数字家具设计案例分享
2020-09-15 15:13:10
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作者简介

所 在 学 校: 天津美术学院

所 在 院 系: 产品学院产品系

所 在 专 业: 2019级产品设计专业

姓        名: 张之秋



Cut Back数字家具设计

基于参数化设计的座椅设计作品

在智能化逐渐普及的时代,数字化设计又将以哪种美学形式展现在大众面前?人们在要求个性化时,复杂的外观、严谨的结构,就需要涉及到参数化设计,作者受参数化设计所启发,本次设计了一款数字座椅Cut Back。



本次设计的制作过程视频短片


设计过程介绍               

参数化设计类应用软件众多,功能也相差而异,我所用到的是犀牛Rhino的参数化建模Grasshopper中的插件Ameba,用参数化建模的方式进行数据处理计算后所得的座椅结构造型,并进一步改进设计出一款造型新颖的木制家具。


其中主要参与计算的是Ameba插件,本插件基于拓扑优化原理对有效模型数据进行“消减”式计算并得到力学最优解。简单地说拓扑优化(topology optimization)是一种根据给定的负载情况、约束条件和性能指标,在给定的区域内对材料分布进行优化的数学方法,是结构优化的一种。


座椅的设计,仅仅在软件中设定了如下的初始条件:1. 坐姿;2. 椅子与地面的四个触电;3.椅子荷载阈值。插件按其指示开始自主计算,通过做减法的模式不断进行造型上的优化迭代力图计算出荷载最大的结构方案最终获得了类似骨骼的有机结构,再通过进一步的设计,获得最终形态呈现在大家面前。


图1 参数化造型制作与荷载的施加


图2 双向渐进结构优化法(BESO)迭代力图计算


图3 有限元力学分析


图4 作品效果图1


图5 作品效果图2


图6 作品效果图3


现如今参数化设计广泛应用于建筑设计领域、环境艺术、公共装置、产品家具等等。参数化设计以独特的展现结构与造型、严谨的力学原理和可操作性而被频繁应用,已经成为了一种独特的设计风格。

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