[发明专利]一种基于几何形态测量学的汽车尾灯形状设计方法

说明书

本发明公开了一种基于几何形态测量学的汽车尾灯形状设计方法。该方法结合达尔文生物进化思想，研究尾灯形状设计的视觉特征和情感特征的变异性和遗传性。通过提取汽车尾灯的形状特征，结合普氏变换、主成分分析、典型变量分析、加权组平均法聚类分析定量研究不同汽车品牌和地域之间尾灯形状设计的相似性和差异性并提取各品牌平均尾灯形状；对所提取的平均尾灯形状进行消费者主观评级，获得尾灯和消费者感性认知之间的关系；获得设计知识供设计师等参考。本发明不仅可以帮助汽车设计师和制造商重新评估已有的尾灯设计，还可以作为未来尾灯设计实践的设计参考，以促进其设计更能满足消费者需求的尾灯外形。

技术领域

本发明涉及汽车尾灯设计领域，特别是涉及一种基于几何形态测量学的汽车尾灯形状设计方法。

背景技术

在情感消费时代下，影响消费者购买决策不再仅仅局限于美观的产品外形，符合消费者感性认知的产品形象更能获得消费者的青睐。在竞争日益激烈的汽车消费领域中，汽车外形视觉美学和情感认知在工业设计研究中受到了广泛关注。汽车尾灯是汽车车身造型中非常重要的元素，很大程度上影响着消费者购买的决策。此外，随着LED技术的发展，汽车尾灯外形设计的自由度也在不断提高。

然而，在现有研究中，汽车尾灯设计大多数侧重于对其功能的研究，对其外形和情感特征的研究很少。尾灯外形设计过程主要是依赖于设计师的感性经验，对尾灯外形设计的研究方法和尾灯外形设计知识存在着一定模糊性。

为解决上述问题，本研究从达尔文生物进化思想出发，研究尾灯形状设计的视觉特征和情感特征的变异性和遗传性。结合几何形态测量学度量和感性认知研究等关键技术，全面分析尾灯外形特征，探讨尾灯外形设计发展的特点和消费者感性认知之间的关系，构建面向消费者感性认知的尾灯外形设计知识。该方法不仅可以帮助汽车设计师和制造商重新评估已有的尾灯设计，所提出的设计知识还可以作为未来尾灯设计实践的设计参考，并满足消费者感性认知需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于几何形态测量学的汽车尾灯形状设计方法。

本发明采用的技术方案其步骤如下：

1)按照地域和品牌选择现有的汽车尾灯图片作为汽车尾灯形状研究样本；

2)对汽车尾灯形状研究样本进行形状视觉参数几何形态测量：首先提取作为汽车尾灯形状特征的8个地标点，对地标点进行普氏变换，得到普氏坐标数据，对获得的普氏坐标数据进行质心距离比较、主成分分析、标准变量分析和加权组平均法聚类分析，获得不同汽车尾灯在地域或品牌间的相似性和差异性的规律；

3)对汽车尾灯形状进行情感特征分析：首先根据专家评价法获得若干具有代表性的感性词汇，然后以步骤2)中主成分分析获得的品牌的平均形状作为代表性样本，以此作为感性评价的代表性样本；基于语意差异法和李克特量表邀请用户对每个代表性样本进行感性评价打分；统计分析获得不同形状和感性认知之间的关系；

4)将步骤2)获得的相似性和差异性的规律以及步骤3)获得的形状和感性认知之间的关系，作为汽车尾灯形状设计知识供设计师或厂商参考。

上述技术方案中，进一步的，所述的提取作为汽车尾灯形状特征的8个地标点，具体是：

采用四边形形状作为尾灯形状的主要闭合轮廓，提取尾灯的四个角点记为地标点1、3、5、7，取尾灯各相邻两角点间尾灯边缘上的转折点记为地标点2、4、6、8，若相邻两角点间的尾灯边缘上无转折点，则取该尾灯边缘的中心点作为地标点，通过以上标定方法，能够保证地标点更好地覆盖尾灯整体轮廓。

进一步的，对尾灯形状地标点进行普氏变换，普氏变换具体步骤如下：

(1)移动，将带有地标点的尾灯形状平移到使得它们拥有共同的质心，该中心是整个坐标系统的原点位置；