产品形态美度计算技术_周爱民，欧阳晋焱著_9787302578321

产品形态美度计算技术

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　　《产品形态美度计算技术》是关于产品形态美度计算技术研究的专著，以产品形态为研究对象，依据审美认知规律，运用计算美学方法，采用理论分析、试验研究与数值模拟相结合的手段，研究产品形态审美与意象评价方法，探讨审美与意象认知的视觉机制，在此基础上应用进化算法模拟设计思维发展产品形态进化设计方法。
　　《产品形态美度计算技术》共分8章，主要内容包括产品形态美度计算技术概述、产品形态审美评价的理论基础、产品形态审美综合评价的非线性信息动力学模型、产品形态主客观审美评价的不确定性推理模型、基于指标适度标准化的界面风格美综合评价模型、基于形态美度的产品形态多意象预测模型、基于审美评价与思维模拟的产品形态多峰优化设计等。
　　《产品形态美度计算技术》内容力求精练、讲求实用、图文并茂、深入浅出，既注重理论深度，又有丰富的实验与仿真实例。
　　《产品形态美度计算技术》可以作为高等院校工业设计、产品设计等专业研究生研究与教学参考用书，对从事人工智能与艺术设计跨界融合的专业技术人员也有一定的参考价值。

　　在审美经济时代，用户越来越重视产品的美学品质与情感体验。在成熟的技术领域，产品功能的差距越来越小，普遍存在同质化的现象，此时，产品形态的美学品质成为消费行为决策的关键因素之一。传统的设计过程通常依赖于设计师个人的才华、判断力和审美经验，缺乏客观可靠的科学手段。为了满足企业设计创新与用户审美的需求，适应现代制造业先进制造技术的发展，本书以产品形态为对象，依据审美认知规律，运用计算美学技术，从定量层面探索产品形态审美评价与进化设计的有效方法。主要工作及成果如下。
　　（1）从多个学科的角度，对产品形态审美评价相关理论进行分析与梳理，阐述了美的本质问题，分析了产品审美认知的生理机制与心理机制，解释了形式美法则与格式塔法则的美学特征及形成原因，为从定量层面进行审美评价研究奠定理论基础。
　　（2）从客观、定量的角度，构建产品形态审美综合评价的非线性信息动力学模型。依据形式美法则与格式塔法则，构建出由15个产品形态美度指标组成的评价体系，用计算美学方法将美度指标进行结构化定量描述，构建美度指标的计算公式，实现隐性美的外显化。依据最大流原理，以美度指标作为系统演化的信息体，通过自组织进化得到合适的权值，使系统趋于稳定，从而实现产品形态美度的综合评价。该模型揭示了稳定的美度结构模式的形成机制，不受人为加权等主观因素的影响，具有良好的适应性。模型中的美度指标值与连接权值能够直观地反映各方案的美学表现，有效指导产品形态设计。
　　（3）从主、客观两个角度进行审美评价，得到多种证据信息，应用证据理论对信息的可信度进行融合推理，构建产品形态主客观审美评价的不确定性推理模型。将该方法与前述最大流评价进行对比，结果表明，两者的精度接近，但该方法在计算效率方面具有一定的优势，更适合作为产品形态进化设计系统的适应度函数。
　　（4）从设计风格审美评价的角度，针对不同风格的审美标准、不同的问题，运用实验方法，对美度指标进行适度标准化处理，构建基于指标适度标准化的界面风格美综合评价模型。实验表明，风格美评价函数是由多个适度化美度指标函数耦合形成的多峰函数，验证了美有千姿百态，且各有千秋的美学现象。
　　（5）模拟意象认知活动的信息处理过程，引入“形态美度”，构建一种“设计特征-形态美度-感性意象”的产品形态多目标意象预测灰箱模型。该灰箱模型在一定程度上揭示了意象视觉认知机理，使意象认知的隐性知识外显化。实验表明，该模型兼顾了各意象输出之间的潜在联系，并且计算简单、效率较高、精度较高。该模型可作为产品形态进化设计系统的适应度函数。
　　（6）依据产品形态审美评价函数的多峰特性，从审美评价与意象评价的角度，运用小生境人工鱼群算法模拟设计思维构建产品形态多峰优化设计系统。该系统采用多峰寻优方式能够有效地防止设计固化，满足设计多样性需求；以定量的审美评价与意象评价模型作为适应度函数，使进化系统具有更明确的寻优方向；在一定程度上模拟设计思维模式，有利于提高进化系统的智能水平与计算效率。
　　本书内容主要来源于作者近年来所做的研究工作，并借鉴、引用了国内外同行专家的相关研究成果。其中，第1～5章由周爱民撰写，第6～8章由欧阳晋焱撰写。期望本书的出版能对产品形态美度计算技术的发展起到抛砖引玉的作用。由于作者学识和水平有限，书中难免存在疏漏之处，恳请广大读者批评指正。

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