电子产品外观设计方法及基本参考原则

日期:2018-05-26 / 人气: / 来源:www.gyxpcb.com

电子产品设计不仅要考虑电子产品的性能和功能,还应兼顾电子产品的外观设计。同种电子产品在性能和功能上大同小异,差别通常在人们最容易注意到的外观造型上。电子产品外观设计可使电子产品的实用性、审美性和经济性达到完美统一,独特的电子产品外观设计能显示出与众不同的个性。

电子产品外观设计

电子产品的结构设计必须充分考虑结构工艺性。一个好的结构设计师,首先是一个好的工艺师。衡量电子产品结构的工艺性应从以下几个方面综合评价:

  • 电子产品中各种不同作用的零件数量越少,其结构工艺性越好;
  • 电子产品中零件的重复性越大,加工、生产越方便,其结构工艺性越好;
  • 电子产品的标准化程度越高,加工效率高,工艺装夹费用低,其结构工艺性越好;
  • 结构的继承性越好,重新加工的零部件就少,成本就低,其结构工艺性越好;
  • 电子产品零件的工艺越简单,则易加工,成本低,其结构工艺性越好;
  • 材料的利用率越高,即零件加工的余量少,不仅可以节省材料,还可以节省工时,从而降低生产消耗,其结构工艺性越好;
  • 电子产品装配的复杂程度越低,则装配工作量少,装配成本低,其结构工艺性越好。

电子产品外观设计

电子产品外观设计是社会科学、自然科学、技术科学、人文科学和艺术相互渗透、汇流、交融而形成的横向交叉学科,它是在艺术与工程技术的基础上,综合社会的、人文的、经济的、心理的、生理的等多种因素,对电子产品款进行塑造设计的一项创造性活动。形体、色彩、质感是电子产品外观设计的三大要素。电子产品外观设计能充分体现电子产品外观造型的形态美、色彩美、装饰美、单纯和谐美及时代感,其科学基础是美学原理。电子产品外观设计的基本原则是实、经济、美观和创新,因而,对设备进行电子产品外观设计时,首先要考虑设备的外观造型如何与设备的功能相统一,设备失去了实用性也就失掉了主体作用;其次,在满足实用性和审美性的前提下,设备的电子产品外观设计应使用少的物力、人力、财力和时间,以做到“经济实惠,价廉物美”;再次,在体现实用、经济的前提下,将设备塑造成完美、生动、和谐的艺术形象,并满足时代的审美要求,这是电子产品外观设计的主要任务;此外,电子产品外观设计有追求造型的“新意”和“创造性”,才能创造出具有独特艺术风格和新颖有魅力、有个性的外观,才能满足人们随时代进步而不断发展和提高的审美观,成为具有时代感的现代电子产品。电子产品外观设计的4个基本原则是相辅相成的,缺一不可。实用是基础,经济是条件,美观是目标,创新是动力,因此设备的电子产品外观设计必须在尽可能的范围内使实用、经济、美观和创新达到完美结合,才能使设备的造型达到理想境界。

造型美学法则

美学法则是在对大量事物“美的形式”总结的基础上而得到的,是许多“美的形式”的概括反映,是各种“美的形式”的共同特征,其主要法则包括:比例与尺度;稳定与均衡;统一与变化(包括调和与对比、节奏与韵律、主从与重点、过渡与呼应等),这些原则也不是绝对的,它还将随着时代的演变、科学技术的进步、社会文化、艺术的发展而不断完善和创新。

1. 比例与尺度

比例是电子产品形态自身各部分尺寸之间的比,尺度是指电子产品的整体或部分与人的生理或人所习见的某种特定标准之间的大小关系。电子产品外观设计时,一般先设计尺度,然后依此推敲比例关系。就设备外形而言,长短边为黄金比(1∶0.618)在视觉效果上能产生独特的韵律美,黄金比被称为诸比率中美的典范,为世界所公认。大量的电子测量仪器,车载、机载电子设备的面板尺寸以及面板上显示区、控制区的尺寸基本上都是采用黄金比。当然,随着时代的进步、人们审美情趣的变化,会产生新的尺度要求和比例关系。如小型测量设备、手持式电子产品都采用了现时流行的扁平型和超薄型。

2. 稳定与均衡

均衡是指造型物各部分之间前后、左右的相对轻重关系,从造型的角度看是指造型元素如比例、尺度、形态、色彩、材质等在视觉效果上产生的一种相互分量关系。在电子产品外观设计中,除了要考虑实际的均衡,更重要的是要考虑视觉上的均衡。视觉上的均衡能给人一种内在的、有秩序的动态美,具有动中有静、静中有动、生动感人的艺术效果。对于设计人员来说,首先要从设备本身的结构及其组合着手处理其体量关系,以达到其形态富有趣味和变化,具有灵巧、生动、活泼、轻快等特点。对于电子设备的面板,可通过面板上的元器件、商标、型号、色块、色带等造型元素的灵活多变的布局来实现视觉平衡。稳定是指设备形态上下之间的相对轻重关系。电子产品外观设计时,要注意设备形体各部分间的体量关系是否符合人体视觉效果上的稳定,具有稳定感的造型能增强使用中的稳定性、可靠性、安全性。电子产品外观设计时,可通过扩大设备的支撑面使设备的重心下移;或采用色彩对比法,将设备面板下部设计为暗色,增强视觉稳定度;或采用装饰法,设计一装饰带,粘贴在面板上部可增加轻巧感,粘贴在面板下部可增强视觉稳定感。

3. 统一与变化

在形式美的诸多法则中,统一与变化则是它们的集中和概括,也是电子产品外观设计中最具灵活性、最具艺术表现力的因素。一个完美的造型必须具备统一性和差异性,简单地说就是“求大同,存小异”。具体的方法就是:在统一中求变化;在变化中求统一。在统一中注入变化能增强造型美的情趣和生动感,常利用对比关系、节奏关系和重点关系等表现技法。在变化中求统一常利用调和关系、主从关系、呼应关系等表现技法。设计中若能恰当地运用上述表现技法能获得很好的造型效果。

统一的技法。统一的作用是使形体有条理、趋于一致、和谐,有宁静、安全感。电子产品外观设计中所要求的统一主要是指:形式和功能的统一;比例尺寸的统一;风格的统一。一些大型电子设备测试系统、监控系统中的设备,其外形、尺寸、表面涂覆的颜色等都是一样的,就形成了整体统一效果。要实现统一,可运用调和、韵律及过渡与呼应等方法。许多仪器、通信设备面板上的旋扭、开关、按键、指示灯等,有规律的重复以及错位就能产生很好的呼应与协调的效果。

变化的技法。变化的作用是使形体有动感,克服呆滞、沉闷感,使形体具有生动

活泼的吸引力。电子产品外观设计时,在力求统一的基础上,形、色、质、排列、部位、方向、层次等均应有所变化,以取得生动活泼的艺术效果,欲实施变化,可运用对比、突出重点和布局、节奏变化等技法。

对比主要包括:形状对比,表现在设备形体的线形方向、曲直、粗细、长短及高低、凹凸等方面;排列对比,利用各种造型元素在设备面板上的排列关系上形成繁、简、疏密、虚实、高低的变化,使造型达到变化协调、自然生动的目的;色彩对比,利用色彩的浓淡、明暗、冷暖、轻重等突出设备的造型重点,给人以新颖、悦目的视觉效果。许多带显示屏的测试设备、通信设备,一般都是将显示区布置面板左侧显示屏凹进去,同时在显示屏四周设计一凸台,既起到保护作用,又有层次感,将按键、开关、旋扭布置在面板的右侧,同时,将按键根据其功能的不同,设计成不同的形状,如箭头状、圆形、长方形、正方形等,有些按键还进行打凸处理,这样既突出了功能,又使布局富于变化。

电子产品外观设计方法

电子产品的外观设计就是:在满足设备各项技术指标的前提下,用艺术的手段,依据电子产品外观设计原则,创造出功能多、性能好、外形美观的电子设备。整机的形态是给人的第一印象,必须迎合人们的审美心理。整机的体积和质量要适宜,外形尺寸要协调一致,造型要新颖美观,色彩要和谐并给人以好感。通常分为以下几个设计阶段:设计准备阶段;设计构思阶段;设计发展阶段;设计制造阶段。

1. 设计准备阶段

根据设备的功能、性能、使用环境及技术指标等,进行广泛调研和收集有关数据,并对其进行分析,确定设计思路和造型风格、材料与工艺方法,研究发展动向和趋势,从而确定设备造型的设计方向,在此基础上,制订有关计划,进行必要的物质准备工作。设计准备是第一步,也是重要的一步,准备充分,则有利于开拓思路,既可总结他人的成功经验和失败的教训,又可使自己站在一个新的、高的起跑点上。

2. 设计构思阶段

这是电子产品外观设计中最重要的阶段,是创新阶段。设计人员可充分发挥创造性思维,如同天马行空,不受拘束,以电子产品的功能为核心,联想任何相关、不相关的物体及其形态,甚至进行浪漫的幻想,发挥最大的想像力,产生构思,这是一个既抽象又具体的思维过程,形成多方案的草图是这一阶段的产物。

3. 设计发展阶段

这一阶段主要是对构思阶段形成的大量方案草图进行过滤、筛选,确定可行方案并进行设计发展。在这一过程中,要将构思草图与工程实际接轨,综合考虑材料、结构、工艺、模具等因素对设备内部结构与外观造型的影响,探讨方案的可行性与实际效果,借助于计算机辅助工业设计(CAID)将可行方案绘制成造型效果图。

4. 制造阶段

对于设备的电子产品外观设计,设计人员的职责就是“赋其神,塑其形,成其真”。这一阶段就是解决成其真的问题,也是设计人员设计成果的最终体现,将效果图转化为二维形态图像和三维实体图,并最终转化为用于制造的工程图纸。

色彩与面板设计

人们认识事物是通过自身感官作用于大脑才能对各种事物进行分析、鉴别和区分,产生各自的心理反应。色彩刺激的心理作用是色刺激的生理反应,色刺激对人的生理机能本身并无太大的影响,但在心理上却有很大反应。合理地利用色彩对人造成的各种心理作用,有助于指导我们进行电子产品表面颜色的设计,促使设计者有意识地顺应使用者心理,减少盲目设计。

1. 色彩的冷暖感觉

色彩对人的心理感觉有冷暖之分。一般来讲,看到红、橙、黄等色时有温暖感,蓝绿、蓝紫等色使人有冷的感觉,大型仪器仪表外观的色彩宜用冷色系列。因为冷色系列的明视度不高,对人的刺激性不大,心理作用较为温和,能使人感到心中宁静,精神不易疲劳,提高工作效率并能营造一个相对安定的工作环境。

2. 色彩的进退和胀缩感

在色彩比较中,给人以比实际距离近的颜色叫前进色,给人以比实际距离远的颜色叫后褪色,给人以比实际大的色彩叫膨胀色,给人感觉比实际小的颜色叫收缩色。在同面积同环境下的不同色彩从色彩的不同明度来看,高明度的色彩给人的感觉近且较大,有前进和膨胀的感觉。明度低或灰浊的色彩有后退和收缩感。从色相方面讲,红、橙、黄给人以前进和膨胀的感觉,蓝、蓝绿、蓝紫色有后退和收缩的感觉。但是由于场合及环境背景的变化给人的感觉也随之变化。

在设计中色彩的进退与膨胀感主要用于突出电子产品重点部位,掩盖次要部分,用色比较合理。色彩的伸与缩主要用于色彩的平衡上,例如仪器仪表上的指示按键、读写符号、旋钮、功能提示符号等一般都采用鲜艳明亮的颜色,使用高纯度、高明度、纯色相的颜色,可以抢先进入视野,起到提示或注意的作用。相反,一些仪器仪表的功能面板、护板则采用低纯度低明度的暗灰颜色,目的是突出显示面板上的按键、文字及图形等。

3. 色彩的轻重感和软硬感

决定色彩轻重感觉的主要因素是明度。即明度高的色彩感觉轻且软,明度低的色彩感觉重且硬。其次是纯度,在同明度、同色相条件下,纯度高的感觉轻,纯度低的感觉重。从色相讲,色彩给人的轻重感觉为暖色的黄、橙、红给人感觉轻,冷色的蓝、蓝绿、蓝紫给人感觉重。

在仪器仪表的外观色彩处理上,运用色彩轻重感和软硬感进行设计运用得当也会产生很好的效果。如一些比较重的或大型的设备,人为地设计一些轻盈、明快的颜色,虽然电子产品本身重量大,但给人感觉是很轻的。相反一些高、精仪器仪表,为了给人造成一种稳重、精密、质量可靠的感觉,则采用重和硬感觉的颜色。

4. 色彩的华丽感和朴素感

我们还是根据色彩的三属性来区分一下华丽的和朴素的色彩感觉。

依色相而论,暖色色相的颜色给人的感觉华丽,冷色色相的颜色感觉朴素。从明度来讲,明度高的色彩给人华丽感,而明度低的色彩有朴素的感觉。从纯度来谈,纯度高的色彩给人感觉华丽,纯度低的色彩给人的感觉朴素。

其实紫色本身就有高贵、华丽庄重之感。运用好这种颜色可以创造出比较高贵、华丽的电子产品。

5. 色彩的注目性和非注目性

所谓注目性是指这个色彩是否引起人们的注意和重视。它与人们的视觉积累的经验、情趣、爱好、个性及环境条件等因素有关。

明视度高的色彩受注目的机会大;日常生活中不常见的颜色引诱力大;周围没有相似的色彩容易引起人的注意;投合大众好奇心理的流行色容易引人注目;刺激度大的暖色系列或高彩度、高明度的色彩引人注目;整体色彩搭配关系好、美感度高的色彩注目性也高。

当然由于色彩造成的感觉不只局限于此,运用色彩的心理功能设计电子产品的色彩是一种方法,它对于我们的设计很有帮助。

色彩还有风俗性、地域性及其产生的社会效应等。不同国家、不同地区、不同民族,不同职业、不同年龄、不同性别等对颜色的偏爱和禁忌有着不同的心理要求,作为设计工作者,在运用色彩过程中,不应依设计者的臆造而取代其他诸方面条件制约。设计者应有意识地合理地引导使用者或消费者,设计和制造出容易为大众接受的电子产品。

6. 面板设计的基本原则

面板是用来安装显示、控制等结构件的,是人观察与操作最频繁的部位,也是设备外观的核心,其造型好坏直接影响到设备的整体造型效果。电子设备的面板通常是用铝合金材料和工程塑料制成的。铝质面板经化学处理、着色、喷沙及抛光等工艺方法,可以获得不同质感的面板。用工程塑料制成的面板,可以制成凹凸不平、立体感很强的面板,极有利于电子产品外观设计的需要。面板的构图,色彩与肌理的处理应给人以强的艺术感染力,并与整个装置的风格协调一致。面板电子产品外观设计的要点是构图匀称、清晰大方、具有时代感,面板上的文字及图形简明易懂,且符合操作人员的思维规律,面板的色彩对比要鲜明、和谐,面板上有关的控制器、显示器、连接器、电源开关、操作键盘的排列、布局在满足人机关系的前提下,一般应当遵循以下几项基本原则:

  • 面板的色彩要与电子产品的总色调相协调。
  • 面板的色彩有单色调、双色调和多色调。大部分面板采用单色,当面板较大,而且元器件较少时,可采用二套色处理。
  • 面板的底色,一般以低明度、低纯度的中性色调或冷色调为多。为避免操作者疲劳,不要大面积地使用纯色。
  • 面板上印制的字符、操作控制区域的字符及框线色彩应能满足使用环境要求。如:有清晰度要求的情况下,采用直线组成的字符要比用曲线组成的清晰度高。有黑暗适应性要求的情况下,应采用黑底白字;无黑暗适应性要求一般采用浅色做底色,用深色印制字符。
  • 面板的表现肌理,以精细、无光、柔和的效果为宜。在面板上及附近,千万不能出现能产生眩光的有光电镀件,以免使人的视觉受到强烈刺激。

材料选择

电子产品材料的特性很多,具体选择时一般考虑以下因素:

1. 电子产品的功能

不同功能的电子产品对材料的要求是各不相同的。所以,在进行电子产品电子产品外观设计时,首先要明确所设计的电子产品是干什么的,主要功能是什么,然后根据其电子产品的功能选择合适的材料。

2. 电子产品的结构

电子产品结构的复杂程度,对加工工艺和由此而产生的成本影响很大,进而影响到材料的选用。从电子产品的可靠性来考虑,材料应具备足够的强度和刚度;从电子产品的使用寿命来考虑,材料还应具备一定的耐久性。

3. 电子产品的安全性

从人机系统角度来考虑,一切电子产品都是为人服务、供人使用的,所以电子产品的安全使用是一定要考虑的,这一点绝不能有半点含糊。材料的选择应按有关标准选用,并充分考虑各种可能出现的危险。对电子产品,其与人的接触部位(包括操作部位)表面应选择抗电性的材料,有的需用绝缘材料;在机器某些暴露的部位,若配置普通的玻璃,就容易碰撞破碎而造成人员伤亡,故应采用钢化玻璃。

4. 电子产品的表面

电子产品造型的美感在很大程度上受材料表面的影响,所以,材料的选用应十分注意材料所能允许制造成的表面形式。从电子产品表面效果来看,可归纳为肌理、色彩和质地三个方面。

  • 材料的肌理美感
  • 材料的美感是从多方面体现出来的,其中最重要的是材料的肌理,它是电子产品表面美感最重要的构成因素。
    材料的肌理是指材料本身的纹理、图案、凹凸。材料有属自然形态肌理的,如木纹和天然石料的纹理等;有运用现代科学技术仿自然纹理的,如人造大理石等;有用现代科学技术手段加工成各种材料上的凹凸肌理的,如玻璃砖、面砖等;有在加工中通过涂、喷、电镀等工艺手段而形成肌理的,如前面介绍的涂料涂装、电镀加工中通过涂、喷、电镀等工艺手段而形成肌理的,如前面介绍的涂料涂装、电镀、化学镀、电抛光、喷涂等。我们将材料自身具有的纹理称之为“一次肌理”,而将运用人为的方法所形成的纹理称为“二次肌理”。一、二次肌理构成空间肌理的整体效应。肌理的美感是靠人的视觉和触觉来感应的,在肌理的设置上,必须考虑近观和远观效果,往往一次肌理比二次肌理隐蔽。一次肌理一般是近观效果,二次肌理是人为的艺术处理,是做远观效果的。
  • 材料的色彩美感
  • 材料是色彩的载体,色彩不可能游离于材料而独立存在。材料的色彩可分为二类:一类是材料本身所具有的自然色彩——本色;一类是对材料进行了人为的造色处理——造色。在电子产品电子产品外观设计中,对设计对象主要采用造色处理,但恰当地应用本色能起到“画龙点睛”的作用。
    孤立的材料色彩是不能产生强烈的美感作用,只有运用色彩规律将材料色彩通过合理的组合,才能突出材料色彩的表现力。
    材料的同类色、相似色的组合,即明暗度、色相相近且冷暖反差较小的材料色彩组合。这种组合易于统一色调。一般先选定一种大面积的材料作为基调,然后选相近或同类中明暗上有一定差异的材料色彩来进行组合。同类、类似色材料的组合,给空间带来和谐与柔和,产生了统一中见变化和丰富、华丽的效果。
    材料色彩的对比主要是明暗对比、色相差异、冷暖色调对比。这种组合能给空间带来强烈、紧凑、活跃、充满生气的效果,可以烘托出某种材料的肌理、质感、彩色及突出空间的视觉中心。这种组合形态也选定一个面积大的作为主调,再选用其他在明度、色度、冷暖程度上与基调成反差对比的材料色彩,使其达到空间需要的色彩效果。
  • 材料的质地美感
  • 任何材料都有一个质地问题,不同的材质给人有不同的视觉、触觉和心理感受。金属材料具有高贵、凝重质感,塑料具有柔软、温和质感。在电子产品电子产品外观设计中,在发挥材料肌理、色彩美感作用的同时,必须考虑材质特性和美感上的表现力。在发挥材料的表现力方面有其配置、组合的规律。
    相似材料的配置。将两种或两种以上相似质地材料进行的配置称为相似材料配置。相似材料的配置可以使电子产品产生统一、和谐、完整的效果。如电子产品电子产品外观设计中常用的钢、铁、铝、铝合金和铜等都同属于金属材料,将它们有机地使用在材质上可以达到微差上的柔和美感。
    对比材料质地的配置。将两种或两种以上质地不同的材料进行配置称为对比材料配置。在对比中,可以相互展现其材质的表现力,显示其美感属性。
    强质材料与弱质材料的组合。粗犷、闪光、凹凸、纹理明的为强质材料,它具有吸引视觉的诱惑力,引人注目,如金属、玻璃等材料;柔软、平滑、无光、不抢眼的材料为弱质材料,它在空间可以起抑止作用,如具有亚光效果的塑料、皮革等。强质材料与弱质材料组合恰当,可以相互衬托出各类质地不同的材质美感作用,使空间层次感加强,主从关系明晰。
  • 电子产品的时代感
  • 时代感强的电子产品突出的一点就是反映某一时期市场的需要。随着时代的进步、科学技术的发展、人们审美观念的变化,人们对电子产品的材料也提出了新的要求,这一点在电器电子产品外壳材料上反映最为明显。过去,铝型材料由于体量小、强度较高、也具有一定的抗腐蚀性等优点而被广泛用于电器电子产品外壳,如今已被更具优点的工程塑料所取代,它突出地反映了电器电子产品在材料的应用上具有鲜明的时代感。
  • 电子产品的使用环境
  • 任何电子产品都在一定的环境中使用,所以电子产品的材料也必定受到环境的影响。因此,在材料的选择中必须对电子产品未来使用环境中可能存在的影响因素做必要的考虑。
    针对电子产品使用的环境,材料选择可以从如下几个方面来考虑:
    振动与冲击。电子产品或多或少都要受到一定的振动,有时还会受到一定的冲击。运输设备在运输过程中会受到运动时的振动,有时会受到撞车和翻车的冲击;拿在手中的物品不小心掉落地上,也会受到振动和冲击。所以,在选用材料时,要考虑材料在受到振动和冲击后不至被破坏的情况。
    温度与湿度。材料都具有热胀冷缩的性质。与电子产品外观设计有关的操作手柄设计,应选用导热率低的材料较为合适,因为这种材料有助于降低热传导;湿度也会对材料产生影响。温湿度大对金属会产生锈蚀,还会使塑料产生老化、变形。
    气候的影响。紫外线、雨水和冰雪天气对材料影响最大。在这种环境中,材料更容易老化或锈蚀,大大缩短电子产品的使用寿命。
    此外,在选用电子产品的材料时还应考虑人为的破坏、生物危害以及火灾的危害等因素。

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作者:电子产品设计


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