《UG三维造型设计》通选课产品设计实例
（一）——电热水壶
本节创建如图9-1所示的电热水壶模型。该模型由4部分组成：底座、壶身、顶部、把手。要完成该模型的创建，需要先综合应用拉伸曲面、回转曲面、扫掠曲面、直纹曲面、修剪的片体、剖切曲面、边倒圆、网格曲面、缝合等功能分别创建底座、壶身、顶部、把手，再进行整合建模、渲染等操作。
图9-1 电热水壶模型
1 创建电热水壶的底座
用回转特征创建底座部分
图9-2 底座部分的草图图9-3 底座的回转曲面
2 创建电热水壶的壶身
（1）．创建回转曲面
（2）．创建拉伸曲面一
（3）．创建拉伸曲面二
图9-4 壶身回转曲面用草图图9-5 壶身回转曲面图9-6 创建5个点
图9-7 新增加的3个点和创建的样条曲线图9-8 创建拉伸曲面一
图9-9 绘制一条圆弧图9-10 创建拉伸曲面二
（4）．创建扫掠曲面
图9-11 创建相交曲线图9-12 创建基准平面图9-13 创建半椭圆
图9-14 绘制与参考圆弧重合的圆弧图9-15 扫掠曲面
（6）．创建修剪曲面
（7）．创建缝合曲面
图9-16 创建的延伸曲面图9-17 创建的修剪曲面一
图9-18 创建的修剪曲面二图9-19 将两个修剪曲面缝合为整体3 创建电热水壶的顶部
（1）．创建修剪曲面
图9-20 创建的基准平面图9-21 修剪后的壶身
（2）．创建回转曲面
图9-22 创建相交曲线图9-23 创建直线和2个点图9-24 创建的样条曲线（3）．创建拉伸曲面
图9-25 创建的回转曲面图9-26 创建2条直线
图9-27 绘制2条参考直线和4条圆弧图9-28 创建拉伸曲面（4）．创建修剪曲面
（5）．创建剖切曲面
（6）．创建网格曲面
（7）．创建缝合曲面
图9-29 修剪后的旋转曲面图9-30 创建的剖切曲面
图9-31 选择主曲线、交叉曲线和约束曲面图9-32 创建左右两个网格曲面
4 创建电热水壶的提手
（1）．创建直纹曲面
（2）．镜像直纹曲面
图9-33 创建2条直线图9-34 创建直纹曲面图9-35 镜像直纹曲面（3）．创建拉伸曲面一
图9-36 绘制水平参考直线图9-37 绘制两条圆弧
图9-38 绘制两条水平直线和两个点图9-39 绘制样条曲线
图9-40 绘制相切圆弧图9-41 绘制样条曲线
（4）．创建修剪曲面一
（5）．创建剖切曲面一
（6）．创建剖切曲面二
图9-42 创建拉伸曲面图9-43 修剪后的直纹曲面和镜像直纹曲面
图9-44 创建剖切曲面一图9-45 创建偏置曲线
（7）．创建剖切曲面三
图9-46 创建剖切曲面二图9-47 创建偏置曲线
（8）．创建拉伸曲面二
图9-48 创建剖切曲面三图9-49 绘制1条半径为45mm的圆弧（9）．创建修剪曲面二
图9-50 创建拉伸曲面二图9-51 修剪一次得到的修剪曲面（10）．创建网格曲面
图9-52 创建修剪曲面二图9-53 创建网格曲面（11）．创建缝合曲面
（12）．倒圆角
5 电热水壶整体的曲面整合
（1）．创建修剪曲面一
（2）．创建修剪曲面二
（3）．创建修剪曲面三
（4）．显示整个电热水壶模型
（5）．给电热水壶模型添加材料
（6）．保存电热水壶模型
图9-54 倒圆角图9-55 显示壶身曲面
图9-56 创建修剪曲面一图9-57 显示拉伸曲面
图9-58 创建修剪曲面二图9-59 显示顶部、修剪后的壶身曲面
图9-60 创建修剪曲面三图9-61 显示整个电热水壶模型
图9-62 增加材料后的电热水壶
工业设计十大经典案 例
工业设计十大经典案例 在产业结构升级的关键时期，我国第二届工业设计大奖——“红星奖”正在筹备中。和国外比，中国工业设计起步较晚，需要从国外的工业设计中借鉴经验。本报推出工业设计史上十大经典案例，从中可以体味出工业设计附加值的意义，何止于金钱！ 案例一｜ZIPPO74年火焰不灭 设计师：乔治·布雷斯代 设计时间：1933年 1932年，美国人乔治·布雷斯代在一个 酒馆外看到一个朋友笨拙地用一个廉价打 火机点烟后，便产生了设计一个简单不受气压或低温影响的打火机的想法。1933年，第一款ZIPPO打火机诞生并开始风靡全球。二战期间，由于ZIPPO 卓越的性能成为了美国军队的军需品。据说美国一名士兵因为ZIPPO挡住了子弹而保住了性命，而那个ZIPPO却依然好用。艾森豪威尔也对ZIPPO大加赞赏：“ZIPPO是我惟一在任何时候都能点得着的打火机。” 1996年4月15日，第三亿个ZIPPO打火机出厂，如果把这三亿个打火机平放，可以把一个包括射门区在内的足球场铺满128厘米厚。如今ZIPPO的日产量已经超过6.5万个，销往130个国家和地区，被喻为“打火机里的哈雷摩托”，成为雄性美感的代名词和具有高度收藏价值的艺术品。
案例二｜拉链男士“裤门看守者” 设计师：伊莱思·豪 设计时间：1851年 拉链又称拉锁，是一个可重复拉合、拉开的由两条柔性的可互相啮合的连接件。目前拉链的使用领域几乎涉及到所有的服装和用品，已成为当今世界上重要的服装辅料。 从1851年美国人伊莱思·豪才申请了一项名叫“可持续、自动式扣衣工具”专利开始，拉链最终占领服装市场的时间是上世纪30年代，期间整整经历了近80年之久。当时，服装界掀起了一场童装竞赛，最终脱颖而出的是带有拉链的童装，因为人们相信，拉链服装能提高儿童的自信心和自主能力。 借助时装设计师的推动，拉链在1937年又有了一个新身份——男士“裤门看守者”。如今拉链已经随处可见，据上世纪30年代的统计资料，全球每年生产的拉链数高达6亿条以上。 案例三｜匡威帆布鞋踏入美国篮球史 设计师：匡威公司 设计时间：1917年
1.德芙巧克力： 德芙巧克力是世界最大宠物食品和休闲食品制造商美国跨国食品公司玛氏（Mars）公司在中国推出的系列产品之一，1989年进入中国，1995年成为中国巧克力领导品牌，“牛奶香浓，丝般感受”成为经典广告语。包装主题设计理念：色彩主要以暖色调为主，围绕LOGO的是咖啡色丝带，呼应了其倡导的“丝般感受”口感，直观的表现了产品特点。德芙的所有产品包装均是在此基础上加以来设计的。 德芙包装分析： 第一、在包装图形上面德芙巧克力包装主要是写实的产品形象为主，以此给消费者一种信任感和美感。 第二、在色彩上面德芙巧克力仍然沿用巧克力行业的经典咖啡色，并根据不同的产品辅以不同的系列色彩，在上面的包装中，主要的辅助色彩是粉 红，浪漫的粉红营造一种温馨的感觉。 第三、在字体设计上，德芙巧克力采用了以曲线为主的设计方法，以此更接近消费人群（青年情侣）。 德芙的外包装基本上都以巧克力色为底色，直切对购买者的视觉进行诱惑，同时金色的德芙字体和封口镶边，突出了巧克力的华丽，丝绸飘动的背景衬托出了德芙巧克力所推崇的丝滑诱惑，让人一看到包装就有一尝为快的冲动。 包装风格定位偏向于感性设计，将德芙巧克力“牛奶香浓，丝般感受”那般诱人表现的淋漓尽至。 2．海尔冰箱： 海尔“水波纹”系列冰箱设计理念源自于波光粼粼的海面，纯白色面板，半透明磨砂立体纹路设计将面板装饰如银色海面一样，在阳光下十分绚丽，对于年轻时尚消费者比较有吸引力。 在细节方面，海尔冰箱同样采用了触摸式按键操作，而且消费者能够在 显示屏上清晰的了解。另外在能效方面，海尔冰箱容量大，耗电量小。 在冷冻方面，这款海尔冰箱主要采用了抽屉式设计，能够很好的避免各 冷冻室直接的串味现象。同时也提供目前最为主流的制冰室，为用户生活提 供了多种方便。海尔BCD-576WJV冰箱外观设计简洁大气，但是又比较突出时
充电桩服务客户：国家电网 清洁能源和电动汽车的广泛应用，将改变人类发展的轨迹,低碳环保和可持续发展理念成为普遍价值标准,人类的生活状态趋于自然和谐. 两条正反弧线在空间中形成交错的两个面由此组成了正面外观富有张力和层次感的造型特征. 材质的对比增强了主体特征的视觉印象我们希望塑造一种理性的,稳定的形象虽然是设备却拥有经典的品质感. 考虑到夜间灯光直射对司机的干扰,我们选择了”间接光源”的方式自然漫射的灯光符合光效设计趋势. 西门子火灾探测器 服务客户：德国西门子 为德国西门子设计，考虑德国人具有的风格，习俗，将产品定位在简洁硬朗大气的设计风格，功能至上的设计理念。 造型方面，将声孔与警告灯巧妙结合，形成产品识别性，并与产品LOGO相互呼应，达到视觉平衡. 地铁自动票务系统 服务客户：三星 项目背景：
目前，国际化都市的地铁都拥有软硬件设施完备、手段先进的地铁售检票务系统设施。他们正在使用近年来新出现的各种先进技术手段进行此项目的开发。地铁售检票系统设施的自动、半自动售票机、查询机、检票机已在大多数国际化城市广泛使用，很大程度上节省人力物力资源，并达到了十分明显的经济效果。如国际化大都市法国巴黎、日本东京、中国香港等均早已全面采用该系统设施，并一致认同其先进性和适用性等技术性能。我国的地铁票务系统设施的开发和完善，属于初级阶段，目前大部分设备直接靠进口并需要购买相应的相关系统软件，不仅费用昂贵而且我们掌握不了技术；而此项目的自主开发设计迫在眉睫。尽快地学习发达国家的相关技术，为我国的地铁票务设施的全面铺开和完善是我们正要加紧做的一件大事。 目前国内的地铁票务系统设施完全靠进口和直接购买其相关软件系统，没有自己的研发能力和团队，我们迫切需要建立独立自主的AFC自动票务系统的工业设计研发团队。 项目目的： 通过系统的自主研发，突破国际的技术保护，掌握系统专业的AFC票务系统技术经验。更好的运用到后续项目的开发和实施，推广我们的技术研发成果。 项目效益： 1 北京地铁的AFC的自动票务系统将大大提高城市交通运转效率、方便市民、降低运营公司成本，使我们的轨道交通自动化技术达到了国际先进水平，增加我们的国际竞争能力和北京的国际形象。
產品設計流程實例說明 Jenny was compiled in January 2021
设计开发流程: 由於一般的厂商普遍对於生产品质管制与研发技术相当地重视,加上资讯的快速流通,使得各家同类商品在性能与品质上的差异已逐渐地缩小,虽 然工业设计的基本观念是"Form Follows Function-造形即机能",但面对市场商品的多元竞争压力,工业设计更需从另外一些不同的角度去"将市 场的竞争与需求转换成产品的新造形,新趣味以提昇具有吸引消费者的附加价值, "-扮演着创造新价值的角色(Creating value)正如台湾在产品 设计上的策略所强调的便是Innovalue! 一个新产品的在设计开发,大概可分为三个阶段即"问题概念化,概念视觉化,设计商品化" 对企业而言在展开工作时,会将内部各机能别的单位与专业人员整合起来,委外设计时,企业外部的设计公司则会扮演其中某一环节的工作角色以发挥其功能,不论是在企业内进行或以外包的方式展开,各部门,组织间的沟通与相互的专业尊重,将会是执行的重点与关键,现以案例-电冰箱的设计流程来加以说明.
Concept Definition 问题概念化: 首先针对将要设计发展的产品作全盘性的了解,透过资讯收集与市场调查的方法,去探询市场上同类产品的竞争态势,销售状况及消费者使用的情 形(包括的操作的习惯,使用後的抱怨点与对新功能潜在的需求)还有市面上的流行事物.在分析评估後得加上公司发展策略的考量,以企划出新产 品的整体"概念"! 这样的概念通常是以文字格式来作叙述,会将"市场定位","目标客层" ,"商品的诉求","性能的特色"与"售价定位"作定义式的条列描述! 概念的形成的过程是需要资讯,经验与转换的能力,亦就是如何将资讯情 报转换产生市场上有意义的创意方向!通常我们会举行Focus Group群体座谈会,针对现有竞争的产品与及将推出市场的设计概念提案,与顾客直 接面谈,将消费者的需求作了解与澄清,并对设计方向提供建议与决策的 依据! 由於网路与资讯系统的快速发展,今天只要有心想去收集市场相关的信息,对於所有的厂商与设计公司来说,机会成本与资讯的涵盖面都会是相似地
充电桩 服务客户：国家电网 清洁能源和电动汽车的广泛应用，将改变人类发展的轨迹,低碳环保和可持续发展理念成为普遍价值标准,人类的生活状态趋于自然和谐. 两条正反弧线在空间中形成交错的两个面由此组成了正面外观富有张力和层次感的造型特征. 材质的对比增强了主体特征的视觉印象我们希望塑造一种理性的,稳定的形象虽然是设备却拥有经典的品质感. 考虑到夜间灯光直射对司机的干扰,我们选择了”间接光源”的方式自然漫射的灯光符合光效设计趋势. 西门子火灾探测器 服务客户：德国西门子 为德国西门子设计，考虑德国人具有的风格，习俗，将产品定位在简洁硬朗大气的设计风格，功能至上的设计理念。 造型方面，将声孔与警告灯巧妙结合，形成产品识别性，并与产品LOGO相互呼应，达到视觉平衡.
地铁自动票务系统 服务客户：三星 项目背景： 目前，国际化都市的地铁都拥有软硬件设施完备、手段先进的地铁售检票务系统设施。他们正在使用近年来新出现的各种先进技术手段进行此项目的工业设计开发。地铁售检票系统设施的自动、半自动售票机、查询机、检票机已在大多数国际化城市广泛使用，很大程度上节省人力物力资源，并达到了十分明显的经济效果。如国际化大都市法国巴黎、日本东京、中国香港等均早已全面采用该系统设施，并一致认同其先进性和适用性等技术性能。我国的地铁票务系统设施的开发和完善，属于初级阶段，目前大部分设备直接靠进口并需要购买相应的相关系统软件，不仅费用昂贵而且我们掌握不了技术；而此项目的自主开发设计迫在眉睫。尽快地学习发达国家的相关技术，为我国的地铁票务设施的全面铺开和完善是我们正要加紧做的一件大事。 目前国内的地铁票务系统设施完全靠进口和直接购买其相关软件系统，没有自己的研发能力和团队，我们迫切需要建立独立自主的AFC自动票务系统的工业设计研发团队。 项目目的： 通过系统的自主研发，突破国际的技术保护，掌握系统专业的AFC票务系统技术经验。更好的运用到后续项目的开发和实施，推广我们的技术研发成果。 项目效益： 1 北京地铁的AFC的自动票务系统将大大提高城市交通运转效率、方便市民、降低运营公司成本，使我们的轨道交通自动化技术达到了国际先进水
移动MIFI 服务客户：华域 设计说明： 此款移动MIFI，可以方便用户随时随地的畅游网络。 在使用体验上，此款产品作为一款手持设备，手感尤为的舒适。表面使用磨砂漆处理，不易沾指纹。让此款产品在随时随地保持崭新的状态。产品外壳底料使用半透材料，可以通过LED显示出用户需要知道的基本信息，例如目前流量使用情况，目前剩余流量、电池信息，以及信号强度。当需要了解基本信息时，只需按住顶部按键。5秒后自动隐藏信息。 设计说明： 极简的外形，干练的线条，完全体现了这款移动MIFI绅士般的气质。更加符合产品的目标人群——商务人士。在使用时，我们可以旋开底部的支架，立在桌面，这样的设计在某种程度能让用户心理层面上感觉到信号更好。 同时，USB接口都隐藏在完整和简介的外形之内。只有旋开底部的支架时，才能看到隐藏式的USB。Scroll upScroll down
女性手机充电器 服务客户：COOV 设计说明： 改变以往充电器给人呆板、方正的视觉感受。 打造一款完全属于女性的充电器。 此款产品以圆为基本形。通过两册圆润的两个色块。让产品更加饱满，手感更佳。同时在加工和制造中可以方便的搭配不同色彩。让产品更丰富，满足不同女性对不同色彩的需求。 设计说明： 给你一个可口的充电器！ 为何充电器就一定必须是如同苹果一样的白色，或像上个世纪NOKIA的黑色充电器一样呢？ 它每天都和我们形影不离，它就是我们的伙伴，它是有感情的，它是甜蜜的，它是圆润的、它是可口的。它让你爱不释手！
移动电源 服务客户：名龙 香港米粒科技有限公司（ Mrice ）米粒科技委托LKK开发产品，LKK定义切入移动电源行业。 面对移动电源混乱的市场，以电量为卖点的廉价销售。LKK此次将移动电源高端定位，将产品礼品化，提升高价值。 “Chocolate”组合式移动电源 像巧克力一样，补给能量。根据食量，选择用量。
人脸识别终端 服务客户：烟台威尔数据系统有限公司 采用极简的设计思路，纯平的前面板，材质运用，各个功能模块的隐设计，都是为了表达非常纯粹的简洁，略微凸现的只是下面的一个长条，这块可以采用一个灯光条的设计，简洁中透露出科技感、神秘感。 机身侧面同样采用金属包边的感觉，并尽可能做的薄一些，无论从整体还是细节都力求“极简”。 采暖温控器 服务客户：海林 一米阳光采暖温控器更加注重产品设计与实用性的和谐相溶,以关注民生作为产品核心设计价值,产品细致入微的体察用户需求,提供无时无刻的关心,用户与产品之间的关系是亲密无间的,感受温暖在身边的关怀. 观察:大字体屏幕,易观察,夜视功能,不刺眼 控制:一键控温可以简便快捷的找到适合你当前所需状态的温度,如外出模式,节能模式,舒适模式.舍友按键锁,防止儿童误操作. 自由:灵活自由的可移动式操控,随时随地实现温度调节,也可采用背胶固定墙面安装,美观安全,增强产品归属感 智能:智能化远程数据采集与信息传输,实现用户异地温度调节操控,舒适节能随心掌控.
温控器 服务客户：海林 绿动温控器适用于中央空调及供热采暖的室内温度控制。 以智能的方式寻求舒适生活与节能高效的平衡点；以更专业的服务协助客户降低能耗；一键式设计使舒适节能更简单；One Face 整体面板，通体墨色尊贵雅致； “绿动”使温控器进入了产品应用情感时代，它更加关注产品的生命体特征、人与产品的自然交互、产品的智能控制、操作及视觉体验等，实现“舒适生活如
此简单”。“绿动”更加关心人的感受，完全脱离了工业品冰冷、孤立的特性，其鲜活的生命体特征与人产生了更加亲切、真实的交互体验；因你的简单而“绿动”，这是一切情感的开始，你完全可以通过一键式触控简单轻松调节室内温度，实现舒适节能。洛可可帮助海林提升了行业的品牌高度，推动了温控器行业的全新高度。 可视智能终端 服务客户：龙创自控 通过对智能终端显示屏的触控操作，设定家用设备及其相互联动方式，并能与屋外访客及社区中心、安保中心进行视频通话或直接拨打电话。产品采用非对称设计，黑色玻璃面板配合金属拉丝操作区域，产生较强的材质对比，保持风格简约时尚的同时，将屏幕操作区域与常用功能进行分区划分，实现常用功能一键操作。
教学提示 通过对产品设计案例的讲解，使学生可以更深入地理解产品设计程序，明确各个设计阶段的具体设计内容和设计手段，体现出注重课程案例教学时的参与性，从思维、形式意识、关注生活、设计手法等方面培养学生的创新能力与设计表达能力，凸显案例在教学中的真实价值。
教学要求 要求学生在了解产品设计流程及相关概念的基础上，结合前面各章内容的学习，通过本章案例分析和随手练习来体验设计，学习设计，能够初步完成产品设计各个阶段的具体工作。
本章目录 10.1 设计的引入 10.2 制定产品设计的程序10.3 概念设计简介 10.4 设计分析 10.4.1 市场调查 10.4.1 10.4.2 设计构思及定位 10.4.2 10.5 设计实施阶段 10.6 计算机效果图 10.7 模型制作
10.1 设计的引入 “趣味概念车创意设计”从产品创新形式上来看属于全新产品的开发设计。从概念到外形，再到功能结构都是创新的。虽然这个设计更多的是停在概念阶段，还有许多如结构、人机关系、市场问题等还需要专业人士和实验来深化和验证，但是设计者相信，概念设计本身所带来的除了产品本身，更多的是传递一种理念，一种新的生活方式，这也是设计的本质所在——“设计一旦被囿于一种物的设计，设计师就会被某种传统的观念所束缚。当设计真正从人的需要出发时，就能真正地突破传统，这时设计便成为满足人们需要的手段，创新也变得更富有意义”。
10.2 制定产品设计的程序 ?在这次设计案例中，并不是要经历所有的过程，主要是把握“设计师接受任务制定计划—市场调研—设计定 位—设计草图—设计效果图—结构设计—样机模型”这一过程。 ?在实际的设计作业中，有些工作要求设计师独立完成，如制定设计计划，设计草图、效果图等，还有一部分工作要求设计师与企业其他部门密切合作才可能很好地完成。