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計算機輔助產(chǎn)品設計與課程項目設計論文
摘要:本文詳細介紹了《計算機輔助產(chǎn)品設計（二維）》課程項目教學(xué)法中一個(gè)典型項目——工業(yè)產(chǎn)品配色設計。案例先給定項目目標，再分析項目實(shí)施流程及所需工具，再對所需工具進(jìn)行復習，最后按照實(shí)施流程對工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行配色修改及設計。這一流程改變了以往強調軟件操作知識的模式，讓學(xué)生能更好地理解與自己專(zhuān)業(yè)相關(guān)的一些項目的具體實(shí)施流程與方法，提高學(xué)生的學(xué)習興趣，將理論教學(xué)與實(shí)踐緊密聯(lián)系起來(lái)。
關(guān)鍵詞：項目教學(xué)；計算機論文；產(chǎn)品；色彩設計
計算機輔助產(chǎn)品設計（二維）是目前國內工業(yè)設計或者產(chǎn)品設計專(zhuān)業(yè)學(xué)生的一門(mén)必修課，各個(gè)高校的課程名稱(chēng)會(huì )稍有區別，但是該課程的教學(xué)目標基本都是讓學(xué)生學(xué)會(huì )利用計算機軟件來(lái)輔助設計，重點(diǎn)在于對于設計表現的呈現而不是在于單純對于軟件的操作與利用。國內外很多高校的教師都在嘗試對計算機輔助設計類(lèi)課程的改革與研究，研究過(guò)程中會(huì )發(fā)現此類(lèi)課程在教學(xué)過(guò)程中存在很多問(wèn)題。目前，項目驅動(dòng)法是大家比較公認的教學(xué)手段之一[1]。項目驅動(dòng)法教學(xué)模式使得學(xué)生將學(xué)與做相結合，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習興趣和求知欲望，培養學(xué)生自主學(xué)習、分析問(wèn)題以及解決問(wèn)題的能力。[2]但是，在項目驅動(dòng)法教學(xué)實(shí)踐過(guò)程仍然會(huì )有各種問(wèn)題的出現，比如項目實(shí)例數目不一，實(shí)例之間難易不同，教學(xué)實(shí)例之間頻繁切換等。這些問(wèn)題導致學(xué)生對計算機輔助產(chǎn)品設計缺乏一個(gè)全局的理解，阻礙了學(xué)生學(xué)習的積極性，導致大學(xué)階段后期，學(xué)生不會(huì )根據不同的設計需要分析使用相關(guān)的工具達到自己的目的。因此，在選取項目的時(shí)候，采取由簡(jiǎn)到難的循序漸進(jìn)的方式，但是每個(gè)項目又是跟學(xué)生專(zhuān)業(yè)緊密聯(lián)系的實(shí)際項目。下面就以工業(yè)產(chǎn)品配色設計為例簡(jiǎn)單敘述項目的具體設計與實(shí)施流程。
一給定項目目標
在產(chǎn)品設計的過(guò)程中，色彩設計是一個(gè)必不可少的流程，一方面色彩能加強對于產(chǎn)品造型的體現，另一方面色彩配合不同的材質(zhì)也能更好地襯托材質(zhì)的質(zhì)感，再者，色彩對于使用者還能起到心理上的作用，不同的顏色能表達不同的語(yǔ)意。目前，產(chǎn)品配色設計主要出現在以下兩種情況：一是在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的過(guò)程中對產(chǎn)品進(jìn)行配色設計，二是對于已有產(chǎn)品的色彩搭配進(jìn)行再設計。在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的過(guò)程當中，一般的產(chǎn)品效果表現以三維模型表現為主，通常在計算機三維模型里面通過(guò)對于物體材質(zhì)色彩的設置能直接對材質(zhì)和色彩進(jìn)行設計，而實(shí)際生產(chǎn)的產(chǎn)品往往與設計效果圖有細微差別，因此，對于已有的產(chǎn)品進(jìn)行配色再設計，往往是利用現有的實(shí)際產(chǎn)品來(lái)設計，現有的實(shí)際產(chǎn)品由于缺少完全一致的三維模型，或者為了節約三維模型渲染的時(shí)間，而利用平面軟件對現有產(chǎn)品進(jìn)行快速的再次配色處理。因此，工業(yè)產(chǎn)品配色設計項目的主要目的在于利用平面處理軟件，快速地對于現有產(chǎn)品進(jìn)行色彩的再設計（圖1）。
二分析項目流程
任何產(chǎn)品都使由不同的零件組成，不同的零件又會(huì )有不同的材質(zhì)、形態(tài)及色彩體現，因此，產(chǎn)品配色設計的過(guò)程往往并非單一的整體色彩調整，通常需要對產(chǎn)品不同的色彩區域進(jìn)行劃分，然后分區域進(jìn)行色彩的調整。這樣，利用平面軟件進(jìn)行配色設計，一般涉及到的主要設計流程包括產(chǎn)品摳圖和色彩設計兩個(gè)部分。1摳圖首先對所選產(chǎn)品進(jìn)行分析（圖1），該產(chǎn)品造型上采用直線(xiàn)與曲線(xiàn)結合的方式，主要的產(chǎn)品材質(zhì)為塑料、鐵、橡膠和不銹鋼，為了達到對產(chǎn)品進(jìn)行重新配色的目的。需要分析該健身器材產(chǎn)品的主要構成，對配色區域進(jìn)行分塊。該產(chǎn)品主要由車(chē)架、鏈罩、鞍座、把手、儀表和其他的小附件構成，受生產(chǎn)加工、成本等方面因素的影響，有部分部件色彩采用原材料的色彩，一般不會(huì )進(jìn)行更改，比如鞍座、把手、磁力調節鈕、腳蹬和管材護罩等。因此可以進(jìn)行配色部分包括鏈罩、儀表和主要支架。為了方便對各個(gè)部分賦予不同的色彩，首先需要將能夠進(jìn)行配色的部分進(jìn)行摳圖。2色彩修改色彩修改的過(guò)程則為依照工業(yè)產(chǎn)品色彩設計原則對具體的區域分塊進(jìn)行色彩的重新調整設計。
三復習相關(guān)工具
1摳圖摳圖常用的工具有橡皮擦工具、套索工具、魔棒工具、路徑工具和蒙版工具和通道工具。具體操作如下：(1)橡皮擦工具橡皮擦工具的原理為模擬橡皮擦擦除內容的方式，將不要的部分擦除，留下所需要的部分，橡皮擦工具使用時(shí)可以選用不同的筆刷，以及筆刷邊緣的效果，該工具使用方便，容易上手，但是很難控制擦除的精度。(2)索套工具摳圖套索工具一共有3種，不規則套索，多邊形套索和磁性套索。不規則套索工具可以利用鼠標滑動(dòng)隨意地獲取選區，操作簡(jiǎn)便自由。多邊形套索則是通過(guò)鼠標點(diǎn)擊來(lái)進(jìn)行，每?jì)蓚�(gè)點(diǎn)之間會(huì )形成一條直線(xiàn)，直到首尾相連，形成一個(gè)封閉的多邊形，該多邊形則自定形成選區。磁性套索是利用率比較高的摳圖工具，只要把拖動(dòng)鼠標帶動(dòng)磁性套索工具圖標沿著(zhù)需要裁剪的地方滑動(dòng)，它就會(huì )自動(dòng)區分顏色自動(dòng)形成一條比較光滑的裁剪邊出來(lái)，在顏色區分度不高的地方也可以放大圖片，通過(guò)鼠標選點(diǎn)來(lái)連線(xiàn)，該工具要求圖形邊界清晰，圖形和底色色彩容差大。(3)魔術(shù)棒工具魔術(shù)棒工具主要利用色彩容差，鼠標點(diǎn)選某一色彩，軟件會(huì )自動(dòng)選擇所有在設置的色彩容差范圍之內的選區，操作時(shí)如果需要刪除的區域色彩容差小可以直接選擇刪除，如要保留區域色彩容差小也可以先選擇保留區域后反選刪除。此種方法對于圖片色彩容差要求較高，上手快，但是不容易達到預期效果。(4)路徑工具路徑工具主要利用的是鋼筆工具，通過(guò)鋼筆點(diǎn)選想要保存的部分形成路徑，然后將路徑載入選區，鋼筆工具配合錨點(diǎn)工具可以對形成的路徑進(jìn)行調整，路徑工具適合對外形復雜圖形邊緣色彩容差小的圖形進(jìn)行摳圖，精度較高，但該工具操作相對復雜，耗時(shí)較長(cháng)。(5)蒙版工具蒙版工具是一種綜合性很高的工具，不僅利用圖形的外形也利用圖形的色彩。該工具可以先用魔棒或者套索工具點(diǎn)選對象，再對對象添加圖形蒙版。該工具的獨特之處是可以利用黑白色畫(huà)筆涂抹增加或者減少選區，從完整精細選擇出所要選擇的對象。(6)通道工具通道摳圖是利用色彩進(jìn)行摳圖的工具，所有圖形在紅、綠、藍三通道中的對比度都不同，通道工具就是利用這一特性，選擇對比度大的通道對圖形進(jìn)行處理。該工具上手快，操作簡(jiǎn)單，但是不能很好地控制摳圖精度。2色彩修改色彩修改主要是對色彩的色相、明度和純度這三要素來(lái)進(jìn)行調整，主要的色彩修改的方法有下列幾種。(1)色相／飽和度工具色相/飽和度工具主要有色相、飽和度、明度這三個(gè)調整要素。色相要素用來(lái)改變圖片的具體的色彩表象，飽和度用來(lái)控制圖片色彩的純度，飽和度只能調節有彩色圖片，不能調節無(wú)彩色圖片。明度用來(lái)調節圖片的明暗程度。(2)替換顏色工具替換顏色工具可以利用色彩容差用吸管工具吸取色彩范圍，然后利用下方的色相、飽和度和明度工具調節選區的色彩范圍，達到替換色彩顏色的目的，該工具上手快操作簡(jiǎn)單，但是只能對色彩容差大的圖片進(jìn)行調節。(3)通道混合器通道混合器是一款較為特殊的調色工具。該工具根據通道的混合來(lái)調色。(4)漸變映射漸變映射是非常有特色的調色工具。該工具可以把漸變色快速映射到圖片中，使圖片快速著(zhù)色。(5)照片濾鏡照片濾鏡是一款調整圖片色溫的工具。該工具的工作原理就是模擬在照相機的鏡頭前增加彩色濾鏡，鏡頭會(huì )自動(dòng)過(guò)濾掉某些暖色或冷色光，從而起到控制圖片色溫的效果。(6)色彩平衡是一種非常實(shí)用及常用的調色工具。在圖層下面的“調整圖層”按鈕選項中選擇“色彩平衡”，就會(huì )出現它的調節面板。設置較為簡(jiǎn)單，最上面的就是色調區域：陰影、中間、高光，這些是必選的，調色之前，需要分析好圖片的色彩構成，大致明白那些色調區域需要調節。選擇色調區域后，就可以隨意調整某個(gè)區域的顏色。色彩平衡運用非常廣泛，可以用來(lái)校色、潤色、調和圖片顏色、增加或減少圖片飽和度等。
四選擇合適工具按流程操作
首先，對該健身器材產(chǎn)品進(jìn)行摳圖。前面已經(jīng)分析過(guò)該產(chǎn)品部分構件不能進(jìn)行色彩調節，因此主要對該產(chǎn)品的鏈罩部分進(jìn)行色彩調整。由于該產(chǎn)品整體線(xiàn)條簡(jiǎn)潔，顏色區域劃分邊界明顯，因此可以主要采用魔棒工具和套索工具將所有需要調整色彩的部分區分開(kāi)來(lái),主要分為下面四個(gè)部分（圖2）。其次，對具體的部件分區進(jìn)行色彩調整。分析圖二中的鏈罩區分，1、3、4號區域色彩層次豐富，原來(lái)色彩為無(wú)彩色（白色），通過(guò)色相飽和度不能調節，因此選擇漸變映射工具來(lái)調節該片區域的色彩。調節色彩漸變?yōu)楹谏讲噬臐u變，彩色的色相控制產(chǎn)品的顯示色彩（圖3）。圖2中2號區域色彩容差范圍較小，純度較高，可以采用色相/飽和度工具進(jìn)行調節（圖4）。最后將調節后各部分結合，形成新的配色產(chǎn)品，并保存為新的圖片（圖5）。
五小結
該項目從產(chǎn)品專(zhuān)業(yè)的實(shí)際課題需求出發(fā)，先分析完成項目所需要的步驟及工具，然后對具體需要的工具進(jìn)行復習，最后按照所分析的步驟一步步按照流程操作，直至達到項目的目的。不難看出，該項目的完成，后期具體配色設計的實(shí)際操作的過(guò)程并不復雜，但是前期的分析過(guò)程則比較繁瑣，而目前的學(xué)生們所缺乏的恰恰是獨立思考分析項目流程的能力。因此，該項目的設計及教學(xué)主要重點(diǎn)放在流程的分析上，目的在于通過(guò)具體的項目教會(huì )學(xué)生自主思考的能力，并通過(guò)思考結合相關(guān)的工具達到設計目的。
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