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電子產品外觀設計方法及基本參考原則

日期:2018-05-26 / 人氣: / 來源:www.bcreader.com

電子產品設計不僅要考慮電子產品的性能和功能,還應兼顧電子產品的外觀設計。同種電子產品在性能和功能上大同小異,差別通常在人們最容易注意到的外觀造型上。電子產品外觀設計可使電子產品的實用性、審美性和經濟性達到完美統一,獨特的電子產品外觀設計能顯示出與眾不同的個性。

電子產品外觀設計

電子產品的結構設計必須充分考慮結構工藝性。一個好的結構設計師,首先是一個好的工藝師。衡量電子產品結構的工藝性應從以下幾個方面綜合評價:

  • 電子產品中各種不同作用的零件數量越少,其結構工藝性越好;
  • 電子產品中零件的重復性越大,加工、生產越方便,其結構工藝性越好;
  • 電子產品的標準化程度越高,加工效率高,工藝裝夾費用低,其結構工藝性越好;
  • 結構的繼承性越好,重新加工的零部件就少,成本就低,其結構工藝性越好;
  • 電子產品零件的工藝越簡單,則易加工,成本低,其結構工藝性越好;
  • 材料的利用率越高,即零件加工的余量少,不僅可以節省材料,還可以節省工時,從而降低生產消耗,其結構工藝性越好;
  • 電子產品裝配的復雜程度越低,則裝配工作量少,裝配成本低,其結構工藝性越好。

電子產品外觀設計

電子產品外觀設計是社會科學、自然科學、技術科學、人文科學和藝術相互滲透、匯流、交融而形成的橫向交叉學科,它是在藝術與工程技術的基礎上,綜合社會的、人文的、經濟的、心理的、生理的等多種因素,對電子產品款進行塑造設計的一項創造性活動。形體、色彩、質感是電子產品外觀設計的三大要素。電子產品外觀設計能充分體現電子產品外觀造型的形態美、色彩美、裝飾美、單純和諧美及時代感,其科學基礎是美學原理。電子產品外觀設計的基本原則是實、經濟、美觀和創新,因而,對設備進行電子產品外觀設計時,首先要考慮設備的外觀造型如何與設備的功能相統一,設備失去了實用性也就失掉了主體作用;其次,在滿足實用性和審美性的前提下,設備的電子產品外觀設計應使用少的物力、人力、財力和時間,以做到“經濟實惠,價廉物美”;再次,在體現實用、經濟的前提下,將設備塑造成完美、生動、和諧的藝術形象,并滿足時代的審美要求,這是電子產品外觀設計的主要任務;此外,電子產品外觀設計有追求造型的“新意”和“創造性”,才能創造出具有獨特藝術風格和新穎有魅力、有個性的外觀,才能滿足人們隨時代進步而不斷發展和提高的審美觀,成為具有時代感的現代電子產品。電子產品外觀設計的4個基本原則是相輔相成的,缺一不可。實用是基礎,經濟是條件,美觀是目標,創新是動力,因此設備的電子產品外觀設計必須在盡可能的范圍內使實用、經濟、美觀和創新達到完美結合,才能使設備的造型達到理想境界。

造型美學法則

美學法則是在對大量事物“美的形式”總結的基礎上而得到的,是許多“美的形式”的概括反映,是各種“美的形式”的共同特征,其主要法則包括:比例與尺度;穩定與均衡;統一與變化(包括調和與對比、節奏與韻律、主從與重點、過渡與呼應等),這些原則也不是絕對的,它還將隨著時代的演變、科學技術的進步、社會文化、藝術的發展而不斷完善和創新。

1. 比例與尺度

比例是電子產品形態自身各部分尺寸之間的比,尺度是指電子產品的整體或部分與人的生理或人所習見的某種特定標準之間的大小關系。電子產品外觀設計時,一般先設計尺度,然后依此推敲比例關系。就設備外形而言,長短邊為黃金比(1∶0.618)在視覺效果上能產生獨特的韻律美,黃金比被稱為諸比率中美的典范,為世界所公認。大量的電子測量儀器,車載、機載電子設備的面板尺寸以及面板上顯示區、控制區的尺寸基本上都是采用黃金比。當然,隨著時代的進步、人們審美情趣的變化,會產生新的尺度要求和比例關系。如小型測量設備、手持式電子產品都采用了現時流行的扁平型和超薄型。

2. 穩定與均衡

均衡是指造型物各部分之間前后、左右的相對輕重關系,從造型的角度看是指造型元素如比例、尺度、形態、色彩、材質等在視覺效果上產生的一種相互分量關系。在電子產品外觀設計中,除了要考慮實際的均衡,更重要的是要考慮視覺上的均衡。視覺上的均衡能給人一種內在的、有秩序的動態美,具有動中有靜、靜中有動、生動感人的藝術效果。對于設計人員來說,首先要從設備本身的結構及其組合著手處理其體量關系,以達到其形態富有趣味和變化,具有靈巧、生動、活潑、輕快等特點。對于電子設備的面板,可通過面板上的元器件、商標、型號、色塊、色帶等造型元素的靈活多變的布局來實現視覺平衡。穩定是指設備形態上下之間的相對輕重關系。電子產品外觀設計時,要注意設備形體各部分間的體量關系是否符合人體視覺效果上的穩定,具有穩定感的造型能增強使用中的穩定性、可靠性、安全性。電子產品外觀設計時,可通過擴大設備的支撐面使設備的重心下移;或采用色彩對比法,將設備面板下部設計為暗色,增強視覺穩定度;或采用裝飾法,設計一裝飾帶,粘貼在面板上部可增加輕巧感,粘貼在面板下部可增強視覺穩定感。

3. 統一與變化

在形式美的諸多法則中,統一與變化則是它們的集中和概括,也是電子產品外觀設計中最具靈活性、最具藝術表現力的因素。一個完美的造型必須具備統一性和差異性,簡單地說就是“求大同,存小異”。具體的方法就是:在統一中求變化;在變化中求統一。在統一中注入變化能增強造型美的情趣和生動感,常利用對比關系、節奏關系和重點關系等表現技法。在變化中求統一常利用調和關系、主從關系、呼應關系等表現技法。設計中若能恰當地運用上述表現技法能獲得很好的造型效果。

統一的技法。統一的作用是使形體有條理、趨于一致、和諧,有寧靜、安全感。電子產品外觀設計中所要求的統一主要是指:形式和功能的統一;比例尺寸的統一;風格的統一。一些大型電子設備測試系統、監控系統中的設備,其外形、尺寸、表面涂覆的顏色等都是一樣的,就形成了整體統一效果。要實現統一,可運用調和、韻律及過渡與呼應等方法。許多儀器、通信設備面板上的旋扭、開關、按鍵、指示燈等,有規律的重復以及錯位就能產生很好的呼應與協調的效果。

變化的技法。變化的作用是使形體有動感,克服呆滯、沉悶感,使形體具有生動

活潑的吸引力。電子產品外觀設計時,在力求統一的基礎上,形、色、質、排列、部位、方向、層次等均應有所變化,以取得生動活潑的藝術效果,欲實施變化,可運用對比、突出重點和布局、節奏變化等技法。

對比主要包括:形狀對比,表現在設備形體的線形方向、曲直、粗細、長短及高低、凹凸等方面;排列對比,利用各種造型元素在設備面板上的排列關系上形成繁、簡、疏密、虛實、高低的變化,使造型達到變化協調、自然生動的目的;色彩對比,利用色彩的濃淡、明暗、冷暖、輕重等突出設備的造型重點,給人以新穎、悅目的視覺效果。許多帶顯示屏的測試設備、通信設備,一般都是將顯示區布置面板左側顯示屏凹進去,同時在顯示屏四周設計一凸臺,既起到保護作用,又有層次感,將按鍵、開關、旋扭布置在面板的右側,同時,將按鍵根據其功能的不同,設計成不同的形狀,如箭頭狀、圓形、長方形、正方形等,有些按鍵還進行打凸處理,這樣既突出了功能,又使布局富于變化。

電子產品外觀設計方法

電子產品的外觀設計就是:在滿足設備各項技術指標的前提下,用藝術的手段,依據電子產品外觀設計原則,創造出功能多、性能好、外形美觀的電子設備。整機的形態是給人的第一印象,必須迎合人們的審美心理。整機的體積和質量要適宜,外形尺寸要協調一致,造型要新穎美觀,色彩要和諧并給人以好感。通常分為以下幾個設計階段:設計準備階段;設計構思階段;設計發展階段;設計制造階段。

1. 設計準備階段

根據設備的功能、性能、使用環境及技術指標等,進行廣泛調研和收集有關數據,并對其進行分析,確定設計思路和造型風格、材料與工藝方法,研究發展動向和趨勢,從而確定設備造型的設計方向,在此基礎上,制訂有關計劃,進行必要的物質準備工作。設計準備是第一步,也是重要的一步,準備充分,則有利于開拓思路,既可總結他人的成功經驗和失敗的教訓,又可使自己站在一個新的、高的起跑點上。

2. 設計構思階段

這是電子產品外觀設計中最重要的階段,是創新階段。設計人員可充分發揮創造性思維,如同天馬行空,不受拘束,以電子產品的功能為核心,聯想任何相關、不相關的物體及其形態,甚至進行浪漫的幻想,發揮最大的想像力,產生構思,這是一個既抽象又具體的思維過程,形成多方案的草圖是這一階段的產物。

3. 設計發展階段

這一階段主要是對構思階段形成的大量方案草圖進行過濾、篩選,確定可行方案并進行設計發展。在這一過程中,要將構思草圖與工程實際接軌,綜合考慮材料、結構、工藝、模具等因素對設備內部結構與外觀造型的影響,探討方案的可行性與實際效果,借助于計算機輔助工業設計(CAID)將可行方案繪制成造型效果圖。

4. 制造階段

對于設備的電子產品外觀設計,設計人員的職責就是“賦其神,塑其形,成其真”。這一階段就是解決成其真的問題,也是設計人員設計成果的最終體現,將效果圖轉化為二維形態圖像和三維實體圖,并最終轉化為用于制造的工程圖紙。

色彩與面板設計

人們認識事物是通過自身感官作用于大腦才能對各種事物進行分析、鑒別和區分,產生各自的心理反應。色彩刺激的心理作用是色刺激的生理反應,色刺激對人的生理機能本身并無太大的影響,但在心理上卻有很大反應。合理地利用色彩對人造成的各種心理作用,有助于指導我們進行電子產品表面顏色的設計,促使設計者有意識地順應使用者心理,減少盲目設計。

1. 色彩的冷暖感覺

色彩對人的心理感覺有冷暖之分。一般來講,看到紅、橙、黃等色時有溫暖感,藍綠、藍紫等色使人有冷的感覺,大型儀器儀表外觀的色彩宜用冷色系列。因為冷色系列的明視度不高,對人的刺激性不大,心理作用較為溫和,能使人感到心中寧靜,精神不易疲勞,提高工作效率并能營造一個相對安定的工作環境。

2. 色彩的進退和脹縮感

在色彩比較中,給人以比實際距離近的顏色叫前進色,給人以比實際距離遠的顏色叫后褪色,給人以比實際大的色彩叫膨脹色,給人感覺比實際小的顏色叫收縮色。在同面積同環境下的不同色彩從色彩的不同明度來看,高明度的色彩給人的感覺近且較大,有前進和膨脹的感覺。明度低或灰濁的色彩有后退和收縮感。從色相方面講,紅、橙、黃給人以前進和膨脹的感覺,藍、藍綠、藍紫色有后退和收縮的感覺。但是由于場合及環境背景的變化給人的感覺也隨之變化。

在設計中色彩的進退與膨脹感主要用于突出電子產品重點部位,掩蓋次要部分,用色比較合理。色彩的伸與縮主要用于色彩的平衡上,例如儀器儀表上的指示按鍵、讀寫符號、旋鈕、功能提示符號等一般都采用鮮艷明亮的顏色,使用高純度、高明度、純色相的顏色,可以搶先進入視野,起到提示或注意的作用。相反,一些儀器儀表的功能面板、護板則采用低純度低明度的暗灰顏色,目的是突出顯示面板上的按鍵、文字及圖形等。

3. 色彩的輕重感和軟硬感

決定色彩輕重感覺的主要因素是明度。即明度高的色彩感覺輕且軟,明度低的色彩感覺重且硬。其次是純度,在同明度、同色相條件下,純度高的感覺輕,純度低的感覺重。從色相講,色彩給人的輕重感覺為暖色的黃、橙、紅給人感覺輕,冷色的藍、藍綠、藍紫給人感覺重。

在儀器儀表的外觀色彩處理上,運用色彩輕重感和軟硬感進行設計運用得當也會產生很好的效果。如一些比較重的或大型的設備,人為地設計一些輕盈、明快的顏色,雖然電子產品本身重量大,但給人感覺是很輕的。相反一些高、精儀器儀表,為了給人造成一種穩重、精密、質量可靠的感覺,則采用重和硬感覺的顏色。

4. 色彩的華麗感和樸素感

我們還是根據色彩的三屬性來區分一下華麗的和樸素的色彩感覺。

依色相而論,暖色色相的顏色給人的感覺華麗,冷色色相的顏色感覺樸素。從明度來講,明度高的色彩給人華麗感,而明度低的色彩有樸素的感覺。從純度來談,純度高的色彩給人感覺華麗,純度低的色彩給人的感覺樸素。

其實紫色本身就有高貴、華麗莊重之感。運用好這種顏色可以創造出比較高貴、華麗的電子產品。

5. 色彩的注目性和非注目性

所謂注目性是指這個色彩是否引起人們的注意和重視。它與人們的視覺積累的經驗、情趣、愛好、個性及環境條件等因素有關。

明視度高的色彩受注目的機會大;日常生活中不常見的顏色引誘力大;周圍沒有相似的色彩容易引起人的注意;投合大眾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;整體色彩搭配關系好、美感度高的色彩注目性也高。

當然由于色彩造成的感覺不只局限于此,運用色彩的心理功能設計電子產品的色彩是一種方法,它對于我們的設計很有幫助。

色彩還有風俗性、地域性及其產生的社會效應等。不同國家、不同地區、不同民族,不同職業、不同年齡、不同性別等對顏色的偏愛和禁忌有著不同的心理要求,作為設計工作者,在運用色彩過程中,不應依設計者的臆造而取代其他諸方面條件制約。設計者應有意識地合理地引導使用者或消費者,設計和制造出容易為大眾接受的電子產品。

6. 面板設計的基本原則

面板是用來安裝顯示、控制等結構件的,是人觀察與操作最頻繁的部位,也是設備外觀的核心,其造型好壞直接影響到設備的整體造型效果。電子設備的面板通常是用鋁合金材料和工程塑料制成的。鋁質面板經化學處理、著色、噴沙及拋光等工藝方法,可以獲得不同質感的面板。用工程塑料制成的面板,可以制成凹凸不平、立體感很強的面板,極有利于電子產品外觀設計的需要。面板的構圖,色彩與肌理的處理應給人以強的藝術感染力,并與整個裝置的風格協調一致。面板電子產品外觀設計的要點是構圖勻稱、清晰大方、具有時代感,面板上的文字及圖形簡明易懂,且符合操作人員的思維規律,面板的色彩對比要鮮明、和諧,面板上有關的控制器、顯示器、連接器、電源開關、操作鍵盤的排列、布局在滿足人機關系的前提下,一般應當遵循以下幾項基本原則:

  • 面板的色彩要與電子產品的總色調相協調。
  • 面板的色彩有單色調、雙色調和多色調。大部分面板采用單色,當面板較大,而且元器件較少時,可采用二套色處理。
  • 面板的底色,一般以低明度、低純度的中性色調或冷色調為多。為避免操作者疲勞,不要大面積地使用純色。
  • 面板上印制的字符、操作控制區域的字符及框線色彩應能滿足使用環境要求。如:有清晰度要求的情況下,采用直線組成的字符要比用曲線組成的清晰度高。有黑暗適應性要求的情況下,應采用黑底白字;無黑暗適應性要求一般采用淺色做底色,用深色印制字符。
  • 面板的表現肌理,以精細、無光、柔和的效果為宜。在面板上及附近,千萬不能出現能產生眩光的有光電鍍件,以免使人的視覺受到強烈刺激。

材料選擇

電子產品材料的特性很多,具體選擇時一般考慮以下因素:

1. 電子產品的功能

不同功能的電子產品對材料的要求是各不相同的。所以,在進行電子產品電子產品外觀設計時,首先要明確所設計的電子產品是干什么的,主要功能是什么,然后根據其電子產品的功能選擇合適的材料。

2. 電子產品的結構

電子產品結構的復雜程度,對加工工藝和由此而產生的成本影響很大,進而影響到材料的選用。從電子產品的可靠性來考慮,材料應具備足夠的強度和剛度;從電子產品的使用壽命來考慮,材料還應具備一定的耐久性。

3. 電子產品的安全性

從人機系統角度來考慮,一切電子產品都是為人服務、供人使用的,所以電子產品的安全使用是一定要考慮的,這一點絕不能有半點含糊。材料的選擇應按有關標準選用,并充分考慮各種可能出現的危險。對電子產品,其與人的接觸部位(包括操作部位)表面應選擇抗電性的材料,有的需用絕緣材料;在機器某些暴露的部位,若配置普通的玻璃,就容易碰撞破碎而造成人員傷亡,故應采用鋼化玻璃。

4. 電子產品的表面

電子產品造型的美感在很大程度上受材料表面的影響,所以,材料的選用應十分注意材料所能允許制造成的表面形式。從電子產品表面效果來看,可歸納為肌理、色彩和質地三個方面。

  • 材料的肌理美感
  • 材料的美感是從多方面體現出來的,其中最重要的是材料的肌理,它是電子產品表面美感最重要的構成因素。
    材料的肌理是指材料本身的紋理、圖案、凹凸。材料有屬自然形態肌理的,如木紋和天然石料的紋理等;有運用現代科學技術仿自然紋理的,如人造大理石等;有用現代科學技術手段加工成各種材料上的凹凸肌理的,如玻璃磚、面磚等;有在加工中通過涂、噴、電鍍等工藝手段而形成肌理的,如前面介紹的涂料涂裝、電鍍加工中通過涂、噴、電鍍等工藝手段而形成肌理的,如前面介紹的涂料涂裝、電鍍、化學鍍、電拋光、噴涂等。我們將材料自身具有的紋理稱之為“一次肌理”,而將運用人為的方法所形成的紋理稱為“二次肌理”。一、二次肌理構成空間肌理的整體效應。肌理的美感是靠人的視覺和觸覺來感應的,在肌理的設置上,必須考慮近觀和遠觀效果,往往一次肌理比二次肌理隱蔽。一次肌理一般是近觀效果,二次肌理是人為的藝術處理,是做遠觀效果的。
  • 材料的色彩美感
  • 材料是色彩的載體,色彩不可能游離于材料而獨立存在。材料的色彩可分為二類:一類是材料本身所具有的自然色彩——本色;一類是對材料進行了人為的造色處理——造色。在電子產品電子產品外觀設計中,對設計對象主要采用造色處理,但恰當地應用本色能起到“畫龍點睛”的作用。
    孤立的材料色彩是不能產生強烈的美感作用,只有運用色彩規律將材料色彩通過合理的組合,才能突出材料色彩的表現力。
    材料的同類色、相似色的組合,即明暗度、色相相近且冷暖反差較小的材料色彩組合。這種組合易于統一色調。一般先選定一種大面積的材料作為基調,然后選相近或同類中明暗上有一定差異的材料色彩來進行組合。同類、類似色材料的組合,給空間帶來和諧與柔和,產生了統一中見變化和豐富、華麗的效果。
    材料色彩的對比主要是明暗對比、色相差異、冷暖色調對比。這種組合能給空間帶來強烈、緊湊、活躍、充滿生氣的效果,可以烘托出某種材料的肌理、質感、彩色及突出空間的視覺中心。這種組合形態也選定一個面積大的作為主調,再選用其他在明度、色度、冷暖程度上與基調成反差對比的材料色彩,使其達到空間需要的色彩效果。
  • 材料的質地美感
  • 任何材料都有一個質地問題,不同的材質給人有不同的視覺、觸覺和心理感受。金屬材料具有高貴、凝重質感,塑料具有柔軟、溫和質感。在電子產品電子產品外觀設計中,在發揮材料肌理、色彩美感作用的同時,必須考慮材質特性和美感上的表現力。在發揮材料的表現力方面有其配置、組合的規律。
    相似材料的配置。將兩種或兩種以上相似質地材料進行的配置稱為相似材料配置。相似材料的配置可以使電子產品產生統一、和諧、完整的效果。如電子產品電子產品外觀設計中常用的鋼、鐵、鋁、鋁合金和銅等都同屬于金屬材料,將它們有機地使用在材質上可以達到微差上的柔和美感。
    對比材料質地的配置。將兩種或兩種以上質地不同的材料進行配置稱為對比材料配置。在對比中,可以相互展現其材質的表現力,顯示其美感屬性。
    強質材料與弱質材料的組合。粗獷、閃光、凹凸、紋理明的為強質材料,它具有吸引視覺的誘惑力,引人注目,如金屬、玻璃等材料;柔軟、平滑、無光、不搶眼的材料為弱質材料,它在空間可以起抑止作用,如具有亞光效果的塑料、皮革等。強質材料與弱質材料組合恰當,可以相互襯托出各類質地不同的材質美感作用,使空間層次感加強,主從關系明晰。
  • 電子產品的時代感
  • 時代感強的電子產品突出的一點就是反映某一時期市場的需要。隨著時代的進步、科學技術的發展、人們審美觀念的變化,人們對電子產品的材料也提出了新的要求,這一點在電器電子產品外殼材料上反映最為明顯。過去,鋁型材料由于體量小、強度較高、也具有一定的抗腐蝕性等優點而被廣泛用于電器電子產品外殼,如今已被更具優點的工程塑料所取代,它突出地反映了電器電子產品在材料的應用上具有鮮明的時代感。
  • 電子產品的使用環境
  • 任何電子產品都在一定的環境中使用,所以電子產品的材料也必定受到環境的影響。因此,在材料的選擇中必須對電子產品未來使用環境中可能存在的影響因素做必要的考慮。
    針對電子產品使用的環境,材料選擇可以從如下幾個方面來考慮:
    振動與沖擊。電子產品或多或少都要受到一定的振動,有時還會受到一定的沖擊。運輸設備在運輸過程中會受到運動時的振動,有時會受到撞車和翻車的沖擊;拿在手中的物品不小心掉落地上,也會受到振動和沖擊。所以,在選用材料時,要考慮材料在受到振動和沖擊后不至被破壞的情況。
    溫度與濕度。材料都具有熱脹冷縮的性質。與電子產品外觀設計有關的操作手柄設計,應選用導熱率低的材料較為合適,因為這種材料有助于降低熱傳導;濕度也會對材料產生影響。溫濕度大對金屬會產生銹蝕,還會使塑料產生老化、變形。
    氣候的影響。紫外線、雨水和冰雪天氣對材料影響最大。在這種環境中,材料更容易老化或銹蝕,大大縮短電子產品的使用壽命。
    此外,在選用電子產品的材料時還應考慮人為的破壞、生物危害以及火災的危害等因素。

【格亞信電子】是專業從事電子產品設計、電子方案開發、電子產品PCBA加工的深圳電子方案公司,主要設計電子產品包括工控、汽車、電源、通信、安防、醫療電子產品開發。

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作者:電子產品設計


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