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研究生:傅盈璋
研究生(外文):Fu yingchang
論文名稱:虛擬原型應用在產品設計評估可能性之探討--以吹風機和電腦桌為例
論文名稱(外文):A Study on the Feasibility of Using Virtual Prototype in Design Evaluation: A Hair Dryer and a Computer Worktable as an Example
指導教授:莊明振莊明振引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立交通大學
系所名稱:應用藝術所
學門:藝術學門
學類:應用藝術學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1999
畢業學年度:87
語文別:中文
論文頁數:126
中文關鍵詞:虛擬實境產品設計原型設計評估
外文關鍵詞:virtual realityproduct designprototypedesign evaluation
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產品設計的過程中,在構想展開後,須評估不同的設計方案;而在設計定案之前,也常須評估最終選擇設計案,在機能、機構、操作、視覺上等方面的合理性。隨設計案大小或評估項目的不同,以往這些評估是透過產品精描圖面(rendering)、或產品原型(prototype)來進行。圖面是2D的,要來評估3D的產品不能逼真。原型雖可逼真,但評估的原型,可能成本很高,且難以製作。因此本研究探討以虛擬實境技術,產生虛擬原型作為設計評估的可能性。選定吹風機(小尺寸)與電腦桌(大尺寸)兩種不同尺寸範圍的產品,經由設計構想各完成三種設計選擇案,並分別製作成手繪產品精描圖、電腦產品精描圖、真正的3D原型及虛擬原型作為評估之媒材,進行不同的產品評估工作。比較分析不同媒材對設計評估行為的影響。本研究礙於時間、技術、經費……等方面限制因素,主要著重在視覺(造形及尺寸方面)的評估,並稍探及操作的人因工程評估之可能性(如:吹風機握把的舒適度、工作桌面高度……等)。研究量化結果顯示:虛擬原型應用在產品開發後期階段-構想具體化階段的評估,在使用現階段的軟體和硬體設備(由本研究所選用和定義),其整體表現,對於小尺寸的評價,有較好的效果;電腦桌的評價,則較不顯著。另外,在評價功能此項,有較好的鑑別力。然而,就整體成效(傳達理解性)而言,虛擬原型是介於實體原型和電腦3D模型建構之間。質化結果顯示(吹風機):虛擬原型主要著重在單獨比較的評估。其在時間軸上的分佈,較為集中有序(A→B→C案)。另外,其著重在造形的評估,即使在中後期階段,也將焦點放於此。再者,也著重在握把的評估。在時間軸的初始階段,先作握把的評價。虛擬原型的團體評價著重在機構、製造以及整體的考量。大體而言,團體評價中的一位受測者,會主控全場,扮演主導者的地位。
In product design process, we have to evaluate various ideas developed from time to time. Also, at the final stage, we must examine the formal, functional and ergonomically aspects of the design alternatives for further improvements and making final decision. In these evaluations, we conventionally count on the expressive tools of either renderings or prototypes. However, as renderings are 2-D drawings, they can''t vividly simulate the 3-D products to be built. On the other hand, although prototypes, if well fabricated, can perfectly simulate real products, it may cost much and be difficult to construct. Thus, in the study, we have explored the feasibility of using virtual prototypes in design evaluation. For the consideration of different product sizes, two product designs, a computer worktable and a hair dryer, have been designed in this study. In each product, these design alternatives were selected for evaluation. These design alternatives were presented in 4 kinds of expressive media: rendering, real prototype, computer 3-D modeling and virtual prototype for evaluation. Basically, the evaluation of ergonomics and operation will be discussed too.
The results indicated that the application of virtual reality, based upon the current facilities defined in the study, generally perform better in the small-size electronic products, the hair dryer, during the latter stage of product development procedure, the evaluation of the idea embodiment. The significant effect of application of virtual reality large-scaled product; a computer worktable, however, was not evident. In addition, virtual prototype performs better in discriminating the functional evaluation. Generally speaking, the affectivity of virtual prototype in transmitting comprehension, falls between physical prototype and computerized 3D model. The qualitative experiment of hair dryer reflected that virtual prototype performed significantly better in the evaluation of single case comparison. Compared with the physical prototype and computerized models, the distribution pattern of time axis in virtual prototype was more centered and orderly (A→B→C case). On the other hand, focus of the evaluation of form lasted long to the middle to latter development stage in the application of virtual prototype. Moreover, the evaluation of handle design was emphasized. In the initial stage along the time axis, the evaluation handle design was first performed. The group evaluation, when virtual prototype was applied, put much emphasis upon mechanism, manufacture, and overall consideration. In most cases, there would be a subject in the team that would act as the dominant decision maker.
論文中文摘要……………………………………………………………….I
論文英文摘要………………………………………………………………II
誌謝………………………………………………………………………….IV
目錄…………………………………………………………………………...V
圖目錄……………………………………………………………………...VIII
表目錄…………………………………………………………………….....X
第一章 導論
1.1研究背景與動機…………………………………………………………..1
1.2研究目的…………………………………………………………………..2
1.3研究範圍…………………………………………………………………...3
1.4研究方法與步驟……………………………………………………….….4
1.5論文架構……………………………………………………………….…..5
第二章 文獻探討
2.1設計過程中表現形式………………………………………………………7
2.1.1表現圖………………………………………………………………..7
2.1.2實體原型……………………………………………………………..9
2.1.3電腦3D模型建構………………………………………………….11
2.1.4不同表現方式之比較………………………………………………13
2.2虛擬實境………………………………………………………………….14
2.2.1虛擬原型……………………………………………………………18
2.3設計評價………………………………………………………………….19
2.3.1評價進行時機……………………………………………………....19
2.3.2評價方法…………………………………………………………....22
2.3.3評價參與人員……………………………………………………....23
2.3.4評價標準……………………………………………………………23
2.3.5決策方式…………………………………………………………....23
2.3.6設計評價之綜合實例……………………………………………....25
2.4口語分析………………………………………………………………….27
第三章 研究方法與設計
3.1設計評估實驗準備……………………………………………………….29
3.1.1評估產品……………………………………………………………29
3.1.2表現媒材……………………………………………………………31
3.1.3實驗環境……………………………………………………………39
3.1.4評估實驗……………………………………………………………42
3.2實驗方法與步驟………………………………………………………….44
3.2.1實驗1 評分評比…………………………………………………..44
3.2.2實驗2 排序評比與口語分析……………………………………..47
3.2.3實驗3 團體決策…………………………………………………..48
第四章 結果與分析
4.1量化結果分析…………………………………………………………….52
4.1.1四種表現媒材間的差異……………………………………………52
4.2口語資料的整理與編碼………………………………………………….63
4.2.1編碼一………………………………………………………………63
4.2.2編碼二………………………………………………………………65
4.2.3編碼三………………………………………………………………68
4.3質化結果與分析……………………………………………………….…71
4.3.1統計分析……………………………………………………………72
4.3.2統計圖表……………………………………………………………90
第五章 結論與建議
5.1結論……………………………………………………………………….96
5.1.1量化結果分析………………………………………………………96
5.1.2質化結果分析(一)………………………………………………97
5.1.3質化結果分析(二)………………………………………………97
5.2研究限制………………………………………………………………….97
5.3研究貢獻和未來發展方向………………………………………………..98
參考文獻
中文參考書目……………………………………………………………..100
英文參考書目……………………………………………………………..101
附錄
附錄A 表現圖之受測者口語資料…………………………………….102
附錄B 電腦3D modeling的建構之受測者口語資料………………..105
附錄C 實體原型之受測者口語資料………………………………….108
附錄D 虛擬原型之受測者口語資料………………………………….111
附錄E 團體決策---虛擬原型之受測者口語資料…………………….114
附錄F 表現媒材---電腦3D模型建構………………………………..121
◆中文參考書目
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黃東明,1996,產品設計策略形成架構建立之研究,國立成功大學碩士論文,台南。
張建成 譯.,1995,產品設計--設計基礎和方法論,六和出版社,台北。
陳錫暉,1996,成熟產品非語言性表現價值之評價因素研究,國立成功大學碩士論文,台南。
陳昶榮,1997,電腦繪圖表現方法對產品判別認知之研究,國立台灣台灣科技大學碩士論文,台北。
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蔡登傳,1992,產品設計造型表達之評價模式研究,國立交通大學碩士論文,新竹。
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◆英文參考書目
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Cunninggham,S. ,1994,〝Virtual Reality Systems〞. Addison-wesley publishing company. p.21-23 & 166-188.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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9. 柯三吉(1995):我國水資源政策問題之探討: 永續發展觀點。公共政策學報,16:31-80。
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11. 陳仁仲、李信玄(1996):我國節水團之技術服務與宣導工作現況。環境教育季刊,31:63-77。
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13. 周儒(1995):民間團體與環境教育的推展。臺灣教育,532:37-46。
14. 許世瑛,〈論語中「無、莫」二字用法探究〉,《孔孟學報》(臺北),第21期,頁89-112
15. 溫秀雲,〈孟子中「莫」字用法的分析〉,《孔孟月刊》(臺北),第7卷第8期,民國58年4月,頁24-30
 
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