意象驱动的柔性产品多元进化设计方法及在动漫玩具定制中的应用研究

动漫玩具、工艺品、服装等柔性产品行业在国民经济、生活中占重要地位。随着互联网技术飞速发展和人们个性化要求日益提高，用户在线交互参与，完成自身偏好导向的个性化定制成为柔性产品设计制造的重点。本项目研究意象驱动的柔性产品多元进化设计方法，包括形体意象驱动的柔性产品变换式进化方法、风格意象驱动的柔性产品创成式进化方法、多元意象驱动的柔性产品遗传式进化方法，实现柔性产品的复杂递进进化和变异变形创新进化；探讨意象语义与柔性产品造型特征要素之间的关联关系，通过意象相似度计算优选待进化对象，通过意象语义驱动和反馈进化设计过程与结果，提高用户意象偏好对设计过程的引导度，提升进化结果与用户期望的契合度。开发相关原型系统，并在动漫玩具个性化定制中应用验证，为客户便捷参与的偏好导向型柔性产品个性化定制提供理论方法支持。

项目围绕意象驱动的柔性产品多元进化设计方法，开展了如下研究和进展；.（1）意象驱动的柔性产品进化设计基本机理，包括柔性产品意象语义化描述及获取方法、柔性产品多层次特征语义化描述方法、产品意象与造型特征关联解析方法。.（2）风格意象驱动的柔性产品形体变换式进化方法，包括基于形体相似度的柔性产品搜索方法、柔性产品形体单元变换式配置进化方法、风格意象驱动的柔性产品定向进化方法。.（3）风格意象驱动的柔性产品廓形创成式进化方法，包括轮廓曲线造型特征创成设计原型、风格驱动的造型特征创成变动范围、造型特征创成变动表、造型特征创成阶梯表等要素的多级创成进化模型，以及基于创成阶梯表的廓形曲线方案生成、几何约束的造型特征创成方案过滤微调等步骤的柔性产品设计方案创成解析方法。.（4）意象驱动的柔性产品遗传式进化方法，包括意象引导的柔性产品造型风格交互式遗传定向进化、色彩风格交互式遗传定向进化以及基于数量化一类分析的柔性产品风格交互式遗传定向进化。.（5）柔性产品三维曲面变形的基本算法，包括吻合闭合轮廓线的三维曲面变形方法、提出一种考虑边长和角度变化误差的曲面低误差变形算法、一种基于能量最小化的近刚性保体变形算法。.（6）在动漫玩具、工艺品、珠宝、服装的三维创意设计中进行了应用，取得了较好的效果。. 项目在国内外期刊上共发表/录用文献20篇，其中SCI收录3篇，EI收录10篇，出版专著1本，申请发明专利1项。与合作单位开发推广的动漫玩具CAD-EasyToy，获第41届日内瓦国际发明金奖。