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研究生: 侯明延
Hou, Ming-Yen
論文名稱: 幾何連續性之於工業設計產品的視覺差異
Geometric continuity on the visual differences in industrial design products
指導教授: 陳璽任
Chen, Hsi-Jen
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 規劃與設計學院 - 工業設計學系碩士在職專班
Department of Industrial Design (on-the-job training program)
論文出版年: 2024
畢業學年度: 112
語文別: 中文
論文頁數: 121
中文關鍵詞: 幾何連續性視覺認知參數化設計G2 連續
外文關鍵詞: Geometric continuity, visual perception, Parametric Design
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  • 幾何連續性是一種對於曲線、面連續程度的定義,常見的定義有G0 (位置連續)、G1 (正切連續)、G2 (曲率連續)、G3、G4,幾何連續性在過往的論文中皆在電機工程或者資訊工程上被探討,但在工業設計相關論文上對於曲線、面的連續程度鮮少為人討論,但是連續性卻又在產品外觀上細節還有表面光影折射有著顯著地造型差異。
    本研究探討幾何連續性差異之於工業設計產品的視覺辨識程度,在人類的感官系統裡面,以視覺感官是最有效率辨識產品的造型外觀,撇除掉產品的材質與色彩,純粹就以幾何物件的外觀造型然後賦予不同的連續性狀態,比如矩形以及矩形立方體賦予的G1圓角以及G2連續性的漸變變化圓角,透過該造型細節探究人們對其的視覺差異認知,因應不同的連續性等級影響至產品視覺感官差異,將G2連續程度分析量化多個漸變樣本,隨著連續性漸變提升或降低是否會對產品帶來不同的視覺感受,並將其研究結果量化,並於論文結論提供G2漸變連續的設計參數與G2連續性的操作手法以及G2連續性的漸變圖供參考使用。
    論文內容所探討的連續性差異藉由Rhino繪圖軟體繪製並利用Grasshopper給予參數變化,利用軟體的易操作特性,將產品外觀細節試以不同連續性產出定義樣本,例如:圓角細節,曲面的光影順暢程度。利用連續性高低差別,試以探求消費者對於連續性的辨識程度。

    Geometric continuity refers to the degree of smoothness in curves and surfaces, with common levels such as G0 (positional continuity), G1 (tangential continuity), G2 (curvature continuity), G3, and G4. Although extensively studied in fields like electrical engineering and computer science, its application in industrial design has been relatively underexplored. However, geometric continuity can significantly influence product detailing, particularly in surface reflections, shading, and overall form, which in turn impacts the aesthetic appeal and user experience of the product.
    This study investigates how differences in geometric continuity affect visual recognition and perception in industrial design products. Vision is the most effective human sensory system for recognizing and evaluating the shapes and forms of products. By isolating variables such as material and color, this research focuses exclusively on the geometric form itself, applying different continuity states to examine their impact. For instance, the study explores how the visual perception of rounded corners on rectangular and cuboid shapes varies between G1 and G2 continuity. Through detailed analysis and quantification of gradient samples of G2 continuity, the study seeks to determine whether varying continuity levels—whether increasing or decreasing—affect the visual experience and perception of the product. The results are quantified and provide actionable insights, offering design parameters, manipulation techniques, and gradient diagrams of G2 continuity for practical application in design.
    The continuity differences discussed in this thesis are visually illustrated using Rhino design software with parametric variations through Grasshopper. This approach allows for a precise examination of specific product details under different continuity levels, such as the smoothness of rounded corners and the quality of surface shading. By clearly defining and differentiating these continuity levels, the study aims to provide deeper insights into consumer perceptions and their ability to recognize these subtle but impactful design features.

    摘要 i SUMMARY ii 誌謝 vi 目錄 vii 表目錄 ix 圖目錄 x 第1章 緒論 1 1.1 研究背景與動機 1 1.2 研究目的 3 1.3 研究範圍與限制 3 1.4 研究架構 4 第2章 文獻探討 6 2.1 連續性簡介 6 2.2 幾何連續性之於視覺認知 14 2.3幾何連續性之於產品造形的視覺辨識性 16 2.4參數化設計與Grasshopper 16 第3章 研究方法 19 3.1 研究方法 19 3.2 受測對象與測試方式 24 3.3 問卷設計 24 3.4 實驗分析 26 3.5 視覺判別程度 48 3.6 小結 76 第4章 分析與結果 77 4.1 分析 77 4.2 結果與討論 84 第5章 結論與建議 101 5.1 結論 101 5.2 建議 102 5.3 研究貢獻 103 參考文獻 104

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    電子書籍:
    孫偉 dixon. (2010). 釋放造型-Rhino曲面造型技術典藏. 取自bbs.rhino3d.asia

    英文網站
    https://www.apple.com/
    https://developer.apple.com/
    https://help.autodesk.com/view/ALIAS/2024/CHS/?guid=continuity-g0-g1-g2-g3
    https://docs.mcneel.com/rhino/8/help/zh-tw/popup_moreinformation/continuity_descriptions.htm
    https://www.rhino3d.com/

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