绪章绪论

工业设计已经渗透到日常生活的方方面面，小到手机APP界面设计、大到国际空间站的内部设计，都需要利用工业设计的思想来达到“人-产品-环境”三者之间的协调发展。本课程旨在提高学生的设计与艺术修养，使其具备最基本的设计素质、掌握最基本的设计方法。本章将简要介绍工业设计的研究内容和课程后续的章节内容概要，使同学们对本课程的设置有着初步的认识。

●0.1绪论

工业设计已经渗透到日常生活的方方面面，小到手机APP界面设计、大到国际空间站的内部设计，都需要利用工业设计的思想来达到“人-产品-环境”三者之间的协调发展。本课程旨在提高学生的设计与艺术修养，使其具备最基本的设计素质、掌握最基本的设计方法。本章将简要介绍工业设计的研究内容和课程后续的章节内容概要，使同学们对本课程的设置有着初步的认识。

第一章工业设计概论

工业设计启蒙于19世纪末，伴随着工业与社会的发展，工业设计经历了100多年的风风雨雨。本章将以工业设计的几个代表性的设计运动、人物、设计机构为例，简述工业设计由启蒙至成熟、繁荣的发展历程，理清工业设计如何为人类社会的发展贡献自己的力量。

●1.1工业设计的启蒙时期

受工业革命的影响，社会生产方式由手工艺时代进入工业生产时代，基于手工艺生产的设计手段已经明显不能适应时代的发展，矛盾的高潮出现在1851年的伦敦世界博览会。艺术与工业的冲突催生了人们对于设计的深入思考，工业设计由此进入启蒙阶段。

●1.2工业设计的成型时期

随着现代主义运动的兴起，工业设计逐渐进入成型时期，传统的手工艺生产的弊端得到正确对待，工业生产的价值逐渐得到设计师的接受与认可，工业设计对于商业成功的促进作用也得到显现。在设计教育方面，工业设计教育的教学模式与课程体系也在这一时期逐渐确立。

●1.3工业设计的成熟时期

二战以后，世界的恢复与重建为工业设计的发展与成熟提供了非常好的历史机遇，美国、意大利、德国、北欧等地区先后形成了个性鲜明的设计风格。

●1.4工业设计的繁荣时期

进入二十世纪六七十年代，西方国家相继进入了丰裕型社会，物质资源变得极大丰富，在工业设计领域，人们对产品的期望已经从功能需求逐渐转变为功能性、装饰性与人性化并重的综合需求。在这一时期，先后诞生了波普艺术运动与后现代主义设计等设计运动，工业设计不仅仅关注产品的物质功能，也更加关注产品的精神与文化价值。这一时期的设计运动对当代工业设计的发展产生了非常重要的影响。

第二章产品造型的基本规律

美是设计成功的前提，也是工业设计、艺术设计、建筑设计等设计领域追求的目标。与形而上地论证美的定义不同，在工业设计领域，设计师更关注的是产品造型设计的规律和方法。因此，本章将从产品造型三要素出发，向大家展示在做产品造型过程中可以遵循的一些基本的造型规律，比如，如何处理造型中的统一与变化、如何把握产品的比例与尺度等。经过这一章的学习，同学们将首先学会如何评价/鉴赏一款产品的造型设计，进而掌握产品造型的基本规律。

●2.1造型三要素

如何定义美是非常困难的，在工业设计领域，人们主要从形态、色彩、肌理三方面评价产品的美丑，这三方面构成了产品造型的三要素。优良的工业设计，必然是在这三个要素上面精雕细琢。

●2.2统一与变化

统一与变化是造型设计的重要内容，统一是指产品在造型三要素之间的一致性，而变化是指产品在造型三要素之间的差异性。现代工业产品种类繁多、功能多样、结构复杂，会导致外观造型千差万别，所以，在统一与变化方面，主流的设计准则是以统一为主，变化为辅。本节主要讲述在追求统一与变化时常用的设计方法与技巧。

●2.3均衡与稳定

在造型设计中，均衡与稳定也是非常重要的设计要素。与工程设计或结构设计不同，工业设计讨论的均衡与稳定均指的是视觉上的均衡与稳定，如何通过色彩、形态与肌理的变化与搭配，创造出视觉的均衡与稳定，是本节的主要内容。

●2.4尺度与比例

工业设计的目标是人，而不是产品，因此，产品的尺度必须以人体的尺寸为依据，否则会极大影响产品的使用体验。在产品的比例方面，除了有公认的黄金分割比例之外，常用的设计比例还包括平方根比例、模数比例等，在造型设计中，要合理地使用比例，在适应美学标准的同时，还要适应工业化生产的要求。

●2.5节奏与韵律

人们对节奏的美感最初是从音乐中获得的，但当造型的要素产生有规律的、周期性的变化时，会产生视觉上的节奏与韵律感，这些感觉会引起使用者和观赏者的心理情感，因此，在设计产品造型时，要注意把握合理的节奏与韵律，获得条理美、秩序美。

●2.6产品造型的技术美

产品造型的变化在很大程度上取决于生产技术、加工制造手段的进步，因此，造型设计，尤其是工业产品的造型设计，必须关注产品的技术美，从功能、结构、工艺、材质、舒适、规范等方面，提升产品的美感。

●2.7视错觉

俗话说，“耳听为虚，眼见为实”，眼睛是人类最重要的感觉器官，人们从外界接收的各种信息中80%以上是通过视觉获得的。然而，人的视觉极易受到外界的干扰，产生视错觉，影响正常的判断，因此，眼见也并不为实。本节将详细介绍常见的视错觉类型及其特点。

第三章形态构成

平面构成、立体构成与色彩构成是工业设计最为基础的设计课程，是工业设计思维训练的重要内容。本章主要讲授平面构成与立体构成的相关知识，使大家明白点、线、面、体在工业设计中的视觉特性，并通过案例分析，讲授利用点、线、面、体进行设计的原则和方法。

●3.1平面构成

日常生活中的很多设计是在平面内完成的，如广告设计、网页设计、人机界面设计、印刷品设计等，从设计的角度来看，平面内的造型元素可以概括为点、线、面三种基本类型，本节将讲述这三类基本元素的视觉特性及其排列组合的方法。

●3.2立体结构

将平面构成的元素扩展到三维空间，即组成了立体构成。立体构成主要研究点、线、面、体的空间排列问题。本节通过若干经典设计案例，分析在三维空间设计中如何巧妙利用点、线、面、体来营造绝佳的视觉体验。

第四章产品色彩设计

产品的色彩具有先声夺人的优势，做任何设计，色彩都是非常重要的设计内容。本章首先讲授色彩在人眼中的成像原理，并从色光与色料两类不同的颜色类型出发，讲授颜色的混合法则。其次，从色彩的三要素出发，通过设计案例讲授色彩对比与调和的方法。最后，讲授色彩的情感及其有设计中的应用。

●4.1色彩的魅力

在大自然中，动物能够很好地利用色彩生存，在设计领域，色彩是有情感的，是产品设计的重要方面，尤其在消费品、交通标识等设计领域，必须遵循严格的色彩标准。在产品设计领域，如果色彩设计不好，会给人带来不适感，极大影响产品的视觉体验。

●4.2色彩的发展简史

人眼看到的色彩，是物体产生或反射的光，作用到人眼的视网膜之后，大脑中枢产生的感觉，因此，没有光，就没有颜色。影响物体色彩感受的要素包括固有色、光源色与环境色。从历史发展来看，牛顿是首先从科学的角度研究色彩的科学家，之后，经过托马斯杨、歌德、麦克斯韦、孟塞尔等人的扩充与完善，逐渐形成了完备的颜色体系。

●4.3色彩三要素

光是色彩的基础，人眼能够看到的光的波长界于780nm到380nm之间。对于光而言，比如电脑、手机的显示屏，其混合法则遵循加法混合的原则，即两种以上的光混合在一起，光的亮度会提高，混合色的光的总亮度等于相混各色光亮度之和。对于色料而言，比如各种印刷品，其混合法则遵循减法混合的原则，两色料混合后，光亮度低于两色各自原来的光亮度，合色愈多，被吸收的光线愈多，就愈近于黑。从设计的角度讲，构成色彩的基本属性是色相、明度、纯度。

●4.4色彩的对比与调和

在色彩设计领域，主要的研究内容是色彩的对比与调和，色彩对比指的是色彩的色相、明度、纯度、冷暖、面积等的差异。色彩的调和，指的是两种以上的色彩有秩序、谐调地组织在一起时，能使人产生愉快、满足的色彩搭配。本节将详述色彩对比与调和的规律与方法，并通过设计案例讲解色彩设计的应用。

●4.5色彩的情感与应用

色彩是有情感的：受到观察者年龄、性别、性格、文化、教养、职业、民族等的影响，不同的色彩会对人产生不同的联想，从而产生或喜或悲的情感。本节整理了常用的色彩的情感与联想，并以生产设备、运输设备、文化生活设备三类产品的色彩设计为例，讲授产品的色彩设计原则。

第五章人机工程设计

在工业文明之初，对机器的重视程度超过了人，最初的人机工程学研究的重点是如何规范操作者的运作，以达到省力、高效的目的。这种对人的特性的忽视，导致了一系列人机工程的事故。逐渐地，人们意识到人的特性的重要性，在处理人机问题时，能够改良机器，以满足操作者的生理与心理需求，人机工程学逐渐走向成熟。社会发展至今，人机工程学研究的重点转向如何在“人-机-环境”的系统中，求得最佳的使用效能。本节将在梳理人机工程学发展历史的基础上，分析人的尺寸与运动特性，并以视觉、听觉、触觉为例，讲述显示装置与控制器的设计原则。

●5.1概述

人机工程学研究的内容包含人、机、环境三个要素。本节将概述人机工程学的发展历程：在人机工程学发展的早期阶段，人的特性被忽略，而机器的特性得到重视，这具有非常鲜明的时代局限性。随着社会的发展与进步，人们逐渐认识到人的特性与环境因素的重要性，能够全面、客观地处理人、机、环境间的相互关系，人机工程学进入非常成熟的发展阶段。

●5.2显示装置设计

按照感觉器官的不同，用于显示、反馈产品信息的显示装置可分为视觉显示装置、听觉显示装置与触觉显示装置。本节将讲授人的视觉、听觉与触觉的特性，并详述这三类显示装置的设计原则，在设计过程中，要综合考虑多种显示方式，严格保证信息传递的快速性和有效性。

●5.3控制器设计

在工业设计领域，控制器指的是操作者操纵或控制一台产品或设备时使用的专用器具，包括各种按钮、开关、手柄、键盘等。人能够用于操纵产品或设备的器官包括手、脚、膝等，因此，在设计控制器时，要考虑到这些器官的运动特性，同时，要通过适当的编码，提高控制器的识别性，避免误操作。

第六章造型设计表现技法

工业设计师沟通与表现设计创意的重要语言是绘图与模型：在设计初期，使用简略的草图，可以快速记录设计创意；在设计中期，产品的效果图是全面展示产品设计形态的主要方式；在设计后期，精准的模型更能清晰地表现产品的最终形态。本章将从透视图的基本概念出发，讲授工业设计师常用的效果图绘制方法与模型制作方法。

●6.1概述

本节以工业设计的流程为依据，讲述各阶段的表现形式。工业设计的造型表现方法可以分为平面表示与立体表示两大类，其中平面表示指的是各种二维的正投影图、轴测图与透视图；而立体表示指的是产品的实物模型。

●6.2透视图

人眼观察物体时，会有近大远小的现象，即透视现象，因此，绘制合理的透视图，成为设计师的基本素质之一。本节将讲授透视图的基本类型及图形在透视图下的变形规律，并进一步分析影响透视效果的主要因素。

●6.3效果图

效果图在工业设计表现技法中占据非常重要的地位，效果图能够在产品生产之前，描绘出产品的预期使用效果，是设计师与业主、委托方、同行交流设计创意的重要手段。本节从效果图的绘制方法、绘制工具等角度展示不同的效果图类型，供大家在设计过程中合理选择。

●6.4设计模型制作

在产品设计后期，产品模型可以提供效果图无法比拟的展示逼真度，成为众多设计领域广泛采用的设计表现形式，如汽车车身设计、建筑设计等，本节将通过设计案例讲授常见的几种模型制作方法。

第七章产品设计的程序和方法

与其它领域的设计任务类似，对工业设计而言，在接到设计任务后，要按部就班地开展设计工作，首先，要接受项目，制定计划，明确设计的主要任务和重要时间节点；紧接着，要开展充分的市场调研，发现问题，进而分析问题，提出设计方向；之后，就需要展开设计，形成设计方案，经过多轮优化，形成最终设计，并以适当的形式展现给委托方。本章将讲授工业设计的工作流程，并针对市场调研，深入讲述常用的调研方法与调研技巧。

●7.1设计的一般程序

本节概述了工业设计的工作流程，及各个阶段的注意事项，以使大家对工业设计的工作方式有一个整体的认知。

●7.2调研

市场调研是工业设计常用的调研方法，通过市场调研，能够快速发现问题，从而为工业设计找准方向。市场调研包含产品调研、竞争调研与消费者调研，通过这三类调研，可以全面掌握某类产品的市场情况及发展趋势，是工业设计成功的必要条件之一。

●7.3常用的调研方法

本节详述了常用的调研方法，并逐项讲授了这些调研方法的优势与缺点，以及在调研过程中可以采取的方法与策略，本章的学习有助于我们熟练掌握调研方法，快速有效地完成调研任务。

第八章计算机辅助工业设计

随着计算机机技术的快速发展与普及，出现了大量的计算机软件系统，辅助工业设计完成设计工作，出现了计算机辅助工业设计系统，极大地改变了工业设计师的工作模式。本章主要讲授计算机辅助工业设计系统的特点、分类与发展趋势，并介绍了几款主流的计算机辅助工业设计软件，如Rhinoceros、Alias、Maya、3ds Max。不同的设计软件各有特色，在实际的设计过程中，我们应根据设计工作的类型，选择适当的设计软件，扬长避短，最大程度发挥设计软件的辅助作用。

●8.1CAID分类

计算机辅助工业设计是以计算机技术为核心的信息时代环境下的产物，设计软件的出现，改变了传统的工业设计工作模式。本节重点介绍计算机辅助工业设计的分类标准，以及在每种分类下，计算机辅助工业设计可以完成的设计工作。

●8.2CAID系统设计与发展趋势

理想的计算机辅助工业设计系统，应当能够无缝地贯穿产品研发、生产、销售的各个阶段，包含市场信息模块、产品造型设计模块、人机工程分析模块、分析和评价模块、数据输入输出模块等，在理想的计算机辅助工业设计系统的辅助下，设计师能够更加高效地完成设计任务。

●8.3常用CAID软件介绍

本节介绍了几款主流的工业设计软件，分析了各自的优势与劣势，供我们在学习与使用设计软件时参考。