同济大学设计学院2021级工业设计：Digital By Design课程成果
发布时间：2025年4月20日 分类：课程设计
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引言
本期教学成果推送来自2021级产品设计专业课程“专业设计III”。课程以“digital by design”为主题，强调从计算机辅助设计到计算设计的范式转变。建模与表征正在被仿真与生成所取代，融合设计师授意的计算过程，正使物的制作朝着生成式集成系统的方向发展。一种有别于Classical Design 和Design Thinking 的Computational Design 设计思维模式正成为设计实践与研究的新兴重要阵地。而计算思维所发展出来的数字技术平台使得设计实践能以前所未有的力度介入其余环节，拓宽产品设计的边界，给了设计师更大的施展空间。本课题希望提供对这一重要研究阵地中的基本知识概念和设计研究策略进行探索的平台，而不是单纯的技术方法研究。在为期八周的课题之中，同学们尝试运用设计思维赋能数智技术，拓展“Digital By Design”的探究边界。
课题关键词
机器生产在传统手工艺数字化的进程中，是否只能是仿制人手或呈现算法的执行环节？我们认为数字制造条件能够萌生新的计算思维，以机器生产主导的特性创造一种由逻辑与数据主导的手工艺品制造模式。我们提取犀皮漆艺打捻的手工规律，映射至机械臂路径规划逻辑，以机械臂挤出流体材料（PETG）的方式，创新制造了埝体与器型一体成型的新素胎，论证了人与机械的磨合可以是传统工艺制作的全新流程，实现了受控随机下兼有人文美与大批量生产条件的机造工艺成果。
对于大多数人而言，自行车不仅是工具，更是记忆的承载体。每一次骑行，都是我们与世界互动的方式。自行车记录下了成长的每一个痕迹——刮痕、污渍、褪色的油漆。在本项目中，我们希望通过生成式数字化的方式对车架造型进行塑造，并结合骑行中与风的接触，将风蚀材料与车架相结合，让车身在用户一次一次踩下踏板的过程中成型。当车架完成服役寿命，经历成长与变化的车架作为回忆的载体与呈现被作为骑行者与车以及大自然的风之间独特的对话与艺术品。
本设计以“无垠构木”为主题，旨在最小加工方式下，最大利用生产过程中原被视作“废料”的非常规材料，着重利用木材边角料中的棍状材料。通过独特的结构设计，实现了浮空结构的搭建，充分利用废料的抗弯折性能，同时解决了平衡和受力的难题。通过合理的结构设计和Digital的介入，采用无胶水、无连接件的设计，将废料不能被利用到的价值发挥到极致，使得废料不再是被废弃的资源。我们设计浮空结构并通过平衡计算确保结构的稳定和承重效率，实现了废料构筑物的浮空效果，并克服了传统结构在非常规建材利用上的局限性。以Digital手段构建了一种无边界、自由悬浮的木质结构，这种结构在摆件、家具、构筑物等不同尺度上都存在丰富的可能性，超越传统构筑的限制，为非常规木材注入了更为自由、无拘无束的生命力。
CurveForm是一种新的产品设计与制造方式，旨在为产品定制和原型开发提供快速低成本的新手段。通过曲率控制实现可塑的织物产品造型，Curveform具有高度的灵活性，可以实现多种造型的开发，并能按需进行编辑和定制，制作实施只需要桌面级设备和数小时的时间。另外，制成产品可以通过适当的纹样设计获得变形功能，可据此开发产品的趣味或实用功能。
我们有没有可能让节日仪式感去追随我们的日常生活？那么也许你的包，可以变成一个风筝？我们提出了“双向可控形变”的新概念。即数制气脉辅助产品形态双向切换，能够通过计算生成式平台串联材料工程与产品设计，以参数化媒介探究气动形变与美学的多元可能性。我们制作了可气动变形的风筝包 AVIS系列。这会是一种结合立体形变构成功能与时尚饰品的全新品类，通过气动脉络的参数化生成带来两种状态的切换从而改变其风格与产品语义；并且希望通过设计去启发探讨以气赋形的新领域拓展；在软体机器人、智能表皮、轻型交通等领域进行不同的脉络应用。将抽气形变与现有的前沿充气形变结合可以达成更多元丰富的叠加造型。
玉镯从古至今都被看作是有灵性、能够驱邪避祟的独特首饰。从玉文化来看，古人认为玉是拥有生命的，能够保佑人平安，因此玉碎有岁岁平安的意思。传统再生补全工艺只局限于原有模型的随机组合，我们希望能够通过数字化手段，用易经阐述玉镯断裂本身产生的故事，让用户与玉镯情感相连接，为再生玉镯赋予新的意义。补全方式充分利用数字化的优点，不仅仅局限于传统手镯的外形，更可以打破局限，创造新的形态和可能，无论测出来是上卦、中卦、还是下卦，每一种造型的纹样也能巧妙与含义相接，形象生动，寓意无穷。
原竹材料是一种性能优秀且环保的传统材料，我们希望数字化的介入可以拓展传统竹加工的形态创造空间，让其兼具功能需求和现代审美。基于形式感和功能性两个方面，我们提出了两个数字逻辑：模拟施力和曲线拟合。第一，我们在原材料上随机选择受力点，通过模拟受力得到圆竹形变的形态，随后对该结构进行力的测算；第二，我们生成曲线进行外观基本型的拟合，对这个基本型进行三维重构以及稳定测算，最终产出我们的结构模拟。
音乐，是听觉的佳肴；而食物，是视觉、嗅觉、味觉的综合享受。通感联觉是用餐体验至关重要的部分，用餐时的声与景都影响着味觉感受。我们希望通过使用 digital 的方式联系音乐与味觉，迎合人们的主观感受。味觉部分，每一卷味觉CD，包含 3 种口味；各个口味被进一步拆解成酸、甜、苦、咸、鲜、涩 6 种味觉维度，将这些味觉信息与音乐的信息相匹配。外观部分，我们选择使用缠绕卷曲的形式；纹理是采用了体现音乐属性的频谱图。
文字自古扮演着传递信息的角色，而手書则能透漏更多的内容。你是欲扬先抑、笔酣墨饱，还是力透纸背、入木三分？见字如面、字如其人，笔迹学的发展新建立了字与人间一条新的桥梁。与此同时，对笔迹进行捕捉、拆解，寻找其中的digitai可能，如转折的多少、一撇一捺的笔锋速度变化等独具中国韵味的参数。利用这些参数与笔迹学，我们可以复现其人为“环”。环读取心中之梦，环品察现世之事。所行之事利于或是不利于追梦，环都会通过光给与相应的反馈。基于此实现自我认知与行为修正。
随着时代变迁，年轻人对于盆景培育也有了不同的需求与期待，多种新型养成特点需要数字助力，数字时代下的盆景文化也满足了人们的新型审美和与其他生命交互等需求。我们企图用虚拟交互式网格盆栽赋能用户自定义造景，NFT数字艺术赋能新型盆景文化。以现实low poly手工修剪模型为基础，用户可以自定义外形模块，创造心仪的植宠外形，然后利用blossoms平台造物成景，得到虚拟high poly NFT虚拟植物。虚拟与现实双向交互，定义新型盆景文化。
城市鸟类为城市生态系统提供了重要价值，但以麻雀为代表的城市鸟类数量正急剧下降。“雀室”城市鸟类筑巢援助系统探讨了使用数字化技术辅助生成共同满足人鸟需求人工巢箱的可能性。该项目为城市鸟类提供了合适的筑巢资源，根据鸟类筑巢择址等习性结合具体建筑外立面结构生成最适合鸟类居住的形态，使鸟类能够更好地生活在城市中，保持生态平衡。同时 ，我们也希望居民能够以更积极正面的态度去看待与我们一起生活的城市鸟类，共生但勿扰。
每个人的人生都有想要铭记的瞬间，一个人，一缕阳光，或一场时时怀念的梦。当千古岁月的结晶驻足聆听，你想托付怎样的记忆？Mineral Moment旨在以永恒的矿石记录个体珍贵的人生记忆切片，在漫长的时间长河和个体短暂的人生轨迹间达成微妙平衡。我们通过AI模型提取用户提供经历中的关键信息，并结合用户喜好提供矿石配色与矿石种类，最后使用参数化设计工具生成矿石形态排布并构建饰品形态，最终生成独属于用户的、独属于这段经历的参数化定制饰品。
在传统纺织中产生的余线，有着与原织品质感、色彩比例等等一脉相承的特色。因其较短，难以回到现有织造中去，我们希望以异于传统纺织的新的工艺方式——单元格排线与数制生产，突破它的长度局限性，在余线+载体的新产品数字化再设计中，将来自于生活中的纹样，重新回归于生活，将纹样意义和使用场景与感受相联系，让人们能在产品使用中感受纹样的意义与祝福。以此续写余线的故事。我们选择正在被人们使用的、但新于传统物品的日常用品作为产品的载体，抛去过时的语境带来的老旧感受，更多地与现代人们共感共情、建立对话。
