”两个阶段。“构思”阶段的任务是寻求、选择和组合满足设计任务要求的原理解。“设计”阶段的工作则是具体实现构思阶段的原理解。

　　将方案的“构思”具体描述为：根据合适的功能结构，寻求满足设计任务要求的原理解。即功能结构中的分功能由“结构元素”实现，并将“结构元素”间的物理联接定义为“功能载体”，“功能载体”和“结构元素”间的相互作用又形成了功能示意图(机械运动简图)。方案的“设计”是根据功能示意图，先定性地描述所有的“功能载体”和“结构元素”，再定量地描述所有“结构元素”和联接件(“功能载体”)的形状及位置，得到结构示意图。Roper，H.利用图论理论，借助于由他定义的“总设计单元(GE)”、“结构元素(KE)”、“功能结构元素(FKE)”、“联接结构元素(VKE)”、“结构零件(KT)”、“结构元素零件(KET)”等概念，以及描述结构元素尺寸、位置和传动参数间相互关系的若干种简图，把设计专家凭直觉设计的方法做了形式化的描述，形成了有效地应用现有知识的方法，并将其应用于“构思”和“设计”阶段。

　　从设计方法学的观点出发，将明确了设计任务后的设计工作分为三步：1)获取功能和功能结构(简称为“功能”)；2)寻找效应(简称为“效应”)；3)寻找结构(简称为“构形规则”)。并用下述四种策略描述机械产品构思阶段的工作流程：策略1：分别考虑“功能”、“效应”和“构形规则”。因此，可以在各个工作步骤中分别创建变型方案，由此产生广泛的原理解谱。策略2：“效应”与“构形规则”(包括设计者创建的规则)关联，单独考虑功能(通常与设计任务相关)。此时，辨别典型的构形规则及其所属效应需要有丰富的经验，产生的方案谱远远少于策略1的方案谱。策略3：“功能”、“效应”、“构形规则”三者密切相关。适用于功能、效应和构形规则间没有选择余地、具有特殊要求的领域，如超小型机械、特大型机械、价值高的功能零件，以及有特殊功能要求的零部件等等。策略4：针对设计要求进行结构化求解。该策略从已有的零件出发，通过零件间不同的排序和连接，获得预期功能。

　　在方案设计过程中采用“要求—功能”逻辑树(“与或”树)描述要求、功能之间的相互关系，得到满足要求的功能设计解集，形成不同的设计方案。再根据“要求—功能”逻辑树建立“要求—功能”关联矩阵，以描述满足要求所需功能之间的复杂关系，表示出要求与功能间一一对应的关系。

　　Kotaetal将矩阵作为机械系统方案设计的基础，把机械系统的设计空间分解为功能子空间，每个子空间只表示方案设计的一个模块，在抽象阶段的高层，每个设计模块用运动转换矩阵和一个可进行操作的约束矢量表示；在抽象阶段的低层，每个设计模块被表示为参数矩阵和一个运动方程。

　　将组成系统元件的功能分成产生能量、消耗能量、转变能量形式、传递能量等各种类型，并借用键合图表达元件的功能解，希望将基于功能的模型与键合图结合，实现功能结构的自动生成和功能结构与键合图之间的自动转换，寻求由键合图产生多个设计方案的方法。

　　从规划产品的角度提出：定义设计任务时以功能化的产品结构为基础，引用已有的产品解(如通用零件部件等)描述设计任务，即分解任务时就考虑每个分任务是否

　　存在对应的产品解，这样，能够在产品规划阶段就消除设计任务中可能存在的矛盾，早期预测生产能力、费用，以及开发设计过程中计划的可调整性，由此提高设计效率和设计的可靠性，同时也降低新产品的成本。Feldmann将描述设计任务的功能化产品结构分为四层，(1)产品(2)功能组成(3)主要功能组件(4)功能元件。并采用面向应用的结构化特征目录，对功能元件进行更为具体的定性和定量描述。同时研制出适合于产品开发早期和设计初期使用的工具软件STRAT。

　　认为专用机械中多数功能可以采用已有的产品解，而具有新型解的专用功能只是少数，因此，在专用机械设计中采用功能化的产品结构，对于评价专用机械的设计、制造风险十分有利。

　　提倡在产品功能分析的基础上，将产品分解成具有某种功能的一个或几个模块化的基本结构，通过选择和组合这些模块化基本结构组建成不同的产品。这些基本结构可以是零件、部件，甚至是一个系统。理想的模块化基本结构应该具有标准化的接口(联接和配合部)，并且是系列化、通用化、集成化、层次化、灵便化、经济化，具有互换性、相容性和相关性。我国结合软件构件技术和CAD技术，将变形设计与组合设计相结合，根据分级模块化原理，将加工中心机床由大到小分为产品级、部件级、组件级和元件级，并利用专家知识和CAD技术将它们组合成不同品种、不同规格的功能模块，再由这些功能模块组合成不同的加工中心总体方案。

　　以设计为目录作为选择变异机械结构的工具，提出将设计的解元素进行完整的、结构化的编排，形成解集设计目录。并在解集设计目录中列出评论每一个解的附加信息，非常有利于设计工程师选择解元素。

　　根据机械零部件的联接特征，将其归纳成四种类型：1)元件间直接定位，并具有自调整性的部件；2)结构上具有共性的组合件；3)具有嵌套式结构及嵌套式元件的联接；4)具有模块化结构和模块化元件的联接。并采用准符号表示典型元件和元件间的连接规则，由此实现元件间联接的算法化和概念的可视化。

　　在进行机械系统的方案设计中，用“功能建立”模块对功能进行分解，并规定功能分解的最佳“粒化”程度是功能与机构型式的一一对应。“结构建立”模块则作为功能解的选择对象以便于实现映射算法。

　　基于产品特征知识设计方法的主要特点是：用计算机能够识别的语言描述产品的特征及其设计领域专家的知识和经验，建立相应的知识库及推理机，再利用已存储的领域知识和建立的推理机制实现计算机辅助产品的方案设计。

　　机械系统的方案设计主要是依据产品所具有的特征，以及设计领域专家的知识和经验进行推量和决策，完成机构的型、数综合。欲实现这一阶段的计算机辅助设计，必须研究知识的自动获取、表达、集成、协调、管理和使用。为此，国内外设计学者针对机械系统方案设计知识的自动化处理做了大量的研究工作，采用的方法可归纳为下述几种。

　　根据“运动转换”功能(简称功能元)将机构进行分类，并利用代码描述功能元和机构类别，由此建立起“机构系统方案设计专家系统”知识库。在此基础上，将二元逻辑推理与模糊综合评判原理相结合，建立了该“专家系统”的推理机制，并用于四工位专用机床的方案设计中。

　　利用生物进化理论，通过自然选择和有性繁殖使生物体得以演化的原理，在机构方案设计中，运用网络图论方法将机构的结构表达为拓扑图，再通过编码技术，把机构的结构和性能转化为个体染色体的二进制数串，并根据设计要求编制适应值，运用生物进化理论控制繁殖机制，通过选择、交叉、突然变异等手段，淘汰适应值低的不适应个体，以极快的进化过程得到适应性最优的个体，即最符合设计要求的机构方案。

　　针对复杂机械系统的方案设计，采用混合型的知识表达方式描述设计中的各类知识尤为适合，这一点已得到我国许多设计学者的共识。

　　在研制复杂产品方案设计智能决策支持系统DMDSS中，将规则、框架、过程和神经网络等知识表示方法有机地结合在一起，以适应设计中不同类型知识的描述。将多种单一的知识表达方法(规则、框架和过程)，按面向对象的编程原则，用框架的槽表示对象的属性，用规则表示对象的动态特征，用过程表示知识的处理，组成一种混合型的知识表达型式，并成功地研制出“面向对象的数控龙门铣床变速箱方案设计智能系统GBCDIS”和“变速箱结构设计专家系统GBSDES”。

　　在联轴器的CAD系统中，利用基于知识的开发工具NEXPERT-OBJECT，借助于面向对象的方法，创建了面向对象的设计方法数据库，为设计者进行联轴器的方案设计和结构设计提供了广泛且可靠的设计方法谱。则利用NEXPERT描述直线导轨设计中需要基于知识进行设计的内容，由此寻求出基于知识的解，并开发出直线导轨设计专家系统。

　　构造了“功能模块”、“功能元解”和“机构组”三级递进式设计目录，并将这三级递进式设计目录作为机械传动原理方案智能设计系统的知识库和开发设计的辅助工具。

　　在研制设计型专家系统的知识库中，采用基本谓词描述设计要求、设计条件和选取的方案，用框架结构描述“工程实例”和各种“概念实体”，通过基于实例的推理技术产生候选解来配匹产品的设计要求。

　　智能化设计方法的主要特点是：根据设计方法学理论，借助于三维图形软件、智能化设计软件和虚拟现实技术，以及多媒体、超媒体工具进行产品的开发设计、表达产品的构思、描述产品的结构。

　　在利用数学系统理论的同时，考虑了系统工程理论、产品设计技术和系统开发方法学VDI2221，研制出适合于产品设计初期使用的多媒体开发系统软件MUSE。

　　在进行自动取款机设计时，把产品的整个开发过程概括为“产品规划”、“开发”和“生产规划”三个阶段，并且充分利用了现有的CAD尖端技术——虚拟现实技术。1)产品规划—构思产品。其任务是确定产品的外部特性，如色彩、形状、表面质量、人机工程等等，并将最初的设想用CAD立体模型表示出，建立能够体现整个产品外形的简单模型，该模型可以在虚拟环境中建立，借助于数据帽和三维鼠标，用户还可在一定程度上参与到这一环境中，并且能够迅速地生成不同的造型和色彩。立体模型是检测外部形状效果的依据，也是几何图形显示设计变量的依据，同时还是开发过程中各类分析的基础。2)开发—设计产品。该阶段主要根据“系统合成”原理，在立体模型上配置和集成解元素，解元素根据设计目标的不同有不同的含义：可以是基本元素，如螺栓、轴或轮毂联接等；也可以是复合元素，如机、电、电子部件、控制技术或软件组成的传动系统；还可以是要求、特性、形状等等。将实现功能的关键性解元素配置到立体模型上之后，即可对产品的配置(设计模型中解元素间的关系)进行分析，产品配置分析是综合“产品规划”和“开发”结果的重要手段。3)生产规划—加工和装配产品。在这一阶段中，主要论述了装配过程中CAD技术的应用，提出用计算机图像显示解元素在相应位置的装配过程，即通过虚拟装配模型揭示造形和装配间的关系，由此发现难点和问题，并找出解决问题的方法，并认为将CAD技术综合应用于产品开发的三个阶段，可以使设计过程的综合与分析在“产品规划”、“开发”和“生产规划”中连续地交替进行。因此，可以较早地发现各个阶段中存在的问题，使产品在开发进程中不断地细化和完善。

　　对象的技术，重点研究了按时序合成的机构组合方案设计专家系统，并借助于具有高性能图形和交换处理能力的OpenGL技术，在三维环境中从各个角度对专家系统设计出的方案进行观察，如运动中机构间的衔接状况是否产生冲突等等。

　　将构造标准模块、产品整体构造及其制造工艺和使用说明的拟订(见图1)称之为快速成型技术。建议在产品开发过程中将快速成型技术、多媒体技术以及虚拟表达与神经网络(应用于各个阶段求解过程需要的场合)结合应用。指出随着计算机软、硬件的不断完善，应尽可能地将多媒体图形处理技术应用于产品开发中，例如三维图形(立体模型)代替装配、拆卸和设计联接件时所需的立体结构想象力等等。

　　利用智能型CAD系统SIGRAPH-DESIGN作为开发平台，将产品的开发过程分为概念设计、装配设计和零件设计，并以变量设计技术为基础，建立了胶印机凸轮连杆机构的概念模型。从文献介绍的研究工作看，其概念模型是在确定了机构型、数综合的基础上，借助于软件SIGRAPH-DESIGN提供的变量设计功能，使原理图随着机构的结构参数变化而变化，并将概念模型的参数传递给下一级的装配模型、零件设计。

　　综上所述，系统化设计方法将设计任务由抽象到具体(由设计的任务要求到实现该任务的方案或结构)进行层次划分，拟定出每一层欲实现的目标和方法，由浅入深、由抽象至具体地将各层有机地联系在一起，使整个设计过程系统化，使设计有规律可循，有方法可依，易于设计过程的计算机辅助实现。

　　结构模块化设计方法视具有某种功能的实现为一个结构模块，通过结构模块的组合，实现产品的方案设计。对于特定种类的机械产品，由于其组成部分的功能较为明确且相对稳定，结构模块的划分比较容易，因此，采用结构模块化方法进行方案设计较为合适。由于实体与功能之间并非是一一对应的关系，一个实体通常可以实现若干种功能，一个功能往往又可通过若干种实体予以实现。因此，若将结构模块化设计方法用于一般意义的产品方案设计，结构模块的划分和选用都比较困难，而且要求设计人员具有相当丰富的设计经验和广博的多学科领域知识。

　　机械产品的方案设计通常无法采用纯数学演算的方法进行，也难以用数学模型进行完整的描述，而需根据产品特征进行形式化的描述，借助于设计专家的知识和经验进行推理和决策。因此，欲实现计算机辅助产品的方案设计，必须解决计算机存储和运用产品设计知识和专家设计决策等有关方面的问题，由此形成基于产品特征知识的设计方法。

　　目前，智能化设计方法主要是利用三维图形软件和虚拟现实技术进行设计，直观性较好，开发初期用户可以在一定程度上直接参与到设计中，但系统性较差，且零部件的结构、形状、尺寸、位置的合理确定，要求软件具有较高的智能化程度，或者有丰富经验的设计者参与。

　　值得一提的是：上述各种方法并不是完全孤立的，各类方法之间都存在一定程度上的联系，如结构模块化设计方法中，划分结构模块时就蕴含有系统化思想，建立产品特征及设计方法知识库和推理机时，通常也需运用系统化和结构模块化方法，此外，基于产品特征知识的设计同时又是方案智能化设计的基础之一。在机械产品方案设计中，视能够实现特定功能的通用零件、部件或常用机构为结构模块，并将其应用到系统化设计有关层次的具体设计中，即将结构模块化方法融于系统化设计方法中，不仅可以保证设计的规范化，而且可以简化设计过程，提高设计效率和质量，降低设计成本。

　　随着社会、经济的发展，在全球化的影响下，中国现代家具设计深受西方的影响，在造型、工艺、材质乃至创新方面都一直尾随着西方家具设计的模式，摈弃了传统的家具设计、制作工艺的传承和发展，这种现象不得不引起我们对现代家具设计进行审视和对中国传统文化的回望。

　　近几年来，由于网络技术的迅速发展，中国的家具设计无论从造型到结构都受到西方家具设计的强烈影响。在中国文化悠长的发展过程中，通过不同的民族、宗教、风俗而产生的传统文化是这样的博大精深，这些丰富的元素资源理应是现代设计的一个大宝库，但事实是，这些宝贵的传统文化元素一直未被充分、合理地开发和应用，对于西方几何造型和抽象造型的一味的盲目地追求，已经造成了对传统文化和元素的无视。设计师盲目地追求时尚与流行，缺少站在本土文化角度进行自我意识的思考。现在许多高等院校都极为重视西方的构成课程，而忽略了传统文化元素和图案的教学。传统文化元素正不知不觉地被弃于故纸堆中，这一切都值得我们反思。

　　文化是不同时期、不同地点人类的思想产物，是物质文化之后的精神文明的体现。现代家具设计的各种造型、结构、材质、工艺、装饰及家具的陈设无一不表现着现代人们对美好生活的追求。这些不同风格的家居设计都以科学为依托、以文化艺术为内涵，它的发展往往可以反映一个国家一个民族的文化精神。时代的发展有其脉络，但现代的家居设计在追求时尚、流行的同时也有必要注入民族的灵魂与血液，有必要将传统文化元素融合到现代家具设计中去，既能在视觉上观赏到也能亲身感受到民族文化和现代设计生活的结合。

　　中国传统文化其思想起源于先秦的道家和儒家以及禅宗理念，是原始质朴的混沌思维方法。传统文化思想强调各方面的统一和相互之间的联想，中国传统文化一向推崇以和为贵的处世哲学，自然观上，强调“天人合一”“物我不分”和“因势就成”。天和人的关系就是自然和人的关系，中国传统的太极图则恰好表达出这一哲理，太极图中阴阳鱼合抱、互含，内边缘结合得天衣无缝，外边则为正圆。中华民族文化思想中蕴含的注重整体、和谐、相对、转换等传统思想方式和现代家居设计的许多理念相当吻合，现代家居设计更注重以人为本，都以使用对象为始终的出发点，造型结构上更简洁，并充分利用人体工程学，使得人们使用起来更浑然天成，在材质颜色上，更明快，更环保、更贴近自然，甚至现在许多的设计都以仿生形态出现，让人们和自然更融合、亲近。

　　在我国，传统装饰图案有着悠久的历史，是中国传统文化的一个组成部分。几千年来，中国劳动人民在生活实践中积累了丰富的图案创作经验，形成了自己独特的传统装饰图案。从古到今，传统装饰图案一直流传，经久不衰，不仅因为图案具有欣赏价值，其背后蕴藏着更深的吉祥意义，如鱼代表“年年有余”，牡丹代表“雍容华贵”，明月代表“花好月圆”，通过传统图案其精神属性上的某种特征，来传达设计信息，更能深入人心。

　　近几年来，在很多设计作品中都能看到中国传统图案的运用。比如北京奥运会，火炬采用的“祥云”图案，奥运会标志采用的中国最具代表性的印章图案。很多家具和设施设计就用到了中国传统的“青花瓷”图案，将现代设计与中国传统元素相结合，更好地体现了现代设计中民族文化的融汇。现代很多中式风格品牌的家具设计在追求简约时尚的同时就运用了典型的中国传统图案符号，比如方与圆造型的结合，方与圆两种图形的对比，隐喻了中国古老的天圆地方的学说，这种以传统文学引申出来的装饰图案如今都遍布于我们生活当中。

　　由于国家、时代、社会、地理环境、年龄、性别、宗教、政治、经历的不同，人们对色彩的联想和喜恶是十分丰富和复杂的。