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計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)與課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)論文
摘要:本文詳細(xì)介紹了《計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)（二維）》課程項(xiàng)目教學(xué)法中一個(gè)典型項(xiàng)目——工業(yè)產(chǎn)品配色設(shè)計(jì)。案例先給定項(xiàng)目目標(biāo)，再分析項(xiàng)目實(shí)施流程及所需工具，再對(duì)所需工具進(jìn)行復(fù)習(xí)，最后按照實(shí)施流程對(duì)工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行配色修改及設(shè)計(jì)。這一流程改變了以往強(qiáng)調(diào)軟件操作知識(shí)的模式，讓學(xué)生能更好地理解與自己專業(yè)相關(guān)的一些項(xiàng)目的具體實(shí)施流程與方法，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)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(xiàng)目教學(xué)；計(jì)算機(jī)論文；產(chǎn)品；色彩設(shè)計(jì)
計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)（二維）是目前國(guó)內(nèi)工業(yè)設(shè)計(jì)或者產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生的一門必修課，各個(gè)高校的課程名稱會(huì)稍有區(qū)別，但是該課程的教學(xué)目標(biāo)基本都是讓學(xué)生學(xué)會(huì)利用計(jì)算機(jī)軟件來(lái)輔助設(shè)計(jì)，重點(diǎn)在于對(duì)于設(shè)計(jì)表現(xiàn)的呈現(xiàn)而不是在于單純對(duì)于軟件的操作與利用。國(guó)內(nèi)外很多高校的教師都在嘗試對(duì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)類課程的改革與研究，研究過(guò)程中會(huì)發(fā)現(xiàn)此類課程在教學(xué)過(guò)程中存在很多問(wèn)題。目前，項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法是大家比較公認(rèn)的教學(xué)手段之一[1]。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法教學(xué)模式使得學(xué)生將學(xué)與做相結(jié)合，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、分析問(wèn)題以及解決問(wèn)題的能力。[2]但是，在項(xiàng)目驅(qū)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(xiàn)，比如項(xiàng)目實(shí)例數(shù)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(dǎo)致學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)缺乏一個(gè)全局的理解，阻礙了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，導(dǎo)致大學(xué)階段后期，學(xué)生不會(huì)根據(jù)不同的設(shè)計(jì)需要分析使用相關(guān)的工具達(dá)到自己的目的。因此，在選取項(xiàng)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(xiàng)目又是跟學(xué)生專業(yè)緊密聯(lián)系的實(shí)際項(xiàng)目。下面就以工業(yè)產(chǎn)品配色設(shè)計(jì)為例簡(jiǎn)單敘述項(xiàng)目的具體設(shè)計(jì)與實(shí)施流程。
一給定項(xiàng)目目標(biāo)
在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過(guò)程中，色彩設(shè)計(jì)是一個(gè)必不可少的流程，一方面色彩能加強(qiáng)對(duì)于產(chǎn)品造型的體現(xiàn)，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(duì)于使用者還能起到心理上的作用，不同的顏色能表達(dá)不同的語(yǔ)意。目前，產(chǎn)品配色設(shè)計(jì)主要出現(xiàn)在以下兩種情況：一是在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的過(guò)程中對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行配色設(shè)計(jì)，二是對(duì)于已有產(chǎn)品的色彩搭配進(jìn)行再設(shè)計(jì)。在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的過(guò)程當(dāng)中，一般的產(chǎn)品效果表現(xiàn)以三維模型表現(xiàn)為主，通常在計(jì)算機(jī)三維模型里面通過(guò)對(duì)于物體材質(zhì)色彩的設(shè)置能直接對(duì)材質(zhì)和色彩進(jìn)行設(shè)計(jì)，而實(shí)際生產(chǎn)的產(chǎn)品往往與設(shè)計(jì)效果圖有細(xì)微差別，因此，對(duì)于已有的產(chǎn)品進(jìn)行配色再設(shè)計(jì)，往往是利用現(xiàn)有的實(shí)際產(chǎn)品來(lái)設(shè)計(jì)，現(xiàn)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(jié)約三維模型渲染的時(shí)間，而利用平面軟件對(duì)現(xiàn)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(shè)計(jì)項(xiàng)目的主要目的在于利用平面處理軟件，快速地對(duì)于現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行色彩的再設(shè)計(jì)（圖1）。
二分析項(xiàng)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(xiàn)，因此，產(chǎn)品配色設(shè)計(jì)的過(guò)程往往并非單一的整體色彩調(diào)整，通常需要對(duì)產(chǎn)品不同的色彩區(qū)域進(jìn)行劃分，然后分區(qū)域進(jìn)行色彩的調(diào)整。這樣，利用平面軟件進(jìn)行配色設(shè)計(jì)，一般涉及到的主要設(shè)計(jì)流程包括產(chǎn)品摳圖和色彩設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。1摳圖首先對(duì)所選產(chǎn)品進(jìn)行分析（圖1），該產(chǎn)品造型上采用直線與曲線結(jié)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(dá)到對(duì)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(gòu)成，對(duì)配色區(qū)域進(jìn)行分塊。該產(chǎn)品主要由車架、鏈罩、鞍座、把手、儀表和其他的小附件構(gòu)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(diào)節(jié)鈕、腳蹬和管材護(hù)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(duì)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(shè)計(jì)原則對(duì)具體的區(qū)域分塊進(jìn)行色彩的重新調(diào)整設(shè)計(jì)。
三復(fù)習(xí)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(nèi)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(guī)則套索，多邊形套索和磁性套索。不規(guī)則套索工具可以利用鼠標(biāo)滑動(dòng)隨意地獲取選區(qū)，操作簡(jiǎn)便自由。多邊形套索則是通過(guò)鼠標(biāo)點(diǎn)擊來(lái)進(jìn)行，每?jī)蓚�(gè)點(diǎn)之間會(huì)形成一條直線，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(qū)。磁性套索是利用率比較高的摳圖工具，只要把拖動(dòng)鼠標(biāo)帶動(dòng)磁性套索工具圖標(biāo)沿著需要裁剪的地方滑動(dòng)，它就會(huì)自動(dòng)區(qū)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(qū)分度不高的地方也可以放大圖片，通過(guò)鼠標(biāo)選點(diǎn)來(lái)連線，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(biāo)點(diǎn)選某一色彩，軟件會(huì)自動(dòng)選擇所有在設(shè)置的色彩容差范圍之內(nèi)的選區(qū)，操作時(shí)如果需要?jiǎng)h除的區(qū)域色彩容差小可以直接選擇刪除，如要保留區(qū)域色彩容差小也可以先選擇保留區(qū)域后反選刪除。此種方法對(duì)于圖片色彩容差要求較高，上手快，但是不容易達(dá)到預(yù)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(qū)，鋼筆工具配合錨點(diǎn)工具可以對(duì)形成的路徑進(jìn)行調(diào)整，路徑工具適合對(duì)外形復(fù)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(duì)復(fù)雜，耗時(shí)較長(zhǎng)。(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(duì)象，再對(duì)對(duì)象添加圖形蒙版。該工具的獨(dú)特之處是可以利用黑白色畫(huà)筆涂抹增加或者減少選區(qū)，從完整精細(xì)選擇出所要選擇的對(duì)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(lán)三通道中的對(duì)比度都不同，通道工具就是利用這一特性，選擇對(duì)比度大的通道對(duì)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(duì)色彩的色相、明度和純度這三要素來(lái)進(jìn)行調(diào)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(diào)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(diào)節(jié)有彩色圖片，不能調(diào)節(jié)無(wú)彩色圖片。明度用來(lái)調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)選區(qū)的色彩范圍，達(dá)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(duì)色彩容差大的圖片進(jìn)行調(diào)節(jié)。(3)通道混合器通道混合器是一款較為特殊的調(diào)色工具。該工具根據(jù)通道的混合來(lái)調(diào)色。(4)漸變映射漸變映射是非常有特色的調(diào)色工具。該工具可以把漸變色快速映射到圖片中，使圖片快速著色。(5)照片濾鏡照片濾鏡是一款調(diào)整圖片色溫的工具。該工具的工作原理就是模擬在照相機(jī)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(diào)色工具。在圖層下面的“調(diào)整圖層”按鈕選項(xiàng)中選擇“色彩平衡”，就會(huì)出現(xiàn)它的調(diào)節(jié)面板。設(shè)置較為簡(jiǎn)單，最上面的就是色調(diào)區(qū)域：陰影、中間、高光，這些是必選的，調(diào)色之前，需要分析好圖片的色彩構(gòu)成，大致明白那些色調(diào)區(qū)域需要調(diào)節(jié)。選擇色調(diào)區(qū)域后，就可以隨意調(diào)整某個(gè)區(qū)域的顏色。色彩平衡運(yùn)用非常廣泛，可以用來(lái)校色、潤(rùn)色、調(diào)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(duì)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(gòu)件不能進(jìn)行色彩調(diào)節(jié)，因此主要對(duì)該產(chǎn)品的鏈罩部分進(jìn)行色彩調(diào)整。由于該產(chǎn)品整體線條簡(jiǎn)潔，顏色區(qū)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(diào)整色彩的部分區(qū)分開(kāi)來(lái),主要分為下面四個(gè)部分（圖2）。其次，對(duì)具體的部件分區(qū)進(jìn)行色彩調(diào)整。分析圖二中的鏈罩區(qū)分，1、3、4號(hào)區(qū)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(diào)節(jié)，因此選擇漸變映射工具來(lái)調(diào)節(jié)該片區(qū)域的色彩。調(diào)節(jié)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(hào)區(qū)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(diào)節(jié)（圖4）。最后將調(diào)節(jié)后各部分結(jié)合，形成新的配色產(chǎn)品，并保存為新的圖片（圖5）。
五小結(jié)
該項(xiàng)目從產(chǎn)品專業(yè)的實(shí)際課題需求出發(fā)，先分析完成項(xiàng)目所需要的步驟及工具，然后對(duì)具體需要的工具進(jìn)行復(fù)習(xí)，最后按照所分析的步驟一步步按照流程操作，直至達(dá)到項(xiàng)目的目的。不難看出，該項(xiàng)目的完成，后期具體配色設(shè)計(jì)的實(shí)際操作的過(guò)程并不復(fù)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(dú)立思考分析項(xiàng)目流程的能力。因此，該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)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(xiàng)目教會(huì)學(xué)生自主思考的能力，并通過(guò)思考結(jié)合相關(guān)的工具達(dá)到設(shè)計(jì)目的。
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