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概念书籍设计将书籍艺术形态设计转换成有效表现思想创造性设计,旨在充分展现设计者的创造力,启发创新思维意识。概念书籍设计是根据书籍内容对视觉想象的内涵进行提升,探寻可以参与其中的文化元素,对原有信息内容进行再创造的意识。使受众在与书籍交流的过程中,对语言、时间等多方面因素形成更深刻的、多元化的、全新的认识。
在概念书中,文字既是文章的一部分,又是插图的一部分,被赋予了双重身份。文字作为有意味的图形,表达文字以外的内涵。独立创作的原创插画为主要表现内容,书籍的文字、用纸、折手和装订等都围绕插图来进行设计。这里赋予了传统意义上的插图新的意义。插图可作为书籍的主体出现,兼有表达书籍内容的功能。既是书籍具体内容的体现,又是抽象意念的表达。在概念书中可以围绕插图进行模切、拉页以及页与页之间连接关系的特殊设计。概念书的设计是图形摆放方式和图形处理方式的研究。一直以来,由于的技术和成本问题,没有得到充分的重视,目前书籍的装订方法还是以经济、简便的胶订和骑马订为主。但也有很多设计师在书籍的装订上下了很大的功夫,线装、铆订、胶订辅以织物等,方法多种多样、灵活巧妙。概念书中可以利用现有的装订形式进行形态上的创新,也可以设计、实验新的装订方法。
在概念书的设计中,纸张的质感、纹理、透明度、柔韧度、反光度等都可以成为概念书设计的亮点。概念书的纸张不再局限于目前印刷常用的铜版纸等纸张,还包括用于包装的纸张、用于工业产品过滤的纸张、砂纸等。可以用一些现有的纸张或其他材料进行再加工,制成新品种的纸张。概念书印刷的方法可以颠覆传统意义上的印刷方法,可以通过丝网、铜板、木板印刷等办法来创作,也可以通过喷画、烙印、粘贴等手段进行创作。随着技术的更新,未来也有可能成为新的印刷方法,推动装帧艺术的发展。
随着电脑和网络的普及,电子媒体成为一股不可忽视的力量,电子图书成为书籍设计中的重要部分。总之,概念书籍的设计充分体现了书籍思维方式上的未来性。现在国外的概念书籍,在形态上已经摆脱了书籍的传统模式。以独特书籍设计语言来传达书籍的思想内涵,并体现强烈的个性。从表现形式、材料工艺上进行前所未有的尝试,并且在人们对书籍艺术的审美和对书籍的阅读习惯以及接受程度上寻求未来书籍的设计方向。
2概念书多元设计
在进行概念书的设计时,应从外到内,由于书籍语言的多元体现,为阅读过程带来无限拓展的可能性,书籍设计不仅仅属于平面设计范畴,还存在空间设计等领域的设计概念,以构成三维的空间关系,从而形成可观、可触、可感的艺术形态。它包括形态的写实感,如质感的表现和结构的准确表达;另一方面也依赖娴熟的技术和对材料特性的把握,以实现艺术模仿与创造。就艺术而言没有观察、没有借鉴、没有对比,就没有认识,没有创新,只有观察到的才可能有表现,这就是观察的意义,这就是设计创新的基础。
在现实生活中,我们要通过观察进行思考,没有深入的观察就很难激发灵感,产生真正的设计;没有认真的观察,就很难产生具有创造力的设计。通常自然形态以人物、动物、植物等自然界中具象形态为依据,通过观察、归纳或夸张、变形等手段创造出艺术形态,它与超级写实主义相比为设计者提供了一份自我表现的空间。概念书的设计具有同样的特点,运用适当的“跨界”语言去表现另外一种事物,会得到一个全新的、充满想象力的创作物象。概念设计通过抽象的形态表现丰富的内容,使读者可从与作品有关的蛛丝马迹中展开一系列思考、联想和欣赏过程。当你处在抽象的环境中,你会不由自主地展开想象、联想,在抽象艺术作品面前自然会心随其动,展开美的想象。由于概念书籍设计材料,常可以木、布、金属、塑料等为媒质进行设计,这种概念书,看到的似乎不是书籍,而是立体的、建筑艺术的观念,是设计师心中浪漫的书籍之梦。总之,不同的材料,能为书籍灌注特殊的精神气质与内涵。在不游离书籍主题的前提下,借助材料的特性引申出与众不同的创意,表达出更深层广泛的含义,为读者提供阅读想象的畅游空间。
因此,从儿童首先观察事物整体这一特点出发,可以得出结论:在进行儿童书籍字体中的设计时,我们不能将汉字作为单独的对象进行分别设计,而是要将想要传达给儿童的内容组合起来进行整体上的设计。可以是几个字的组合,甚至是一个段落的组合。设计者所要达到的目标就是要将普通的打印字体在形式以及色彩上进行变化,从而符合儿童的认知以及审美需求。
二、儿童书籍中字体设计的现状
我国是具有五千年文明的历史古国,从最早的结绳到如今成熟的文字系统,汉字的历史文化源远流长。在经济高速发展的今天,人们对视觉的要求越来越高。汉字不仅仅作为传播信息的符号,更被赋予了一种文化思维在其中,因此,字体设计者也就肩负了更大的社会责任。由于儿童年龄段的差距,儿童书籍的内容也各有千秋。因此,设计者针对不同年龄段、不同内容的儿童书籍要相应地设计出不同风格的字体,从而与书籍内容形成内容与形式上的共鸣,达到最有利于儿童认知的状态。
(一)字体设计意识观念欠缺
中国的汉字文化博大精深,其不仅代表了我们国家的历史文化,也对周边国家的文化产生了重要影响。然而在上世纪90年代之前,我们错误地把字体设计的概念与美术字等同起来,导致常用的中文字体长期为寥寥数种。并且国内至今尚没有出版社形成类似于JanTschichold在企鹅出版社创立的《企鹅设计构成法》的设计出版物字体视觉标准的系统,业内缺少这样的意识,导致了字体设计发展缓慢。并且,汉字设计这一过程所要投入的时间与经历过多,而回报却常常与之不能形成正比,因此,从事此工作的人才稀缺,导致了我国字体设计行业仍然处于相对落后的阶段。而具体到儿童图书中,由于字体缺少相应的设计,其往往成了插图的配角。
(二)字体设计形式混乱
有的设计师认识到了儿童书籍中文字的重要性,开始对儿童读物进行字体设计。但在设计的过程中由于中文字体可选择种类较少以及对字体使用认识上的差异,很多图书仅仅是在原有的正文篇幅中局部加入了较为花哨、活泼的字体,但是这些字体多不适用于正文字体,往往会影响儿童的正常阅读,造成整个书籍文字系统的混乱。
(三)对儿童视力造成不良影响
字体设计的本质,也就是以读者的阅读为本。许多少儿书籍的设计师重视整体的视觉效果和插图设计而忽视了文字在书籍中设计地位。没有仔细考虑儿童读者的阅读习惯,不少字体设计明显存在不科学、不利于少儿阅读与视力保护的缺陷问题。例如,单行文字过长和字体较小都会增加阅读的难度。另一种在设计中常见的情况是字句与行距设计上存在的问题。纸张与字体之间黑白关系对比强烈,书籍中的字距、行距过大,会使读者在阅读中产生跳跃感,从而产生错觉降低阅读的舒适度。
三、针对儿童书籍字体设计提出的改进建议
儿童书籍的字体设计实际上是为了帮助其更加容易地掌握图书中所要传达的内容,对儿童的成长教育有着重要意义。因此,对待儿童书籍的字体设计,不仅仅是设计者个人的问题,而且应该由教育部门共同参与,具体到人就是需要设计学、心理学、教育学、行为学、书法学等多个领域共同参与。
(一)将儿童书籍的字体图形化
字体设计是视觉符号的传达,在字体设计的过程中必然会融入图形元素。而针对儿童这一特殊群体来说,一方面其对汉字的认知较少,对图形以及颜色较成人而言更加敏感;另一方面,图形化的文字通过儿童的视神经后又与其心理相互作用,最终形成了一种经验上的认知,从而帮助儿童理解文字背后的意义深层含义。因此,将图形引入字体设计不失为一种有效的手段,而这种有趣、吸引读者视线的结果又使设计变得深入和持续。
(二)将多感设计应用于儿童书籍的字体设计
人类通过感觉开始认识世界。人类的“五感”包括视觉、听觉、嗅觉、味觉以及触觉。多感即是两种或两种以上的感官引起兴奋之后反映到大脑,并且和原有的记忆相互联系、组合,从而形成新的信息,也就构成了人类对客观事物的认知与评价。在进行儿童书籍的字体设计时,设计者可以跳出平面范畴,通过设计方式的改进、扩大纸张选择的范围、印刷技术的运用等方法,将多感的概念引入儿童书籍的设计,让其形成多感的体验,从而增加儿童的阅读兴趣,加深阅读印象。
四、结语
论文内容摘要:本文论述了图形语言对于书籍设计的重要作用,并认为书籍设计中的图形因素已成为读图时代传递文化信息的“超导体”。
书籍艺术与图形图像的结合源于书籍的产生。中国上古“结绳契刻”应算得上是最早的书,它以图形的形式传达原始的信息。清叶德辉《书林清话》中称:“古以图书并称,凡有书必有图。”图与书自有书以来息息相关。书籍与书籍艺术中的图形因素无疑成为读图时代与文字表达包融并进中传递文化与信息的“超导体”。
一、封面设计的图形与主题
封面设计中主题图形的编辑运用,重在“尽意”,即浓缩主题而“以象生意”。主题图形的运用,是设计师对图形的艺术性及社会性的综合认知,是对图形的理性的选择、提炼、编辑加工及研究探索的过程,能直接体现“翻译”书籍的主题思想。用在封面中的主题图形以插图和摄影作品最为常见。
杉浦康平《造型的诞生》的封面设计,以近乎“形而上”的形态出现:佛光、祥云、日、月、天、地万物合一,混然天成。在图形被视觉感知的同时似可聆听到一种图像与宇宙的声音,这一“世界万物照应剧场”给读者以广博、深邃、具象与抽象、现实与神交集融汇之感,一种神秘的思维遐想和视觉愉悦。
斯洛文尼亚的阿莱斯·艾尔雅维茨在其所著的《图像时代》中有一句话值得深思:“我从不阅读,只是看看图画而已。133229.coM”图形作为一种“国际语言”体现在封面设计中还有利于书籍的国际交流、艺术交流,更重要的是有利于书籍的世界性版权贸易。
二、封面设计中的“设计图形”
设计图形是艺术性与科学技术性相结合的图形,与前面所提到的“自然图形”相对,亦称“人工图形”。主要包括具有象征意义和形式的创意图形、符号和纹饰等。设计图形具有强烈的文本性、艺术性、针对性和表现力,是设计师借用造型艺术的思维和联想,归纳、演绎,提取一般性中的特殊性“抽象”而获得的“有意味的形式”。从“书籍设计学”角度来看,设计图形对提高书籍的艺术品位、欣赏层面、阅读功能、收藏价值,都具有独特意义。
设计图形在封面上的应用还可解决对“书装”这一领域的模糊认识问题,当今的“封面设计”、“装帧设计”、“平面设计”等混乱称谓也反映了设计者的水平参差不齐。
三、纹饰、符号的运用
纹饰、符号可称为“纯粹艺术”形式,且东西方差别明显,各自特征鲜明。我国出版的典籍、文献、文学艺术类书籍,具有较高精神内涵的书籍,设计师可依类选择,合理运用。
中国的传统纹样大都出现于器物与服饰之上,有几何纹、动物纹、植物纹、云纹、水纹、火纹等,或纯正质朴、神秘狞厉,或雍容大度、典雅秀丽,是非常值得现代艺术设计借鉴的设计语言。从传统器物、纹样、服饰中提取这些纹饰或根据某一因素演化、设计出的艺术语言,其装饰效果最能出神入化。
随着对传统文化的认同和理解,中国当代书籍设计,尤其是高品位书籍,很多都运用了纹饰装饰。巧妙、合理的运用,对烘托书籍的文化气氛,增强书籍的书卷之气,表达内容主题,以及弘扬民族艺术都有极大的帮助。
西方书籍是最早使用纹饰装饰的。中世纪时期的羊皮书,其插图分三种类型:一为首写字母装饰,二为框饰,三为插图,其中框饰部分多由纹饰组成。我国书籍设计的封面设计纹饰因素从“五四”开始,常规的封面形态也主要源于西方。从上海远东出版社出版的中国新文学作品系列《书影》中不难看出,20世纪二三十年代的封面作品已开始采用纹饰装饰。
符号在书籍设计中也较为常用。“符号学”中的“能指”和“所指”对艺术作品设计创作以及作品识别、寓意、信息等功能和形式有重要意义,因为符号亦是一种语言。
王国维在《人间词话》中说严羽论唐诗“言有尽而意无穷”,书籍设计的书脊与书口设计也是如此。
书脊又称书背或背封。中国传统书籍“包背装”具备书脊特征,传统线装书订口与锁线露于外面虽无书脊特征,却构成独具特色的中国书籍的艺术风格,传达了中国书籍文化的个性信息。今天的精装书、简装书为书脊设计提供了信息与设计平台。杉浦康平曾形象地把书脊比喻为封面与书底间相互关联的“意向箱”:从设计角度看,它连系了封面与封底的整体性;从表达信息的功能看,封面与封底的信息因素通过书脊一并表达。书籍竖立于书架上,给人第一印象、传达第一信息的便是书脊,可谓“方寸之地,包容万物”。
设计讲究的书脊立于书架之上,能够传递给读者多种信息。书脊设计选取的图形、饰纹及符号等设计语言的意义远在文字表达之外,表达“言有尽而意无穷”之意。书脊已越来越受书籍设计师的重视。
(一)书籍的艺术性和商业性。书籍装帧设计的艺术性和商业性,是对立统一的两个方面。其中,书籍装帧设计的艺术性具有一定的独立性,精美实用的设计给人耳目一新的感觉,给人们留下深刻的印象,同时得到美的享受。但是书籍设计的艺术性同时也具有依附性,不能只强调书籍设计的艺术性而忽略了书籍的基本功能,使书籍设计丧失最基本的信息传达功能,而走入形式主义的歧途。富有创意的书籍装帧设计其艺术性是书籍本身价值的一部分。而书籍的艺术性本身就是具有商业价值,精美新颖的书籍装帧将打动读者的心,潜移默化地让读者对该书有了好感,唤起读者的购买欲望并下定决心进行购买。
(二)书籍设计的前提——消费者。当今设计作品在市场中华丽商业价值时,就需要面临经济效益、生产工艺、制作成本等必然的问题。书的使用价值固然是书籍最本质核发的价值,但在当今的市场环境下,仅满足于书籍的使用价值是不能深切打动消费者的。在众多的书籍中,如何使一本书具有自己的个性而与众不同就显得非常重要。设计师在设计书籍时首先要考虑消费者的消费心理。
二、现代都市生活与书籍设计
正如庸所说的“男人、女人之外,上班族是人类的第三大族群!”,都市上班族内心的压迫在日常生活中随处存在,外表光鲜的写字楼对上班族有一种无形的压力,驱使着上班族以一种一致性很高的生活方式方法生活,这个群体的同质性远远大于差异性。作为设计者,要以第敏感的眼光观察都市上班族的生活,抓住这个族群的生活共性特点才能设计出适合他们的书籍。
(一)生活方式与艺术设计。人们的生活方式决定着设计,具体到都市文学类书籍来说,其设计是和生活在都市的人密切相关的。在书籍装帧艺术中,每一位设计师都应该考虑到实用与审美功能相结合的设计原则。作品《包豪斯》一书的设计,从策划、立意到书籍形式、版式、开本及翻阅方式的独特设计,都是围绕着表现包豪斯的实用精神、功能性至上又不失设计美感的原则与宗旨来进行策划设计的。
(二)人性化设计。设计是满足人需要的设计,是为人的设计。设计艺术起到了人与物和谐亲近的桥梁。如《漫话旗袍》一书的函套设计,提取了服饰本身的各种元素并将这些元素应用到书籍的函套设计中。以“旗袍”的领口、花扣、开衩等局部结构形态为设计元素应用到书的函套设计中,希望整个书的函套拟人化,将衣装的概念直接直观地融入到书中,设计意图明确,传达力很强,更受大家喜欢。再如《藏地牛皮书》,采用了柔软轻飘手感的荷兰蒙肯纸,方便阅读者携带;书籍内部,字里行间有许多用铅笔随意圈点的框框和一些手绘箭头,另外再加上各类手绘地图,就像一个亲切的导游,引导读者发现旅途中的快乐,充分体现了人性化设计的独到之处。
三、减压理念与书籍设计
近些年我国书籍装帧艺术有了很大的发展,人们对书籍的需求量增大。对于书籍“消费者”这个概念,不同的消费群体由于生活习惯不同,具有强烈的个性。而生活对习惯相似的消费群体具有很大的共性,设计师应该从这个特定的消费群体的生活中总结出他们的共性特点,设计出来的书才能符合这个消费群体的需求,不能对消费者一视同仁。在现在这样激烈的竞争中,没有自己特色的设计作品是会被埋没在众多的同类作品之中的。
(一)都市紧张的快节奏生活。都市快节奏的生活方式,使上班族们披星戴月的奔波忙碌,甚至忽略了自己内心深处某个角落的自由空间。而书籍是人们的精神食粮,可以给他们带来慰藉,在文字的海洋中,忙碌的人们可以放开沉闷的工作,放飞自己的心灵,来一次心的旅行。书籍设计者的使命就是将书籍的内容和书籍的形式完美的结合起来,在视觉上给人美的享受,引起读者的购买欲。
(二)减压理念在设计中的体现。1、修长开本的设计。修长形状的开本设计给人以崇高感,使书籍的形态显得清秀淡雅,明丽挺秀,增加了几分浪漫和诗意美,是小资情调的钟爱。设计作品《张小娴散文集》中张小娴把现代都市人的思念方式用一种冷静智慧的语言描述得无比透彻,都市上班族是她的书籍中大部分的消费者,他们追求高品质的、清秀的、精致的美。因此修长的书籍开本形式是这类书籍设计很好的选择。2、清新色彩的设计。清新的色彩给人轻松愉快的感觉。对设计者来说,白色总是意味着挑战。白色在设计中有着自己独特的魅力,空白能突出要表达的内容。作品《张小娴散文集》中力求利用白色空间以求达到精致的效果,白色纸面的空白显得宽阔无比,能更好地突出其它颜色或图形的魅力,是一种自然的流露,给人一种扑面而来的吸引力。3、笔记本式的设计。为了缓解上班一族整日快节奏、紧张高压的心理状态,使书籍的设计更具亲和力,作品《张小娴散文集》的设计将“书”与“信”的概念结合在了一起,书的封口,由依次排列的黑块组成,它们由上至下将书的封口占满。每一个色块都代表一个章节,这样的设计方便读者的查询与记忆。书的每一页都是向内折叠的,这时的书籍就是一本信纸簿,当展开书页反向折叠,信纸便又恢复成书的功能,表达思想传承信息。整体设计就是让读者通过亲自动笔书写、绘画、圈点来记录心情感受,就像我们写日志随笔那样可以随意记录自己的心情与读书感受。力求营造一种轻松的意境,给读者清新、自然、乐观、美好、向上的感觉,符合张小娴的散文风格。
(三)实用的赠品设计。在如今竞争激烈的出版市场,读者的选择越来越多,为了使书籍设计显得与从不同,设计者还要努力挖掘出他们设计产品还能满足消费者别的需求。作品《张小娴散文集》设计了一个随书赠送的台历正是出于这方面的考虑。都市上班族工作繁忙,精美实用的台历放在他们的办公桌上,可以方便的提示出日期、记录事务等,增加了书籍的附加值,犹如一个出色的推销员,使这套书籍在众多的书籍作品中脱颖而出。
结论
第一,数码艺术设计存在技术化的倾向。数码艺术设计当中往往将设计同艺术相提并论,并且无视艺术设计同生活之间的密切联系。随着数字化技术的不断发展,需要大量的专业技术人才,从而导致人才供需间出现矛盾。这就导师数码多媒体艺术设计的过程当中,往往选择通过各种专业机构甚至国外的软件商进行短期的人才培训。社会培训的时间通常比较短,但是却在数码艺术设计领域滋长出技术至上的观念。同时出版界为实现自身经济利益,在很多只是涉及到计算机图像图形软件操作方面的书籍当中,都冠以电脑平面设计以及计算机美术都名号,从而迎合市场需求,导致部分设计人员将数码艺术设计等同于设计软件的应用,出现了严重的技术化倾向。第二,数码艺术设计的理论基础欠缺。目前数码艺术设计在我国的各行各业已经得到广泛的应用。从上世纪九十年代初,数码艺术设计引入我国,经过二十余年的发展,技术方面有着长足的发展和进步。但是在数码艺术设计的理论基础研究方面,国内几乎仍然是一片空白[5]。国内的专业刊物以及大学学报很少刊登数码艺术设计方面的研究论文,同时市场上也缺乏规范权威的数码艺术设计绞成。部分高等院校使用的数码艺术设计教材,也只是计算机多媒体软件的操作教程。第三,数码艺术设计的教育质量不高。很多普通高校以及职业院校设置电脑美术以及数码艺术设计等专业,不过并未经过系统完整的学科论证,因而处于无序的状态,未能构建起应当具备的课程体系,例如数字图形以及数字色彩等方面的专业课程,大部分的院校将计算机设计软件操作的教学当作专业教学的核心内容。也就是说,目前我国设计市场已经逐渐过渡到数码艺术设计的时代,但是在学校教育方面还严重滞后于发展形势,导致学校教育同社会应用之间存在着严重的脱节。
二、数码多媒体艺术设计的发展趋势
任何艺术设计形式出现,都根植于特定的社会环境以及技术条件。数码多媒体艺术设计也是随着计算机技术的发展普及和信息时代到来而得到广泛的应用。数码艺术设计的发展带动计算机辅助设计的蓬勃发展,设计艺术同多媒体技术实现了高度融合。现代多媒体技术应用于艺术设计领域,逐渐形成别具一格的视觉表现风格,同时不断提升自身的艺术品质。不过在多媒体数码艺术设计给设计工作人员带来兴奋以及视觉新奇的过程当中,同样因为科技文化等方面因素的影响,导致数码多媒体艺术设计同传统艺术设计之间出现情感上的差异以及艺术表现方面的区别。因此接见传统艺术设计,特别是民族艺术文化来进一步丰富数码多媒体艺术设计,可以有效改善数码艺术设计过程当中文化内涵的缺陷,从而体现出数码艺术设计同传统艺术设计的结合。数码艺术设计的过程当中,需要不断吸收各种文化,实现各个学科的相互补充,从而不断推动数码多媒体艺术设计的进步。结合优秀的民族传统文化以及艺术形式,可以说是数码多媒体艺术设计的重要发展趋势。数码艺术设计有着自身魅力,可以为传统的艺术设计与表达提供更加形象化的方法和手段,从而最大程度发挥出设计工作人员的想象能力。靳埭强设计的数码作品就有着的非常明显的民族特色,比如汉字主题系列,典型地体现出设计人员对于我国民族文化的深刻理解,通过准确把握水墨以及书法艺术等中华民族的传统艺术精髓,形成那种鲜明的东方文化色彩的数码艺术设计风格,从而将民族传统文化融入到数码多媒体艺术设计的过程当中。除此之外,数码多媒体艺术设计作为一种新型的艺设计术形式,需要融合多学科以及多知识层面,从而发挥取长补短的效果。这就要求设计工作人员掌握数码艺术设计的基本原理,并且能够熟练掌握数码艺术设计的操作技巧,具备身后的艺术设计修养以及艺术设计能力,这是做好数码艺术设计的重要前提条件。数码艺术设计高度依赖计算机,在设计的过程当中,设计工作人员应当将计算机当作人脑的扩展与延伸。任何艺术设计形式都不是十全十美的,数码艺术设计同意存在一些缺陷,其中具备相应的艺术修养可以说是做好艺术设计的前提,能够改善数码设计形式方面的不足,并且缺乏相应的艺术修养,无法设计出有着文化底蕴以及审美价值的数码艺术作品。这就要求设计工作人员一方面要熟练掌握各种图形软件的操作技能,另一方面也要尊重艺术设计的规律,加强自身美学修养,只有这样才可以创作出更好的数码艺术作品。
三、结语
立体造型的设计过程中,要求设计者有较强的空间想象能力,但是单纯的想象往往会导致现实和想象还存在一定差距,进行立体设计难度较大。但是计算机三维建模及渲染技术能够很好地解决这个问题,它能精准的展示一个立体实物的各个角度细节,使设计者能够全方位的观察物体,在视点的流动过程中对实体进行修改和塑造。目前,立体设计中应用最为广泛的就是计算机3DSMAX软件,该软件拥有标准集合体的建立命令面板,为设计者提供了方便快捷的使用体验。此外,3DSMAX中的材料库也便于设计者的素材寻找和积累,给美术设计者带来了丰富的素材模拟,大大降低了手工绘制和塑造的工作量。
2交互式遗传算法在分形美术设计中的应用的实例探究
2.1分形图案构成的艺术形式及理论
构图也就是对图案的构思,主要分为两部分纹样结构与画面构图。分形美术图案设计的主要方法就是随对形图案画面的布局和组织形式进行艺术设计。分行位数设计的基本组成部分为分形纹样的规则骨架构图、整体构造分形纹样构图和具有不规则构型的纹样分形分布构图。在美术创作上,分形图案是对于平面设计的一种沿袭,同时结合了计算机算法在纹样造型、色彩构成和构图方面的设计技术中的应用,有利于实现艺术形式的创造带来模拟思维。在基本构图原理部分,分形美术图案除了与普通美术图案有着异曲同工的原则之外,还有着独有的特点,那就是分形的自相似性以及自仿射性的体现,将递归或是迭代的算法融入造型或构图过程中,并对局部过程造成了一定的扰动作用。其设计过程中主要包括以下法则:(1)纹样的构成使用的是以函数迭代算法为基础的几何重复应用过程。(2)着色设计主要使用了算法与人机交互技术的有机结合。(3)画面布局主要沿袭了传统的构图技术,添加了与分形相结合的算法。分形美术图案的设计与传统美术图案的基础上,又添加了不少现代感的创新。运用计算机技术,利用无穷多个函数,能够得到无穷多种着色方案,再加上若干种生成方法,最终能得到无穷无尽的图案,为美术双早提供了宽广的设计源泉。
2.2交互式遗传算法
遗传算法(GeneticAlgorithmsGA)的理论基础是达尔文的遗传选择、自然淘汰原理,以及孟德尔遗传学说,它将生物进化过程用一种全局随机搜索算法来表达。将进化概念和逻辑思维有机结合而得到的一种交互式遗传算法(InteractiveGeneticAlgorithm,IGA)[6]。它相较于基本的遗传算法,又增添了交互式的手段,来实现用户对于这个设计的评价,能够自动计算适应度函数值,从而替代传统的遗传算法(GeneticAlgorithms,GA)。交互式遗传算法能够将人机交互与遗传算法有机结合,从某一种意义上来说是实现了人的智慧与计算机技术的有机结合,很好的弥补了遗传操作中的缺陷。当前,交互式遗传算法的应用领域正在不断扩展,如在图形图像处理、语音信息处理、数据库的检索等方面的应用正在得到认可。但是即便如此,设计创作归根结底还是依靠人的创作思维,要将人的智能与计算机技术实现有机结合,还是值得相关专业人士的探讨和研究。
2.3算法设计
2.3.1染色体编码
在分形美术图案中的创造过程中,迭代函数也就是遗传算法种群中的个体,并能对迭代函数进行编码。考虑到二叉树结构在数学的表达过程中有较高的使用度。因此,在问题解决过程中采用结构式编码方法,可以用二叉树的形式来表达,每一个染色体就用一棵树来表示。在数学表示中的一棵二叉树代表的是一个有限节点集,其中包括了数学操作数及数学操作符。在结构式编码方式中,二叉树的终节点就是表达式的操作数位,中间节点就是操作符,操作数既可以改变。二叉树海飞我们提供了一个合法的数学表达式就是中序遍历序列。
2.3.2适应度函数建立
遗传操作中的适应度函数的作用就是用来评价遗传进化染色体的优劣指数。通过用户对于美术设作品的的“满意度”和“共识度”的评价,来实现对于遗传染色体优劣程度的评判。适应度函数采用Ohsak为我们提供了一种群体共同评分模型。在群体共同评分中有三个等级来衡量用户对作品的喜爱程度,分别是“满意”“、一般”和“不满意”。其中,用户给出“满意”评价即给出3分,“一般”评价即给出2分,而“不满意”评价即给出1分。将所有用户评价得分相加,就得到美术作品的做种得分。若有n名用户参与评分,那么最终满意度分值就落在n与3n之间。若两个作品的满意度评分相同,就要通过共识度标准的计算来获得适应度函数。比如说,设计作品A与设计作品B都得到了14分,但是没有用户对作品B给出了“不满意”的得分,评价具有较高的一致性,因此,作品B更能得到用户的实际喜欢,如图1所示。
2.3.3算法流程
此次设计包括机床的主运动设计,纵向进给运动设计,其中还包括齿轮模数计算及校核,主轴刚度的校核等。
关键词:数控机床开放式数控系统电动机
Abstract:Thenumericalcontrollathecalledthenumericalcontrol(Numericalcontrol,iscalledNC)theenginebed.Itisbasedonthenumericalcontrol,hasusedthenumericalcontroltechnology,isloadedwiththeprocedurecontrolsystemtheenginebed.Itisbythemainengine,CNC,thedrive,thenumericalcontrolenginebedauxiliaryunit,theprogrammingmachineandothersomeappurtenancesiscomposed.
Thisdesignincludingthemainmovementofenginebeddesign,longitudinalentersforthedesign,alsoincludesthegearmoduluscomputationandtheexamination,themainaxlerigidityexaminationandsoon.
Keyword:numericalcontroltoolOpen-architecturemotor
当前的世界已进入信息时代,科技进步日新月异。生产领域和高科技领域中的竞争日益加剧,产品技术进步、更新换代的步伐不断加快。现在单件小批量生产的零件已占到机械加工总量的80%以上,而且要求零件的质量更高、精度更高,形状也日趋复杂化,这是摆在机床工业面前的一个突出问题。为了解决复杂、精密、单件小批量以及形状多变的零件加工问题,一种新型的机床——数字控制(Numericalcontrol)机床的产生也就是必然的了。
此次设计是数控机床主传动系统的设计,其中包括机床的主运动设计,纵向进给运动设计,还包括齿轮模数计算及校核,主轴刚度的校核等。
数控车床是基于数字控制的,它与普通车床不同,因此数控车床机械结构上应具有以下特点:
1.由于大多数数控车床采用了高性能的主轴,因此,数控机床的机械传动结构得到了简化。
2.为了适应数控车床连续地自动化加工,数控车床机械结构,具有较高的动态刚度,阻尼精度及耐磨性,热变形较小。
3.更多地采用高效传动部件,如滚动丝杆副等。CNC装置是数控车床的核心,用于实现输入数字化的零件程序,并完成输入信息的存储,数据的变换,插补运算以及实现各种控制功能。
2.2总体方案的拟定
1.根据设计所给出的条件,主运动部分z=18级,即传动方案的选择采用有级变速最高转速是2000r/min,最低转速是40r/min,。
2.纵向进给是一套独立的传动链,它们由步进电机,齿轮副,丝杆螺母副组成,它的传动比应满足机床所要求的。
3.为了保证进给传动精度和平稳性,选用摩擦小、传动效率高的滚珠丝杆螺母副,并应有预紧机构,以提高传动刚度和消除间隙。齿轮副也应有消除齿侧间隙的机构。
4.采用滚珠丝杆螺母副可以减少导轨间的摩擦阻力,便于工作台实现精确和微量移动,且方法简单。
主运动设计
参数的确定
一.了解车床的基本情况和特点---车床的规格系列和类型
1.通用机床的规格和类型有系列型谱作为设计时应该遵照的基础。因此,对这些基本知识和资料作些简要介绍。本次设计中的车床是普通型车床,其品种,用途,性能和结构都是普通型车床所共有的,在此就不作出详细的解释和说明了。
2.车床的主参数(规格尺寸)和基本参数(GB1582-79,JB/Z143-79):
最大的工件回转直径D(mm)是400;刀架上最大工件回转直径D1大于或等于200;主轴通孔直径d要大于或等于36;主轴头号(JB2521-79)是6;最大工件长度L是750~2000;主轴转速范围是:32~1600;级数范围是:18;纵向进给量mm/r0.03~2.5;主电机功率(kw)是5.5~10。
传动件的设计
传动方案确定后,要进行方案的结构化,确定个零件的实际尺寸和有关布置。为此,常对传动件的尺寸先进行估算,如传动轴的直径、齿轮模数、离合器、制动器、带轮的根数和型号等。在这些尺寸的基础上,画出草图,得出初步结构化的有关布置与尺寸;然后按结构尺寸进行主要零件的验算,如轴的刚度、齿轮的疲劳强度等,必要时作结构和方案上的修改,重新验算,直到满足要求。
对于本次设计,由于是毕业设计,所以先用手工画出草图,经自己和指导老师的多次修改后,再用计算机绘出。
一.三角带传动的计算
三角带传动中,轴间距A可以较大。由于是摩擦传递,带与轮槽间会有打滑,亦可因而缓和冲击及隔离震动,使传动平稳。带传动结构简单,但尺寸,机床中多用于电机输出轴的定比传动。
目录
第一章引言1
第二章设计方案论证与拟定2
2.1总体方案的论证2
2.2总体方案的拟定2
2.3主传动系统总体方案图及传动原理2
第三章设计计算说明5
3.1主运动设计5
3.1.1参数的确定5
3.1.2传动设计6
3.1.3转速图的拟定8
3.1.4带轮直径和齿轮齿数的确定12
3.1.5传动件的设计19
3.2纵向进给运动设计38
3.2.1滚珠丝杆副的选择38
3.2.2驱动电机的选用42
结论47
小结48
(一)模具设计各行各业都有相关的工作人员,他们的主要任务就是模具设计。采用数字化的设计手段,工作对象包括型腔模和冷冲模,在充分利用数字化设计工具的基础上,对传统模具进行设计改造,目标就在于提高模具设计的质量,缩短模具设计耗费的周期。
(二)模具设计的步骤首先在设计之前为了确保设计图纸的正确性,通常要对所设计模具的产品进行全面的可行性分析,即工作中设计者所说的套图,确定重点部位的尺寸。其次在分析产品图纸之后,具体构思模具的内部结构、工作程序的编排、确定各个工序之间的冲工内容,以及采用何种软件。这样在绘制模具图中将节省很多时间。然后就是根据产品的展开图纸进行准备材料,然后就可以全面地进入模具图的绘制在工作,再制一份备料图纸出来,进行各组件的绘制。最后对模具的设计图纸进行仔细地校对,确保各模板与孔位是否一致性,以及折弯位置的上下模是否正确的间隙配合。
二、模具设计技术应用
(一)模具设计的造型特点与传统的机械设计不同,在专业化要求上,模具设计有它自身的特点,主要体现在三个方面:第一、从模具生产的范围上看,模具主要用于批量化的大规模生产,因此,模具主要用于加工一些形体复杂的零件。第二、从模具产品的要求上看,模具的几何设计必须符合零部件描述的的所有细节结构,甚至包括产品的浮雕等表面细节结构;第三、从模具的生产手段要求上看,3D模型的修复技术以及CAD系统必须有良好的数据结口的要求也越来越高,才能不断的满足模具型腔结构必须有的拔模模角及必要的圆弧过度。
(二)模具设计的应用范围根据模具的定义,从模具的适用范围上,我们可以把模具设计的应用范围分为两大类,一类是工业装备制造部门及使用部门,比如机械制造、汽车制造、轻工业、家电组装、石油化工、电力设施等;另一类是零件及模具,比如航空发动机关键耐磨件、汽车发动机凸轮轴热挤压模具、轧辊、温挤压膜具、轧钢滚动导卫、热锻摸等。
三、模具设计技术的发展趋势
(一)多集成趋势。现在社会的发展,现代化模具的制造应该打破传统的只重视信息的搜集的发展模式,更应该把技术使用、人力资源和管理技术的引用都囊括在内,多集成趋势越来越明显。多集成概念还表现在学科功能上,模具设计不仅仅要用到最基础的机械科学理论,而且还会用到电磁学、光学以及控制理论等。
(二)智能化趋势。产品从最初的设计要求,到中间的制造过程,再到最后的使用过程,每个环节都将走向智能化的道路。其中,在生产过程中,又包括诸多环节,比如计划、调控、管理等,也将走向智能化的道路。除此之外,模具设计者以及实际操作者,也将会在科学理论的指导下,实现人与工具系统的有机密切配合。
(三)网络化趋势。模具设计常用的软件一般包括AutoCAD、Unigraphics(UG)、SOLIDEDGE、SOLIDWORKS等,都是需要通过网络上的一些软件技术或者硬件技术实现的。自动化、网络化趋势越来越明显,跨国合作设计模具的成功例子已经是屡见不鲜了,而且这种趋势越来越明显。
在市场经济的背景下,没有个建设项目的最终目的都是为了盈利,为了把握住赢利点,就不需要紧跟国民经济的发展方向,掌握一定的“预测”能力,做好每一步的策划才能使得建设项目保持长久的生命力,不至于中途瘫痪或者是以亏空告终。近几年,市场经济的发展速度稳步提升,各种各样的投资项目快速地发展起来,这就是的建设项目的经济评价的精准性越来越差,有很多并不具备相应资质的评价机构从中牟利,使得建设项目的技术经济评价更多的费浮于表面,丧失了原本计算收益、预估风险的作用。所以,要时刻把握国民经济的走向,充分地发挥其对建设项目的指引作用。
2风险因素
在我国建设项目经济评价的过程中,对于风险因素系统中是程度远远不够,往往只是片面地考虑其中一个或者几个风险因素。从哲学的角度看待,这属于以偏概全,用局部代替整体的错误。在评价的过程中,如果无法把握未来的风向,就无法做到对风向进行控制,也就不可能在未知的风险来临时做出正确的应对。风险的发生是随时的,有可能是建设前,有可能是建设中,也有可能是建设之后,作为建设者,只有充分地把握住风险,才成做出最正确的应对,才能将受益最大化。
3通货膨胀率
有很多的不确定因素,如售价和汇率等,都影响着建设项目经济评价的效果。在很多的建设项目经济评价的过程中,都会忽视通货膨胀率这一经济参数,但是,在实际进行经济评价工作时可以发现,通货膨胀对评价结果有着巨大的影响。通货膨胀的影响体现在建设项目技术评价的未来阶段,具体变现是未来某一时期的收益值这限制后的限制的状态是“较好”还是“较差”。通货膨胀率对每年的实际收入和税额都有着影响,在通货膨胀率为3%的条件下,求得计净现金流量将少于不考虑通货膨胀条件下的预测值,在这时,经济评价的结果为“悲观”,在通货膨胀率为15%的条件下,求得合计净现金流量将高于不考虑通货膨胀条件下的预测值,在这时,经济评价的结果为“乐观”。通过这样的结论可以看出,通货膨率对建设经济评价的结果有着重要的影响。
4评价人员素质
作为建设项目的技术经济评价的工作人员,需要掌握全面的知识体系,还要具有相当的预测能力,而在先进的中国,这方面的人才资源十分有限,而且由于知识自身的繁复性和专业性,很难有人能够独立掌握,所以,在实际进行经济评价的过程中,各种纰漏是很难避免的。还有一部分评价工作人员,职业操守较差,受到被评价企业的“笼络”,在评价的过程中做出虚假的报告。
5被评价企业素质
由于种种因素综合作用的结果,在进行技术经济评价的过程中,很容易出现造假的情况。实施香米建设的单位,为了使项目快速地得到批准,很可能采取提供虚假资料、贿赂评价人员等一系列不正当的手段。政策的变更、市场强陆昂的变化、各种各样的风险因素,都会对建设项目技术经济评价敏感性中的各项参数指标产生影响,从而影响到最终的评价结果。还有一种值得注意的情况,在实际进行技术经济评价的过程中,企业和评价人员往往只注重内部收益率的影响,而忽视了外部收益率的作用。单纯地关注内部收益率和外部收益率都是不正确的,运用这两种经济评价方式进行评价都有着各自的优点和缺点,虽然我国对于收益率的研究还比较浅薄,但是也不能忽视其在经济发展的过程中所发挥的作用。只有将内部收益率和外部收益率进行有机地结合,才能够有效地提高建设项目技术经济评价的可信度,充分地发挥其对建设项目日后工作的指导作用。
6结语