參數化設計在產品設計中的應用

賈若愚 劉永翔

摘要：參數化設計是近年來新興的設計方法，扎哈等前衛設計工作室率先將其運用到設計實踐中。其基本原理是將設計中的元素參數化，同時構建參數與最終結果間的約束關系，這樣就可以實現修改參數即可影響最終設計，能極大地提升設計效率。本文以音箱設計為例，通過構建參數與造型之間的約束關系，實現了修改參數即可改變設計結果的目的。將參數化的這一特性，運用在產品設計中，可以避免很多重復性的修改工作，讓設計師可以把更多的精力投入到設計本身。基于這些特點，參數化設計未來必將在產品設計中發揮出巨大優勢。

關鍵詞：參數化設計;產品設計;應用;音箱設計

中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A

文章編碼：1672-7053（2021）05-0030-02

1參數化設計的概念

參數化設計（Parametric Design）是近些年來興起的前衛設計方法，最早應用于建筑領域。參數化（Parametric）是指在設計中，把影響設計結果的重要參數量化，通過構建參數與結果之間的約束關系，進而達到修改部分參數即可改變最終結果的目的。參數化設計借助參數化的這些優勢來進行設計，使設計的最終結果可以實時修改，并將設計中的元素變量化，使設計效率大大提高。劉宗明等總結了參數化這一概念，其最早是由Sutherland在20世紀60年代提出，以約束的方式來進行零件的設計;在80年代末至90年代初，又有諸如人工智能、幾何推理等新技術的加入，使參數化技術可以更好地應用到現實中;后又經90年代，Jea Yeo Lee提出了基于圖表示的幾何知識推理方法，使參數化設計方法更為簡潔和高效。

2參數化設計在產品設計中的應用實例

隨著物質生活水平的提高，對于產品，除了要滿足基本的功能需求，人們也希望產品能有更多的含義，如體現個性化、個人社會地位、個人審美等。將參數化設計應用于產品設計中，可以使其富有科技感與美感，且風格多樣，具有獨特性，可以更好地滿足人們對產品多樣化的需求。

2.1 BMW VISION NEXT 100

寶馬公司曾在2016年5月5日推出概念車VISION NEXT 100，這款概念車的設計代表了寶馬對未來汽車設計的探索，該概念車具有大量前瞻的設計語言和技術。在外觀上，柵格化的翼子板最為顯眼，輪轂的柵格狀結構采用了鉆石分割的參數化設計，其不僅美觀，而且可以根據行車狀況調整柵格的形態，以降低風阻，是功能與形式的有效結合。在內飾方面，中控臺表面的紋理采用三角形，除了裝飾性的作用，此次寶馬BMW VISION NEXT 100還為其配置了人工智能，三角形紋理可根據駕駛員的情緒或感受，做出相應的起伏變化，起到了增強交互的作用。參數化設計富有科技感和美感，與汽車設計的結合可謂是相得益彰。

2.2“獵鷹”長凳

由俄羅斯設計師Oleg Soroko設計的“獵鷹”長凳也是一件非常有創意的參數化設計家具，該設計的靈感來自于獵鷹，其在捕獵、等待等不同的狀態下會有不同的姿態。“獵鷹”長凳由大量的膠合板串連在一起，針對坐、靠、躺等不同使用行為，可以擺出不同的形狀。而且這款長凳裝配起來并不復雜，它的形狀可以有多種變化，可以很好地適應不同的場景，操作簡單，也節約了成本。像這樣的參數化設計產品，其難點主要在于設計階段，膠合板的形態之間，呈現出一種漸變的趨勢，這種漸變的趨勢就是由參數的改變驅動的，也體現出了參數化的精確性優勢，如果膠合板之間的漸變不夠均勻，則無法達到最終成品的美感，這款產品設計的意義也就失去了。

3參數化設計在音箱設計中的應用

3.1明確影響產品造型的參數

如圖1所示，現以參數化的設計方式來分析某音箱頂端孔洞的制作思路，使用的參數化設計軟件為Dynamo。首先需要找出經90年代，Jea Yeo Lee提出了基于圖表示的幾何知識推理方法，使參數化設計方法更為簡潔和高效。

2參數化設計在產品設計中的應用實例

隨著物質生活水平的提高，對于產品，除了要滿足基本的功能需求，人們也希望產品能有更多的含義，如體現個性化、個人社會地位、個人審美等。將參數化設計應用于產品設計中，可以使其富有科技感與美感，且風格多樣，具有獨特性，可以更好地滿足人們對產品多樣化的需求。

2.1 BMW VISION NEXT 100

寶馬公司曾在2016年5月5日推出概念車VISION NEXT 100，這款概念車的設計代表了寶馬對未來汽車設計的探索，該概念車具有大量前瞻的設計語言和技術。在外觀上，柵格化的翼子板最為顯眼，輪轂的柵格狀結構采用了鉆石分割的參數化設計，其不僅美觀，而且可以根據行車狀況調整柵格的形態，以降低風阻，是功能與形式的有效結合。在內飾方面，中控臺表面的紋理采用三角形，除了裝飾性的作用，此次寶馬BMW VISION NEXT 100還為其配置了人工智能，三角形紋理可根據駕駛員的情緒或感受，做出相應的起伏變化，起到了增強交互的作用。參數化設計富有科技感和美感，與汽車設計的結合可謂是相得益彰。

2.2“獵鷹”長凳

由俄羅斯設計師Oleg Soroko設計的“獵鷹”長凳也是一件非常有創意的參數化設計家具，該設計的靈感來自于獵鷹，其在捕獵、等待等不同的狀態下會有不同的姿態。“獵鷹”長凳由大量的膠合板串連在一起，針對坐、靠、躺等不同使用行為，可以擺出不同的形狀。而且這款長凳裝配起來并不復雜，它的形狀可以有多種變化，可以很好地適應不同的場景，操作簡單，也節約了成本。像這樣的參數化設計產品，其難點主要在于設計階段，膠合板的形態之間，呈現出一種漸變的趨勢，這種漸變的趨勢就是由參數的改變驅動的，也體現出了參數化的精確性優勢，如果膠合板之間的漸變不夠均勻，則無法達到最終成品的美感，這款產品設計的意義也就失去了。

3參數化設計在音箱設計中的應用

3.1明確影響產品造型的參數

如圖1所示，現以參數化的設計方式來分析某音箱頂端孔洞的制作思路，使用的參數化設計軟件為Dynamo。首先需要找出三部分，孔洞的半徑大小分別由不同的參數R1、R2、R3控制，通過修改參數就可以在合理范圍內，隨意修改孔洞的大小。單個曲線上點的密度可以由數量參數P控制;同樣的，曲線的密度則可以由參數N控制。

調節不同的參數可以對結果產生直接的影響，不同的參數組合使結果也有了更多的可能性，這可以極大地提升設計效率，讓設計師把更多的精力放在創意上，而非重復性的工作。

4結語

建筑設計與產品設計在歷史上可以說是“師出同門”，現代建筑和產品設計都是源自于包豪斯，包豪斯的設計教育也對后世的設計思想產生了深遠的影響。借鑒建筑領域的參數化設計方法，將參數化設計引入產品設計當中，能為產品設計注入新鮮的血液，并極大地影響其設計手段與思想，探索出更多的可能性。在經過不斷的完善之后，參數化設計必將會是一種能夠廣泛運用于產品設計中的有效手段。