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研究生: 林忠志
Lin, Chung-Chih
論文名稱: 應用特徵導向與類神經網路於產品造形衍生之研究
A Study on Applying Feature-based Modeling and Neural Network to Shape Generation
指導教授: 蕭世文
Hsiao, Shih-Wen
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 規劃與設計學院 - 工業設計學系
Department of Industrial Design
論文出版年: 2003
畢業學年度: 91
語文別: 中文
論文頁數: 127
中文關鍵詞: 造形設計特徵導向造形意象倒傳遞類神經網路
外文關鍵詞: shape design, feature-based modeling, neural network
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  • 近年來,市場競爭激烈,如何推出符合消費者喜好的產品往往被企業視為延續生命與拓展版圖的原動力。新產品是否成功的關鍵在於設計師的設計能力,過去設計師多憑著多年累積的經驗開發新產品,但這種黑箱式的設計方式並無法有效掌握消費者的喜好,以致於所設計出的產品必須面臨市場嚴酷的競爭與考核,無論對設計師或企業而言,無形中都是種風險。
    在本研究中,以手機的造形設計為例。首先,利用特徵導向的方法建立特徵架構,並建構出CAD原型,以此CAD原型衍生的造形,配合語意差異法,將消費者對造形的意象量化,並透過倒傳遞類神經網路,尋找出特徵參數與造形意象的關連。其次,建立一介於CAD軟體與消費者意象間的操作介面,提供設計師能快速掌握消費者對造形的認知,並經由啟動CAD軟體,能快速修改特徵參數值,以產生新的造形或進行細部設計。最後,可立即透過快速原型機製作出實體模型,以利後續設計的檢討。

    Recently, due to the keen competition of market, how to push a successful product fitting consumers’ desires has become the motivation for enterprises to keep their healthy growths. However, the key of a new successful product depends on industrial designers’ abilities. In the past, many designers relied on their experiences to design a new product, but they couldn’t grasp consumers’ desires effectively in this way. And it’s easy to turn into a risk for enterprises or designers.
    A feature-based modeling method for shape design is proposed in this article. In this study, we take mobile phone form design as an example to show the design procedures. Firstly, we use feature-based modeling to construct a feature framework and build 3D models. Then, semantic differential method (SD) is used to quantify the relationships between consumers’ image words and morphing prototypes. Furthermore, we apply back-propagation neural network (BPN) to establish the relationships between product form parameters and adjective image words. Secondly, a database between CAD software and consumers’ image words is built to provide designers for grasping consumers’ desires quickly. To penetrate this database, designers can start CAD software to modify the feature parameters to generate new shapes. Though mobile phone form design is taken as an example in this study, this method can also be used to develop other similar products.

    摘要……………………………………………………………Ⅰ Abstract………………………………………………………Ⅱ 誌謝……………………………………………………………Ⅲ 目錄……………………………………………………………Ⅳ 圖目錄…………………………………………………………Ⅷ 表目錄…………………………………………………………XⅢ 第一章 緒論 …………………………………………………1 1.1 研究動機…………………………………………………1 1.2 研究目的…………………………………………………2 1.3 研究架構與說明…………………………………………3 1.4 論文架構說明……………………………………………6 第二章 相關文獻探討 ………………………………………7 2.1 消費者導向設計…………………………………………7 2.1.1 品質機能展開…………………………………………7 2.1.2 感性工學………………………………………………8 2.2形態漸變相關研究………………………………………10 2.2.1 造形均化 ……………………………………………10 2.2.2 造形摻合 ……………………………………………11 2.2.3 特徵導向式形態漸變 ………………………………12 2.2.4 形態漸變現有技術與問題 …………………………13 2.3 類神經網路應用 ………………………………………14 2.4 造形意象相關研究 ……………………………………16 第三章 研究之理論架構……………………………………19 3.1 多變量分析理論 ………………………………………19 3.1.1 問卷調查之樣本數 …………………………………20 3.2 特徵導向式的建構理論 ………………………………21 3.2.1 特徵導向建模 ………………………………………21 3.2.2 曲線繪製 ……………………………………………21 3.3 語意差異法 ……………………………………………24 3.4 形態漸變理論 …………………………………………25 3.5 類神經網路 ……………………………………………27 3.5.1 倒傳遞類神經網路 …………………………………27 3.5.2 倒傳遞網路演算法 …………………………………28 3.5.2.1 學習演算法 ………………………………………28 3.5.2.2 回想演算法 ………………………………………31 第四章 研究步驟與方法……………………………………32 4.1 目標產品選定 …………………………………………33 4.2 產品資料蒐集 …………………………………………34 4.3 人因資料調查 …………………………………………34 4.4 萃取意象語彙 …………………………………………36 4.5 特徵拆解 ………………………………………………38 4.5.1 特徵要素架構 ………………………………………38 4.5.2 特徵參數關係 ………………………………………38 4.5.2.1 本體(body) ……………………………………38 4.5.2.2 螢幕(screen) …………………………………40 4.5.2.3 功能鍵(function key) ………………………41 4.5.2.4 數字鍵(number key) …………………………42 4.5.3 按鍵排列方式 ………………………………………43 4.5.3.1 功能鍵排列 ………………………………………43 4.5.3.2 數字鍵排列 ………………………………………47 4.5.4 按鍵造形法則 ………………………………………52 4.5.5 手機原型造形建立 …………………………………55 4.6 建立造形與語彙關連 …………………………………57 4.6.1 問卷調查 ……………………………………………58 4.6.2 問卷調查結果 ………………………………………58 4.6.3 類神經網路建立 ……………………………………60 4.6.4 按鍵對造形意象的影響 ……………………………67 4.6.4.1 不同排列方式 ……………………………………68 4.6.4.2 相同排列方式 ……………………………………69 第五章 系統程式建構及操作介面設計……………………70 5.1 程式架構說明 …………………………………………70 5.2 程式介面說明 …………………………………………71 5.2.1 登入程式畫面 ………………………………………71 5.2.2 造形資料庫畫面 ……………………………………72 5.2.2.1 語彙選取 …………………………………………72 5.2.2.2 造形輪廓 …………………………………………73 5.2.2.3 按鍵造形 …………………………………………73 5.2.2.4 按鍵排列 …………………………………………74 5.2.3 語彙造形查詢畫面 …………………………………75 5.2.4 特徵參數建議畫面 …………………………………76 5.3 案例說明 ………………………………………………76 第六章 結果與討論…………………………………………89 6.1 特徵拆解的限制 ………………………………………89 6.2 按鍵造形衍生的侷限 …………………………………91 6.3 按鍵排列方式的差異 …………………………………91 第七章 結論與建議…………………………………………93 7.1 研究貢獻與成果 ………………………………………93 7.2 後續研究與建議 ………………………………………93 參考文獻 ……………………………………………………95 附 錄 ………………………………………………………100

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    下載圖示 校內:2004-07-07公開
    校外:2004-07-07公開
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