工业造型设计课件

概

論

原始器物的造型湖北出土的鑽孔石鏟

陶器

1、概論現代產品造型工匠手工生產

1、概論社會局部的家庭領域生產領域1、概論公共環境領域視覺傳遞造型設計1、概論1、概論

工業造型設計是現代工業產品設計的一種現代設計方法，是工程技術與美學藝術相結合的一門新學科。1.1工業造型的概念及術語

廣義地講，“造型”是創造物體形象的手段。“藝術”是指賦有創造性的方式方法或指形狀獨特而美觀的東西。“造型”的含義不僅表達創造器物的形狀，而且成為滿足器物功能，表現器物形體、色彩、質感等技術處理與技術創造的綜合概念。“工業造型設計”不僅包括解決產品獲得形狀獨特而美觀的外觀品質問題，而且還包含產品開發創造。1.1工業造型的概念及術語

將與產品造型有關的功能、結構、材料、工藝、視覺傳遞、宜人性、市場關係等方面，進行綜合的創造性設計，而獲得人－機－環境協調統一，使產品符合時代要求的技術創造性活動。工業造型設計定義1.1工業造型的概念及術語工業產品設計工業造型設計包含：視覺傳遞設計環境設計1.2在現代設計中的地位與作用①工業造型設計具有較強的經濟功能。工業產品的物質功能主要是其技術性能所表現的功能。1.2在現代設計中的地位與作用②美化了人們的生活與生產環境1.2在現代設計中的地位與作用③工業造型設計能迅速、真實地表現社會的物質文明和反映時代精神。

工業造型設計是一個國家科學技術與文化藝術發展的綜合標誌之一。是表徵社會物質與精神文明的重要標準之一。1.2在現代設計中的地位與作用④工業造型設計對於一些款式陳舊的老產品也有加速變革的積極作用。CA6136車床1.3工業造型設計的組成要素

首先，必須有先進的科學技術、結構、材料、工藝等物質條件才能實現產品的功能目的，達到性能可靠，技術先進，使用方便宜人和經濟合理的要求。1.3工業造型設計的組成要素

其次，具有美的形象的產品，必須應用美學形式法則，形態構成法則和色彩功能與配置等美學原理去表現產品的物質和精神功能。1.3工業造型設計的組成要素1.3.1功能基礎1.3.2物質技術基礎1.3.3美學基礎1.3.1功能基礎功能範圍

功能基礎是指產品特定的技術功能，它是工業產品主要目的，是產品最基本的使用要求。工作精度可靠性與有效度宜人性1.3.1功能基礎功能範圍：即產品的應用範圍*一般產品都按一定的功能範圍構成系列產品；*系列產品按使用的工藝特點分成大類別；*按同一類別可能完成的工藝範圍，分成由小到大的工作區間；1.3.1功能基礎工作精度*是標誌同種產品品質性能的高低；*反映內部品質的主要技術指標，是體現功能的主要因素；*它是產品功能品質的核心內容；1.3.1功能基礎可靠性與有效度*可靠性是表示機電產品的功能在時間上的穩定程度。可靠度：產品在規定的條件下和預期的時間內完成規定功能的概率。*有效度是指可維修產品在某特定的時間內維持其功能的概率。1.3.1功能基礎宜人性*產品的功能特點是通過人的使用體現出來的，因而使用操作的舒適、安全、省力和高效等一系列問題都反映出產品結構是否合理，與造型是否適宜。1.3.2物質技術基礎結構

產品的功能是靠物質技術條件來具體實現，產品的造型表現依賴於物質技術條件來實現。材料工藝經濟性1.3.2物質技術基礎結構*結構方式是實現產品功能的具體手段，是實現產品功能的核心因素；*產品的高性能、多功用是依靠科學合理的結構方式來實現；1.3.2物質技術基礎材料*是造型必不可少的物質條件，是表現功能、體現結構的基本條件；1.3.2物質技術基礎工藝*是實現結構、完成造型的基礎條件之一。1.3.2物質技術基礎經濟性*是指實現產品造型的生產成本；*是最充分、最全面衡量產品造型的綜合性指標；1.3.3美學基礎

造型設計中必須在表現功能的前提下，在合理選用材料，工藝等物質技術條件的同時，充分地把美學藝術內容和處理手法融合在整個造型的形體美、線型美、色彩美、材質美。*美學原則*形體構成*色彩*裝飾與面飾1.3.3美學基礎美學原則*比例與尺度；*均衡與穩定；*統一與變化；1.3.3美學基礎形體構成*是依據點、線、面、體等基本造型幾何要素，按照一定的構成方式、原則及規律，進行二維或三維的構成來實現；1.3.3美學基礎色彩*造型美必須依附於形體的色彩來美化。色彩的功能、色彩對人的心理和生理作用及色彩的配置規律和原則，是實現造型美的必不可少的因素；1.3.3美學基礎裝飾與面飾*是實現物質功能和表現精神功能的因素之一*是進一步提高產品藝術效果的手段；*功能基礎是產品造型的主要因素，它在機電產品造型的結構設計和形態設計中居主要地位，起主導和決定性作用；*功能是決定造型的關鍵，而物質技術條件是實現功能的基礎，沒有物質技術條件和工藝條件來保證，就不會體現出良好的功能；1.3工業造型設計的組成要素*單純強調功能，忽视造型形象美的探求，又不能满足现代人对现代产品的时代审美要求；美學基礎是造型設計表現的中心內容。*功能基礎體現造型物的實用性；物質基礎體現造型物的科學性；美術基礎體現造型物的藝術性。實用性藝術性＋→精神功能實用性科學性＋→物質功能科學性藝術性＋→時代性1.3工業造型設計的組成要素1.4工業造型設計的原則與特徵工業造型設計的原則：*實用*經濟*美觀*創新1.4工業造型設計的原則與特徵是造型設計首先達到的基本要求；是评定产品工业造型的技术性能、反映产品功能美的综合指标；實用性的主要體現：實現功能目的、使產品性能穩定可靠；技術先進、使用方便、安全宜人和適應環境；*實用1.4工業造型設計的原則與特徵指產品造型的經濟性，即製造過程中使用最少的財力、物力、人力和時間而得到最大的經濟效益。經濟性的主要體現：使產品在滿足實用性和審美性的前提下，達到可靠性和使用壽命的預期要求，做到“經濟實惠、物美價廉”*經濟1.4工業造型設計的原則與特徵是造型設計表現精神功能的主要方面。美觀的主要體現：在體現實用、經濟的前提下，使產品塑造出完美、生動、和諧的藝術形象，滿足時代的審美要求，體現社會的精神文明和物質文明。*美觀1.4工業造型設計的原則與特徵

只有追求藝術造型的“新意”和“獨創性”才能創造出具有獨特藝術風格和新穎有魅力的產品造型，滿足人們隨時代進步而不斷發展和提高的審美情趣，成為具有時代感的現代產品。*創新1.4工業造型設計的原則與特徵10種美特徵1、顯示使用功能先進與可靠的現代科學技術的功能美2、反映大工業自動化生產及科學性的嚴格和精確美3、體現先進加工方法與手段的工藝美4、符合標準化、通用化、系列化的規整美5、表現符合“人機工程學”的舒適美1.4工業造型設計的原則與特徵6、標誌力學、材料學新成就的結構美特徵7、合乎最新數理邏輯理論的比例尺度美8、應用最新物質材料的材質美與色彩美9、表現最新形態構成原理的形態美10、表現審美新觀念的單純和諧美1.5工業造型設計,工程設計的關係著重於產品的功能原理，實現功能的結構設計和實現結構的工藝設計等一系列以邏輯思維與技術規範為標準的技術性檔。工程設計美術設計著重運用藝術法則和個人審美觀念的表現，著重於形式美的表現與技巧表現，主要進行形象思維的純藝術性設計。1.5工業造型設計,工程設計的關係

在產品的設計中必須應用工程設計的有關知識、技術，合理地解決產品造型形態藝術表現的有關技術問題。工業造型設計

又必須應用藝術表現法則和造型設計構思原理，部分應用美術設計技能，共同為產品地造型設計服務。1.5工業造型設計,工程設計的關係功能設計技術指標，原理方案總體佈局、構思造型方案結構設計結構方案設計與造型有關地形態設計工藝設計工藝檔，裝備設計選擇面飾工藝操作設計操作顯示設計操作維修等空間設計、形態設計、人因工程設計維修設計裝配、保養安裝設計裝運、安裝細節設計安全、防護局部裝飾設計色彩設計外觀保護色彩塗裝工程設計造型設計3.1產品形態的特徵及類別

有形的物體都具有一定的形態規律，幾何形是構成形態的基礎形態。

產品造型的實質是依據一定的科學技術原理和美學原則實現產品的立體造型。3.1產品形態的特徵及類別

工業產品是具有三維空間的立體，它的造型是將功能、結構、等物質因素和藝術因素有機結合的空間形象。3.1產品形態的特徵及類別

大多數工業產品的形態是由簡單的幾何形體，採取不同的方式構成。3.1產品形態的特徵及類別工業產品形態類別有以下典型形式：1、具象形態2、模擬形態3、象徵形態4、抽象形態3.1產品形態的特徵及類別1、具象形態

以自然形態為素材，對自然形態進行模仿而形成的一種造型形態。3.1產品形態的特徵及類別

以自然形態為模仿對象，但又不真實的完全模擬，而僅在某些形態的表現上體現某些自然形態的特點，以達到某種功能的需求。2、模擬形態3.1產品形態的特徵及類別3、象徵形態

以自然形態為基礎，但經過藝術的提煉與加工，經過誇張，變形等藝術處理的昇華，使之即有自然形的某些特徵，但又不是自然形的真實表現。3.1產品形態的特徵及類別

以自然規律和運動為基礎，以形態要素點、線、面的運動與演變而形成的多種多樣的幾何形態，這類形態即具體但不具象，即有規律也可無規律。4、抽象形態3.1產品形態的特徵及類別4、抽象形態工業時代的“維納斯”

3.2形態要素及感知

不論何種形態，都是視覺能感受到的形體輪廓，將這些形體經過分解和概括，到達一定的限度，就是形態要素。3.2形態要素及感知

基本的形態要素是由點、線、面、體構成。平面＝線＋肯定而實在的形立體＝面形態＋空間厚度線、面＝點按不同運動規律產生千變萬化的造型……3.2形態要素及感知1、點表示位置所在。存於兩線相交處。

理想形態是圓形，也可以是自然形，其特徵與形態無關，決定於面積大小。3.2形態要素及感知1、點

具有高度集中的感覺，極易起到引導視線，集中視線於此點的視覺作用。3.2形態要素及感知1、點

同一空間不同位置的點與點之間會產生心理上的不同感覺，點的運動，點的分散與密集，可以構成線和麵的一些特徵。3.2形態要素及感知1、點

單獨的點不具有突出的性格，點的運動和不同方式的組合能構成靜態的線和形，也能構成有動感的線和形，使人產生不同的視覺效果。3.2形態要素及感知2、線點的移動軌跡。兩面相交的公共線。

線的性格主要取決於點的運動因素而確定。點的運動因素主要為方向、速度和速度的穩定性。3.2形態要素及感知2、線函數曲線具有漸變、連貫、流暢的特點，並按一定規律變化與發展。任意曲線自由而富有個性之曲線。3.2形態要素及感知2、線水平線起始、平靜、穩定、統一、莊重垂直線莊重嚴肅、堅固沉重、挺拔向上奔放上升、散射突破、不安定斜線曲線折線跳越的動感，富於變化輕鬆、柔和、優雅、流動3.2形態要素及感知3、面

線移動的軌跡。

以不同形狀的線作為母線，以特定的方式或沿特定的導線移動，構成不同性質的面。主要有平面、折面和曲面。3.2形態要素及感知3、面3.2形態要素及感知3、面平面圖形的感知特性3.2形態要素及感知3、面平面圖形的感知特性3.2形態要素及感知4、體

線、面的移動與組合。

有封閉狀和非封閉狀，封閉狀的體稱為形體，非封閉的體稱為空間3.2形態要素及感知4、體

不同形式的母線沿上下兩個不同面的封閉導線移動而形成的體。3.2形態要素及感知4、體

封閉的幾何形面繞回轉軸線旋轉而構成的旋轉體。3.3形的感覺誤差與矯正

人們對形態的視覺感往往會發生“錯覺”。普遍性、共同性的視覺錯誤，是共同的生理特徵。

把形狀、尺度及色彩等有關的錯覺稱為視覺誤差，即視錯覺。3.3形的感覺誤差與矯正視錯覺產生的原因有兩個：人生理特徵所致，即與眼的視覺通道有關。心理的知覺所致。3.3形的感覺誤差與矯正造型設計中常見的視覺誤差形式：①透視錯覺②光滲錯覺④變形錯覺③對比錯覺⑤分割錯覺⑥高低錯覺3.3形的感覺誤差與矯正

人們觀察物體時，在透視規律的作用下，由於人所處的觀察點位置不同，有時會使得物體的形體和尺寸發生某些變化，而實際是一種錯覺。①透視錯覺3.3形的感覺誤差與矯正①透視錯覺3.3形的感覺誤差與矯正①透視錯覺3.3形的感覺誤差與矯正①透視錯覺

設計時應充分估計造型物在使用環境中主要觀察點上產生的透視變化，對可能出現的尺寸變化預先進行矯正和調整。大型立式落地鏜床3.3形的感覺誤差與矯正

當物體形狀和尺寸大小相同時，在深色背景下的淺色物體的輪廓，比在淺色背景下的深色物體的輪廓感覺要大一些。②光滲錯覺3.3形的感覺誤差與矯正②光滲錯覺在深色背景下的淺色物體的輪廓感覺要大一些3.3形的感覺誤差與矯正②光滲錯覺機器上相同尺寸的蓋板、手輪、操縱盤

造型中，若以使較大形體感覺變小一些，可採用較大形體為深色的處理方法。3.3形的感覺誤差與矯正

指同樣尺寸大小的物體或圖形，在不同環境中，由於與環境圖形的對比關係不同，使人會感覺它的大小有所不同。③對比錯覺3.3形的感覺誤差與矯正③對比錯覺廖勒－萊亞錯覺3.3形的感覺誤差與矯正③對比錯覺愛賓豪斯錯覺3.3形的感覺誤差與矯正③對比錯覺3.3形的感覺誤差與矯正③對比錯覺

在造型中凡要求圖形面積的視感相等時，應注意環境圖形對它的影響。3.3形的感覺誤差與矯正

指圖形或線形在不同狀況的圖形為背景影響下，該圖形或線形在視覺上產生的變形。④變形錯覺3.3形的感覺誤差與矯正④變形錯覺3.3形的感覺誤差與矯正④變形錯覺厄任斯錯覺奧比生錯覺3.3形的感覺誤差與矯正④變形錯覺

變形錯覺的產生主要是圖形或線形受周圍線形和圖形的動勢變化產生干擾而使視覺上產生了錯誤。立式銑床銑削頭鋼板平直3.3形的感覺誤差與矯正

指圖形或線段受其他線段的分割時，其線形的方位和麵積的尺度感所產生的視覺誤差。⑤分割錯覺3.3形的感覺誤差與矯正⑤分割錯覺3.3形的感覺誤差與矯正⑤分割錯覺3.3形的感覺誤差與矯正⑤分割錯覺機床形態長而高聳不穩定感3.3形的感覺誤差與矯正

指人們對等長的豎向尺寸和橫向尺寸在觀察時，總感覺豎向要比橫向長的一種錯覺。⑥高低錯覺3.3形的感覺誤差與矯正⑥高低錯覺可略將BC’邊加長一點，使AB:BC=14:153.4形態的構成與變化法則

合理地有創新性地把多個單一形體組合起來，構成形狀獨特而美觀的造型。

產品形態的構成歸結起來是一個佔有三維空間的立體構成，是用新穎而恰當的形體去容納一定技術功能結構的單一體，再將多個單一形體按一定的構成規律和方法，有機地組織在一起而構成產品的整體形象。核心問題3.4.1形態構成的普遍法則1、形體組合2、形體與空間的組合3、形體的過渡3.4.1形態構成的普遍法則1、形體組合

按形體之間組合的性質和形式分為以下基本組合形式：1)堆砌組合2)接觸組合3)連續組合4)漸變組合5)貼加組合6)鑲嵌組合7)貫穿組合3.4.1形態構成的普遍法則1)堆砌組合

形體由下而上逐個平穩地堆放在一起構成一定形狀。1、形體組合3.4.1形態構成的普遍法則

形體的線、面在垂直方向相互結合的組合。2)接觸組合1、形體組合3.4.1形態構成的普遍法則相同形體在某一方向的重複相接的組合。3)連續組合1、形體組合3.4.1形態構成的普遍法則

按一定規律減少或增大形體的某一幾何量的連續組合。4)漸變組合

具有動勢感，且形體的過渡作用明顯。1、形體組合3.4.1形態構成的普遍法則

在較大形體的側壁上懸空的貼附較小形體的組合。5)貼加組合1、形體組合3.4.1形態構成的普遍法則

一個形體的一部分嵌入另一個形體的某部分之中的一種組合。6)鑲嵌組合1、形體組合3.4.1形態構成的普遍法則

一個形體的一部分通過另一個形體內部構成的一種組合。7)貫穿組合1、形體組合3.4.1形態構成的普遍法則2、形體與空間的組合

不封閉的形態稱為空間，形體與空間在構成立體形態時有以下的組合方式：1)貼合(凸起)2)內含(凹下)3.4.1形態構成的普遍法則2、形體與空間的組合1)貼合(凸起):在一個大的形體上附加一個較小的空間，外部形成凸出狀的組合。3.4.1形態構成的普遍法則2、形體與空間的組合2)內含(凹下)：一個形體內包含一個非封閉的形體，形成大形體上缺少這部分空間的組合。3.4.1形態構成的普遍法則3、形體的過渡

立體構成中，形體與形體之間要求以緩和漸變的方式，由一種形體轉換到另一個形體，使其銜接密切、轉變自然、體感協調。3.4.2產品造型形態的變化方法

造型的形態不是設計者的主觀設想，既要按產品的功能原理、工藝要求和結構方法來確定造型形式，又要按其使用環境、維修方便性、操作方便性的人機關系和造型的美來確定其外觀形態。3.4.2產品造型形態的變化方法

對於功能原理、結構工藝等造型因素不可能有較大變化，重點是改變產品外觀形態的造型設計，找出造型形態變化的多種方案尤為重要。3.4.2產品造型形態的變化方法顯微鏡3.4.2產品造型形態的變化方法1)基本結構單元的不同組合使產品產生造型變化2)功能決定造型的變化3)幾何形體排列組合對造型形態的影響4)造型參數對造型形態的影響3.4.2產品造型形態的變化方法1)基本結構單元的不同組合使產品產生造型變化基本結構單元是指構成產品的主要構成部分。汽車和工程車的主要單元是：發動機、駕駛室、客貨空間、車輪。3.4.2產品造型形態的變化方法1)基本結構單元的不同組合使產品產生造型變化3.4.2產品造型形態的變化方法1)基本結構單元的不同組合使產品產生造型變化3.4.2產品造型形態的變化方法2)功能決定造型的變化

功能要求的不同，實現功能的表面結構位置與排列不同，形成不同的造型形態。

以設計立式鏜銑床為例:

其主軸旋轉運動和三個座標的走刀運動是基本功能要求，3個座標移動的結構採用導軌方式。3.4.2

產品造型形態的變化方法2)功能決定造型的變化小型機床的佈局3.4.2產品造型形態的變化方法2)功能決定造型的變化大型機床的佈局3.4.2產品造型形態的變化方法2)功能決定造型的變化補充佈局形式3.4.2產品造型形態的變化方法3)幾何形體排列組合對造型形態的影響

功能面相同而包含功能面的幾何形體排列組合不同，產生不同的造型形態。

以設計立式鏜銑床(上例中f形式)為例，進一步變換X、Y、Z3個運動的結構方向與幾何形體及運動的不同排列組合。3.4.2產品造型形態的變化方法3)幾何形體排列組合對造型形態的影響3.4.2產品造型形態的變化方法4)造型參數對造型形態的影響①造型單元的形態性質與排列②造型單元的幾何形狀與尺寸③造型單元形態的分解與綜合④造型單元的材料即工藝改變3.4.2產品造型形態的變化方法4)造型參數對造型形態的影響①造型單元的形態性質與排列

造型中保證實現某種功能的功能表面不變，連接功能表面的形態可以選取不同形態性質的單元實現。

3.4.2產品造型形態的變化方法4)造型參數對造型形態的影響叉形連接杆件3.4.2產品造型形態的變化方法4)造型參數對造型形態的影響叉形連接杆件3.4.2產品造型形態的變化方法4)造型參數對造型形態的影響②造型單元的幾何形狀與尺寸

在保證基本功能不變的情況下，改變造型單元的形狀和尺寸大小，是產品造型中常用的形態變化方法。

3.4.2產品造型形態的變化方法4)造型參數對造型形態的影響②造型單元的幾何形狀與尺寸車頭造型式樣3.4.2產品造型形態的變化方法4)造型參數對造型形態的影響③造型單元形態的分解與綜合

是指在保持基本形態不變的情況下，造型形態可以將一個整體分解成多個子形態，也可以由多個子形態合併成一個整體形態。

3.4.2產品造型形態的變化方法4)造型參數對造型形態的影響③造型單元形態的分解與綜合3.4.2產品造型形態的變化方法4)造型參數對造型形態的影響④造型單元的材料即工藝改變

在滿足造型基本功能的前提下，由於所用材料的不同，材料的加工工藝和成型特點不同，因而使造型形態產生變化。

3.4.2產品造型形態的變化方法4)造型參數對造型形態的影響④造型單元的材料即工藝改變3.4.3形態的分割變化

造型設計中，為增強造型的變化，適應功能、結構、工藝要求，按不同的造型對象，可以進行線分割、面分割和體分割。線分割：確定線段的數比關係。面分割：將造型立面以一定的數比關係獲得不同的面積區劃，使之在結構線型、色彩面積或位置安排等方面獲得數比美。體分割：從三維空間尺度，綜合實現立體的局部分割而獲得造型形體美。3.4.3形態的分割變化1)特徵矩形面的分割

按一定的、簡便的幾何作圖，獲得特徵矩形內部分割後仍為特徵矩形的組合，從而保持了一定的數比規律，使分割後的立面仍獲得造型要求的比率美及結構要求。3.4.3形態的分割變化1)特徵矩形面的分割①正方形的分割演變④F矩形的分割演變③φ(黃金分割率)矩形的分割演變②矩形的分割演變3.4.3形態的分割變化①正方形的分割演變

正方向具有穩定的空間感，但形態比較呆板，運用時往往將其內部進行分割，劃分為其他各種具有特徵比例的矩形。3.4.3形態的分割變化①正方形的分割演變3.4.3形態的分割變化①正方形的分割演變3.4.3形態的分割變化②矩形的分割演變

矩形的生成3.4.3形態的分割變化②矩形的分割演變3.4.3形態的分割變化②矩形的分割演變3.4.3形態的分割變化②矩形的分割演變3.4.3形態的分割變化③φ(黃金分割率)矩形的分割演變φ矩形的生成3.4.3形態的分割變化③φ(黃金分割率)矩形的分割演變3.4.3形態的分割變化③φ(黃金分割率)矩形的分割演變3.4.3形態的分割變化③φ(黃金分割率)矩形的分割演變3.4.3形態的分割變化F矩形的生成④F矩形的分割演變3.4.3形態的分割變化④F矩形的分割演變3.4.3形態的分割變化④F矩形的分割演變3.4.3形態的分割變化④F矩形的分割演變3.4.3形態的分割變化1)特徵矩形面的分割下部用c,上部用2確定儀器櫃色彩分割線的位置3.4.3形態的分割變化2)體的分割

在單一形體上採用分割面對形體進行切割，使形體發生體面的轉換變化，從而增強形體構成藝術效果。

分割可用一個面或幾個面一次或多次地分割。3.4.3形態的分割變化2)體的分割體的修棱不用倒圓角3.5

形體的比例設計

是指產品某一局部和總體之間的勻稱關係①尺寸相似原理②相似從屬原理④相似混合原理③相似劃分原理⑤綜合比例原理比例設計採用的基本原理和方法：3.5形體的比例設計

選定產品某一關鍵尺寸為主要尺寸，將此尺寸採用黃金分割的方法，連續地找出黃金分割點，求得與該尺寸都具有黃金比率的一系列尺寸。①尺寸相似原理3.5形體的比例設計①尺寸相似原理

確定如圖機器的形體尺寸3.5形體的比例設計

利用矩形對角線平行或垂直時各矩形間必須具有比例相似而協調的特徵，以及由相同比例矩形所組合的圖形，其邊界尺寸之間都含有相同的比率關係。②相似從屬原理3.5形體的比例設計②相似從屬原理臥式鏜床的形體比例3.5形體的比例設計

依據特徵矩形可進行內部相似劃分為依據，應用“劃分”的方法，使造型的各局部和整體相互聯繫的關係表現為局部部分重複於整體的比例形式。③相似劃分原理3.5形體的比例設計③相似劃分原理電器控制櫃3.5形體的比例設計

既採用相似從屬因素又採用相似劃分因素來確定整體與局部之間的比例關係，使形體間的比例配合較為多樣化。④相似混合原理3.5形體的比例設計④相似混合原理3.5形體的比例設計

是依據特徵矩形內部可進行多種方式分割，分割後所得的圖形比率可以與原矩形比例一致，也可以劃分出其他的特徵矩形，雖然比率不統一，但具有內在的比率聯繫。⑤綜合比例原理3.5形體的比例設計⑤綜合比例原理普通車床3.5形體的比例設計還可以檢驗分析原有產品造型的比例關係。3.6線型設計

初步確定總體的幾何形體後，為達到造型生動，著手處理形體的邊界和結合面間的線型關係。線型選擇的原則：①適應人的生理和心理要求按線型知覺感選擇②適應產品的功能要求線型選擇與功能要求相適應③統一與變化相結合線型風格統一的基礎上求變化3.6線型設計①平行與垂直的線型排列②成組射線的排列③同族曲線的排列線型的組織方式：

造型設計中線型風格確定之後，應確定形體的線型組織方式：3.6線型設計①平行與垂直的線型排列

產品的輪廓線和結構線主要採用水準與垂直的方式。

線型要有一個主調，主調由產品的功能或運動部件的主要運動方向所決定。3.6線型設計

產品造型設計中，如果將造型物的部分輪廓和結構線按一組或多組射線的方式進行組織，造型形態則易獲得簡潔、剛直、穩定的視覺效果，又易達到線型生動、活波，具有動感的藝術效果。②成組射線的排列3.6線型設計②成組射線的排列3.6線型設計

產品造型設計中，如果將造型物的某些主要的線型，按同族曲線的排列方式組織，易獲得即圓潤、親切、流暢，又具有統一協調的視覺效果。③同族曲線的排列4.1概述“人－產品－環境”構成有機整體，這個綜合體的系統效用如何，是衡量產品好壞的重要指標。4.1概述工業產品造型設計不僅局限於造型的新穎美觀，色彩符合時代的審美觀，採用新材料、新結構等造型因素來表現產品的現代感。還應滿足人對產品的各種需要和環境需要，達到人們在使用這些產品時即舒適、高效，又有合理的介面關係。在產品造型設計中必須考慮到人機工程這個重要的造型因素。4.1.1造型設計中的宜人性因素解決人機之間功能的合理分配及介面形式。充分考慮到人的生理因素和心理因素。應使操作使用方便宜人、舒適安全。考慮工作環境的宜人性。人操作使用產品的工作空間的宜人性工作設備自身的宜人性因素工作環境的宜人性因素主要表現在：4.1.2工作空間及設備的宜人性設計原則與身體尺寸有關的設計與操作姿勢、肌力和操作動作有關的設計相關信號、顯示器和控制器的設計4.1.2工作空間及設備的宜人性設計原則與身體尺寸有關的設計(1)工作高度應適合操作者的身體尺寸及完成的工作類型。(2)座位結構應適合人的解剖生理特點。(3)應給身體的活動提供足夠的空間。(4)各種操作器應佈置在人體功能可能和便於實施的範圍內。(5)手把和手柄等操作件應適合手的功能及解剖生理特點。4.1.2工作空間及設備的宜人性設計原則與操作姿勢、肌力和操作動作有關的設計(1)身體的動作應自然，與身體姿勢和力的使用相協調。(2)操作者應能交替採用坐姿和立姿操作，儘量採用坐姿。(3)操縱力應在生理上所能滿足的範圍內。較高精度不應使用很大的肌力。(4)操作姿勢不應造成長時間的靜態肌肉緊張而引起疲勞。(5)操作動作之間應保持良好的平衡。(6)操作的幅度、強度、速度和節拍應相互協調。(7)必要時，可設置動作的引導圖形和符號。4.1.2工作空間及設備的宜人性設計原則相關信號、顯示器和控制器的設計(1/2)(1)信號和顯示器的種類和數量應符合資訊的特性(2)以能清晰、迅速而可靠地獲得資訊的位置來配置顯示器(3)信號和顯示器的種類和設計應保證清晰易辨(4)信號顯示的變化率和方向與資訊源變化率和方向一致(5)在長時間的監視類工作中，信號和顯示器的設計和佈置應避免超載和負載不足的情況出現4.1.2工作空間及設備的宜人性設計原則相關信號、顯示器和控制器的設計(2/2)(6)控制器的行程和操作阻力應根據控制任務、生物力學及人體測量數據進行選擇(7)控制操作、控制裝置和顯示資訊應相互適應(8)各種控制器的功能應易於辨別、避免混淆(9)在控制器數量較多時，以能確保安全，明確和迅速地施以控制操作來配置它們(10)關鍵的控制器應有誤操作保護裝置4.1.3工作環境的宜人性設計原則(1)工作場所的大小應適當(2)照明應為所需的活動提供最佳的視覺感受(3)對環境和工作設備選擇顏色時，應考慮到它們對亮度分佈、視野的結構及品質，以及安全的感受等因素的影響。4.2人機功效因素在產品設計過程中，很重要的一部分工作是合理解決操縱控制系統中人與機器之間關係的造型問題。4.2.1人的功能特點(1)對來自被控對象的資訊可能是接受器的作用，也可能是轉發器的作用(2)能對資訊進行分析並作出決定，產生命令的控制資訊(3)能夠觀察和監督系統的工作(4)可能是這種或那種命令的執行者，直接改變被控對象的活動人的功能4.2.1人的功能特點(1)非自動化生產系統

人控制外部能源，對機器的執行單元實現控制，系統的能量依賴於人控制作用的量，反應速度、力的大小。(2)高度自動化生產系統

人的作用已由肌肉能量的作用轉換為觀察、調整功能。人機的相互關係主要是資訊的交換作用。人機相互聯繫的性質和特點

不論何種控制系統，人都是以自身的心理特性來保證整個系統工作，從控制論的觀點來看，人是系統中最好的整合環節。人機資訊感受階段的特點比較1能感覺微小的刺激，絕對閥值低2感覺範圍有限3能觀察低頻率事件4抗干擾性低5能獲得和得出最初的資訊6識別圖形的能力強7能閱讀和接受口頭命令1沒有象人那樣低的感覺閥值2能在人不能感覺領域工作3程式控制，選擇反應4抗干擾性高5沒有直接的智力發現和選擇6識別圖形的能力弱7無學習能力，靈活性差人機資訊處理階段的特點比較1能識別和利用資訊，簡化複雜情景2有隨機應變的能力，利用不同方法達到相同目的3有創造能力、對尚未接觸的事物可誘發進入決策4計算能力弱，但能巧妙修改錯誤5具有歸納思維能力6能處理異常事件，適應性強，有一定的預測能力1無人的知覺常性，不能在不同空間和時間識別同一對象2無隨機應變能力3沒有創造性推理能力，只能作是與否的簡單決策4計算速度快，能精確重複計算結果，不能修改錯誤5能用程式理解特定事物6只能處理已知的事情，適應性弱，沒有預測能力人機操作反應階段的特點比較1相對高的反映潛伏期(最小值200ms)2超精密重複操作差，可靠性低3能從經驗中發現規律，根據經驗修正反應時間4易疲勞，不能容忍長時間、負荷大的反應5輸出功率有限，但能作精細調整1任意低的反應潛伏期(反映時間為微秒級)2能連續進行超精密重複操作，可靠性高3不能利用經驗數據4不疲勞，能勝任長時期負荷大的反應5輸出功率可大可小，不能進行精細調整4.2.2人的調節作用時間、準確性和可靠性在操縱系統的效率問題上，人的調節作用時間、準確性和可靠性是最重要的評定指標。4.2.2人的調節作用時間、準確性和可靠性調節作用時間:信號由控制系統的回路經過一個週期所需的時間。

控制系統中調節作用的總時間主要取決於人的反應時間。人的反應是靠感覺來獲取資訊，並以盡可能高的速度去作出反應。人在這環節中，信號停滯時間是由感覺反應的潛伏期和運動的時間組成。4.2.2人的調節作用時間、準確性和可靠性視覺：150～220ms聽覺：120~180ms觸覺：90～220ms嗅覺：310~390ms味覺：310～1080ms簡單感覺運動反應潛伏期：運動物體的反應都比簡單感覺運動的反應潛伏期大得多(5～6倍)，平均為1.5s。4.2.2人的調節作用時間、準確性和可靠性

對感覺的反應是由許多因素決定的，可看作是一個多變量的函數。為此，在設計和選擇操縱方案時，應進行多方面的分析比較，選擇能滿足操作反應時間短的操作形式，才能使產品的操作達到方便高效。4.2.2人的調節作用時間、準確性和可靠性準確性:控制系統允許出現的誤差大小。

人的動作準確性指標不是恒定值，它隨信號的特點、任務的複雜程度、勞動條件、工作速度、神經系統的機能狀態、人的訓練程度等因素而改變。

取決於系統工作所依據得程式和被控對象及控制過程的特性。4.2.2人的調節作用時間、準確性和可靠性提高操作準確性注意以下幾個方面：

信號的特點越接近閥值，人觀察這些信號時發生的錯誤就越多。動作的準確性與動作的方向、幅度有關。

動作錯誤的大小和次數隨任務的複雜程度、動作速度有關。信號出現的速度不同，反應的錯誤率也不同，隨速度的增加而增加。

通過對操作者適當的訓練，合理地組織勞動制度，改善勞動條件，能顯著提高操作者的操作準確性。4.2.2人的調節作用時間、準確性和可靠性

提高整個系統的準確性是在系統中加入一些反映操作情況的附加回路，將控制活動效果的資訊再傳送給操作者，使他能及時校正發生的錯誤。4.2.2人的調節作用時間、準確性和可靠性可靠性:操作者能夠無差錯地完成給定任務的程度。

可靠性與人的現有素質和潛在素質及工作能力密切相關，提高操作者素質與能力是提高可靠性的重要因素。

提高準確性的因素對於提高可靠性均適用。4.2.2人的調節作用時間、準確性和可靠性

人的工作能力是不穩定因素，它在操作過程中隨一定的時間而改變。

在造型設計中注意色彩配置、與操縱動作有關工作空間尺度及操作尺度設計等問題，對減少人的肢體、視覺過早疲勞，以獲得較高的動作速度和可靠性、準確性十分重要。4.2.3人體正常結構尺寸

工業產品造型設計要符合人的使用與操作，必須考慮產品在造型尺寸及其它方面要符合正常人體各部分的結構尺寸，關節運動所能達到的空間範圍、肌力大小以及人體在不同姿勢下操作活動所需的工作空間等。4.2.3人體正常結構尺寸4.2.3人體正常結構尺寸

人體正常結構尺寸是在特定的姿勢下，按人體測量學的理論和數據處理方法得到的有關數據。測點頭部測點軀幹和四肢部位測點測量專案頭部測量專案軀幹和四肢部位測量專案GB10000-88中國成年人人體尺寸GB/T5703-1999成年人和青少年的人體測量術語術語總體、樣本均值、標準差人體測量中主要統計函數（術語）適應域百分位百分位數4.2.3人體正常結構尺寸總體

統計學中，把所要研究的全體對象的集合稱為“總體”。人體尺寸測量中，總體是按一定特徵被劃分的人群。因此，設計產品時必須瞭解總體的特性，並且對該總體命名，例如，中國成年人、中國飛行員等。樣本

統計學中，把從總體取出的許多個體的全部稱為“樣本”。各種人體尺寸手冊中的數據就是來自這些樣本，因此，設計人員必須瞭解樣本的特點及其表達的總體。4.2.3人體正常結構尺寸均值

描述一個分佈，必須用兩個重要的統計量：均值和標準差。前者表示分佈的集中趨勢；後者表示分佈的離中趨勢。均值的計算公式為：

標準差標準差的計算公式為：

為相加，N為測量次數，為各單獨測量值，M為均值。S為標準差，其他符號與（1）相同。4.2.3人體正常結構尺寸適應域

一個設計只能取一定的人體尺寸範圍，只考慮整個分佈的一部分“面積”，稱為“適應域”，適應域是相對設計而言的，對應統計學的置信區間的概念。

適應域可分為：對稱適應域、偏適應域。對稱適應域對稱於均值；偏適應域通常是整個分佈的某一邊。4.2.3人體正常結構尺寸百分位百分位由百分比表示，稱為“第幾百分位”。例如，50%稱為第50百分位。百分位數百分位數是百分位對應的數值。例如，身高分佈的第5百分位數為1543mm，則表示有5%的人的身高將低於這個高度。

在人體測量資料中，常常給出的是第5、第50和第95百分位數值。在設計中，當需要得到任一百分位數值時，則可按下式求出：1%-50%之間的數值：P=M-（SK）50%-99%之間的數值：P=M+（SK）M為標準值；S為標準差；K為百分比變換係數。百分比對應的變換係數K5%———1.64510%———1.28220%———0.84225%———0.67450%———0.00075%———0.67480%———0.84290%———1.28295%———1.645

造型尺寸中百分位選擇規律由人體總長決定的尺寸→第95百分位由人體某部分決定尺寸→第5百分位由人完成的可調尺寸→按不同狀況選取尺寸需取決最佳範圍→第50百分位4.2.4人體範本

在造型設計中，設計繪圖和產品模型製作及實際的操作空間檢驗時，為使人機關系考慮的更充分並得到實際的考驗，造型設計中常用人體範本。

人體範本是以比例1：1(或按比例縮小)的一維側視裸露人體(穿鞋)模型板。4.2.4人體範本二維坐姿人體範本二維站姿人體範本人體範本運用實例

普通車床操作高度設計4.2.4人體範本輔助工程設計

控制臺及座椅設計人體範本運用實例

合理關節角度

4.2.4人體範本輔助演示

4.2.5人的視覺特性

人的操作活動不僅與人體的結構尺寸有關，而且與人的視覺生理特性密切相關，在操作活動中，既要肢體能方便、靈活、迅速、準確地操縱控制器，又要觀察、控制有關信號與儀錶。因此，瞭解人的視覺特性對合理設計產品及操作空間十分重要。4.2.5人的視覺特性一般視野：視野是當人的頭部和眼球不動時，人眼能覺察到的空間範圍，通常以角度表示。色覺視野：不同的顏色對人眼的刺激不同，所以視野也不同。白色的視野最大，黃、藍、紅、綠色的視野依次漸小。9060704540201515最佳視野範圍：水準視線以下30度。有效視野範圍：水準視線以上25度、以下35度。水準視線。。。。。。。。25。35。最大固定視野：115度。擴大的視野：150度。

在垂直面內，實際上人的自然視線低於標準視線，直立時低15度，放鬆站立時低30度，放鬆坐姿時低40度。因此，視野範圍在垂直面內的下界限也應該隨著放鬆立姿、放鬆坐姿而改變。。垂直面內的視野水平面內的視野15。15。最佳視野範圍35。35。有效視野範圍90。90。5。最大固定視野擴大的視野4.2.5人的視覺特性180白。120黃。100藍。60綠紅。色覺視野。水準方向的色覺視野130。白95。黃80。藍45。紅40。綠垂直方向的色覺視野4.2.5人的視覺特性視距：是人眼觀察操縱指示器的正常距離。視距的確定：

一般應根據觀察目標的大小和形狀以及工作要求確定視距。通常，觀察目標在560mm處為適宜，低於380mm時會引起目眩，超過780mm時細節看不清。4.2.5人的視覺特性頭部轉動角度：

左右均不宜超過45度，上、下均不宜超過30度。當轉移視線時，約97%時間的視覺是不真實的，所以應避免在轉移視線中進行觀察。4.2.6聽覺特性1.接受資訊無方向性；2.0.5dB是在良好的聲環境情況下的最小分辨值；3.頻率越高，頻率的變化越不易辨別；

聽覺是僅次於視覺的重要感知途徑，聽覺有獨特的感知方式。可以彌補視覺通道的不足。4.2.6聽覺特性4.方位辨別能力：依據到達兩耳的時差辨別方位；5.距離知覺：聽覺器官可以通過聲強的變化來判斷聲源的距離。而實際中，則依據經驗來判斷；6.掩蔽效應：當兩個聲音同時出現時，聽覺選擇強度大，頻率低的聲音。4.3作業空間設計作業空間：人在操縱機器時所需的活動空間，加上機器、工具及被加工物所占的空間。作業空間設計的任務：

使機器、工具，被加工物根據人的操作要求進行空間佈置，達到舒適方便提高功效的目的。4.3作業空間設計作業空間設計包括空間佈置與環境設計。空間佈置：解決不同操作姿勢要求下的產品的佈局問題；操縱控制器、顯示器等的設置問題；工作高度及操作活動空間與施力問題等。

環境設計：解決作業空間的尺度、採光、照明、溫度等問題。4.3作業空間設計作業空間造型尺度取決於：人體結構尺寸人的視野範圍人肢體的有效活動範圍肢體最適宜的用力範圍操作速度與精度要求操縱裝置尺寸形狀及安置4.3作業空間設計作業空間設計：1)站勢操作空間設計2)坐姿操作空間設計3)綜合操作姿勢作業空間設計4)手操作作業空間設計4.3作業空間設計1)站勢操作空間設計

站姿作業時，人體自然站立，有時軀幹稍向前傾15角。立姿作業空間除受作業範圍的影響外，還受頭部姿勢與視線，肢體用力等因素影響。4.3作業空間設計1)站勢操作空間設計肢體作業範圍最大可及範圍最大可抓取範圍最舒適作業範圍4.3作業空間設計1)站勢操作空間設計肢體作業範圍最大活動範圍正常活動範圍最佳活動範圍4.3作業空間設計1)站勢操作空間設計人體上肢活動的最大角度肢體作業範圍4.3作業空間設計1)站勢操作空間設計一只手動作時，最輕鬆、速度最快的運動方向

雙手動作時，最輕鬆、速度最快的運動方向

雙手準確，輕鬆、快速操作的最好方向

肢體作業範圍4.3作業空間設計1)站勢操作空間設計足操作的有利工作區域肢體作業範圍C為下肢的有效工作範圍

D為下肢的有利工作範圍

4.3作業空間設計1)站勢操作空間設計立姿的最大拉力與體重的關係隨方向而定

肢體用力範圍4.3作業空間設計1)站勢操作空間設計立姿的最大推力與體重的關係也隨方向而定

肢體用力範圍4.3作業空間設計1)站勢操作空間設計

設計操縱器時，操縱器的適宜用力值與操縱器的性質及操作方式密切相關。

肢體用力範圍

一般操作不需要使用最大的力，最好力要小些。精確操作時，適當提高操作阻力會提高操縱器的定位精度。

4.3作業空間設計1)站勢操作空間設計

手輪、搖把安置的空間位置對操作的速度、精度和用力有影響。

肢體用力範圍轉動較快用力較大粗大費力4.3作業空間設計

坐姿作業時，人常常是身體伸直或稍向前傾斜10~15度，大腿平放，小腿垂直或稍向前伸，此時操作者上肢運動範圍主要在工作臺以上的空間範圍。坐姿作業空間同樣受作業範圍、視線、肢體用力及座椅參數等因素影響。2)坐姿操作空間設計4.3作業空間設計

右手在與過人體中線的鉛垂平面成不同角度時，手能及的範圍。肢體活動範圍A:45度B:105度D:0度E:15度F:75度2)坐姿操作空間設計4.3作業空間設計

右手在離座椅參考點不同水準高度時，手能及的範圍。肢體活動範圍A:-55mmB:225mmC:550mmD:1170mmE:1015mmF:865mm2)坐姿操作空間設計4.3作業空間設計肢體操縱力2)坐姿操作空間設計縱橫座標長度單位：mm蹬力4.3作業空間設計腳操縱器的造型與尺度2)坐姿操作空間設計用力較大，操縱不頻繁，且腳不經常落在足蹬上。用力不大，操縱頻繁，腳可不離開足蹬，腳尖動作。4.3作業空間設計腳操縱器的造型與尺度2)坐姿操作空間設計

腳操縱器使用狀況、用力大小與離座椅的高度和遠近有關。用力不大情況適宜在多種情況4.3作業空間設計操縱控制臺的造型與尺度2)坐姿操作空間設計

坐姿操作主要是調節控制旋鈕和觀察指示器的操縱。4.3作業空間設計操縱控制臺的造型與尺度2)坐姿操作空間設計操縱控制臺的基本結構形式與參考尺寸。4.3作業空間設計站姿3)綜合操作姿勢作業空間設計肢體在鉛垂面內保持平衡，施力方便，易於活動產生靜力疲勞，下肢酸痛無力坐姿比站姿舒適上肢易造成被迫彎曲，易造成腰肌老損4.3作業空間設計站－坐－坐靠綜合式操作3)綜合操作姿勢作業空間設計4.3作業空間設計3)綜合操作姿勢作業空間設計中小型儀錶機床採用綜合姿態操作的造型設計4.3作業空間設計3)綜合操作姿勢作業空間設計

綜合姿勢操作的操縱臺及操縱面板的造型及尺度。4.3作業空間設計

手操縱空間的尺寸主要取決於手在各種狀態的尺寸、活動範圍以及手的生理特點。4)手操作作業空間設計手部的操縱結構尺寸與活動空間4.3作業空間設計1)方便操作和著力的操縱器4)手操作作業空間設計操縱器的式樣及特點4.3作業空間設計2)便於記憶和辨認的操縱器4)手操作作業空間設計操縱器的式樣及特點4.3作業空間設計3)適應操作特點的操縱器4)手操作作業空間設計操縱器的式樣及特點4.3作業空間設計3)適應操作特點的操縱器4)手操作作業空間設計操縱器的式樣及特點推鈕4.3作業空間設計3)適應操作特點的操縱器4)手操作作業空間設計操縱器的式樣及特點帶指示燈按鈕4.3作業空間設計4)節約操作空間，方便操作的操縱器4)手操作作業空間設計操縱器的式樣及特點車床走刀縱橫集中控制的十字手柄飛機上的複合型駕駛杆4.3作業空間設計1)操縱器的適宜大小4)手操作作業空間設計與手部尺寸適宜的造型尺度4.3作業空間設計2)裝配維修操作的空間尺寸4)手操作作業空間設計與手部尺寸適宜的造型尺度4.4顯示裝置造型設計顯示裝置：將設備的有關資訊傳遞給操作者，使之能作出正確的判斷和決策並進行合理操作的裝置。顯示裝置設計原則：1、功能順序設計

2、使用頻率原則

3、重要性原則

4、運動方向性原則4.4顯示裝置造型設計1、儀錶排列方式

儀錶的安置應便於認讀，應排列在對應調節旋鈕的左上方，以免遮擋視線。4.4顯示裝置造型設計2、儀錶零點指針排列方位

將儀錶指針按某種幾何規律排列對發現異常最為有利。(d)圖的效果最差，(c)圖優於(b)圖，(a)圖最好4.4顯示裝置造型設計3、指示運動與操作運動一致

其一是儀錶指針運動的方向與操作運動方向的一致；其二是運動方向所表示的增或減與觀念上對增或減理解的一致。

指示與操作的運動關係與人的心理狀態、習慣和經驗有關。一致的運動關係表現為兩種運動的直觀聯繫，且符合人們的習慣，便於記憶。4.4顯示裝置造型設計4、標注數字和文字的合理書寫

標示的文字符號必須簡單明確，為不遮擋視線起見，右手用的控制器的標示應寫在控制器的左側，左手操縱的控制器的標示應寫在右側。

為了避免標示被混淆，標示與被標示的儀錶要儘量靠近，並使各個儀錶或控制器之間保持足夠的距離。5.1色彩基本知識光是屬於一定波長範圍內的一種電磁輻射。

對於人來說，能為眼睛感受並產生視覺的光學輻射稱為可見輻射,不能為眼睛感受，與不產生視覺的光學輻射稱不可見輻射。

來自外界的可見輻射刺激人的視覺器官，在腦中產生光、顏色、形狀等視覺印象，而獲得對外界的認識。不可見輻射刺激眼睛時不能產生視覺，而作用在皮膚上有時會產生其他感覺。色視感覺5.1色彩基本知識

在電磁輻射範圍內，只有380-780nm(1nm=10-9m)波長的電磁輻射能夠引起人們的視覺，這段波長叫做可見光譜色彩形成5.1色彩基本知識

在可見光譜範圍內，不同波長的輻射光引起人的不同顏色感覺：700nm為紅色，580nm為黃色，510nm為綠色，470nm為藍色，不同波長光波的折射係數不問。色彩形成5.1色彩基本知識

人們過去一直認為太陽光是無色的，直到牛頓在暗室裏引入陽光，讓光線通過三棱鏡投射到螢幕上，在螢幕上有秩序地呈現紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種色彩組成的色帶，稱為色散現象。色彩形成

太陽光是由不同波長的光波組合成的。單一波長的光表現為一種顏色，稱為單色光。5.1色彩基本知識色光：是電磁波的一部分，是由具有一定品質、能量和動量的粒子所組成的粒子流。色光與顏色(色料)顏色：是自然界各種有機與無機物質的色光反映，是物質反射與吸收光線能力的反映。5.1色彩基本知識色光的三原色：紅、綠、藍。色光與顏色(色料)色料的三原色：紅、黃、藍。5.1色彩基本知識色光的類型固有色光源色環境色5.1色彩基本知識色光的類型

固有色：一般所指物體的固有色是在標準光源的環境下，視覺正常的人能看到的顏色。5.1色彩基本知識色光的類型

光源色：光源發光體由於材料與介質的物性不同，形成不同色相的色光成分。

光源可分兩大類：一類是自然光，如日光；另一類是人造光，如燈光、火光、電焊光等。5.1色彩基本知識色光的類型

由於光源色的變化，受光物體所呈現出的顏色也會隨之發生變化

。

5.1色彩基本知識色光的類型

環境色：是指被觀察物體所處的環境的色彩。環境色對於物體背光部分影響較大。5.1色彩基本知識色彩要素色相

色彩三要素明度純度5.1色彩基本知識色彩要素色相

是每一種色彩的相貌。每一種色彩都有其不同的相貌特徵。

其本質是依據色彩的波長來劃分其相貌。5.1色彩基本知識色彩要素

為了色彩設計中，使用與研究的方便，在紫色與紅色之間加入紅紫色作為過渡，就可排成一個環狀。這種代表各種色相的環稱為色相環或色環。色相也可以說是色彩在色環上的相位。色相

5.1色彩基本知識色彩要素

日光是由不同波長的可見光合成的，一束光通過三棱鏡後便分解成紅、橙、黃、綠、藍、紫六種單色光，它們不能被棱鏡再次分解，故稱為標準色。標準色純度最高，色澤鮮豔，飽滿而純潔。

色相

5.1色彩基本知識色彩要素明度是指色彩的明暗程度。每一種色彩都呈現出自身的明暗程度。

在紅、橙、黃、綠、藍、紫六個標準相位色中，黃色明度最高，紫色明度最低。

5.1色彩基本知識色彩要素明度色標:黑白二色混合，調配出若干個明度不同而依次均勻變化的灰色。

在某種顏料中加入白色，可提高混合色的反射率，即提高明度。反之，在顏料中加入黑色，可降低顏料的明度。運用這個方法，可以將同一色相的顏色作出明度階段不同的明度推移。

明度5.1色彩基本知識色彩要素純度是指每一色彩的凝聚尺度或飽和程度。純度越高其色澤越鮮豔。

其本質是指色彩波長的單一程度。5.1色彩基本知識色彩要素

在某個色相裏混合不同明度階段的灰色所產生的變化，稱為純度變化。

純度5.1色彩基本知識原色

原色：無法用其他顏色或色光混合得到的，也無法再分解為其他色相的色。原色也稱一次色。

色光的三原色是紅、綠、藍。顏色的三原色是紅、黃、藍。

5.1色彩基本知識間色間色：三原色中任意兩原色"等量"相加，得到的新色彩稱為間色，也稱為二次色。

藍+綠=藍綠

藍+黃=綠紅+藍=紫

紅+綠=黃

色光紅+藍=紫紅+黃=橙顏色5.1色彩基本知識複色複色：三個原色相互混合，或兩個間色相互混合得到的新色稱為複色，又稱為三次色。

特點：複色種類很多，它的純度較低，色調也不鮮明，但它含色豐富，與原色相比，較為諧調、統一和雅致。

5.1色彩基本知識複色

任何複色均同時含有三原色紅、黃、藍的成分，只是各占的比例不同。

在工藝技術方面，對一些常用色往往借用自然景物，或特定器物來區別色彩或命名，如桃紅、玫瑰紅、水紅、桔紅、金紅、脂紅、

5.1色彩基本知識補色補色：三原色中的一個原色，與另外兩個原色混合成的間色互為補色。

如：原色黃，與由另外兩個原色紅、藍所混合的間色紫即為互補色。即黃是紫的補色，紫也是黃的補色。

5.1色彩基本知識補色

從色環上觀察，補色的關係就更加清楚，紅與綠、藍與橙、黃與紫為三對補色，它們的相位，在色環上相距180°。5.1色彩基本知識補色

從在色相環上處於180°相對位置的兩種色相均互為補色。

5.2色彩生理學基礎

人的眼睛是一個前後直徑大約23mm的近似球狀體，由眼球壁和眼球內容物構成。

眼睛的構造5.2色彩生理學基礎

顏色視覺，正常的人在光亮條件下能分辨可見光譜的各種顏色。顏色視覺理論

在整個光譜上，人們可以分辨出一百多種不同顏色。

在視網膜中三種不同的顏色感受器，它們是三種感色的錐體細胞，每種錐體細胞具有不同的光譜敏感性，這三種錐體細胞分別對紅、綠、藍色最敏感。

5.2色彩生理學基礎

人的眼睛具有逐漸適應光刺激的調節功能，叫視覺適應。視覺的適應性①明適應②暗適應包括：③色彩適應5.2色彩生理學基礎

明適應是指人從暗處進人明處，在最初一瞬間感到眩目，什麼也看不清楚，經過幾秒鐘視覺恢復正常的現象。

視覺的適應性①明適應5.2色彩生理學基礎

當人由光亮地方轉到黑暗處，起初視覺感受性低，然後逐漸提高，在黑暗中視覺感受性逐漸增加的過程叫暗適應。

視覺的適應性②暗適應5.2色彩生理學基礎

暗適應包括兩個生理過程：

視覺的適應性②暗適應

瞳孔大小的變化，瞳孔直徑可從2mm擴大到8mm，使進入眼球的光線增加10-20倍，但這個範圍是有限的。

暗適應的主要機理是由中央視覺轉為邊緣視覺的結果。

5.2色彩生理學基礎視覺的適應性

人在日光下觀察物體的顏色，然後突然改在室內燈光下觀察物體，開始時物體的顏色帶有黃色。幾分鐘後，當視覺適應了燈光的顏色，室內照明趨向變白，物體的顏色也趨向恢復到日光下原來的顏色。人眼在顏色刺激的作用下所造成的顏色視覺變化叫做顏色適應。③色彩適應5．3色彩心理學基礎

不同的色彩能通過對心理的刺激，產生不同的影響，如興奮、冷靜、振作、萎蘼、清新、沉悶等。5．3色彩心理學基礎

色彩的功能是指色彩對人的眼睛及心理的作用，它包括色彩的明度、色相、純度和它們之間的對比等對視覺的刺激作用，以及在人們心理中的各種印象、影響與象徵性意義等。

色彩的功能與象徵5．3色彩心理學基礎

在可見光譜中，紅色光波最長，它容易引起人們的注意、興奮、激動、緊張，但眼睛不適應紅色的刺激，紅色很容易使視覺疲勞。

色彩的功能與象徵1)紅色

由於紅色的注目性與美感，它在標誌、旗幟、宣傳等用色中占了首位，成為最有力的宣傳色。

紅色雖給人以強烈和有力、愉快和新鮮的印象和感覺，但在一般工業品中用得卻較少，主要是因為紅色象徵著熱鬧、雜訊，容易使人煩燥與疲勞。5．3色彩心理學基礎

黃色光的光感最強，給人以光明、輝煌、燦爛、醒目、莊重、高貴、忠誠、輕快、柔和、純淨和充滿希望的印象。

色彩的功能與象徵2)黃色

黃色除了明快之外，各種黃色有不容易分辨的特點。黃色物體在黃光照射下，常有失色的表現。黃色也有象徵頹廢、病態和反常的一面。5．3色彩心理學基礎

橙色光的波長介於紅與黃之間，色性也在兩者之間，給人以溫暖、光明感。桔黃色、桔紅色均屬橙色範疇。

色彩的功能與象徵3)橙色

從橙色的個性來說，它是給人以溫暖、明亮、健康、向上、興奮、動人的色彩。它與深藍色、深綠色等的對比，具有鮮明和醒目的效果。5．3色彩心理學基礎

綠色光在可見光譜中波長居中，人眼對綠色光波長微小變化的分辨能力強，對綠光的反映最平靜。

色彩的功能與象徵4)綠色

綠色處於中庸、平靜的地位，又象徵生命與希望，人們把它看成和平事業和環境保護事業的象徵色。

綠色在機器著色中用得較多，一般可作機器的主調色，也可做面板色。如以不同的明度與純度匹配，可以得到明快的調和色。5．3色彩心理學基礎

藍色光的波長短於綠色光，比紫色略長一些。輻射的距離短。

色彩的功能與象徵5)藍色

由於藍色很容易聯想到天空、海洋、嚴寒，使人感覺到崇高、深遠、純潔、透明、沉靜、涼爽以及冷漠等印象。

當機器或設備配以藍色調，就給人一種浩瀚之感。藍、白二色對比可作為冷凍食品的標誌色。5．3色彩心理學基礎

在可見光譜中，紫色光的波長最短。因此，眼睛對紫色光細微變化的分辨力較弱，容易感到疲勞。

色彩的功能與象徵6)紫色

紫色，容易造成心理上的憂鬱、痛苦和不安。不少民族都把它看作消極與不祥的顏色。

色彩設計中，大面積的紫色會產生威脅感，令人不安，給人留下不好的印象。小面積的紫色調有時會收到較好的效果。5．3色彩心理學基礎

白色是全部可見光均勻混合而成的，稱為全色光，是光明的象徵。白色明亮、乾淨、清潔、衛生、坦率、樸素、暢快、純潔，但有單調感。色彩的功能與象徵7)白色

在醫用儀器、醫療設備、冷藏設備、電冰箱的主色調中，多用乳白色、魚肚白、珍珠白或以藍和白、綠和白、黑和白等相調配。5．3色彩心理學基礎

黑色即無光，是五彩之色。黑色對人們的心理影響有消極的方面，使人感到陰森、恐怖、煩惱、憂傷、消極、悲哀、沉默、肅穆、神秘甚至死亡的印象。

色彩的功能與象徵8)黑色

另一方面，黑色又使人得到休息、安靜、深思、莊重、嚴肅大方、堅毅的感覺，並有耐髒的特點。

將黑色與其它色彩組合匹配，只要在面積和位置上處理恰當，是很生動有份量的對比。5．3色彩心理學基礎

灰色的原意是灰塵的色。從光學上看，它介於白和黑之間，屬於中等明度、無彩度的色。

色彩的功能與象徵9)灰色

視覺上以及心理上對它的反應平淡、乏味，具有休息、抑制、柔和、安靜、樸素、的感覺。但也會使人產生枯燥、單調、沒有興趣等印象。

含有某種色彩傾向的灰色給人以高雅、精緻、含蓄、耐人尋味的感覺，因而具有較高的審美價值，在電子設備中，常用來作主調色。5．3色彩心理學基礎

土色是指土紅、土黃、土綠、赭石、熟褐一類在可見光譜上沒有的混合色。它們是泥土的顏色，因此顯得深厚、穩定、沉著、寂寞。

色彩的功能與象徵10)土色

在機器配色中，也有用不同明度的赭石或熟褐的色彩。5．3色彩心理學基礎

光澤色是反光能力很強的物體色，主要指金、銀、銅、鉻、不銹鋼、鋁、塑膠、有機玻璃、玻璃等的表面色。給人以輝煌、珍貴、華麗、高雅、活躍的印象。

色彩的功能與象徵11)光澤色

金、銀色在產品造型中用於美化控制、操作件、商標、銘牌等，或在機罩某一結合部分進行線面分割的飾條。5．3色彩心理學基礎色彩的感覺

1)冷暖感覺

2)面積感覺3)質地感覺4)進退感覺5)輕重感覺6)軟硬感覺5．3色彩心理學基礎色彩的感覺

1)冷暖感覺

由紅紫到黃綠都是暖色，以橙色最暖。由藍綠到藍紫都是冷色，以藍色最冷。紫色是由暖色的紅與冷色的藍混合而成的，所以稱為中性色。綠色是黃和藍混合而成的，所以也稱為中性色。黑、白、灰、金、銀等光澤色既不是暖色，也不是冷色，亦屬中性色。5．3色彩心理學基礎色彩的感覺

2)面積感覺

在計算發光能力和反射能力時，常用光通量來度量，單位面積內通過光線愈多，光感愈