汽车品牌基因研究解析ppt课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,汽车品牌基因研究,小组成员：施胜荣 胡君博 郭鹏超,汽车品牌基因研究小组成员：施胜荣 胡君博 郭鹏超,1,A 产品设计中遗传算法与生成设计,(1)设计方案或设计策略编码为基因串，形成设计样本的,基因种群,；,(2)设计方案评价函数决定种群中样本的,优劣和进化,方向；,(3)进化过程就是样本的繁殖、交叉和变异等过程从遗传算法，生成设计拓展到智能设计，其研究思路的基本特点是：,A 产品设计中遗传算法与生成设计(1)设计方案或设计策略,2,A 产品设计中遗传算法与生成设计,1996年MARosenman提出了设计中的形态生成模型,M1,M2,M4,M3,形态单元 形态单元按特定规则生长 不同的规则,A 产品设计中遗传算法与生成设计1996年MARose,3,A1 产品造型基因理论研究,(1)在产品基因领域，周生祥将基因工程的思想用于产品的结构设计，将,“特征”,看作是,产品的“DNA”,(2)冯培恩通过对生物基因工程与产品原理方案设计的系统类比，引出产品原理方案设计中的信息遗传基础,“产品基因”,的概念。

提出“产品基因”的“转录”、“翻译”及“复制”机理，揭示了产品基因在功能设计与原理方案设计之间的桥梁作,(3)顾兴建等是通过对产品,信息的分类和系统化,，提取产品信息中的“遗传基因”,A1 产品造型基因理论研究(1)在产品基因领域，周生祥将基,4,B 品牌造型基因,2.1,形态生成与进化,设计的产生和演变可以看作是一个造型基因的遗传过程设计是,多方案、,多,轮次,的一个问题的可能解的,不断寻找，选择，评价,的过程多轮次设计是设计活,动的本质特点,.,生物基因信息,设计基因,环境,设计情境,context,生存形态,产品形态/形状,自然界,人造物,（设计界）,自然界和设计界的形态产生过程,B 品牌造型基因2.1 形态生成与进化 设计的产,5,B 品牌造型基因,2.2 造型设计循环,设计的轮次数即作为“设计人口”（population）的代数（generation），,每一轮的设计方案即设计师通过造型基因的操作产生的一代设计人口，,满足设计,要求的人口即选中的方案可以进入下一代设计人口的产生，这样上一代,好的形态,通过,造型基因,遗传到了下一代,整个设计循环过程直到出现一个完全满足设计目标,的设计人口的出现，即,设计的最终方案。

i,i+1,i,评价,设计人口代,设计人口代,设计目标,符合,不符合,设计知识,造型设计循环过程,B 品牌造型基因2.2 造型设计循环 设计的轮,6,B1 造型基因的概念,对于在,形态生成,过程中的“基本造型”的反复应用，从生物学角度可以被解释,成为一种遗传，而这些基本造型被认为是“,基本造型词汇”,（vocabulary of design,elements），对基本造型词汇的遗传性质的描述则是,造型基因,B1 造型基因的概念 对于在形态生成过程中的“,7,B1 造型基因的概念,造型基因是对形态的形状的具体表达和约束的最基本的遗传性元素类比生物,学，遗传算法和设计中的一些术语，如图，可以发现，设计中的造型基因和自,然中的DNA 都是用来构造的基本元素,.,生物学,遗传算法,产品设计,基因,蛋白质,基因型,表型,特征,串型,编码结构,解码结构,元素,产品造型,设计规划,设计状态,类比生物学，遗传算法和设计术语,B1 造型基因的概念 造型基因是对形态的形状的具体,8,B1 造型基因的概念,正如自然界里，相同基因由于组成规则的不同而发生,同质异构,现象一样；由,于设计造型过程规则的多样性，相同的造型基因,产生的形态,可能是完全不一样的,相同基因不同造型,相同造型不同基因,B1 造型基因的概念 正如自然界里，相同基因由于组,9,B2 造型基因的进化,在自然界的造型产生过程中，存在,发散,（divergent）和,收敛,（convergent）,两种类型的进化活动,发散（divergent）,收敛（convergent）,老形态,新形态,两种进化活动,B2 造型基因的进化 在自然界的造型产生过程中,10,B2 造型基因的进化,CrossCross N.Engineering Design MethodsStrategies for Product Design.,UK,1994提出：一个完整的设计过程是一个不断求精、不断汇聚的问题求解过程，,如图2.9，通过对设计师注意力轨迹的分析，设计方案的产生是一个发散,与收敛反复过程。

设计师注,意力轨迹,设计方案,B2 造型基因的进化 CrossCross N,11,B2 造型基因的进化,同样，Pugh42认为将概念的生成和评价作为一种前进的、规则化的方式能够产,生出更好的设计方案，而这种前进的、规则化的方式在概念生成过程中是一种设计概,念的反复迭代的发散和收敛过程，并且在这个过程中设计方案的数量是逐渐减少的Pugh 过程模型,B2 造型基因的进化 同样，Pugh42认为,12,B3 品牌的造型基因表达,品牌（PI）是Product Identity的缩写，直译为“产品的识别形象”一个产品正,如一个人一样，在社会上的人与人的交往过程中，必然给人们留下一个特定的外,形印象，或英俊，或潇洒，或幽默，或彪悍，这些印象是由这个人内在的基因和,外在的外形特征、行为特征等多方面构成品牌造型基因就是造型基因中与品牌相关的那些基因，是产生那些“印象”的,独特“特征”的最小知识粒度的表达B3 品牌的造型基因表达 品牌（PI）是Produc,13,B3 品牌的造型基因表达,产品的品牌基因的形成是产品造型特征中的一个或者数个造型基因得到了强调，彼此之间有权重的变化所得到的这一个或者数个造型基因形成的特征成为了品牌造型特征。

品牌1特征,品牌2特征,产品造,型特征,造型基因,B3 品牌的造型基因表达 产品的品牌基因的形成是,14,B3 品牌的造型基因表达,构成汽车的造型基因有很多：车灯造型基因，侧面轮廓造型基因，,前通风口造型基因等等当车灯和通风口造型基因得到强化，形成了鱼眼型车灯,和圆角矩形通风口，就形成了保时捷的品牌造型基因，给消费者以保时捷的认知，,如图,a,；而具有圆润，空气动力学性质特点的侧面轮廓基因则一直是奥迪的,品牌的造型基因表现之一，,如图b,a,b,B3 品牌的造型基因表达 构成汽车的造型基因有很,15,B4 品牌造型基因的重组和变异,如图,c,，将品牌造型特征变化看作在品牌空间内一个随时间横轴不断衍生发展的连,续体，且品牌特征在时间段T到T内发生了变化，即该时间段内品牌空间体积发生改,变，那么在这个两个时间T和T的品牌空间切片中品牌造型特征基因是不同的从图,上可以看出，在相邻的两个时间切片上，前一时间T切片上的品牌造型基因通过重组和,变异两个基因操作手段（算子）变成下一个时间T切片上的品牌造型基因，而正是这,无数个时间切片共同组成了品牌造型基因的进化的乐章品牌,时间,B4 品牌造型基因的重组和变异 如图c，将品牌造,16,B4 品牌造型基因的重组和变异,品 牌 造 型 基 因 的 重 组,，如 图,d,所示，是设计师在进行创新设计的时候受到,其他造型特征的影响，将有着新造型特征B的基因和原有的品牌特征A的基因进行重,组，实现品牌造型特征的衍生，生成具有品牌特征的新设计方案A和B，其中A，,B都保留了部分原品牌造型的特征，属于设计师的诱导型创新,。

造型特征A,造型特征B,造型特征A,造型特征B,d,B4 品牌造型基因的重组和变异 品 牌 造 型 基,17,B4 品牌造型基因的重组和变异,对于品牌,造型基因的变异,，如图,e,所示，是该品牌造型特征A，即图中中间位,置的造型基因，产生明显变异或突变，使得该品牌的局部造型特征属性发生变化，产,生了新的基于品牌造型特征A，这类操作多数属于设计师的灵感突现或新知识的导,入导致的创新,.,造型特征A,造型特征A,B4 品牌造型基因的重组和变异 对于品牌造型基因的变,18,C 汽车品牌造型基因,汽车造型基因的获取研究是建立在,造型特征研究,之上的汽车造型,研究的重要领域,.,3.1,汽车造型基因的获取,汽车品牌造型基因获取与表达,汽车车身事实上就是美学、结构力学、空气动力学等多学科约束的一个,综合性设计问题汽车车身由自由曲面构成，造型本身包含了复杂的,形态信,息,、,材质信息,和,色彩信息,C 汽车品牌造型基因 汽车造型基因的获取,19,C 汽车品牌造型基因,3.1,汽车造型基因的获取,汽车品牌造型基因获取与表达,通过造型基因，可以形成汽车造型的,特征属性,（Feature Attributes），,构成多个汽车造型的特征（Feature），由造型特征形成汽车的整车造型。

汽车造型基因的提取意味着对汽车造型特征,属性,描述和,特征,实体区分，,是一个解构汽车造型特征的过程，同时为造型基因的获得以及重构和差异化,设计提供基础C 汽车品牌造型基因 3.1 汽车造型基因的获取汽,20,C 汽车品牌造型基因,3.1,汽车造型基因的获取,汽车品牌造型基因获取与表达,对于汽车特征线的,属性表述,就是对汽车造型基因的获取过程汽车特征线分为：,主特征线,，,过渡特征线,和,附加特征线,其中主特征线是构,成汽车主要,型面,的特征表达，如侧面轮廓线，窗线，腰线等；过渡特征线表达的,则是主要,型面之间过渡,特征，如引擎盖折线，AC 柱截面线等；附加特征线则描,述的是在原有车体型面上通过,裁剪，切割,形成的特征，如前后灯型线，通风口型,线等等C 汽车品牌造型基因 3.1 汽车造型基因的获取汽,21,C 汽车品牌造型基因,汽车品牌造型基因获取与表达,20 条汽车造型特征线,主特征线,过度特征线,附加特征线,C 汽车品牌造型基因汽车品牌造型基因获取与表达20 条汽车,22,C 汽车品牌造型基因,3.1,汽车造型基因的获取,汽车品牌造型基因获取与表达,通过造型基因，可以形成汽车造型的,特征属性,（Feature Attributes），,构成多个汽车造型的特征（Feature），由造型特征形成汽车的整车造型。

汽车造型基因的提取意味着对汽车造型特征,属性,描述和,特征,实体区分，,是一个解构汽车造型特征的过程，同时为造型基因的获得以及重构和差异化,设计提供基础C 汽车品牌造型基因 3.1 汽车造型基因的获取汽,23,C 汽车品牌造型基因,3.2,汽车品牌造型基因的表达,汽车品牌造型基因获取与表达,汽车品牌造型基因是,特殊,的品牌造型基因一方面，他是这个品牌的汽车进行,造型设计时的“基因”信息，属于造型基因中的一部分；另一方面，由于汽车造型,的特殊性，汽车品牌造型基因更多的是关于,形状特征,的描述如果要形成具有统一的品牌认知的造型特征，这就需要获取不同款汽车的相同,的主要造型特征，并将其造型基因通过,重组,或者,变异,，使汽车的主要造型特征相同,或者相似，形成统一的风格给人留下“印象”，即品牌；这些经过重组变化后的造,型基因成为了这个品牌的造型基因C 汽车品牌造型基因 3.2 汽车品牌造型基因的表,24,C 汽车品牌造型基因,汽车品牌造型基因获取与表达,造型基因,汽车造,型特征,品牌造,型特征,汽车品牌造型基因,C 汽车品牌造型基因汽车品牌造型基因获取与表达造型基因汽车,25,D 奥迪A6 品牌造型基因,4.1 轮廓线,对于造型相对复杂的汽车来说，以线作为研究基础比以点和面作为,研究基础具有更强的可操控性,.,侧面轮廓造型基因遗传图,前悬逐渐下沉、加长，后悬逐渐上升、缩短，但是特征变化的程度不是很大，,同时汽车整体造型特征线还出现了圆润过渡的趋势。

D 奥迪A6 品牌造型基因 4.1 轮廓线,26,D 奥迪A6 品牌造型基因,这,所有的造型基因的,变异和遗传最终导致,了2002 款A6 侧面轮,廓造型的出现，造型,几乎是,空气动力学,和,汽车制造,的完美结合,.,D 奥迪A6 品牌造型基因这所有。