设计方法与程序
1．绿色设计的定义
绿色设计(Green Design, GD) ,通常包括生态设计(Ecological Design, ED)、环境设计(Design for Environment)和生命周期设计(Life Cycle Design)或环境意识设计(Environmental Conscious Design, ECD)等，是指在产品的整个生命周期内，着重考虑其环境属性(可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等)，并将其作为设计目标，在满足环境目标要求的同时，保证产品应有的功能、使用寿命、质量等。
1．虚拟现实
虚拟现实(Virtual Reality, VR)是一种先进的计算机用户接口技术，它将人和外部世界隔离开来，通过给用户同时提供诸如视觉、听觉和触觉等各种直观、自然的实时感知交互手段，使用户具有身临其境的感觉，从而使人们能够更逼真地观察所研究的对象，更自然、更真实地与对象进行交互操作。
总结起未，虚拟现实系统具有以下几个基本特点:
A．沉浸感(Immersion)
B．交互性(Interaction)
C．自主性(Autonomy)
D．想象力(Imagination)
E．多感知性(Multi perceives)
逆向工程技术(Reverse Engineering, RE)，也称反求工程、反向工程等，是指用一定的测量手段对实物或模型进行测量，根据测量数据通过三维几何建模方法重构实物的CAD模型的过程。
一般来说，逆向工程的工作内容主要包括产品造型数据反求、工艺反求和材料反求等几个方面，在工业设计领域的实际应用中，主要包括以下几个方面:
(1)数字化模型的检测(2)新型外观的设计，主要用于加快产品的改型或仿型设计(3)损坏或磨损外观造型的还原，如艺术品、文物的修复等。
通用设计(Universal Design) 又称全民设计、共用性设计，是无障碍设计的扩展，指产品或建筑等人造物品无须改良或特别设计就能为所有人使用。通用设计的产品在设计时基于身体有障碍人士的使用特点，使得其产品同时也能被所有人更容易的使用。
总体上说，将产品开发的流程分为寻找设计突破口、确定设计方案、实现设计创意和实现商业价值四个阶段。
1，寻找设计突破口2.确定设计方案3.实现设计创意4.实现商业价值
不同产品的设计程序也不尽相同，不存在唯一确定的设计程序，不过大多数设计工作在程序上却趋干一致，本讲义将此程序分为三个阶段，即需求问题化、问题方案化与方案视觉化。
1.需求问题化
2.问题方案化
3.方案视觉化
技术导向型产品的主要特征是，其核心、的获利能力基于它的技术性能或实现特定技术性能的能力。虽然这种产品也需要具有美学性和人机交互性，但顾客在购买这种产品时主要还是基于它的技术性能。对于技术驱动型产品的开发工作来说，工程或技术的要求是主要的，并主导着产品的开发工作。这样，工业设计的角色就限于对核心技术的包装，即设计产品外观和保证产品能向顾客传达它的技术功能和人机交互模式。
顾客导向型产品核心的获利能力来自于它的用户界面的质量和外观的美学性。这种产品与用户有很强的交互关系。对于开发人员来说.工业设计方面的考虑就比技术要求更重要。虽然工程设计对于决定这类产品的技术特征仍是很重要的，但
是既然这些技术已经成熟，开发人员的注意力就必须集中于顾客的角度。
这种分类可以是动态的。例如，当一个公司开发了基于新的核心技术的产品时，它一般希望能尽快把这种产品推向市场。这时很少强调产品的外观和使用上的问题，最初的工业设计的作用微乎其微。然而随着竞争对手的加入，产品不得不针对顾客和美学性进行竞争。于是产品的最初的设计分工转变了，工业设计在开发过程中扮演了重要的角色。
（简答：设计调研的目的及意义、作用、及内容）
任何一个好的工业产品的造型设计，都不是毫无根据地只是为了追求形状的奇特而设计。同一类产品的形态多样，虽各有不同却也是根据实际需要而设计的。产品的竞争力的关键是产品能否给人们带来最大的便利和精神上的满足。市场调研的目的就是要使我们的设计更有针对性，能够让产品能被消费者接受。
设计调研是为了满足设计需要而进行的调查活动，包含对现有产品的形态、结构、功能，用户使用方式，以及用户的需求、动机、偏好的调查等。设计调研需要运用科学的方法收集、整理、分析相关资料，从而掌握产品的发展趋势与消费者的需求特点，为设计决策提供信息依据。
调研的主要目的就是了解用户需要及进行产品定位。
2.1.1设计调研的作用
1.了解产品发展、新技术的应用、企业及品牌形象系统的发展，以明确产品设计的基本框架。
2.了解和掌握市场总的供求情况，以及消费者的需求变化情况，确定设计发展方向，进行准确的市场定位。
3.发现市场机会，开发新产品。
设计调研不等于市场调研、资料搜集
设计调研的内容宽泛，不能等同于市场调研，虽然设计调研的内容之一是用户需求调查，类似于市场调研中的消费者需求调查。用户与消费者是两个不同的概念。用户关心的是使用目的、需要和如何操作。消费者关心的是消费兴趣和目的、引起注意、价格等因素。
2.1.2 设计调研的内容
一般来说，我们可将设计前期需要了解的信息成分产品、用户、使用三个部分，并将设计调研分为3大方面（如图）。
1．产品：产品相关信息调研
关于“产品”，我们需要了解产品的发展历史、同类产品之间形态与功能特征的比较、市场现有产品的定位，及该类产品的规格、尺寸、结构、材料、工艺等技术特征及技术发展趋势、相关的国家级行业标准、与此类产品相关的专利检索等。以文献资料的调研为主。
2.使用:现有产品可用性分析
“使用”是架设于用户与产品之间的桥梁，也是用户与产品的互动关系，是对用户如何使用产品的调查，即一般所说的产品可用性分析，亦即调查现有产品的功能是否能符合用户需要，对使用情景(环境)、互动的操作过程，及满意度进行记录及分析，了解现有产品的优缺点，从而为新产品的开发提供契机。一般以实验方式进行。
3.用户:用户需求调查
关于“用户”，我们不仅需要了解产品用户或潜在用户对产品的功能需求，同时也要了解用户的生活方式、审美偏好、行为、认知等影响审美认知的特点，从而确定
产品的设计特征。一般以文献资料调查和问卷调查方式进行。
（图例见PPT ）
2.1.3设计调研的程序
根据产品设计调研的主要内容，调研程序包含以下主要阶段:
1．广泛的资料收集，定性调研;
2．用户使用及操作调研;
3．专家咨询，并由此提出设计的影响因素:
4．拟定调查方式与提问方式，制作调查问卷;
5．对专家用户的预调查，修改问卷
6．大量用户的需求调研
7．数据的处理与分析
8．撰写调查报告
2.1.4设计调研的方法
产品设计的前期调研常用的方法有：（只要知道有几种方法就行）
1．文献调研2．访谈3．观察法4．实验法5．问卷调查
用户分类:新手用户专家专家用户一般用户
为更好地展开设计，设计师应了解目标产品的基本原理、构造、技术、材料特性等技术因素。产品技术特征调查方法主要为二手资料的收集整理、专家意见调查，以及产品拆解实验等。
在调查过程中，为了了解竞争对手的产品动向，要收集大量的产品样品和样本，分析设计趋势。一般将市场上现有产品的各项特点，如品牌、功能、特色、诉求重点、价格、使用材料等详细列出，并分析市场现有产品在满足顾客不同需要方面的设计特点，以此来比较各竞争品牌产品的优缺点，制作成图表。
标准是设计时需要共同遵守的准则和依据。
技术意义上的标准就是一种以文件形式发布的统一协定，其中包含可以用来为某一范围内的活动及其结果制定规则、导则或特性定义的技术规范或者其他精确准则，其目的是确保材料、产品、过程和服务能够符合需要。标准对机器和工具的安全、可靠性和效率，玩具，医学设备有重要影响。
标准级别：
《中华人民共和国标准化法》将标准划分为四个层次，既国家标准、行业标准、地方标准、企业标准。各层次之间有一定的依从关系和内在联系，形成一个覆盖全国又层次分明的标准体系。
交申请专利权的设计应具有以下特点:
(1)新颖性（2）创造性（3）实用性
专利种类（1）发明专利：发明是指对产品、方法或者其改进所提出的新的技术方案。(2)实用新型专利：实用新型是指对产品的形状、构造或者其结合所提出的适于实用的新的技术方案。
(3)外观设计专利：外观设计是指对产品的形状、图案或其结合以及色彩与形状、图案的结合所作出的富有美感并适于工业应用的新设计。
产品文化特性调研
地域文化特征调研品牌形象特征调研产品风格认知调研设计趋势调研
什么是产品可用性
产品可用性，通常指一个产品被容易使用的程度，关系到3个因素:
1.有效性—用户达到指定目的的精确性和完全性。
2.效率性—用户完全达到目的所耗费的资源。
3.满意度—用户使用舒适和产品可接受程度。
设计方法（知道前八种设计方法及其定义）
1 模仿设计
2 移植设计
3 替代设计
4 标准化设计
5 新技术运用设计
6 集约化设计
7 反向设计法
8 模块化设计法
模块是模块化设计和制造的功能单元，具有三大特征：1.相对独立性
2．互换性3．通用性
一般设计方案评价时首先需要把握的两个原则是：
(1)该设计对使用者、特定的使用人群及社会有何意义?
(2)该设计对产品在市场上的销售有何意义？
此后，可以从以下几个方面对每个设计方案进行综合的评价:
(1)新构想是否具有独创性？
(2)新构想具有多少价值？
(3)新构想的实施时间、资金和设备的条件及生产方式是否可能?
(4)新构想是否能使企业在计划时间内完成销售？
(5)新构想是否能进一步树立企业的美好形象?
其次，再对产品本身进行评价：
(1)技术性能指标的评价；
(2)经济性指标的评价；
(3)美学价值指标的评价；
(4)社会、市场需求等方面指标的评价。
功能是指产品所具有的效用，并被接受的能力，产品只有具备某种特定的功能才有可能进行生产和销售，才有可能被人们所接受。
1．按需求性质分产品的功能可以分为：使用功能精神功能
2．按功能的重要性分类——主要功能和附属功能
3．按功能满意度分类一过剩功能、功能不足和功能适度
4．按需求满意度分类-一基本功能、期望功能和兴奋型功能。
2.功能需求分析的原则
1）调查的对象应具有一定的普遍性;
2）调查的样本应尽可能广;
3）用挑剔的眼光看待产品及产品被使用的过程所存在的问题—旁观者清;
4）设计师应尽可能的体验使用者使用产品的过程、感受，做到感同身受;
5）以谦卑的心态玲听使用者的心声。
4.1.3.功能设定的原则与方法
关于功能的设定是设计定位的重要组成部分。
功能的设定为产品的设计制定更为详细、明确的方向。
一、功能的设定要符合产品的定位——功能的设定要适度:
二、功能的设定要完整:
1、照明功能;
2、产品易于携带
3、能够自给能源
三、功能的设定要明确:
由于产品功能的多样性，其功能的设定要明确。
1、明确各个功能之间的关系。
2、明确、细化各个功能的适用范围。
最后还要注意两点：
1、在功能定位与分析的同时，要考虑其市场价值的分析，即是否有存在的价值?其挑战和机遇分别是什么?
2、在进行功能调研与分析的同时，还要进行相关的实现技术调研，有利于培养关注相关技术发展的习惯，在产品设计过程中树立牢固的工程意识。
目前常见的设计风格（知道有哪几种）：
新理性主义风格有机风格简约主义风格高技术风格新锋锐风格趣味风格
产品是由一定的材料经过一定的加工工艺构成的，产品必须是功能、形态和材料三要素的和谐统一。
我们在应用材料的时候，应该注意以下方面的问题（一个问答题产品设计在选择材料的时候应该考虑哪些因素）
材料的感觉特性材料的触觉特性材料的视觉特性材料的美感和设计应用材料的色彩美
远距离的看一个产品，最先映入眼帘的不是造型，也不是肌理，而是色彩
材料的肌理美材料的光泽美材料的质地美材料的形态美材料和环境材料选择对环境保护的考虑
环境因素：随着全球工业化进程的发展规律，有更多的材料被应用在工业产品中。这是设计师的一大业绩。但是，人类的环境也遭到了日益严重的破坏。自然资源遭到了滥用，并日益减少。如何减少环境的污染，重视生态环境保护成人们关注的焦点，设计师作为消费品的设计者，更加义不容辞。因此，产品选材要做到：
①尽量选用同类材料
②减少表面装饰
③采用可降解材料
④产品废弃后起材料还可以回收利用
表面处理（主要有哪些表面处理方式，知道名称就行）
1 原色（1）抛光2.金属拉丝3.喷砂4. 印刷二色成形 3. 镭射加工工艺4 喷涂5．电镀水镀电铸纳米离子喷镀
3. 产品设计中品牌形象应用规律（问答题）
1）产品设计定位与品牌形象定位的一致性
产品定位以产品为基本的物质载体，会随着产品生命周期的发展，而在消费者心目中的形象
发生变化，从而产生定位随产品生命周期变化而变化的一种基本属性。
品牌形象定位，就是指企业的产品及其品牌，基于顾客的生理和心理需求，寻找其独特的个性和良好的形象，从而凝固于消费者心目中，占据一个有价值的位置。品牌定位是针对产品品牌的，其核心是要打造品牌价值。品牌定位的载体是产品，其承诺最终通过产品兑现，因此必然己经包含产品定位于其中。
品牌形象定位不具有市场生命周期的特征。它比产品更重要:这里强调的是用品牌推产品。品牌定位和细分消费市场研究紧密联系在一起。品
牌可以基于功能、价格、外观、创新、情感、服务、
以及比附名牌等不同的方面来进行定位。从这里我
们也可以看出来，品牌定位是更深入的一种寻求顾
客心目中独特地位的方式，包含了更深入和更丰富
的内涵。
产品定位和品牌定位之间的关系，简单来说，可以
概括为是一种存在时间先后的进入，但又相互依存
相互包含的关系。开始是由产品创品牌，产品定位
是品牌定位的依据，产品定位的成功是品牌定位成
功的必要前提;而之后，则由品牌推产品，产品的定
位要紧紧依附于己经成功的品牌定位，二者有效结
合在一起，共同通过心理和物质价值满足消费者需
求，创造利润。如果在产品创品牌阶段，品牌定位不合适，会严重削弱良好的产品定位带来的价值;而在品牌推产品阶段，产品定位一出现哪怕只是小小的错误，也会大大影响品牌在消费者心目中的地位。就是一个这二者的相互依存关系非常密切。
定位的确立由两方面决定:一是内部因素;二是外部因素。内部因素是达到产品使用目的的组织结构，决定使用目的的实现程度，建立实现目标的有机关系。它更多的取决于企业内部。比如产品原理、结构、技术、加工工艺、色彩形态、材制与资源、管理水平的可能与限制。外部因素则取决于“人”和“事”，它决定产二品达到使用目的的条件，明确使用目的的性质，建立吻合使用目的的目标，达到最佳实现程度。比如使用者一行为过程和状态、环境、使用条件、生活消费方式、经济政治法规、时间、范围等制约和可能。只有找到了内、外因素的交叉点，才能准确的找到了品牌形象的目标系统。而与这个目标系统相吻合的设计也就应运而生了。
2)、产品造型与品牌形象识别的一致性
在品牌识别系统中，产品的品牌、公司的品牌、人的品牌属于品牌的“灵魂”和“意识”，而符号的品牌则属于品牌的“形体”，品牌价值内涵(即灵魂与意识)，也需要表现出来(即形体)，达成“以形表意”，“以象表言”的目的和“一图胜千言”的效果。
设计师一定要围绕品牌识别的架构(包括品牌精髓、核心识别、延伸识别、价值主题)来执行，精心设计和诠释品牌，在这过程中我们一定要围绕品牌形象识别两个优先因素:
第一，专有型联想物和期望型联想;第二，产生差异化和共鸣性的联想，来诠释和创造品牌识别。比如美的用“美的熊”这个识别符号就能产生差异化和共鸣性的联想，符合它制冷的行业特性。光明牛奶用光明牛这个识别符号就能产生专有型联想和期望型联想，符号它塑造“中国第一牛”的明星策略以及娱乐经济、注意力经济的精髓。
这是一个信息供过于求的时代，要知道新经济时代消费者身上稀缺的不是信息，他们最稀缺的是时间、注意力、体验、信任和娱乐，还没有认识到这一事实的公司可能会遭到严重的经济惩罚。有价值的不是信息，而是注意力，而任何事物聚焦注意力，它就成了明星。只重内容不重形式，只重实力不重形象的时代一去不复返了。
对于企业来说，把战略性的品牌形象识别融入产品设计要素中去是十分必要的。产品作为消费者和企业之间的必然联系，产品同包装、广告、服务等共同来传达品牌的理念，造就品牌的公众形象。产品是品牌的基础和载体，是物化了的企业文化，它将企业贯彻的信息(例如企业精神、视觉识别、企业文化等等)传递给其消费者。所以说，品牌产品所开发的产品必须能够符合品牌的理念和定位。否则，会引起消费者对于品牌概念的模糊，对品牌的忠诚度下降，在商品林立的品牌时代中为品牌带来难以估量的冲击。品牌形象导向下的产品设计就是要在产品设计的过程中充分重视并印证企业特有的品牌理念。
独特的产品设计语言是决定企业在产品销售中生存的重要因素。从企业的角度来说，成功的品牌不仅仅能够对所开发的新产品进行定位，把它的功能和类别强化，而且能够判断一个解决方案是否和品牌所传达的理念一致。通过分析产品设计中的语义元素和相竞争的品牌来设立一个产品造型语义的立足点。它意味着通过产品设计来维护和具体化品牌形象。通过产品设计建立起的品牌识别着重强调产品识别的过程以及循序渐进的让消费者认识到品牌以及品牌的价值。其目的是通过设计活动确立其品牌识别并维持品牌识别系统的延续;可以帮助企业从消费者那里获得信任，提升在消费者心中的公司整体形象;是品牌识别在产品设计上的体现。
为了构建合理的差异化的品牌识别符号系统，首先应该充分的了解目标人群的消费需求，了解消费者对品牌最重要的情感联想。其次要分析竞争一对手创建品牌的方一式及竞争一对手的品牌诉求，这是构建差异化的品牌识别符号系统的关键。此外，为了适应不同的消费者，还可以允许多元的品牌识别符号，实施多元识别时应采用通行的联想物，不同市场的识别内容可以进行加工，但是必须保质与通行的品牌元素协调一致。
构建差异化的品牌识别符号系统应考虑到品牌识别符号不仅要能与竞争品牌产生差异性，还要能够反映品牌的重要元素，能够反映消费者的利益，能够和消费者建立良好的关系，能够和消费者产生共鸣。同时还要考虑到:一、品牌识别符号要内容完整，代表含义明确，从而减少策略者使用时的不确定因素。二、要采用清晰和谐具有统一性的品牌识别符号，对符号使用要进行策略性的规划，从而保持品牌形象的一致性，精确的反映品牌的内涵。三、品牌识别符号系统的联想物要具有长期性。
3)、产品设计的发展与品牌形象更新的一致性
社会经济环境的发展变化，新技术和新材料的强力推动，互联网的迅速发展和TT技术的不断成熟，人们的需求特征的趋向多样化，社会流行时尚的变化，导致不会存在一劳永逸的品牌，只有不断设计出符合市场需求的品牌特性，品牌才有生命力。品牌形象更新是品牌自我发展的必然要求，是克服品牌老化的惟一途径。品牌形象的更新是指随着企业经营环境的变化和消费者需求的变化，品牌的内涵和表现形式也要不断变化发展，以适应社会经济发展的需要，人们不断改变的需求。品牌形象的更新是社会经济发展的必然。
品牌本身也需要创新。品牌也是一个发展的生命体，它要经历诞生、发展、成熟、消亡等阶段。它需要不停地发展，也要与时俱进。一个品牌被消费者认可后，如果维持现状停滞不前，随着时间的流逝就会变的毫无个性，留下的不再是品牌而是呆板与漠然。因此在新时代新环境下要赋予它新的内涵，不仅仅是因为技术的更新，也是要主动迎合那些在新时代成长起来的新的消费群体。相当多的老字号今天仍旧在倚“老”卖老，以单一的产品来维持这品牌、维持着整个企业的发展。这种方一式在时时在更新的市场面前会使整个企业陷入危险的境地，由于忽略了新的消费群体和消费者不断上升的消费需求，在新环境下没有赋予“老字号”新的内涵，从而整个企业步履维艰。
品牌形象更新是全部或部分调整或改变品牌原有品牌形象使品牌具有新形象的过程。因此，它实际是依据对品牌重新定位、重新设计，塑造品牌新形象的过程。品牌经过更新，可以赋予它更富有针对性的消费意愿与消费意境，并强制性地指定了一个新的视觉框架，这个新框
架将引导消费者进人一个新的视觉空间。进而有利于形成企业所期望的品牌形象，直至使品牌形象为消费者所接受，并使其发生增值。
一个品牌能否久远，不仅仅取决于最初的品牌定位和品牌设计，而且还决定于品牌的更新调整。因而，产品定位、产品设计要不断地调整，来配合己更新的品牌形象，重新达到产品与品牌形象的一致性。
4)、产品体验与品牌形象延伸的一致性
科技的飞速发展，信息渠道的畅通无阻，给人们的生活带来无限便利的同时，也加快了工作和生活节奏，人们的内心充满了对技术的恐慌感。赋予高科技产品以人性化的友好界面，比任何时候都显得更为重要。信息时代设计将从有形的设计向无形的设计转变;从物的设计向非物的设计转变:从产品的设计同服务的设计转变。谢佐夫在《体验设计》中对体验设计定义为:它是将消费者的参与融入设计中，是企业把服务作为“舞台”，产品作为“道具”，环境作为“布景”，使消费者在商业活动过程中感受到美好的体验过程。
消费者把产品买回家后，使用产品的过程是对产品形象的再一次认识。这不仅仅是对产品质量、功能和售后服务的认识，更重要的是在使用产品过程中，产品操作、产品界面能否给消费者带来愉悦和享受的感觉，让消费者体验独特的消费过程。
现代产品设计己开始重视对顾客的感官刺激，加强产品的感知化。越是充满感觉的体验就越是值得消费者记忆和回忆，为使产品更具有体验价值，给消费者一最直接的办法就是增加某些感官要素，增强顾客与产品相互交流的感觉。因此，设计者必须从视觉、触觉、味觉、听觉和嗅觉等方面进行细致的分析，突出产品的感官特征，使其容易被感知，创造良好的情感体验。产品以细节深深地感染顾客，吸引顾客，才能不断地深化该产品品牌在消费者心目中的形象，使品牌形象得到另一种延伸。
几个好的比例？黄金比例与菲波纳齐数列
■其他比例（整数比与方根比
产品色彩的设计依据：问答题
1.根据产品自身的属性特征来选择，产品色彩的选定要符合产品本身的特性。如像电脑、复印机之类的带有办公性质的产品多为白、灰、黑色系，这主要是因为办公类产品在心理感受上一般归属于理性的范围。当然随着感性时代的到来，产品彩色化的趋势日益明显。
2.根据消费群选择色彩
消费群中存在年龄、性别、种族、职业、文化程度等差异，产品要根据不同消费者的心理特点来进行设计，这样才能满足各种层次人群的需要。
3.根据色彩本身的含义选择
不同的色彩具有不同的含义，如暖色使人感到温暖，冷色使人感到清凉。必须选择合适的色彩去表现产品。
4.根据产品所处的环境来选择
不同环境中，产品的用色是有区别的，如需考虑此产品是公共场所使用还是家庭环境中使用。
5.根据不同时期色彩的流行趋势选择
色彩随着时代的变化而变化，世界上的设计家都致力于打开色彩的新领域，以保持色彩的新鲜感。一年一度的国际流行色从某种程度上也影响了公众对色彩的喜好，所以在产品的色彩设计上要强调色彩本身的表现力和色彩的
展示版面主要用来展现产品从构思到产品形态的全过程，是外界了解设计师构思过程的最直观途径。
展示版面的内容主要有：设计调查设计定位草图方案设计分析（功能、使用、人机）设计制图爆炸图使用情景效果图产品效果图（整体、局部）色彩方案模型或样机设计说明
展板设计的原则
突出主题
形式内容要统一
视觉均衡
版式单向视觉流程：
竖向视觉流程、横向视觉流程、斜向视觉流程（不稳定、动态、引起注意）
曲线视觉流程（C或S）、重心视觉流程、反复视觉流程、导向视觉流程、散点视觉流程
版式的基本类型
一、骨骼型（严谨、和谐、理性之美）
二、满版型（大方、舒展）
三、上下分割型
四、左右分割型
五、中轴型（水平：稳定、安静、和平、含蓄；垂直：强烈的动感）
六、曲线型（韵律与节奏）
七、倾斜型（动感、不稳定、引人注目）
八、对称型（稳定、庄重、理性）（绝对与相对对称）
情景引导设计定义: 一种以用户为中心的设计方法，通过将角色、情景、产品和环境至于虚构故事中，引导设计师进入产品使用时的情景，以观察、推导出角色活动的需求和条件。情景导引设计法常用：情景叙述、故事板或摄影片等手法，来阐述使用者需求及未来产品的概念。
程序的设计艺术与方法
程序设计艺术与方法 实验一 STL 的熟悉与使用 1．实验目的（1）掌握 C++中 STL 的容器类的使用。（2）掌握C++中 STL 的算法类的使用。 2．试验设备硬件环境：PC 计算机软件环境：操作系统：Windows 2000 / Windows XP / Linux 语言环境：Dev cpp / gnu c++ 3．试验容 (1) 练习 vector 和 list 的使用。定义一个空的 vector，元素类型为 int，生成 10 个随机数插入到 vector 中，用迭代器遍历 vector 并输出其中的元素值。在vector 头部插入一个随机数，用迭代器遍历 vector 并输出其中的元素值。用泛型算法find 查找某个随机数，如果找到便输出，否则将此数插入 vector 尾部。用泛型算法 sort 将 vector 排序，用迭代器遍历 vector 并输出其中的元素值。删除 vector 尾部的元素，用迭代器遍历 vector 并输出其中的元素值。将 vector 清空。定义一个 list，并重复上述实验，并注意观察结果。 (2) 练习泛型算法的使用。 - 149 定义一个 vector，元素类型为 int，插入 10 个随机数，使用 sort 按升序排序，输出每个元素的值，再按降叙排序，输出每个元素的值。练习用 find 查找元素。用 min 和max 找出容器中的小元素个大元素，并输出。 源代码： #include 程序设计风格指一个人编制程序时所表现出来的特点,习惯逻辑思路等. 在程序设计中要使程序结构合理、清晰，形成良好的编程习惯，对程序的要求不仅是可以在机器上执行，给出正确的结果，而且要便于程序的调试和维护，这就要求编写的程序不仅自己看得懂，而且也要让别人能看懂 源程序文档化 (1)标识符应按意取名。 (2)程序应加注释。注释是程序员与日后读者之间通信的重要工具，用自然语言或伪码描述。它说明了程序的功能，特别在维护阶段，对理解程序提供了明确指导。注释分序言性注释和功能性注释。序言性注释应置于每个模块的起始部分，主要内容有： ①说明每个模块的用途、功能。 ②说明模块的接口：调用形式、参数描述及从属模块的清单。 ③数据描述：重要数据的名称、用途、限制、约束及其他信息。 ④开发历史：设计者、审阅者姓名及日期，修改说明及日期。 功能性注释嵌入在源程序内部，说明程序段或语句的功能以及数据的状态。注意以下几点： ①注释用来说明程序段，而不是每一行程序都要加注释。 ②使用空行或缩格或括号，以便很容易区分注释和程序。 ③修改程序也应修改注释。 数据说明原则 为了使数据定义更易于理解和维护，有以下指导原则： (1)数据说明顺序应规范，使数据的属性更易于查找，从而有利于测试、纠错与维护。例如按以下顺序：常量寿命、类型说明、全程量说明、局部量说明。 (2)一个语句说明多个变量时，各变量名按字典序排列。 (3)对于复杂的数据结构，要加注释，说明在程序实现时的特点。 语句构造原则 语句构造的原则是：简单直接，不能为了追求效率而使代码复杂化。为了便于阅读和理解，不要一行多个语句。不同层次的语句采用缩进形式，使程序的逻辑结构和功能特征更加清晰。要避免复杂的判定条件，避免多重的循环嵌套。表达式中使用括号以提高运算次序的清晰度等等。 输入输出原则 输入和输出在编写输入和输出程序时考虑以下原则： (1)输入操作步骤和输入格式尽量简单。 (2)应检查输入数据的合法性、有效性，报告必要的输入状态信息及错误信息。 (3)输入一批数据时，使用数据或文件结束标志，而不要用计数来控制。 (4)交互式输入时，提供可用的选择和边界值。 (5)当程序设计语言有严格的格式要求时，应保持输入格式的一致性。 (6)输出数据表格化、图形化。 输入、输出风格还受其他因素的影响，如输入、输出设备，用户经验及通信环境等。 追求效率原则 《设计程序与方法》课程标准 课程编码[ ] 适用专业[ ] 课程承担单位[ ] 学时[ ] 制定人[ ] 制定日期[ ] 审核人[ ] 审核日期[ ] 批准人[ ] 批准日期[ ] 一、课程性质与作用 本课程是工业设计专业的一门专业基础课，是理论与实践相结合的课程。本课程采用任务体系教学，通过学习工业产品设计的任务与原则，将产品形态设计、产品造型的美学法则、产品色彩设计的基本理论、与工业产品造型设计有关的人机工程学知识、产品造型设计的表现技法和主要程序，以及产品造型的质量评价等知识融会贯通，掌握工业产品设计的基础理论和方法，探求人一机一环境相互协调的设计思想，学会一般工业产品的设计程序和方法，能与他人合作完成工业产品设计任务，配合其他人员完成一般家电产品、家具产品、电子设备等工业产品的开发和设计工作。 本课程的主要就业岗位为工业设计师、产品设计师，以“电热水壶设计”、“移动硬盘造型设计”项目为载体，将工业设计方法、程序、市场调研、专利等知识融到项目中进行讲解。本课程是工业设计课程体系中职业技能的重要内容，是工业设计专业的核心课程之一，是学生必须掌握的职业技能要素，是达到工业设计职业标准的前提和基础。 本课程需要前期学习《工业设计概论》、《设计表现技法》课程，完成前导任务是“本专业相关的美术基础训练”，为本课程学习提供理论知识与必备技能。本课程为后续课程《产品造型设计》、《产品结构与创新设计》提供必须的专业基础知识。 二、课程目标 本课程的核心能力是产品的设计流程与设计方法，这就要求学生先掌握必要的设计手段和设计理论知识，继而获得岗位所需的实际产品设计知识和技能，为后续课程的学习，为将来走上社会从事产品设计、工业设计等工作打下坚实的基础。 （一）知识目标 1．了解工业设计的各种方法； 2．学会使用有效的方法和流程进行工业产品的策划和设计； 3．能与团队协作完成完整的工业产品设计任务。 （二）能力目标 1．学会工业产品形态设计的思维方法和创造方法； 常见的程序设计方法及适用情况 一．常见的程序设计方法 常见的程序设计方法有：结构化程序设计、面向对象程序设计。 二．适用情况 1.结构化程序设计： （1）产生：结构化程序设计由迪克斯特拉（E.W.dijkstra）在1969年提出，是以模块化设计为中心，将待开发的软件系统划分为若干个相互独立的模块，这样使完成每一个模块的工作变单纯而明确，为设计一些较大的软件打下了良好的基础。 （2）基本要点 1.采用自顶向下，逐步求精的程序设计方法 在需求分析，概要设计中，都采用了自顶向下，逐层细化的 2.使用三种基本控制结构构造程序 任何程序都可由顺序、选择、重复三种基本控制结构构造。 (1)用顺序方式对过程分解，确定各部分的执行顺序。 (2)用选择方式对过程分解，确定某个部分的执行条件。 (3)用循环方式对过程分解，确定某个部分进行重复的开始和结束的条件。 (4)对处理过程仍然模糊的部分反复使用以上分解方法，最终可将所有细节确定下来。（3）设计语言 C，FORTRAN，PASCAL，Ada，BASIC （4）基本结构 顺序结构 顺序结构表示程序中的各操作是按照它们出现的先后顺序执行的。 选择结构 选择结构表示程序的处理步骤出现了分支，它需要根据某一特定的条件选择其中的一个分支执行。选择结构有单选择、双选择和多选择三种形式。 循环结构 循环结构表示程序反复执行某个或某些操作，直到某条件为假（或为真）时才可终止循环。在循环结构中最主要的是：什么情况下执行循环？哪些操作需要循环执行？循环结构的基本形式有两种：当型循环和直到型循环。 当型循环：表示先判断条件，当满足给定的条件时执行循环体，并且在循环终端处流程自动返回到循环入口；如果条件不满足，则退出循环体直接到达流程出口处。因为是"当条件满足时执行循环"，即先判断后执行，所以称为当型循环。 直到型循环：表示从结构入口处直接执行循环体，在循环终端处判断条件，如果条件不满足，返回入口处继续执行循环体，直到条件为真时再退出循环到达流程出口处，是先执行后判断。因为是"直到条件为真时为止"，所以称为直到型循环。 （5）适用情况 结构化程序设计又称为面向过程的程序设计。在面向过程程序设计中，问题被看作一系列需要完成的任务，函数（在此泛指例程、函数、过程）用于完成这些任务，解决问题的焦点集中于函数。其中函数是面向过程的，即它关注如何根据规定的条件完成指定的任务。（6）特点 结构化程序中的任意基本结构都具有唯一入口和唯一出口，并且程序不会出现死循环。 第27讲程序设计与软件开发基础(一) 教学目标及基本要求 掌握逐步求精的结构化程序设计方法，初步掌握良好的程序设计风格的内涵，掌握算法的基本概念，理解面向对象程序设计的基本概念。 教学重点 逐步求精的结构化程序设计方法，算法的基本概念。 教学难点 面向对象程序设计的基本概念，算法的复杂度。 教学内容 程序设计的风格 结构化程序设计 面向对象程序设计 算法的基本概念 算法的复杂度 教学时间 1学时 7.1 程序设计概述 7.1.1程序设计的风格 1．程序设计风格 程序设计风格是指编写程序时所表现出的特点、习惯和逻辑思路。 程序设计的风格总体而言应该强调简单和清晰，程序必须是可以理解的。 主导的程序设计风格：“清晰第一，效率第二” 。 2．良好程序设计风格 （1）源程序文档化 ①符号名的命名 见名知意 名字不宜太长 不要使用相似的名字 不要使用关键字做标识符 同一个名字不要有多种含义 ②程序注释 序言性注释： 通常位于每个程序的开头部分，它给出程序的整体说明。主要描述内容包括：程序标题、程序功能说明、主要算法、接口说明、程序位置、开发简历、程序设计者、复审者、复审日期、修改日期等。 功能性注释： 一般嵌在源程序体之中，主要描述其后的语句或程序做什么。 ③视觉组织 在程序中利用空格、空行、缩进等技巧使程序层次清晰。 （2）数据说明的方法 ①数据说明的次序规范化：数据说明次序固定，便程序理解、阅读和维护，可以使 数据的属性容易查找，也有利于测试、排错和维护。 ②说明语句中变量安排有序化：当一个说明语句说明多个变量时，变量按照字母顺 序排序为好。 ③使用注释来说明复杂数据的结构。 ④显式地说明一切变量。 （3）语句的结构 ①在一行内只写一条语句。 ②程序编写应优先考虑清晰性，除非对效率有特殊要求，即清晰第一，效率第二。 ③首先要保证程序正确，然后才要求提高速度。 ④避免使用临时变量而使程序的可读性下降。 ⑤避免采用复杂的条件语句和不必要的转移，尽量使用库函数。 ⑥数据结构要有利于程序的简化，程序要模块化，且要尽量使模块功能单一化，利 用信息隐蔽，确保每一个模块的独立性。 ⑦尽量只采用3种基本控制结构来编写程序。 （4）输入和输出 ①对所有的输入数据都要检验数据的合法性以及检查输入项的各种重要组合的合理 性。 ②输入格式要简单，以使输入的步骤和操作尽可能简单。 ③输入数据时，应允许使用自由格式和缺省值。 ④输入一批数据时，最好使用输入结束标志。 ⑤以交互式方式输入、输出数据时，要在屏幕上有明确的提示符，数据输入结束时， 应在屏幕上给出状态信息。 ⑥当程序设计语言对输入格式有严格要求时，应保持输入格式与输入语句的一致性； 给所有的输出加注释，并设计良好的输出报表格式。 7.1.2 结构化程序设计 1．结构化程序设计的原则 自顶向下、逐步求精、模块化、限制使用GOTO语句。 （1）自顶向下 先总体，后细节；先全局目标，后局部目标。 （2）逐步求精 设计一些子目标作为过渡，逐步细化。 （3）模块化 把程序要解决的总目标分解为分目标，再进一步分解为具体的小目标，把每个小目标称为一个模块。 （4）限制使用GOTO语句 使用GOTO语句有时会使程序执行效率较高，但也容易造成程序混乱，程序不易理解、不易排错、不易维护，因而要尽量限制使用GOTO语句。 2．结构化程序的基本结构与特点 结构化程序的基本结构只有3种：顺序、选择和循环 （1）顺序结构 如图7-1所示,顺序结构是顺序执行结构。所谓顺序执行，就是按照程序语句行的自然 图7-1 顺序结构 程序设计方法与艺术实验报告 班级：0001班 指导老师：徐本柱 组长：2015211727 张家铭组员：2015211739 2015211744 2015211753 题目A旅行路线的数目 一个正方形的小镇被分成N2个小方格，Betsy要从左上角的方格到达左下角的方格，并且经过每个方格恰好一次。编程对于给定的N，计算出Betsy能采用的所有的旅行路线的数目 解题思路： 这道题目很明显是道搜索题，关键在于优化。而搜索题的优化主要就是剪枝。 首先很容易想到，因为Betsy是任意的走，当ｎ取到５或６时，它的方案总数就已经很大了，方案数越是大，搜索时，不要用的枝就会越多，而且这些枝占方案总数的比例相当大。如果能知道什么情况下，会出现必然无解，就能很好的提高效率了。于是由此知道，此题用剪枝的方法做是正确的。 具体解法： 首先从题目的条件入手，题目要求每一个各自都必须走到，而且每一个格子只能走一遍。这两个条件就指出了这道题目的可剪的枝条中的两个。 然后从这两条出发，仔细分析一下，到底在什么情况下会不满足题目的要求。 第二个条件要求每个格子只能走一遍，这很简单，用一个数组记录一下到底有哪些格子是已经经过了的，那些是还没有经过的，在Betsy移动时，就只移动到那些还没有经过的格子中去，这样就避免了一个格子走两遍。 第一个条件要求每个格子都要经过一次，这是个很难满足的条件，有很多无解的情况就是因为不满足它，那到底有哪些情况会导致不满足着一个条件呢。比方说下面的几个图。图中箭头表示Betsy的行走路线。 如图１，其中的黄色区是不能达到的，如果到 达了黄色区，就别再想到最左下角了，因为， 这个区域只有一个入口，没有出口，进得去， 出不来。于是，就一般的情况来说，每一个还 没有到过得格子（除开终点）都必须要有两个 空格子与之相连接（Betsy当前所在的格子算是 个空格子），这样才能保证Betsy既可以移进这 个格子又可以移出这个格子。 图１ 再如图２，其中的红色格子是不可能达到了， 虽然它满足每一个格子都有两个相邻的空格 子，但是，Betsy是不可能移动到这些红格子中 去了，这几个格子被隔断了。一般化，Betsy行 走的路径不能够圈出一个独立的块出来，否则 这一块是没有办法走到的。 图２ 图２中的独立的一块要如何判断，难道要进行一次搜索求得？不。看一下的几种情况，仅当出现这几种情况时，会分割出一个独立的块。 单片机程序设计方法总结 程序设计是单片机开发最重要的工作程序设计就是利用单片机的指令系统根据应用系统即目标产品的要求编写单片机的应用程序其实我们前面已经开始这样做过了这一课我们不是讲如何来设计具体的程序而是教您设计单片机程序的基本方法不过在讲解之前还是有必要先了解一下单片机的程序设计语言这里的语言与我们通常理解的语言是有区别的它指的是为开发单片机而设计的程序语言如果 您没有学过程序设计可能不太明白我给大家简单解释一下您知道微软的VB VC 吗VB VC 就是为 某些工程应用而设计的计算机程序语言通俗地讲它是一种设计工具只不过这种工具是用来设计计 算机程序的要想设计单片机的程序当然也要有这样一种工具说设计语言更确切些单片机的设计 语言基本上有三类: 1 .完全面向机器的机器语言 机器语言就是能被单片机直接识别和执行的语言计算机能识别什么以前我们讲过--是数字0 或1 所以机器语言就是用一连串的0 或1 来表示的数字比如MOV A 40H 用机器语言来表示就是 11100101 0100000 很显然用机器语言来编写单片机的程序不太方便也不好记忆我们必须想办法 用更好的语言来编写单片机的程序于是就有了专门为单片机开发而设计的语言 2. 汇编语言 汇编语言也叫符号化语言它使用助记符来代替二进制的0 和1 比如刚才的MOV A40H 就是汇编语言 指令显然用汇编语言写成的程序比机器语言好学也好记所以单片机的指令普遍采用汇编指令来编写 用汇编语言写成的程序我们就叫它源程序或源代码可是计算机不能识别和执行用汇编语言写成的程 序啊怎么办当然有办法我们可以通过翻译把源代码译成机器语言这个过程就叫做汇编,汇编工作现在 都是由计算机借助汇编程序自动完成的不过在很早以前它是靠手工来做的. 值得注意的是:汇编语言也是面向机器的,它仍是一种低级语言每一类计算机都有它自己的汇 编语言比如51 系列有它的汇编语言;PIC 系列也有它的汇编语言微机也有它自己的汇编语言它 们的指令系统是各不相同的也就是说不同的单片机有不同的指令系统它们之间是不通用的,这就 一般数控手工编程的方法和步骤 数控编程的主要内容有:分析零件图样确定工艺过程、数值计算、编写加工程序、校对程序及首件试切。编程的具体步骤说明如下: 1.分析图样、确定工艺过程在数控机床上... 数控编程的主要内容有：分析零件图样确定工艺过程、数值计算、编写加工程序、校对程序及首件试切。 编程的具体步骤说明如下： 1．分析图样、确定工艺过程 在数控机床上加工零件，工艺人员拿到的原始资料是零件图。根据零件图，可以对零件的形状、尺寸精度、表面粗糙度、工件材料、毛坯种类和热处理状况等进行分析，然后选择机床、刀具，确定定位夹紧装置、加工方法、加工顺序及切削用量的大小。在确定工艺过程中，应充分考虑所用数控机床的指令功能，充分发挥机床的效能，做到加工路线合理、走刀次数少和加工工时短等。此外，还应填写有关的工艺技术文件，如数控加工工序卡片、数控刀具卡片、走刀路线图等。 2．计算刀具轨迹的坐标值 根据零件图的几何尺寸及设定的编程坐标系，计算出刀具中心的运动轨迹，得到全部刀位数据。一般数控系统具有直线插补和圆弧插补的功能，对于形状比较简单的平面形零件（如直线和圆弧组成的零件）的轮廓加工，只需要计算出几何元素的起点、终点、圆弧的圆心（或圆弧的半径）、两几何元素的交点或切点的坐标值。如果数控系统无刀具补偿功能，则要计算刀具中心的运动轨迹坐标值。对于形状复杂的零件（如由非圆曲线、曲面组成的零件），需要用直线段（或圆弧段）逼近实际的曲线或曲面，根据所要求的加工精度计算出其节点的坐标值。3．编写零件加工程序 根据加工路线计算出刀具运动轨迹数据和已确定的工艺参数及辅助动作，编程人员可以按照所用数控系统规定的功能指令及程序段格式，逐段编写出零件的加工程序。编写时应注意：第一，程序书写的规范性，应便于表达和交流；第二，在对所用数控机床的性能与指令充分熟悉的基础上，各指令使用的技巧、程序段编写的技巧。 4．将程序输入数控机床 将加工程序输入数控机床的方式有：光电阅读机、键盘、磁盘、磁带、存储卡、连接上级计算机的DNC接口及网络等。目前常用的方法是通过键盘直接将加工程序输入（MDI方式）到数控机床程序存储器中或通过计算机与数控系统的通讯接口将加工程序传送到数控机床的程序存储器中，由机床操作者根据零件加工需要进行调用。现在一些新型数控机床已经配置大容量存储卡存储加工程序，当作数控机床程序存储器使用，因此数控程序可以事先存入存储卡中。 5．程序校验与首件试切 数控程序必须经过校验和试切才能正式加工。在有图形模拟功能的数控机床上，可以进行图形模拟加工，检查刀具轨迹的正确性，对无此功能的数控机床可进行空运行检验。但这些方法只能检验出刀具运动轨迹是否正确，不能查出对刀误差、由于刀具调整不当或因某些计算误差引起的加工误差及零件的加工精度，所以有必要经过零件加工的首件试切的这一重要步骤。当发现有加工误差或不符合图纸要求时，应分析误差产生的原因，以便修改加工程序或采取刀具尺寸补偿等措施，直到加工出合乎图样要求的零件为止。随着数控加工技术的发展，可采用先进的数控加工仿真方法对数控加工程序进行校核。 更多分享，请参看：https://www.360docs.net/doc/4b8947421.html,/ 《程序设计艺术与方法》课程实验报告实验名称实验二搜索算法的实现 姓名系院专业计算机与 信息学院 班级学号 实验日期指导教师成绩 一、实验目的和要求 1．掌握宽度优先搜索算法 2．掌握深度优先搜索算法 二、实验预习内容 1．将书上的走迷宫代码上机运行并检验结果，体会搜索的思想 2．预习n皇后问题 3．预习骑士游历问题 三、实验项目摘要 1．n皇后问题： 在一个国际象棋棋盘上放n个皇后，使得任何两个皇后之间不相互攻击，求出所有的布棋方法。上机运行并检验结果 2．骑士游历问题： 在国际棋盘上使一个骑士遍历所有的格子一遍且仅一遍，对于任意给定的顶点，输出一条符合上述要求的路径 3．倒水问题： 给定2 个没有刻度容器，对于任意给定的容积，求出如何只用两个瓶装出L 升的水，如果可以，输出步骤，如果不可以，请输出No Solution 。 四、实验结果与分析（源程序及相关说明） N皇后问题代码 #include while(pos!=0){ int p=pos&-pos;pos-=p; compare(row+p,(ld+p)<<1,(rd+p)>>1); }} else{sum++;}} int main(){int n; cout<<"请输入皇后的个数:"; cin>>n; upperlimit = (upperlimit< 1 程序设计与C语言简介 提高程序的质量 ? 可靠性? 易读性? 高效性? 可维护性 采用结构化程序设计方法 保持良好的程序设计风格 程序设计的步骤 ? 分析问题，建立数学模型? 确定数据结构 ? 确定算法，描述算法 ? 编制程序，调试程序 ? 运行结果 结构化程序设计方法 主要原则：?自顶向下?逐步求精?程序模块化?限制GOTO语句1)自顶向下：程序设计时应先从顶层设计，逐步使问题细化。 2）逐步求精：对复杂问题，应确定一些 子目标作为过渡，然后逐步细化。 3）程序模块化：将复杂问题总目标分解 为独立的小目标模块。 4）限制GOTO语句：取消或限制使用随意 转向语句。 面向对象程序设计方法 从客观世界固有的事物出发来构造系统 对象及对象之间的关系能够如实反映事物及其关系 特点 ?与人们的习惯与思维方法一致，便于解决复杂问题 ?可维护性好 ?可重用性好，缩短开发时间 ?稳定性好，易修改 良好的程序设计风格：? 程序采用模块化结构；? 以三种基本结构的组合来描述程序；? 有限制地使用转移语句；? 每个模块只有一个入口，一个出口；? 结构清晰，书写格式规范，易于阅读；? 重要语句增加注释；?变量命名规范、易于记忆。/*求两数之和*/#include 程序设计艺术与方法 实验一STL 的熟悉与使用 1．实验目的（1）掌握C++中STL 的容器类的使用。（2）掌握C++中STL 的算法类的使用。 2．试验设备硬件环境：PC 计算机软件环境：操作系统：Windows 2000 / Windows XP / Linux 语言环境：Dev cpp / gnu c++ 3．试验容(1) 练习vector 和list 的使用。定义一个空的vector，元素类型为int，生成10 个随机数插入到vector 中，用迭代器遍历vector 并输出其中的元素值。在vector 头部插入一个随机数，用迭代器遍历vector 并输出其中的元素值。用泛型算法find 查找某个随机数，如果找到便输出，否则将此数插入vector 尾部。用泛型算法sort 将vector 排序，用迭代器遍历vector 并输出其中的元素值。删除vector 尾部的元素，用迭代器遍历vector 并输出其中的元素值。将vector 清空。定义一个list，并重复上述实验，并注意观察结果。(2) 练习泛型算法的使用。 - 149 定义一个vector，元素类型为int，插入10 个随机数，使用sort 按升序排序，输出每个元素的值，再按降叙排序，输出每个元素的值。练习用find 查找元素。用min 和max 找出容器中的小元素个大元素，并输出。 源代码： #include 1．绿色设计的定义 绿色设计(Green Design, GD) ,通常包括生态设计(Ecological Design, ED)、环境设计(Design for Environment)和生命周期设计(Life Cycle Design)或环境意识设计(Environmental Conscious Design, ECD)等，是指在产品的整个生命周期内，着重考虑其环境属性(可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等)，并将其作为设计目标，在满足环境目标要求的同时，保证产品应有的功能、使用寿命、质量等。 1．虚拟现实 虚拟现实(Virtual Reality, VR)是一种先进的计算机用户接口技术，它将人和外部世界隔离开来，通过给用户同时提供诸如视觉、听觉和触觉等各种直观、自然的实时感知交互手段，使用户具有身临其境的感觉，从而使人们能够更逼真地观察所研究的对象，更自然、更真实地与对象进行交互操作。 总结起未，虚拟现实系统具有以下几个基本特点: A．沉浸感(Immersion) B．交互性(Interaction) C．自主性(Autonomy) D．想象力(Imagination) E．多感知性(Multi perceives) 逆向工程技术(Reverse Engineering, RE)，也称反求工程、反向工程等，是指用一定的测量手段对实物或模型进行测量，根据测量数据通过三维几何建模方法重构实物的CAD模型的过程。 一般来说，逆向工程的工作内容主要包括产品造型数据反求、工艺反求和材料反求等几个方面，在工业设计领域的实际应用中，主要包括以下几个方面: (1)数字化模型的检测(2)新型外观的设计，主要用于加快产品的改型或仿型设计(3)损坏或磨损外观造型的还原，如艺术品、文物的修复等。 通用设计(Universal Design) 又称全民设计、共用性设计，是无障碍设计的扩展，指产品或建筑等人造物品无须改良或特别设计就能为所有人使用。通用设计的产品在设计时基于身体有障碍人士的使用特点，使得其产品同时也能被所有人更容易的使用。 总体上说，将产品开发的流程分为寻找设计突破口、确定设计方案、实现设计创意和实现商业价值四个阶段。 1，寻找设计突破口2.确定设计方案3.实现设计创意4.实现商业价值 不同产品的设计程序也不尽相同，不存在唯一确定的设计程序，不过大多数设计工作在程序上却趋干一致，本讲义将此程序分为三个阶段，即需求问题化、问题方案化与方案视觉化。 1.需求问题化 2.问题方案化 3.方案视觉化 技术导向型产品的主要特征是，其核心、的获利能力基于它的技术性能或实现特定技术性能的能力。虽然这种产品也需要具有美学性和人机交互性，但顾客在购买这种产品时主要还是基于它的技术性能。对于技术驱动型产品的开发工作来说，工程或技术的要求是主要的，并主导着产品的开发工作。这样，工业设计的角色就限于对核心技术的包装，即设计产品外观和保证产品能向顾客传达它的技术功能和人机交互模式。 顾客导向型产品核心的获利能力来自于它的用户界面的质量和外观的美学性。这种产品与用户有很强的交互关系。对于开发人员来说.工业设计方面的考虑就比技术要求更重要。虽然工程设计对于决定这类产品的技术特征仍是很重要的，但 程序设计的基本方法 一、题： 二、教学目标： ⑴理解算法的概念，了解描述算法的两种方法——自然语言和流程图，知道各自的优缺点。 ⑵初步掌握用流程图描述算法。 三、教学的重点和难点： ⑴算法的概念。 ⑵用流程图描述算法。 四、教学过程： 新导入 我们在日常生活中经常要处理一些事情，就拿邮寄一封信来说吧，大致可以将寄信的过程分为这样的几个步骤：写信、写信封、贴邮票、投入信箱等四个步骤。将信地投入到信箱后，我们就说寄信过程结束了。 那么在计算机中，它是如何来处理问题的呢？是否和我们日常处理事情的过程很类似呢？ 回答是肯定的，例如要设计一个程序让计算机求1+1=？，那么我们就要先编写程序。在编写程序前需要先确定解决问题的思路和方法，并要正确地写出求解步骤，这就是算法。 新授 一、算法的概念 为了更好地理解算法，举几个例子说明： 例1 交换两个变量中的数据。 先请学生考虑解决这个问题的方法，然后请一个学生说一说自己想到的解决方法。如学生回答不出来，作适当提示：如果要将醋瓶中的醋和酒瓶中的酒互换应怎么做？学生会很容易地想到要借助于一只空瓶子。 分析题意：已知变量x和中分别存放了数据，现在要交换其中的数据。为了达到交换的目的，需要引进一个类似于空瓶子的中间变量。交换两变量中数据的具体算法如下： ①将x中的数据送给变量，即x→； ②将中的数据送给变量x，即→x； ③将中的数据送给变量，即→。 总结：在程序设计中，交换变量中的数据常用在排序算法中。例2 输入三个不相同的数，求出其中的最小数。 同样，先请学生思考，然后请学生说出他所想到的解决该问题的方法。 教师分析：先设置一个变量in，用于存放最小数。当输入a、b、三个不相同的数后，先将a与b进行比较，把小者送给变量in，再把与in进行比较，若<in，则将的数值送给 程序设计艺术与方法 实验一STL 得熟悉与使用 １. 实验目得(1)掌握Ｃ+＋中STＬ得容器类得使用。(2) 掌握Ｃ++中SＴL得算法类得使用。 2. 试验设备硬件环境:PC 计算机软件环境: 操作系统:Windoｗs20０0 / WｉndｏwｓXP/ Liｎｕx 语言环境:Ｄev cｐp/ gnu ｃ++ 3. 试验内容(1) 练习vｅctoｒ与list 得使用。定义一个空得veｃtor,元素类型为iｎt,生成1０个随机数插入到veｃｔoｒ中,用迭代器遍历vecｔor 并输出其中得元素值。在veｃｔｏr 头部插入一个随机数,用迭代器遍历ｖeｃtｏｒ并输出其中得元素值。用泛型算法find 查找某个随机数,如果找到便输出,否则将此数插入vｅctor 尾部。用泛型算法soｒｔ将ｖeｃtor 排序,用迭代器遍历vecｔor 并输出其中得元素值。删除vector 尾部得元素,用迭代器遍历ｖector 并输出其中得元素值、将ｖｅctor 清空。定义一个list,并重复上述实验,并注意观察结果。(2) 练习泛型算法得使用。 - 149 定义一个vｅctｏr,元素类型为iｎt,插入１0 个随机数,使用soｒt 按升序排序,输出每个元素得值,再按降叙排序,输出每个元素得值。练习用fiｎd查找元素。用ｍｉn 与mａｘ找出容器中得小元素个大元素,并输出、 源代码: #incｌude ?程序设计方法与风格 ?经历两个阶段： ?结构化程序设计 ?面向对象的程序设计 ?良好设计风格： “清晰第一，效率第二” 例如：加注释、提示输入、加输入结束标志、标识符命名有实际意义等。 ?原则 ?自顶向下 ?逐步求精 ?模块化 ?限制使用goto语句 基本结构 ?顺序结构 ?选择结构 ?循环结构 优点 ?程序易于理解、使用、维护 ?提高编程效率，降低开发成本 设计原则和方法的应用 ?三种结构表示程序的控制逻辑； ?每种结构只有一个入口和一个出口； ?语言中没有的控制结构，应该用前后一致的方法模拟； ?严格控制使用goto语句 本质：以对象为核心。 ?对象是数据和操作的封装体，与客观实体有直接的对应关系，对象之间通过传递消息互相联系。 面向对象程序设计方法的优点 ?（1）与人类的思维方法一致，符合人们对客观世界的认识规律。 ?（2）稳定性好； ?（3）可重用性好； ?（4）易于开发大型软件产品； 面向对象的基本概念 ?对象：在现实世界中，每个实体都是对象，如，大学生、汽车、电视机、空调等都是现实世界中的对象。 ?（1）属性：对象所包含的信息，它在设计对象时确定，一般只能通过执行对象的操作来改变。 ?（2）操作：描述了对象执行的功能。其过程对外是封闭的，即用户只能看到这一操作实施后的结果（封装性）。 类：类是一组具有相同属性和相同操作的对象的集合。是对象的抽象，描述了属于该对象类型的所有对象的性质，而一个对象则是其对应类的一个实例。 注意：“实例”这个术语指一个具体的对象；“对象”术语既可以指一个具体的对象，也可以泛指一般对象。 消息：一个实例与另一个实例之间传递的信息，包括3部分：接收消息的对象名称；消息名；零个或多个参数。 例：MyCircle.Show(GREEN); 面向对象的基本概念 ? 继承：使用已有的类定义作为基础建立新类的定义技术。已有的类可当做基类引用， 则新类相应地可当做派生类来引用。 （基类：用来生成新类的类。 派生类：由已存在的类派生出来的新类，也叫子类。）继承具有传递性。 ? 多态性：对象根据所接受的消息而做出动作，同样的消息被不同的对象接受时可导 致完全不同的行为，该现象称为多态性。 图2-1 一般与特殊的关系 图2-2 多重继承 3.1.1软件定义与软件特点 1.软件定义：软件是计算机系统中与硬件相互依存的另一部分，是包括程序、数据及其相关文档组成的完整集合。 软件=程序+数据+文档 程序：程序是按事先设计好的功能和性能要求执行的指令序列。 数据：数据是指程序能正常处理信息的数据和数据结构。 文档：文档是与程序运行和维护有关的图文资料。 2.软件的特点： （1） 软件具有抽象特征。 （2） 软件具有无明显制造过程特征。 （3） 软件无设备的特征。 （4） 手工制作特征。 （5） 成本昂贵特征。 1. 软件危机：泛指在软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。 总之，可以将软件危机归结为成本、质量、生产率等问题。 软件工程：应用于计算机软件的定义、开发和维护的一整套方法、工具、文档、实践标准和工序。 主要思想：强调在软件开发过程中需要应用工程化原则。 软件工程三要素：方法、工具、过程。 方法：完成软件工程项目的技术手段； 工具：支持软件的开发、管理、文档生成； 过程：支持软件开发的各个环节的控制、管理。 ? 软件工程过程：把输入转化为输出的一组彼此相关的资源和活动。（通常把用户的 要求转变为软件产品的过程也叫做软件开发过程). 第1讲C++语言入门 学习目标 1、了解计算机语言发展的3个阶段。 2、理解程序设计的一般步骤。 3、掌握什么是算法。 4、掌握对给定的问题进行算法描述。 5、学会编写简单的程序。 随着科技的发展和社会的进步，计算机已经走入寻常百姓家。人们可以使用同一台计算机做不同的事，我们可以看到其他机器或设备做不到这点。计算机之所以能执行不同的工作任务，是基于其硬件和软件协同工作的工作机制。 要使计算机按人们指定的步骤有效地工作，必须事先编制好一组让计算机执行的指令，这就是程序。随着计算机软件技术的发展，人们可以使用不同的计算机语言来编写程序。 一、计算机语言发展 要使计算机按照人的规定完成一系列的工作，首先要解决一个“语言”沟通问题：在人和计算机之间找到一种两者都能识别的特定的语言，使计算机具备理解并执行人们给出的各种指令的能力。这种特定的语言称为计算机语言，也叫程序设计语言，它是人和计算机沟通的桥梁。 随着计算机技术的迅速发展，程序设计语言经历了由低级向高级发展的多个阶段，程序设计方法也得到不断的发展和提高。 计算机语言按其发展程度可以划分为：机器语言、汇编语言和高级语言。 1、机器语言 计算机并不能理解和执行人们使用的自然语言。计算机能够直接识别的指令时由一连串的0和1组合起来的二进制编码，称为机器指令。每一条指令规定计算机要完成的某个操作。机器语言是计算机能够直接识别的指令的集合，它是最早出现的计算机语言。例如，下图所示的是某一种型号计算机的一组二进制编码机器指令，用来完成一个简单加法操作。 10110000 00001001 00000100 00001000 11110100 显然，用机器语言编写的程序“难学、难记、难写、难检查、难调试”，给使用者带来很大的不便。机器语言编写的程序另一个缺点是完全依赖于机器硬件，不同型号的机器语言指令不相同，程序的可移植性差。其优点是计算机能直接识别、执行效率高。 2 、汇编语言 20世纪50年代初,为了克服机器语言的缺点，人们对机器语言进行了改进，用一些容易记忆和辨别的有意义的符号代替机器指令。用这样一些符号代替机器指令所是产生的语言就称为汇编语言，也称为符号语言。用汇编语言来实现9+8运算的由关指令如下图：MOV AL,9 ADD AL,8 欢迎阅读 数控车床编程入门方法 [摘要] 数控机床编程入门的方法：分析工艺——划出走刀路线——建立坐标系标注坐标——按格式写程序。 摘要：数控机床编程入门的方法：分析工艺——划出走刀路线——建立坐标系标注坐标——按格式写程序 它 工刀具；然后是工序顺序的安排，要求在确定工艺过程中，要做到加工路线短，进给、换刀次数少，充分发挥数控机床的功能，使加工安全、可靠，效率高。 走刀路线是指在加工过程中，刀具刀位点相对于工件的运动轨迹和方向，它不仅包括了工步内容，还反映了工步顺序。在安排 可以一刀或多刀进行的精加工工序时，其零件的最终轮廓应由最后一刀连续加工而成。这时，加工刀具的进退刀位置要考虑妥当，尽量不要在连续的轮廓中安排切人和切出或换刀及停顿，以免因切削力突然变化而造成弹性变形，致使光滑连接轮廓上产生表面划伤、形状突变或滞留刀痕等疵病。 编程方式就可以直接从图上看出坐标值。如果不是这样，最好改注过来。 三、编写程序单 根据计算出的运动轨迹坐标值和已确定的加工顺序、刀具号、切削参数以及辅助动作等，按照规定的指令代码及程序格式，逐 段编写加工程序单。在编写程序时应注意使程序简单，方便和直观。我们在建立工件坐标系时数控车床一般将程序原点设立在工件的右端面上。数控加工程序由一系列程序段构成，程序段又由指令字组成。编程之前，首先要弄清程序段的基本格式，常用指令的格式、功能及用途，实际上基本的加工指令不多，比如G00、G01 程 快 加工程序是按程序段的输入顺序执行的，而不是按程序段号的顺序执行的，但书写程序时，一般按升序书写程序段号。 下面以华中数控为例编写外圆精加工程序 O5566 G92 X60 Z20 计算机程序设计艺术第二次作业 姓名： _______学号：_______专业：________ 一、选择题 1．下列符号中，能用作VC++标识符的是 B ____。 A．5ab B．If C．A## D．char 2．设有说明int x=1,y=1,z=1,c;执行语句c=--x||--y&&--z; 后，x、y、z的值分别为 D 。 A．0、1、1 B．0、1、0 C．1、0、1 D．0、0、1 3．以下双目运算符中要求两个操作数均为整型的运算符是 D 。 A．// B．&& C．/ D．% 4．设有说明语句：float y=5.16347 ; int x; 则以下表达式中，可以实现将中的数值保留小数点后2位，第三位四舍五入的表达式是_____A___。 A．y=(y*100+0.5)/100.0 B. x=y*100+0.5,y=x/100.0 C．y=y*100+0.5/100.0 D. y=(y/100+0.5)*100.0 5．已知int m=0;则下列正确的引用方法是___A_____。 A．int &x=m; B．int &y=10; C．int &z; D．float &a=m; 6．语句：cout<<"sizeof(\"ABC\0DEF\n\")="<<'\t'<程序设计风格
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