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在工业设计领域,产品形态仿生设计一直是一种重要设计方法。而对生物形态的简化是产品形态仿生设计中的重要步骤,由于它的复杂性,它也一直成为制约产品形态仿生设计的瓶颈,所以产品形态仿生设计中生物形态的简化研究显得非常必要。 本论文首先对产品形态仿生设计的含义、原理、分类和过程进行了详细分析。根据视知觉及认知相关理论,对简化的涵义进行剖析,归纳出心理简化和物理简化两种简化状态,对两种简化的异同作了详细分析,并进一步提出对生物形态的简化是一个遵循心理简化规律的物理简化过程。在此基础上结合生物形态的特点,探究生物形态简化的本质规律。 然后将生物形态简化理论引入到产品形态仿生设计中,对产品形态仿生设计中的生物形态简化过程作了详细分析,在这个过程中,根据分工的不同将生物形态的简化分成生物形态主要结构特征的提取和简化处理两个阶段,阐述了两个阶段简化的区别和作用。最终将生物形态主要结构特征的简化归结为对结构式样的简化和结构式样组成成分的减少两个方面,指出生物形态结构式样的简化包括拓扑关系、结构性质及量度等方面,并深入分析了这几个方面的简化在生物形态主要结构特征的简化中的功能差异,同时结合设计案例对这几个方面进行了深入分析。 最后,归纳出几种简化手法和简化原则,并对生物形态简化式样的抽象程度和认知识别性进行了分析。并简要分析了生物形态简化式样认知的模糊性和多义性对产品形态仿生设计的影响。最后根据前面的研究理论分别进行成功案例分析和作者设计实践案例研究,验证理论的正确性。