電腦輔助工業產品設計及實作

幾乎所有工業產品設計都是3D 立體的，以往的設計過程中，設計者將頭腦抽象的3D 立體概念描述到製圖板上2D 透視，然後又由2D 的透視翻譯並製成3D 的實際產品，這個過程不僅十分繁複，更需要百分的專業技巧和訓練。如今隨著電腦軟硬體突飛猛進的發展，產品設計的工具已經不可同日而語。設計者可以非常方便地將頭腦中的3D 概念，通過3D CAD 工具直接訴諸於3D 的虛擬曲面或實體，再由CNC 或者RP 工具快速的轉變成可觸、可試甚至可用的實際模型或產品。就如同數位相機的發明和進步使得現今千千萬萬的攝影師應運而生一樣，從一個工程師轉變成產品設計師的門檻也大大降低了。此外由於網際網路發展引起的訊息大爆炸，使得任何昨天的老品牌和老產品；今天的新發明和新產品；以及明天的大趨勢和可能性，靠手指輕輕一點就盡覽於眼下。
鑒於以上思考，筆者在五年以前就開始著手準備在崑山科技大學機械系開設「工業產品設計」的課程，鼓勵學生嘗試進入「產品設計」這個「高貴的殿堂」。但是在準備和文獻搜索過程中，雖然各類設計和產品設計書籍琳琅滿目，適合工程類學生在較短時期內完成的學習材料就很難找到了。這是因為全程的產品設計專業科目，大約有色彩與設計（Color & Design）；形狀的發展（Form Development）；設計問題的解決（Design Problem Solving）；工業設計的方方面面（Perspectives for Industrial Design）；工業設計的歷史（History of Industrial Design）；設計繪圖1（Design Drawing 1）；設計繪圖1（Design Drawing 2）；設計繪圖3（Design Drawing 3）；模型製作1（Model-making 1）；模型製作2（Model-making 2）；數位影像（Digital Imaging）；3D 成型技術（Introduction to 3D Modeling）等12 門以上獨立的課程，每門課程都長達一整個學期！所以，在此結合工程類學生對於工業產品設計領域的已知、未知以及須知，本人盡力從眾多先進的精彩論述中，結合自己多年來業界工作的心得，歸納了這樣一本在一或兩個學期內能夠完成的教材，以解燃眉之急。經幾年來「工業產品設計」課程教學，得到良好的學生反饋和實際效果。雖然不敢奢望從我們的課堂中走出許多未來的設計大師，但是希望工程類學生們經過一些基本的訓練以後，日後能夠更加得心應手地融入日益競爭的職場之中，並為台灣的工業產品設計及開發貢獻力量，早日實現台灣產業的轉型。本書之重頭戲在於融入了不少比較複雜的實作範例並加以詳盡敘述，試圖使讀者嘗試無師自通的感覺，也會使已經具備一些3D 繪圖基礎技能的讀者更會感到如虎添翼。此外本書還盡量以中英文雙語進行論述，以適應全球化和外籍生日益增加的需求。
在此要特別感謝崑山科技大學工學院長官的卓識遠見，鼓勵筆者在機械系開設這樣的課程，此課程已經開啟十年有餘，效果頗佳。由於編者水準有限，時間倉促，書中難免有錯誤和疏漏，敬請各位先進和讀者給予批評指正，不勝感激！

幾乎所有工業產品設計都是3D 立體的，以往的設計過程中，設計者將頭腦抽象的3D 立體概念描述到製圖板上2D 透視，然後又由2D 的透視翻譯並製成3D 的實際產品，這個過程不僅十分繁複，更需要百分的專業技巧和訓練。如今隨著電腦軟硬體突飛猛進的發展，產品設計的工具已經不可同日而語。設計者可以非常方便地將頭腦中的3D 概念，通過3D CAD 工具直接訴諸於3D 的虛擬曲面或實體，再由CNC 或者RP 工具快速的轉變成可觸、可試甚至可用的實際模型或產品。就如同數位相機的發明和進步使得現今千千萬萬的攝影師應運而生一樣，從一個工程師轉變成產品...

導言Introduction
推薦序Foreword
自序Preface

1　概述 Basic Concepts
1.1　設計的定義
1.2　何謂工業產品
1.3　工業產品分類
1.4　工業產品設計的定義
1.5　工業設計的要求：三大要素
1.6　工業設計和工程設計
1.7　產品開發和研發
1.8　定義新產品概念

2　工業產品設計三要素綜述 Three Basics in Product Design
2.1　工學
2.2　人體工學
2.3　美學

3　人體工學Ergonomics and Human Engineering
3.1　人體工學概述
3.2　依人體工學設計滑鼠的範例
3.3　設計心理學

4　美學中的型態設計 Form and Shape Design
4.1　造型分類
4.2　成型的幾個有用的手段
4.3　造型繪圖透視
4.4　電腦輔助立體造型和產品設計實例


5　美學中的色彩設計 Color Design in Aesthetics
5.1　 神奇美妙的色彩
5.2　 色彩與地理和環境
5.3　 色彩與歷史和文化
5.4　 探索色彩—物理學
5.5　 探索色彩—生理學
5.6　 探索色彩—數學

6　產品設計中的創意Creativity in Product Design
定義：創意和創新，發現和發明
6.1　 創意的來源（一）：不懈的探索和嘗試+ 機遇
6.2　 創意的來源（二）：借鑑和舉一反三
6.3　 創意的來源（三）：勤於觀察，見多識廣
6.4　 創意、發明、專利和設計

7　逆向工程和再設計Reverse Engineering and Redesign
7.1　 逆向工程的定義
7.2　 逆向工程在產品設計和工程上的應用
7.3　 逆向工程的分類和方法
7.4　 產品造型和外部曲面的逆向工程方法

8　產品造型設計實作範例 Design Practice Examples
8.1　音箱造型設計
8.2　電腦風扇設計
8.3　電腦鍵盤設計
8.4　螺旋把手造型
8.5　蜂窩環造型
8.6　風扇罩殼造型
8.7　耳塞造型
8.8　腳踏車水壺支架設計
8.9　吊鉤造型設計
8.10　鑽石造型設計
8.11　排氣管路聯結
8.12　足球
8.13　活動扳手設計及組裝
8.14　進階組裝—凸輪及彈簧
8.15　模具設計基礎
8.16　商標設計

參考文獻 References

附錄Appendix
附錄I.　 基本概念思考題Appendix I: Quiz for Basic Concepts
附錄II.　產品課程設計Appendix II: Single Student Course Project

導言Introduction
推薦序Foreword
自序Preface

1　概述 Basic Concepts
1.1　設計的定義
1.2　何謂工業產品
1.3　工業產品分類
1.4　工業產品設計的定義
1.5　工業設計的要求：三大要素
1.6　工業設計和工程設計
1.7　產品開發和研發
1.8　定義新產品概念

2　工業產品設計三要素綜述 Three Basics in Product Design
2.1　工學
2.2　人體工學
2.3　美學

3　人體工學Ergonomics and Human Engineering
3.1　人體工學概述
3.2　依人體工學設計滑鼠的範例
3.3　設計心理學

4　美學中的型態設計 Form...