刘兰兰

摘 要： 为了解决当前产品外观设计方法很难完全模拟人类智能对产品外观进行设计的问题，提出一种新的基于虚拟现实的人机交互下协同式产品外观设计方法，给出虚拟现实设计环境总体结构，在虚拟环境下，计算机主要负责对符合约束的方案进行求解，而设计者主要负责确定产品外观设计过程中的变量、约束条件及设计目标等，令二者协同设计产品外观，获取最佳设计方案。为了更好地实现人机交互，对设计者知识描述进行转换，依据创新元对设计者决策信息进行分类、描述以及保存。通过再次转换将参数确定问题变成基本参数描述问题，以确定设计参数。实验结果表明，所提方法鲁棒性和多样性高，且设计的产品外观普遍评价较高。

关键词： 虚拟现实； 人机交互； 协同式； 产品外观设计； 鲁棒性； 多样性

中图分类号： TN98?34； TP391.72 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2018）07?0111?04

Virtual reality based collaborative product appearance design

under human?computer interaction

LIU Lanlan

（School of Mechanical Engineering， Wuchang Institute of Technology， Wuhan 430000， China）

Abstract： Since it is difficult for current product appearance design method to design the product appearance by means of complete simulation of human intelligence， a virtual reality based new collaborative product appearance design method under human?computer interaction is proposed. The overall structure of virtual reality design environment is given. The computer in virtual environment solves the scheme conforming to the constrain， and the designer determines the variable， constraint conditions and design goals in product appearance design process. The above two items are collaborated to design the product appea?rance， and obtain the optimal design scheme. In order to realize the human?computer interaction better， the knowledge description of the designer is transformed， and the decision information of the designer is classified， described and saved according to innovation element. The parameter identification problem is transformed into a basic parameter description problem for a second time to determine the design parameters. The experimental results show that the proposed method has strong robustness and perfect diversity， and its evaluation of product appearance is generally high.

Keywords： virtual reality； human?computer interaction； collaboration； product appearance design； robustness； diversity

0 引 言

产品设计过程是一个复杂的、不确定性高的推理过程，应用广泛，涉及大部分领域[1]。近年来，人们对产品外观设计的要求越来越高，为了有效实现个性化的产品外观设计，需采用一种便于更改的设计方法[2?3]。

文献[4]提出一种基于特征部件的产品外观设计方法，按照功能对产品外观进行划分，利用CAD把不同功能单元聚集在一起，实现产品外观设计的多样性，对不同外观进行评价，得到满足设计者需求的设计方案。该方法虽然实现过程简单，但不易实现；文献[5]从知识重用方面对产品外观设计过程中的知识进行划分，以获取设计者设计知识及用户需求知识。……