家族DNA造型设计方法发展对汽车设计的挑战外文翻译资料

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2014年9月TWENTE大学工程与产品设计教育国际研讨会4，5

家族DNA造型设计方法发展对汽车设计的挑战

Shahriman ZAINAL ABIDIN1,2, Azlan OTHMAN1, Zafruddin SHAMSUDDIN1, Zaidy SAMSUDIN1 and Halim HASSAN1 1Styling Department, Engineering Division, Perusahaan Otomobil Nasional Sdn Bhd (Proton), Malaysia 2Industrial Design Department, Universiti Teknologi MARA (UiTM), Malaysia

摘要

本文讨论了 “家族DNA造型”的发展给汽车设计带来的挑战。在现有的理论体系中，家族DNA造型的概念是比较模糊的。现在，许多汽车企业都着重于建立一个具有自己特色的家族DNA造型，并以此作为一个后期设计的参考依据，来确定品牌的设计理念和风格。现有两个家族DNA造型的设计方法，一个是算法的方法，另一种是人工的方法。算法的方法近似于遗传算法（GA）。遗传算法是一种以技术为导向的工程分析方法，它是从计算的方法进化而来的，每一个特征都是由一些被称为染色体的编码形式组成的，这些染色体变异成为新的类别。不同于遗传算法，人工方法也就是人类视觉互动（HVI）。HVI是指通过设计师根据现有产品特性的设计实现，是一个基于用户驱动的人与产品的设计研究。无论是在学术界或是汽车行业，都期待通过这两种方法，来确定的品牌的性格特征和相对家族DNA造型，用于发展后续产品使其更加具有吸引力，并将家族DNA造型作为统一的参考点。

关键词：算法，汽车设计，人工方法，设计方法，家族DNA造型

1引言

近年来，家族DNA造型研究已成为汽车设计的重要内容。但是在任何词典中都不能找到关于家族DNA造型的明确定义。在这里，一个家族DNA造型被定义为一种分子，不同于生物中的DNA，它是编码在产品的造型形态或产品使用方式的遗传指令。尽管汽车设计被看作是一个充满创新和具有挑战性的学科，它依然可以分为技术驱动和用户驱动两个产品方向[ 1 ]。对汽车家族DNA造型的研究多集中在设计师在设计过程中的观察[ 2 ]。这是因为设计师在产品外观设计的过程中，视觉观察对新产品产生美学吸引力起着重要的作用[ 3 ]。因为美学常见于艺术领域，它满足以下几个方向：判断、态度、认识、情感、价值[ 4 ]。然而，造型设计中最重要的部分是在概念设计，需要有一个匹配的技术限制来确定基本方向，以功能结构为原则，寻找解决方案，结合公司设计理念的元素，并做出与技术匹配且符合人体工程学的标准与设计[ 5 ]。在汽车设计领域常见的做法包括：（1）创意绘制：创造视觉吸引力的设计[ 3 ]；（2）建立识别：品牌和身份的确立[ 6 ]；（3）创造象征意义：例如，隐喻或仿生形式[ 7 ]。

2 家族DNA造型的问题

2.1基因结构

DNA的基本元素是基因组。在设计中，基因组是家族DNA造型具体形态的表现。在定义上，DNA是含有基因的染色体的单倍体集合。 [ 8 ]。在遗传学的角度来看，该术语是指全套染色体以及所有生物体的遗传性状。它包含了建立和维持生命形式所需的所有染色体。家族DNA造型设计研究主要探讨设计序列、组成元素、发展演化和理念确立。[ 2 ]。设计本质上是主观的，有一个问题：设计师如何才能为汽车设计确立家族DNA造型的特征？大多数的探索性研究进行的实验和数据分析依赖于语法（结构）编码和模式。由于研究结果可能充满不确定性，研究人员总是争论他们应该在哪些方面展开研究。

2.2语境

大多数的家族DNA造型研究都是通过自然资源或人工智能信息。然而，研究的重点往往在于研究的对象。大多数汽车制造商主要着眼于品牌形象和身份感营造（例如沃尔沃，大众，奔驰，宝马，路虎等）。他们在每个生产中保持部分造型元素的一致。而一些汽车制造商模仿这些知名品牌车辆的比例结构以及造型元素与他们相竞争。这似乎是更多的市场驱动，以确保汽车适销对路。

通常，在市场营销的背景下，家族DNA造型设计已被使用的汽车制造商作为战略工具，以建立品牌形象和身份。其中：（1）图标，标志，符号（例如迷你），（2）对象和工艺品（例如通用汽车），（3）装饰与建筑（例如沃尔沃），（4）艺术、装饰、文化、服装（例如Alfa Romeo）、和（5）自然资源（例如，大众新甲壳虫）。例如，在公司品牌的发展方面，沃尔沃声称他们设计的汽车融入了斯堪的纳维亚元素 [ 6 ]。这不知何故唤起了汽车和制造商之间的汽车家族DNA造型的情感因素。

2.3情感因素

由于汽车设计是在用户驱动产品和技术驱动产品的参数之间进行平衡和定位的，所以情感领域的成长等情感因素不容忽视。情感因素包括：用户反映产品偏好的态度、情绪和感受[ 4 ]。情感因素中存在多个域阶段。这包括接收，响应，评价，组织和表征域[ 9 ]。然而，由于设计本质上是主观的，设计总是被看作是个人化的。因此，不同设计师在设计形式上所采用的策略与组织方式不同。从这个方面，我们可以看出，设计可以解决问题（解决问题的过程中考虑设计活动作为一种被定义和解决问题）、规范（规范性理由的行动是基于价值判断，确定理念、态度或行为方面的知识，规范美学或道德问题）、综合分析（综合分析被认为是一个复合的活动，因为它涉及到探索、发现和设计解决方案，这些解决方案的集合）、反射（它的特点是通过材料的基本结构看设计，发现之间的互动对话和解释学反思）解释学（解释学的设计模型是基于解释和直觉感受的过程。通过设计师内在的知识，过去的经验和当时的假设，并将材料灵活的运用到产品当中。）在目前的设计实践中，识别家族DNA造型的方法有算法和人工两种方法。

3 算法方法和人工方法的案例

3.1算法方法-遗传算法（技术驱动）

遗传算法是人工智能领域的一种进化算法。使用计算机技术是常见的发现和建立规则的解决方案。现有的研究大多侧重于利用遗传算法开发品牌形象和汽车的身份感。所使用的仪器依赖于计算机技术。例如，长安奔奔研究（图1）试图通过捕捉手段综合品牌元素通过特征线来自设计师的经验[ 10 ]。他们探索家族DNA造型通过互动生成设计方法建立汽车造型品牌元素。

图1：遗传算法[ 10 ]

此外，在汽车造型和品牌语义的理解，通过造型品牌元素，他们调查规律产生的结果特征线和品牌形象。在他们的研究中，他们声称造型品牌特征线已成功应用于长安新奔奔设计实践。他们的实验基于Takagi的遗传算法理论[ 11 ]，横向轮廓特征线的交互生成设计包括编码初始种群、设置阈值、设计算子、交互生成和评价四个步骤。然而，没有具体的证据表明，在基因组结构的遗传算法可以匹配的审美质量的形式与用户感知设计。这与人工方法不同。

3.2人工方法-人类视觉交互（用户驱动）

人工方法是设计师独具创造反映自然资源作为灵感来源的方式。许多研究方法的情感要素研究。一些汽车设计的经验模型已被用来适应人类的喜好。根据Hiort af Ornauml; [ 12 ]，其中（1）感性工程，（2）产品情感的基本模型，（3）产品的经验框架，（4）情感设计框架，（5）快乐的框架，（6）用户体验模型。

图2:人类视觉交互[ 9 ]

图2提供了句法（结构设计实例建立）推理，包括相关的设计格式，和审美器官形态的实体，例如沃尔沃V70造型形态元素。 [ 9 ]它可以通过：1）优越的格式塔由形式的实体和最高层次的造型元素达成产品家族DNA造型的设计体现；2）形态特征：重要的形式元素是一条贯穿车身由前灯一直延伸至尾灯的特征线条；3）一个特征曲线作为一种形式成分分布在车身：门把手、前灯和格栅，还有其他位置；4）品牌特征：沃尔沃品牌特色鲜明的斜横梁格栅是一品牌特征的典型例子，符号对于沃尔沃品牌，多年来也在不断的变化。 [ 13 ]。句法模式嵌入和语义（意义承载）的基础上揭示了共同语言。

4讨论

4.1造型策略的挑战：结构化与应急方法

在本文中，我们可以看到使用算法方法和手动方法的形式体现的策略是不同的。算法方法的结构是在一种形式已经开发的范围内解决问题，规范性和综合分析。同时，对于人工的方法，它是紧急的，似乎更多的反射和解释学。主要的挑战是，通过算法匹配的形式的审美质量。最近，感性工学的研究（KE）试图探讨这类的知识。KE专注于产品属性及其与情感意义的关系[ 14 ]。KE研究方法，试图建立一个模型。KE系统已被应用在研究和汽车行业，作为一个数值工具来定义情感响应的设计特点。然而，从研究中得出的成功结果似乎只局限于日本设计市场。不能一概而论，因为其他国家KE的使用还涉及到文化（即民族和人口）的差异。一个例子是马自达品牌在日本是成功的，但在美国的销售却没有收到类似的反馈。毕竟，这方面的努力是一个尝试识别字符特征的家族DNA造型的汽车设计。

4.2家族DNA造型的汽车设计相关（Proton Preveacute;为例）

为了研究家族DNA造型对于品牌形象和身份的确立的作用，我们已经在Proton Preveacute;的30个设计师中进行了研究。目的是找出设计师在设计汽车时最感兴趣的元素。Proton Preveacute;已被选定为研究案例。如果我们看看Proton Preveacute;设计师的热门选择，设计师通过当地自然资源利用马来亚虎隐喻给予有前途的特性造型作为汽车设计的特点（见图3）。马来亚虎（Panthera tigris jacksoni）是一个亚种，栖息于马来半岛南部和中部地区。在这里，它通过选定的项目的语义属性显示了形状元素与形状字符性状呈正相关。

研究表明，这是在设计的规范性和反思性战略思维方式的形式特征与汽车家族DNA造型的理解。家族DNA造型的字符特征是选择性嵌入在某些焦点区域。作为一种隐喻形式，通过线和曲率作为方向力等，作为一种隐喻的形式。大多数Proton Preveacute;设计师认为，使用的算法方法和人工方法对于汽车设计是同样重要的。对于他们来说，它可以产生一个家族DNA造型为设计提供参考。其他策略的推理，如问题解决和综合分析，使用算法的方法可以提供变化的结果。解释学是另一种方式，建立独特的家族DNA造型，因为它涉及到个别设计师的解释和直观的过程。

接下来的问题可以探讨的感知质量，如公众感知，视觉识别和企业品牌的有效影响。这可以提供优势的家族DNA造型设计方法在工业和教育的研究。

图3：形式要素与形状特征、项目-自然资源、形式语言功能

4.3 家族DNA造型设计方法在教育研究中的优势

由于家族DNA造型在许多汽车行业已成为重要的设计因素，高等院校或设计学校应考虑这一部分的特殊课程的教育。这可以通过设置一个适当的参数的设计课程学习该领域的知识，通过造型元素产生的心理作用（认知），延伸到的感情或情感领域（情感）和手动或物理技能（精神运动）[ 15 ]。课程应强调对家族DNA的理解，作为一种分子，编码在物理形式或产品中使用的遗传指令。通过这样做，学生的设计思维，如创造性，批判性和分析的推理能力可以增加。同时，学生的设计更具前景，同时兼顾用户和技术要求。

对于行业，专注于汽车的家族DNA造型总是与建立“艺术状态”的原因，特别是当它涉及到品牌形象和公司身份的营造。学术和工业的家族DNA造型的研究应解决的遗传结构和情感因素的问题。现在，面临的挑战是如何创建汽车的性格特征，可以在每一个车型中保持一致。此外，通过建立汽车的独特性的基本事实，也可以使组织或行业出现自己的独创性。

5结论

本文得出一个主要结论，家族DNA造型在确定品牌形象和身份的汽车和组织是至关重要的。尽管算法-遗传算法（技术驱动）和人工方式-视觉互动（用户驱动的）都能够找到解决方案。然而，对于这两种方法，无论是在学术界或汽车企业，似乎期待更确定的性格特征和相对完善的家族DNA造型分子，用于形成和发展汽车的美学吸引力，并可以此作为统一的参考点。

在未来的研究中，这两种方法强调的复杂性和解决影响成功的设计结果，如质量、成本因素、时间和能力相结合，可能会在品牌形象和身份感的形成创造更好的解决方案；并验证可以扩展到一个较高的层面。家族DNA造型的确立可以提供一个结构化的方法来分析价值为基础的设计，而进一步开展家族DNA造型设计方法的汽车设计。

参考文献

[1] Ulrich, K. T. and Eppinger S. D. Product Design and Development (3rd ed.), 2003 (McGraw-Hill, New York).

[2] Mitchell,W.J., Borroni-Bird, C.E. and Burns, L.D. Reinventing the automobile. Personal urban mobility for the 21st century, 2010 (Cambridge, MA: MIT Press).

[3] Tovey, M. Styling and design: intuition and analysis in industrial design. Design Studies, 18(1), 1997, 5-31.

[4] Hekkert, P. Design aesthetics: principles of pleasure in design. Psychology Science, Volume 48, 2006 (2), p. 157-172.

[5] Pahl,

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