产品中图形语言规范化的意义与过程交互设计(精选6篇)
篇1:产品中图形语言规范化的意义与过程交互设计
现在随着互联网企业的发展与业务的拓展,随着时间的推移,一个公司的产品可能将越来越丰富多样,同样每一个产品随不断的功能完善和扩展,随着一个产品的“长大”产品内所需要用到的图标也必然会越来越多,这时候众多产品形象的呈现、产品内图标等视觉原素的表现,如何能与整个产品或公司的战略计划相适应,这时候在图形语言的视觉呈现,语义表达、识别性等层面就需要作一个全面细致的考虑了,
我们来看几个典型的例子,回顾一下 Adobe 产品系列的成长过程, 从 Adobe 收购了原最大的竞争对手Macromedia公司后,它的产品线得到了极大丰富, 而后在Adobe确立了Creative Suite概念后,后续的新产品持续推出,庞大的产品线以一种什么样的展现方式呈现在用户面前便成为了一项非常重要的课题。下图中我大致的列了一下Adobe产品logo的一个进化转变过程:
产品阵容强大的Adobe帝国在CreativeSuite 3发布的时候为旗下全部产品Logo进行一个色环划分图,很好的呈现出各产品logo的色彩关系和一个完整的用色体系。
我们再看一个例子,Apple公司在和先后将itunes与App store的Logo作出了比较重大的调整,到Max OS Lion版本时,两大平台级的产品新形象同时展现在用户Mac的Dock上。虽无准确的官方答案,但从一个是整个Apple产品资源应用来源和一个是娱乐内容来源的的两个具有类似性质的商业平台产品来看,它们显然是被Apple寄予相当大期望,在感观上看来,它们在被赋予更厚重、大气的形象这一改变,能够很好的服务于其公司的商业战略。
另外itunes 10的发布后侧栏的图标全部变成了单色,这一变化我认为是为了突出Store的资源核心区域,强调产品的平台性,和上述的分析一样,这个视觉表现层面的调整同样是为了整个产品的资源商业战略服务的。
那现在回到我们自己的产品,现在“我的阿里”作为一个网商用户的得力助手,用户的家,“我的阿里”内容与应用在日益的增长,系统越来越庞大,同样网站的视觉的图形语言的整理,解决原来积累已久的视觉表现“乱象”也日益的紧迫。
在“我的阿里”视觉元素整理的第一步,众多应用图标是头一个切入点,我们从图标的含义,分类,尺寸规格、设计规则,风格表现等几个方面进行一个整体方向的规划,总结一套设计指南。
■ 在图标的分类上,我们将网站图标分为以下三类:
一产品图标(Logo)
它是一款产品在品牌层面上的定义,指一个产品系统形象、定位和诉求的集中图形化表现,产品图标(Logo)起到产品或公司识别推广作用,通过形象的图形标识让用户认识、记住并熟识一个产品。
产品图标设计原则:
1 能很好的诠释出该产品所承载的功能 和 所要向用户传达的产品价值和形象;
2 图形容易被用户所记忆、熟知,而且有较强的排它性(不易和其它图标混淆)。
二产品界面中的功能、工具图标
在一个产品界面中,用概括精炼的形象来表示某一类功能或操作集合的功能性图形标识,常会有成组有规律的在某一功能模块中出现,
色彩造型表现可以精致富有表现力,也可以简洁明了,质感单纯。
功能、工具图标设计原则:
1 表意清晰明了,采用大家均已接受的特定含义的元素图形;
2 视觉体验统一,视觉语言自成体系;
一个功能模块里面的图标尺寸要有较好的视觉平衡性;
一功能模块内甚至整个产品的图标的质感、色彩饱和度要统一;
成套的多个图标内,图形语义要有较好的一致性。
3 需要注意图标各层面意义上的继承性问题,避免让用户造成识别上的困难。
三图形符号
一般表现为直接的操作按钮或标明该操作的辅助标识符号,图形表现为简洁明了,用色简洁、扁平。
■ 在整站图标尺寸规格方面,虽然Web 页面的图标不需要像操作系统或者客户端软件那样,对图标尺寸有着
严格的尺寸限制,但为了网站的视觉体验的规范性和统一性,“我的阿里”图标规范中根据以往图标各尺寸的使
用情况来约定3种常用尺寸:48×48 pix 、32×32 pix 、16×16 pix,
以后整站的图标根据各自的位置和需要,将有序的根据规则加上相应尺寸的图标,这样网站在图标符号展示层
面上将会给用户留下一个规范、专业的印象。
■ 在图标的设计过程中还需要注意下面这些问题:
上图第一排蓝色的4个图标看起来会显得大小尺寸参差不齐,这是因为虽然觉得尺寸可以是一样的,但是外轮廓饱满的实心图形在给人的视觉感受上会产生放大效应,而第二排深色的4个图标大小看起来则会更加协调一些。在下图可以看到,外轮廓饱满的图形进行了一定的边缘收缩,来与其它图形达到视觉均衡。
这要求设计图标在符合约定的图标尺寸的同时,需要注意多个图标的视觉均衡问题,在制作成套图标的时候,根据这个规律来选择留白的空间比例。
此外单个图标要很好的把握外轮廓与图形形状的均衡关系,构成图标的图形需要尽量的接近一个正方块,使得图形饱满、平衡。
■ 在我的阿里应用图标风格表现方面为了使原来的各业务、应用图标和将来新增的图标能够实现非常好的统一性,我们做出了包括图标视角、构成元素、光源质感、倒角这些方面的约束:
图标的绘制视角为所组成物体的正前视角,在必要情况下可以有一定角度的俯视角。这样是既在大原则上保证了整体的统一性,但规则也不至于太过僵硬,仍有相当的空间让设计师去发挥创意。
整个 icon 元素为 3个以下,最多为3个元素构成 ,组合方式以一个主体元素 配合一个(最多两个)辅助元素。避免众多的图标,各自的图形符号多寡不一,避免在图形组合方式上造成的不统一。
图标的光源方向是正上方,图标颜色渐变方向是垂直方向的线性渐变,颜色从上到下由浅到深。图标的颜色渐变幅度较小,偏扁平感,渐变幅度不要太大以至质感过重。
应用图标约定的三种不同尺寸icon 的倒角的大小,以便在集中展示的时候在细节支出依然有良好的一致性。
经过以上这样一套设计指南的规范、约定能尽可能的保证原来老图标和后期新增加的都能有一个规则可寻,对整个网站整个产品的品质方面,用户友好性方面能起到一个积极的作用。
这里只从应用图标这一切入点介绍了产品视觉元素统一性的解决方案,当然网站还有其它各类控件模块,同样也需要实现类似的标准化统一体验,后面仍有许多工作需要开展。
篇2:产品中图形语言规范化的意义与过程交互设计
在现代软件开发与应用过程中,软件系统的功能已经日益紧密的与软件系统的操作方式结合,相辅相成,一个具有强大功能的软件系统,还应具有一个简单有效的操作界面。
组件对象模型(COM)技术的出现,为软件的开发工作带来一场革命。COM技术提供了一种代码重用的可行方法:将一组相关的代码用COM技术进行封装,形成组件,即可通过接口进行调用,同时,COM技术开发的组件还是环境无关的,组件一经生成,即可在不同的开发环境应用。将COM技术应用于图形图象处理应用开发,除了可降低系统开发的复杂程度,同时还具有系统易于升级等优点。
在进行交互式图形图案设计系统的设计与开发过程中,我们将COM技术引入系统的功能设计与交互界面设计环节,在已经分析出图形图案的基本单元的基础上,将图形图案的基本单元的数据、数据操作方法、基本图形单元的显示等功能通过COM技术集成于COM组件内,用VB开发实现了具有交互能力的COM图元,通过不同的COM图元的聚合,即可实现图形图案的交互设计。
1 组件技术
组件对象模型(COM),是一种以组件为发布单元的对象模型,这种模型使各软件组件可以用一种统一的方式进行交互,具有相同的接口。COM既提供了组件之间进行交互的规范,也提供了实现交互的环境。它具有与平台无关、面向对象等特点。
由图1COM组件、COM对象、COM接口之间的关系可知,COM接口是COM对象与系统之间的交互通道,系统通过组件提供的相关接口来操作组件。
2 原理及模型
具备交互能力的COM组件(以后简称UI组件集)共有两类:线条组件和平面区域组件,两类组件均在其内部集中实现了图形单元组件的数据存取、显示、编辑等功能。在以具备交互能力的COM组件为基础设计开发的图形图案设计系统内,我们只需根据所选功能创建相应组件的实例化对象,拾取并编辑有关图元的外观等属性,即可完成有关图案的设计;在系统的设计开发过程中,由于组件自身提供了图元初始化、图元显示以及图元的拾取编辑等能力,将系统中的图元拾取判断,图元几何变换,图元状态变迁等复杂的工作简化为向组件传递组件进行相关操作所需的各种数据、事件、操作类型等工作,简化了系统主控程序的设计复杂性,降低了系统的设计难度。
在图形图案设计系统中所有的UI组件中均实现了IOutTable接口,并将所有的系统与UI组件、UI组件与LayerSvr组件的调用以及数据通信操作均集成于该接口内,这样在图形图案系统内,只需在创建具体的图元对象时需区别具体使用的组件,以利于图元组件的实例化外,在系统的编辑、显示等操作过程中,完全无需考虑图元组件的类型,统一经由IopTable接口实现对图元的编辑与显示功能。
基于COM组件的特点,设计开发了一个用于内存中按图层格式组织系统实时设计数据的COM组件—LayerSvr组件,并在该组件中实现了ILayer、IBufFile、ICObject三个接口,分别实现图案实时数据的分层管理、内存实时数据与外部文件的存取、组件内数据与内存实时记录之间的数据与操作(删除、反删除)等功能。
图2所示的LineCtl、ArcCtl、CircleCtl、RectangleCtl、PolyLineCtl、PolygonCtl、SplineCtl、Time3SplineCtl等UI组件均实现了相同的调用接口IoutTable;上述组件具有相同的的调用与处理逻辑。
在整个系统的组件构成示意图中,selNode组件处于整个UI组件的底层位置,提供一个用于直线、矩形、圆、圆弧、多线、多边形、三次样条曲线、贝赛尔曲线等UI组件中存储相关点坐标信息的COM组件,同时该组件提供了点的基本交互功能,如点的拾取、移动及点的显示等。
Coordinations组件提供不同规格的坐标系,以便在系统中应用不同的坐标来设计图案,并提供诸如平移、旋转、缩放、错切等图元几何变换功能。
3 接口描述
3.1 IoutTable接口
在各不同功能的UI组件中,为系统调用、编辑及存储数据的需要,在所有组件中均设计实现了下图所示的调用接口(IOutTable),确保了系统UI组件调用统一性,在程序实现时只需根据IoutTable接口提供的方法编程调用相应的UI组件,即可实现系统的各项功能。
接口属性与方法说明:
3.2 IBufFile接口
IbufFile接口主要实现对整个图案操作的各项功能,具备图案的导入、创建、移除、图案显示范围设定、视区坐标与世界坐标设定等能力。
接口方法描述:
Public Function LoadPattern(lpFileNameStr as string)as Boolean;从外部存储介质加载图案文件
Public Function SaveToFile(lpFileNameStr as Variant,Optional ByVal sFlag as Variant)as Boolean;图案存盘
Public Function Remove(optional lpFileNameStr as Variant,Optional ByVal sFlag as Variant)as Boolean;移除图案
Public Function NewFile(optional lpFileNameStr as Variant)as Boolean;新建图案
Public Function SetViewArea(ByVal OrgX as long,ByVal OrgY as long,
ByVal ExtX as long,ByVal ExtY as long)设置图案设备坐标系统
Public Function LayerSum()as long;获得当前图案的图层总数
Public Function Records()as long;获得当前图案的图元记录数
Public Function FileSum()as long;系统正在编辑的图案数
Public Function SetCoord(ByVal OrgX as Single,ByVal OrgY as Single,
ByVal ExtX as Single,By Val ExtY as Single);设置视图坐标
ByVal ExtX as Single,By Val ExtY as Single);设置世界坐标
Public Function RefreshAll();彻底重绘当前图案
Public Function Refresh();重新绘制当前图案
3.3 Ilayer接口
Ilayer接口在LayerFile组件中予以实现,系统可以根据用户具体需要动态创建与销毁图层,并可通过该接口提供的相关方法,实现图层属性编辑、图层整体几何变换(平移、缩放等)操作,增加了系统进行图案设计的灵活性。
ICObject接口提供了一个UI组件操作LayerFile组件中缓存的图元数据的通道,通过该接口在系统内实现了UI组件与LayerFile组件内的图元数据间交互操作的能力。
4 组件实现
组件实现是以具体的编程程语言将组件的各项功能以及组件提供的接口加以实现,并应用于编程实践过程。
在此以直线图元的拾取判别(IsHot)算法为例,分析组件及其接口操作方法的实现方式,并给出相应示范代码。
直线图元拾取判别(IsHot)算法可以描述如图4所示。
将上述八个组件集中到一个VB ActiveX DLL工程中,完成编码并进行编译即可生成一个包含相关COM组件的动态库。现以LineCtl组件的有关接口方法的实现为例,说明组件的具体实现:
5 组件运行结果
上述组件应用于软件中进行应用的有关结果见图5。
6 小结
将COM技术应用于计算机图形图象处理中,既可将系统设计开发的复杂性降到最低,提高了各组成部件的独立性,使系统功能的二次增强以及系统的升级的灵活性都有大幅度的提高。使用COM技术于图形图象处理,可增强系统的交互性能与系统设计开发与升级的灵活性,对开发一个易于操作,易于维护,功能强劲的应用软件,将有极大的帮助。
摘要:该文主要讨论了COM技术的基本原理及其在交互图形设计系统中的应用,提出了一种以COM技术为基础的基于交互技术的图形单元组件的模型,并在开发中具体实现了该模型。
关键词:COM,组件,接口,交互式图形设计
参考文献
[1]潘爱民.COM原理与应用[M].北京:清华大学出版社,2000.
[2]Petzold C.北京博彦科技发展有限公司译.Windows程序设计[M].北京:北京大学出版社,1999.
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[4]Mckinney B.希望图书创作室译.Hardcore Visual Basic 5.0核心技术[M].北京:北京希望电脑公司,1998.
篇3:产品中图形语言规范化的意义与过程交互设计
关键词:产品包装 设计 发挥 图形语言 作用
中图分类号:TB482文献标识码:A文章编号:1674-098X(2012)09-0000-00
产品包装设计是指选用合适的包装材料,针对产品本身的特性以及受众的喜好等相关因素,运用巧妙的工艺制作手段,為产品进行的容器结构造型和包装的美化装饰设计。包装设计不仅仅是艺术创造活动,也是市场营销活动。一个产品的包装直接影响着顾客的购买心理,产品的包装即是产品最直接的广告。好的包装设计是企业创造利润的重要手段之一。而产品包装设计中的图形语言是其设计当中常用的视觉设计语言。图形语言是与文字语言相对的一种特殊的视觉语言,它的目的在于传达产品信息。
1、图形语言在产品包装设计中的作用
包装设计中的图形语言,往往是构成包装整体形象的主要部分,它可以使商品形象具有个性美和审美品味,并能以其视觉效果能很好地抓住消费者视线吸引消费者对产品的注意,吸引人产生购买欲望,即通过图形语言展现产品的最佳卖点,加强了产品的促销功能,从而起到促销的作用,提升了销售量。好的包装产品,可以通过视觉语言进行无声地沟通、交流,它可以跨越地域限制、突破语言障碍、融合文化差异,从而达到无声感染的效果。
2、图形语言在产品包装设计中的作用
图形作为设计的语言,通常是要把产品内在、外在的构成因素通过产品包装表现出来,以视觉形象的形式把信息传达给消费者。而要达到这样的效果,要求图形设计的定位要非常准确,所以说图形设计是构成商品性的关键,好的图形语言可以在产品包装上抓住产品最吸引人的地方,展现产品的最佳卖点,也就是说图形语言在产品包装设计中作用重大。但要如何才能发挥图形语言在产品包装设计中的作用呢?
2.1要明确的表达目的和主题,务求简单明了
图形语言的最终目的是要把产品的形象与特征表现出来,把产品的信息传递给消费者。图形语言的视觉传达理念是快速的抓住消费者的眼球,它的本质特点在于对产品的表现简单明了,太多的修饰内容反而会会造成图形语言之间的互相干扰,如果不明确表达目的,其图形语言就可能偏离主题,而如果偏离了主题,那么再精巧与美好的图形包装对于产品来说都是无益的。这不仅影响到视觉的冲击力,而且还可能误导消费者的思维。所以在进行包装设计时首先要考虑的是要通过有限的图象语言抓住产品的本质与要点来进行表现,并传达出产品的主题特征,使人们快捷、直观的了解产品的形象与特点。根据视觉的传达规律,在商品包装设计过程中,应当尽量去除非主流的视觉元素,注重强化视觉主题,从而找出最具有创造性和表现力的视觉传达方式和适宜图形语言。
2.2运用图形语言提高包装设计的视觉能力
要想提高包装设计的视觉能力就得扩大图形设计的张力,可以通过夸张、异形或变形来表现,还可以用简单,凝炼的形式或者以有动感的形式来表现,总之就是要以新颖、独特的形象来激发人们的兴趣,有效的传递产品信息。要多从生活中挖掘并找寻,领悟产品的质感与精神,把握好受众的心理,从视觉上予以激发。
2.3以图形语言增强产品的商品性
一个好的商品包装设计必然有着很强的商品性,这就需要设计者从市场需求和消费者心态出发,结合商品的特征与消费群体的需要,结合巧妙的设计特点,设计出专业适宜的图形语言来对商品进行描述和宣传,充分的表现出产品的商品性,以不同的图形语言结合不同商品的特色来满足不同消费群体的需求。
2.4以图形语言达到攻心的效果
一般来说图形语言是通过视觉心理来反映的,是由视觉的感触而激发的心理因素在起作用。良好的图形语言有着强烈的视觉效果,它可以更直接、更形象的传递产品信息,从而将新奇有趣的图形语言直观简炼的表现出来,以视觉效果来引发心理因素,以图形语言调动起受众者的情感触动与购买冲动,使人兴奋,引发人的心理共鸣,产生心理扩张,继而产生购买欲望,引发购买行为。
2.5以多种手法来叙述图形语言
图形语言不仅仅要求达到产品包装的语意释义功能,还要有着易记的形式、图形的美感与创意的新颖,并要恰到好处的在包装中体现出来,从而达到美化、信息、媒介和交流等的多种功能。其中可以利用:实物透明和实物图形、象征形与色、文字图形、唯美图形、扩张图形等多种表现手法的单独或结合使用来达到吸引人的效果。实物透明和实物图形的手法主要是通过透露商品实物、实物映像、实物插图等图形手法来增加商品的质感和可信度,使人一目了然。象征形与色的手法是以非确定性的图形用意象的手法和色彩联想达到与产品内容的一致性。文字图形的手法是以文字的不同字体风格和大小,以及疏密空间处理构成包装外观上的设计形式。通过文字图形,强调了商品名称的概念,产品属性、历史渊源和商品功能,简炼有力。 唯美图形的手法是以抽象的形与色,或具象的诗情画意极尽装饰之能事,以修饰商品之高贵、精巧、细腻。 扩张图形的手法具有戏剧化特点,以吸引消费者的注意。
图形语言的意义首先在于表达物品的特征与形态,并逐步运用到包装设计当中来。在包装设计中图形语言所起到的重要作用从未改变,它以其通俗易懂的形态突破了文化的限制与语言障碍,以其具体可视的形象通过图形得以交流,并被广泛运用。它有着形象的亲切性和易懂易记的特点,在商品包装的设计当中选择适当的方法与思维来设计并表达无疑会增加产品的美感与吸引力,从而达到促进商品销售的良好效果。
参考文献
[1]施俊.图形符号在包装设计中的象征意义[J].包装工程,2007,28(2)
[2]陈磊.走进包装设计的世界[M].北京,中国轻工业出版社,2002.
[3]张舒予.视觉文化概论[M].江苏人民出版社,2004,3
[4]李慧娟.包装设计,品牌的塑造[M].上海人民美术出版社2008,1
篇4:产品中图形语言规范化的意义与过程交互设计
随着自动化技术、IT技术和互联网技术的发展与结合,以太网及TCP/IP通信技术使信息交互沟通领域正在迅速覆盖从企业工厂层到设备层的控制、管理等各个层次[1]。尤其是近年来物联网技术[2,3]的发展以及物联网技术在制造业中的应用,导致机械产品装配过程中产生大量的装配数据,大量的生产数据在装配设备之间流动,并且机械产品装配车间不同的设备采用不同的操作平台,产生的数据格式也不相同,即生产信息具有多源异构性,因此,在物联网环境下如何准确获得机械产品装配过程中的多源感知信息成为车间信息采集需要解决的关键问题。同时,数据格式的不统一也会给设备之间或设备与上层系统之间进行交互带来很大不便,容易造成底层设备信息孤岛,生产管理人员不能及时掌握现场的装配情况。针对上述信息交互问题,需要对装配过程中涉及的信息交互方式和交互标准进行统一考虑,从而使得装配信息能够很好地在装配车间流通与交互。目前很多学者在物联网环境下的信息感知和信息交互方面做了相关研究。胡永利等[4]总结了目前物联网环境下的信息感知技术和信息交互技术。贺德强等[5]提出利用对等网实现信息交互,可以提高信息交互的实时性,他们还提出了基于对等网络和移动Agent的车间层信息交互模型[6]。蒋研川等[7]研究了基于简单对象访问协议(simple object access protocol,SOAP)的成套电器产品网络化定制系统的信息交互技术,包含信息内容、信息格式和信息传输技术三个方面。张映锋等[8]设计了一种基于物联技术的制造执行系统体系构架,提出了一套基于物联技术的制造执行系统关键技术体系和实现框架,包括基于传感网的制造资源物物互感技术、制造执行过程多源信息的主动感知与增值技术、制造执行过程动态优化技术、生产过程质量信息传感/监控和全程追溯技术等。
本文在分析机械产品装配过程车间层信息多源感知的基础上,通过对装配过程的信息交互环境与交互构架进行分析(即对企业的三层网络架构进行分析,再对车间层的信息流进行分析),给出信息流流通图,最后建立一个车间层的信息交互协议与标准,给出信息交互协议标准制定的原则、通信方式以及具体的制定方法。
1 基于物联网技术的机械产品装配过程多源信息感知
1.1 物联网环境下机械产品装配过程信息感知平台构架
所谓信息感知就是对信息数据的一种反应,也就是对信息数据的采集。信息感知为物联网的应用提供了数据来源,是物联网应用的基础,信息感知的最基本形式就是数据收集,即感知数据从感知节点汇集到汇聚节点的过程。在机械产品装配过程中,由于装配过程涉及的装配信息存在多源异构、复杂的特征,如操作工、在制品和物料的状态信息和移动信息,产品的加工装配状态信息,设备的运行状态信息等,故传统的感知信息的采集系统已经不适用于现代物联网环境下的装配过程。需要结合现代物联网技术在制造业的应用,以物联网技术为背景,建立基于物联网的产品装配过程多源信息感知系统。
工厂物联网是通过各种感知技术,如传感器、无线射频识别(radio frequency identification,RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等各种装置与技术,实时采集工厂中任何需要监控、连接、互动的物体或过程的声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种信息,构建企业局域网并与互联网结合形成的一个巨大网络,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理工厂中的人机料、水电气、生产进度、工艺参数、质量、环境等各种生产要素,实现管理自动化。基于上述工厂物联网的定义,本文提出了图1所示的基于物联网技术的信息感知平台构架,该构架主要由感知装配层、网络层、信息融合层、装配采集系统、上层应用系统和数据服务中心六部分组成。
(1)感知装配层主要面向物理制造资源层,针对要采集的多源装配数据,通过配置各类感知单元(如RFID读写器、视频设备、IC读卡器、PDA(掌上电脑)和扫描枪等),利用标识单元(如RFID电子芯片、二维码、一维码和IC卡等)和信息单元(如各类传感器、光电开关、报警灯和信息指示灯等),确保对多源装配数据的可靠获取。
(2)网络层主要面向多源信息的传输网络环境,该层定义了信息传输的无线和有线网络环境,结合了现代蓝牙传输技术和总线技术,该层结合感知装配层实现制造资源的互联、互感,确保了机械产品装配过程多源信息的实时、精确和可靠的获取与传输。
(3)信息融合层。在获取装配数据的基础上,信息感知中间件建立事态和信息映射,特征提取则是对感知信息进行过滤与分类、信息集成以及通过信息转换的形式,将源自异构传感器上多源、分散的现场装配数据转化为可被制造执行层利用的标准制造信息提供服务。
(4)数据采集系统层主要是面向不同的装配企业用户,从利用装配现场采集的多源信息实现制造执行过程的优化管理的角度,通过提供可视化管理、装配资源实时监控、装配在线质量监控、生产任务动态调度、物料优化配送、返修管理、设备监控管理以及其他应用服务等,实现物联网环境下装配过程的信息透明、过程实时感知和动态优化管理。
(5)上层应用系统主要面向企业的上层管理系统,如企业资源管理系统(enterprise resource planning,ERP)、供应链管理系统(supply chain management,SCM)、客户管理系统(customer experience management,CEM)、工艺数据管理系统以及销售服务管理系统等,通过与上层应用系统进行交互,实现装配过程与上层系统的联通,利于企业对整个装配过程的透明化管理。如装配车间通过信息感知平台可以获取上层系统下达的生产订单、销售计划、采购计划以及库存等信息;反之,信息感知平台也可以将生产订单的执行结果、设备人员配置情况、物料消耗的情况反馈给上层应用系统来供上层系统进行决策。
(6)数据服务中心主要是从数据、信息和知识的层面为物联网环境下信息感知平台的运行提供随时会用到的信息服务,主要包括制造资源信息、感知件的配置信息、企业的生产数据模型、实时数据整合、生产管理知识库、实时的数据和信息等。
1.2 物联网环境下机械产品装配过程多源信息主动感知模型
随着物联网技术在制造业中的应用,物联网技术实现了制造系统对资源的互联、识别、感知以及信息传输、集成和共享等[9]。在机械产品装配过程中以工位为装配单元,根据各工位操作的不同,可将工位分为装配对象数据初始化工位、质量数据采集工位、供应商数据采集工位以及加工完成下线工位等[10,11]。为各工位配备感知元件(如传感器、条码识别、无线射频识别等信息单元),则工位变为信息感知工位,具有感知能力的工位被称为工位智能装配单元,工位智能装配单元是物联网环境下机械产品装配过程的核心。以工位智能装配单元为中心建立的多源信息感知模型如图2所示,主要包括装配资源建模与组态、智能装配信息感知资源、感知信息集成。
(1)装配资源建模与组态。在物联网环境下,对装配资源进行分类建模,构建装配系统的基础信息,主要有工厂建模(如公司信息、工厂信息、装配线信息、工位信息、设备信息、供应商信息等)、产品建模(如产品信息、零部件信息、产品物料清单(bill of material,BOM)信息、产品供应商信息等)、人员建模(如人员基本信息、人员部门信息、人员班组信息、人员设备信息、人员工位信息等)、管控单元建模(如信息单元建模、控制单元建模、标识单元建模、执行单元建模、管控处理器建模等)。在装配资源建模基础上,采用面向对象的组态思想,构建装配资源组态单元,主要有响应事件组态(主要有触发条件和响应事件,如设备报警、质量报警、按灯呼叫等)、装配工艺组态(如工序零部件组态、工序质量规范组态、工序作业指导组态、工序产品组态等)、生产事件组态(如工序能力指数、装配完整性校验、质量校验工位按灯呼叫、装配工位故障等)、智能装配单元组态。最后,建立装配资源建模与组态的映射关系,为装配过程提供基础数据的来源。
(2)智能装配信息感知资源。在装配资源建模与组态的基础上,智能装配信息感知层以信息采集终端为核心,通过调用数据感知单元和信号感知模块来完成装配过程中状态、数值等数据信息感知。其中,数据感知单元主要有RFID读写器、扫描枪、IC卡读写器、图像识别设备等,利用电子标签、条码等技术完成资源信息的采集。信号感知模块通过信息标识单元(如各种传感器、光电开关、信号指示灯等)获取各种资源的状态、参数值等感知信息,并能够按一定的规律将感知信号转化成数字量、模拟量以及其他形式的数据输出。通过智能装配感知资源层可以实现装配资源的物物互联与感知。
(2)感知信息集成。在装配事件组态基础上,构建数据控制地址与装配事件关系的映射模型,基于控制地址与信息映射组件(如KEPServerEx、Siemens等OPC(工业标准OLE for process control)组件)将感知数据接入工位智能装配单元主感知组件,最终实现感知数据的获取、分类及数据融合。对于获取的实时感知数据,基于规则库、方法库、基础数据和历史库等方法实现感知数据的增值。通过传感网、工业以太网将增值信息存入车间数据服务中心,完成多源异构感知信息的标准接入与信息集成。
2 物联网环境下机械产品装配过程信息交互标准
物联网环境下机械产品装配过程信息交互是一个复杂的过程。因为物联网的构成本身就复杂,再加上机械产品装配中人、机、物复杂及具有动态不确定性,同时存在多种异质网络,故信息的交互需要包括这些异质网络的节点所感知的信息数据,通过传输、共享以及交换的方式实现交互。本文针对物联网环境下机械产品装配过程信息交互过程并结合上节提出的多源信息主动感知模型,提出了一种交互标准,在产品的装配过程中,信息的传输和交互按照该交互标准进行交互,使得装配过程中产生的信息更易于传输、共享和交互。
2.1 物联网环境下机械产品装配的网络结构
在制造业物联网环境下,随着网络体系结构的不断更新,TCP/IP通信协议和现场总线技术使计算机集成制造系统(computer integrated manufacturing system,CIMS)企业各个层次[1]的信息交互变为现实,形成了三层网络架构,如图3所示。车间采集层处于企业网络层的中间层,车间采集层与其他层以及车间检测基层内部的信息交换就成了装配过程信息管理的关键。从数据传输的方式上看,信息都是以某一信息格式流入车间采集层的数据采集设备的,车间层的采集设备对流经这里的信息进行加工处理。现场的底层设备通过以太网和现场总线等相关协议向车间采集层的采集设备发送数据并与之进行交互,同时车间层采集设备通过TCP/IP协议与工厂的管理层进行信息交互。
2.2 机械产品装配的信息交互标准研究
装配现场的底层设备数量庞大,不同的设备采用的操作平台和通信协议也不同,因此,设备产生的数据在通过车间层采集设备时要对其进行统一优化处理,上下层设备的信息交互涉及多种通信方式及协议,对其进行统一规划,把成熟的通信协议和自己制定的信息交互标准相结合,取长补短,使整个装配过程有序进行。物联网环境下机械产品装配过程的信息通信方式如下:车间层的采集设备对底层设备传来的数据进行优化制定,通过采用统一的信息交互标准对底层设备信息进行采集处理,通过TCP/IP协议将处理信息上传到上层应用系统后解析;上层指令通过TCP/IP协议下达到车间层采集设备,经信息标准转化后通过以太网和现场总线下达到现场底层设备。
2.2.1 信息交互标准的制定原则
信息交互标准可以理解为是一个由特定的数据按照特定的数据格式组织的,在特定的交互系统进行传输的数据组织形式。因此,信息标准的制定原则如下:
(1)分区定制。根据机械产品装配过程中设备信息的不同类型,在交互标准中进行分区交互,不同分区的数据交互互不干涉。
(2)数据格式的统一。尽量简化设计,信息交互的双方尽量采用统一的数据格式进行交互。
(3)数据的标识。进行数据交互时应对数据进行标识,防止相同的数据被重复访问。
(4)可扩展性。为方便交互标准的修改和补充,要求交互标准具有可扩展性。
(5)通用性。制定的交互标准应该具有通用性,也就是交互标准应该满足尽可能多的数据结构的交互,而不是满足某一特定的设备信息交互。
(6)数据结构整合。在分析要进行交互信息的类型基础上,尽量对数据进行整合,减少数据冗余,尽可能获得想要的准确数据。
遵循以上原则,把双方要进行交互的信息进行统一的规划与定义,最后形成信息交互的标准。
2.2.2 信息交互标准的具体内容
在机械产品的装配过程中是以工位为中心的,产品在装配过程中依次流转到各个工位,对工位进行编号,每个工位可能要监控多个点,对每个点的信息进行分类,根据每个点信息的类型划分信息区域,将某一工位采集的数据分类提取存到对应的数据区中,每个工位的数据存储结构定义为工位数据块。工位数据块存储工位要采集的数据信息,包括工位的状态信息、工位设备信息、工位检测信息、工位报警信息以及工位的其他装配信息等,其结构如图4所示。
在机械产品装配过程中,产品要流转到每个工位进行装配,将每个产品在各个工位的工位数据块信息连接起来形成数据流,加上产品的信息、装配线的信息,最后加上自定义的报头,定义为报文。报文数据表示某一产品在装配过程中的装配信息和装配状态,报文结构如图5所示。
2.2.3 信息交互标准的工作机制
本文将机械产品装配过程信息交互标准抽象为报文结构,阐述报文在产品装配过程中的工作机制。图6为机械产品装配示意图,在产品上线时将产品信息存入报文产品信息区域,同时服务器和制造执行系统(manufacturing execution system,MES)等上层系统通过报文与上线工位进行交互。当产品流转到下一工位时,下一工位将该工位的交互信息存入报文相应的工位数据块信息区域,同时通过报文与服务器和上层系统进行交互,通过报文该工位还可以获取上一工位的装配信息来指导该工位的装配,也可以给下一工位提供前序工位的装配信息。
图6中,在产品上线工位OP1010,上线工位信息采集终端从车间管理系统获取待上线的产品信息以及装配线的信息,并将信息写入报文中相应的产品信息区域和线体信息区域,信息采集终端将报文中的产品信息与上层信息管理系统进行交互,跟踪计划的执行情况。当产品流转到工位OP1070时,在此工位进行零部件的装配,通过扫描枪获取装配的零部件信息,信息采集终端解析条码后与报文中的产品信息进行型号匹配判断,匹配成功后将装配的零部件信息存入报文相应的工位数据块信息区域和工位合格状态区域。当产品流转到工位OP1130时,在此工位通过报文获取前序工位的合格状态信息,若前序工位不合格则在此工位不进行装配,只有前序工位合格后才能在此工位进行装配;若在此工位有报警信息,则将报警信息写入报文中相应的工位数据块中的报警信息区域。当产品流转到工位OP1180时,在此工位进行质量数据的测量,设备从报文中获取产品的信息,根据产品信息调用相应的设备程序,当测量结束后将测量数据写到报文工位数据块中相应的测量数据区域,若有设备报警信息,则将报警信息写到报文中相应的报警信息区域,最后将工位状态信息写入报文相应的区域。当产品流转到工位OP1210时,此工位为返修工位,在此工位若产品要进行返修,返修结束后将产品返修数据写入报文工位数据块中的相应返修信息区域。在后续的工位中产生的装配信息按照报文的格式存入报文的相应信息区域中。在装配的每个工位,利用车间层的采集设备,根据报文的结构和工作机制编写后台和监控程序,运用B/S、C/S或两者相结合的模式,在机械产品装配过程中实现底层设备的交互和信息采集、数据的上传及上层指令的下达等功能,并在前台界面进行显示。信息采集终端和上层信息管理系统都可以通过报文获取工位的实时装配信息,通过报文可以对装配过程进行实时监控和可视化管理。
3 应用实例
在本文所描述的物联网环境下的机械产品过程信息感知框架和信息交互标准的基础上,基于Java2平台企业版(Java2platform enterprise edition,J2EE)构架开发了信息感知系统原型,原型通过采用本文提出的信息交互标准,并在安徽某汽车发动机装配车间对该信息交互标准的实际应用效果进行了验证。在发动机的装配过程中,涉及产品的机型较多,装配的零部件种类繁多,设备的种类和数量也较多,且不同的设备的信息交互方式也不尽相同,尤其随着物联网技术在发动机装配过程中的应用,使发动机的装配过程产生大量的装配信息,发动机装配过程中设备之间、设备与车间管理系统以及车间管理系统与企业上层系统之间需要进行大量的信息交互,如果没有统一的信息交互标准,就会使发动机装配过程信息的交互出现混乱,发动机的装配也就不能顺利进行。根据本文提出的信息交互标准制定了感知件FRID的电子芯片的数据格式和工位可编程逻辑控制器(programmable logic controller,PLC)数据块的数据格式。在发动机的装配过程中,当发动机流转到每个工位时将产生的工位装配数据和工位状态信息以及设备信息存入RFID标签和PLC工位数据块中,车间采集设备的监控程序将RFID和PLC中的数据实时读取上传服务器或上层应用系统。上层指令通过车间采集设备下达到RFID或PLC工位数据块中来与底层的设备进行交互。在信息集成系统中建立工位控制地址与装配事件的映射,如设备报警与控制地址的映射、质量数据采集与控制地址的映射、物料ANDON(按灯)与控制地址的映射等,当控制地址发生跳变时引起装配事件的触发,数据采集管控处理器根据装配事件的触发获取感知信息,并将感知信息存入相应的工位PLC数据块相应的数据区和RFID相应工位数据区。工位智能装配单元主程序对RFID和工位PLC数据进行解析并上传到车间信息集成系统。信息集成系统可以对采集的感知数据进行统计、查询和分析,满足车间信息管理的需求。
4 结语
物联网中信息感知和交互涉及多方面的研究内容,本文基于物联网技术在制造业中的应用,提出了一种面向机械产品装配过程的信息感知构架,并以工位智能装配单元为中心建立机械产品装配过程多源信息主动感知模型。在物联网环境下机械产品装配过程信息感知平台和多源信息主动感知模型的基础上又提出了针对机械产品装配过程的信息交互标准,在此基础上介绍了该标准的制定原则、信息交互标准的内容以及信息交互标准的工作机制。在实际应用中以安徽某汽车发动机装配过程为例,在发动机装配过程中按照该信息交互标准实现机械产品装配过程中的信息交互,按照该信息交互标准可以对机械产品装配过程的信息进行整合,减少了数据冗余,有利于装配过程数据的采集和传输,该信息交互标准能较好地满足机械产品装配过程信息的交互。
摘要:在机械产品装配过程中信息的产生具有多源异构性,装配过程中产生的大量多源信息给信息交互带来了很大的困难。在分析机械产品装配过程信息通信中存在的信息交互困难和应用多源信息感知技术的基础上,提出了一种适用于机械产品装配过程信息的交互标准,重点阐述了该交互标准的交互形式、交互结构以及该交互标准在装配过程中的通信过程;最后,结合该交互标准在某汽车发动机装配过程中的应用,展现了该交互标准在实际应用中所表现出来的特点,证明了该信息交互标准具有可应用性。
关键词:物联网,多源信息感知,交互标准,装配过程
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篇5:产品中图形语言规范化的意义与过程交互设计
1 用户体验在产品交互设计中的表现
1.1 行为表现
如果最初的交互设计将关注点置于人机交互触发点方面, 那么当代社会的交互设计便是利用行为逻辑将产品与服务充分结合的设计。产品交互设计以用户行为意识为主导, 用户体验方式在很大程度上受用户行为意识的影响。对用户心理行为展开研究是构建完美体验的重要前提。鉴于此, 对产品目标人群行为体验予以关注, 方可确保产品交互的有序完成。
1.2 情感表现
现如今, 人们越来越注重生活方式的简单化和快捷化, 在生活压力极大的环境下, 不断探寻行为、意识的简洁化, 从交互行为、情感意识角度逐步面向潜意识行为的产品设计对应的是最容易打动用户的产品。研究得出, 好的产品是对用户体验中共性和个性的有机统一, 在确保稳定目标群体的同时对共性、个性比例进行科学的分配, 可使用户获得趣味性体验。
2 产品中交互设计的用户体验构建
2.1 产品用户研究
在某一新产品的开发、创新过程中, 首先应该确定所服务的目标群体及其行为方式和需求。产品是批量生产的工业化产物, 其以向广大用户提供服务为主要目的。因此, 在产品的研发、设计期间, 设计人员需注意不应把自己的想法、需求与用户的想法、需求对等, 以免产品完成后偏离用户群体心理模型。鉴于此, 相关人员应当从用户的角度出发, 基于用户心理需求和行为方式开展产品的开发和创新。
2.2 产品交互建立
2.2.1 交互信息架构和设计理念呈现
交互信息将用户认知行为、产品属性等不同方面的内容结合起来建立架构, 一方面对技术方面的理性因素提出了相对较高的要求, 另一方面对涉及用户的感性因素提出了一定的要求。在建立交互信息架构时, 设计人员要确保无论是从理性层面, 还是从感性层面, 都要合理地完成目标任务。
2.2.2 以交互模型为基础的设计和评估
产品模型指的是个体为了了解、解释他们的经验所建立的一类知识结构。这一模型受限于个体关于他们经验的隐性知识。将用户隐性知识外显化, 呈现设计人员建立的用户心理模型, 属于基于心智模型的用户体验设计理论基础。用户心理模型产品显性化设计与评估流程有助于模型建立难以确定的内容, 从而应用于用户体验设计实践环节, 增强产品的易用性和体验愉悦性。
3 产品中交互设计的用户体验
3.1 基于用户体验的产品交互设计
现在的产品设计需要更多地关注用户使用产品时体验到的便捷性、娱乐性和舒适性等。在以往工业化设计模式中, 设计更注重产品的实用性, 比如性能、材质等。产品体验设计的提出促使设计对象摆脱了以物质产品实体建立为最终目的的束缚, 构筑起使用期间用户体验与产品设计的互动和联络, 强化了用户与产品相互的情感化交流。这样, 一方面拓宽了产品的功能, 另一方面促使设计人员关注用户生理、行为等方面的转变。此类关注用户生理、行为特点的体验方式与产品设计理念的有机融合, 对产品设计和交互方式的完善发挥着十分重要的作用。
3.2 基于用户体验的多元化交互
现如今, 用户体验是设计的关键, 且产品设计越来越多元化。在日常生活、工作和学习中, 人们的行为意识与产品自身的特性存在共通的可能性, 设计人员经由研究获取目标用户行为规律, 再根据以行为意识为主导的交互设计, 将设计元素运用于产品设计中, 赋予产品更好的用户体验, 最终使交互方式逐步趋于多元化, 突出产品的市场竞争优势。就用户来说, 他们不会特别关注无意识的行为, 但如果无意识的行为长时间地融入其生活, 或多或少会对其行为、生活造成影响。设计人员通过敏锐的洞察力发现生活中用户的无意识行为, 借助设计方法将它们转变为有价值的设计理念, 为产品交互方式多元化交互提供有利的依据, 设计出更为科学、适用的交互产品, 从而为用户提供意料之外的情感体验和交互方式。
4 结束语
随着交互设计应用领域的不断拓宽, 更多的交互设计被应用于产品设计中。因此, 相关人员必须重视用户体验在产品设计中的重要性, 遵循以“用户为中心”的设计原则不断钻研、总结经验, 充分理解用户体验在产品交互设计中的表现, 为产品设计作出更大的贡献。
参考文献
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篇6:浅析招贴设计中的图形语言
我们身处信息时代, 图形是信息时代非常重要的信息载体之一, 它使得视觉信息的产生、表达和接受都更加便捷, 甚至信息时代有时也被称作“读图时代”。招贴设计的首要功能是传播信息, 而当今社会是信息膨胀的时代, 过着快节奏生活的人们每天面对各种各样的信息, 所以招贴要快速抓住人们的眼球并准确地传达出特定的信息。图形语言在这方面有很大的优势, 它是一种最直接、最容易传达的视觉语言, 是传播信息、交流思想和观念的视觉语言, 具有其它语言所不具有的独特魅力。首先, 图形语言可以直观地表述信息, 这一点在招贴中, 特别是在商业招贴中非常重要;其次, 图形语言具有识别和记忆的作用, 在信息传播的过程中, 它是最容易被识别和记忆的载体;第三, 图形语言是全世界人民真正的共同语言, 它可以超越民族、地域、国界, 是国际性的视觉语言, 能够深入到社会生活的各个方面;另外, 图形语言还具有非常强的艺术价值, 在传达信息的同时, 还可以营造某种意境, 达到功能与审美的统一。
招贴具有艺术感染力的一个重要因素就在于图形[2]。招贴设计中的图形语言可以分为具像图形和抽象图形。在招贴设计中, 无论是具象图形还是抽象图形, 最关键的是如何运用图形语言准确快速地传递信息。
一、具象图形在招贴设计中的应用
具象图形以写实性的绘画和摄影作品为基础, 表现客观事物的具体形态, 它以独特的艺术魅力占据着视觉表现的主导地位。具象图形给人一种亲切感, 写实而富有艺术感染力的形象在一定程度上可以满足人们的心理需求, 直观的形象性和真实的生活感不仅可以增强画面的吸引力, 而且很容易取得人们的信任, 从视觉和心理两方面激发人们对招贴所宣传对象的兴趣和购买欲望。贡布里希将摄影视为整个现代艺术发展的起源之一, 摄影将设计与艺术一起强力推进到另一个领域, 从根本上改变了绘画, 并极大地扩张了设计语汇。摄影技术的发明为现代设计带来了革命, 也深刻地影响了现代招贴设计。在当代的平面设计之中, 摄影的地位更加是举足轻重, 没有摄影作为基本传达手段, 没有摄影成为平面设计的组成部分, 当代平面设计的面貌可能完全大相径庭, 面目全非了[3]。可见摄影在现代平面设计中的重要地位。在众多的传播媒体中, 没有哪一种媒体可以和摄影广告相媲美, 同样没有哪种图形元素在招贴设计中占据的地位可以超过摄影, 摄影是招贴设计中最主要的表现形式之一。摄影可以迅速、真实、客观地传达信息, 强化了招贴的视觉冲击力, 从心理上缩短了与受众之间的距离, 从而大大增强了说服力度, 使得受众更容易被吸引和打动。摄影广告非常直观, 传播力和审美性都非常强, 与被称为“超浓缩、超时空、超强表现力”的电视广告相比也毫不逊色, 在经济性、便捷性和时效性等方面, 摄影广告甚至更胜一筹。写实性的绘画在招贴设计中的应用, 增强了招贴中图形语言的艺术性, 使观者在接受信息的同时, 受到更多艺术的感染。很多摄影广告表现不了的图形语言, 我们可以采用绘画语言进行弥补, 极大地增强了具象图形语言的表现力。
二、招贴设计中抽象图形的应用
抽象图形是相对于具象图形而言的。抽象图形通过对形式美的追求来达到表达主题的目的[4]。抽象图形在设计中的应用, 不受客观具体形象的束缚, 打破了具象图形的单一表现, 运用点、线、面等几何形体元素进行造型组合, 丰富了招贴设计的视觉语言, 同时也拓展了招贴设计的想象空间。抽象图形把视觉语言符号化, 具有简洁、鲜明的特征, 有强烈的现代感、形式感和装饰性。抽象图形在招贴设计中可以加强图形的视觉冲击力, 给人以更多想象的思维空间。在招贴设计中, 抽象图形可以表现的范围很广, 它既可以表现政治、经济方面的内容, 又可以表现科技、文化、运动等方面的内容, 它可以用富有动感的抽象图形来打破静态的均衡, 营造抽象的不平衡美。有些本身就具有抽象美因素的产品, 如科技产品、工业产品等, 很容易和抽象的点线面及几何图形产生有机的联系, 在此基础上, 抽象图形可以更好地表现产品的内在特征, 而且有更强的科技感和现代感。在选用抽象图形时, 也不能单纯地追求形式美和自我意识的表现, 而忽视了传递信息的作用, 要避免设计出晦涩难懂的招贴。
三、招贴设计中具象图形与抽象图形的综合运用
在招贴设计中, 无论选用具象图形还是抽象图形, 最主要的是要有助于招贴主题的表达。在设计实践中, 人们往往把具象图形和抽象图形结合起来一起运用, 二者的结合, 有更广泛的表现空间, 也就更有利于表现主题内容, 丰富了招贴的图形语言, 增强了其视觉冲击力。
在平面广告设计中有了一个好的图形, 设计就成功了一半[5]。图形语言的多样化丰富了招贴设计的视觉语言, 其在招贴设计中的地位也越来越重要。在招贴设计中, 图形的首要功能是依然是传播信息, 它在招贴设计中的运用将会随着时代的发展绽放出更加绚烂的色彩。
参考文献
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