设计理论知识点：「设计活动中的原型设计」 - 网站源码_资源分享

何谓结构设计蓝本

①表述

如他们知晓，“蓝本”在词典中的表述是术语。但在结构设计实践中，那个词也能被用作代词或是属格。比如，他们能说：“制做两个蓝本”、“对结构设计展开蓝本化”、“撰写蓝本流程”。

对蓝本的表述，斯坦福大学的K. T. Ulrich教授曾有阐释，即蓝本为结构设计相关人员依照两个或数个各方面的浓厚兴趣而获得的商品的近似于品。因而，能呈现出给开发相关人员最少两个所高度关注的各方面的任何人虚拟都能视为两个蓝本（prototype，也作“原型机”）。依照以内阐释，蓝本的具体内容方式是灵巧明快、不受束缚的。基本概念设计图、数学模拟、试验组件、单纯的混合气体或资产泡沫数学模型、能点选的应用软件介面，那些都能称之为是蓝本。

上述种类繁多的、各式各样的蓝本将会出现在不同的商品开发阶段。在商品结构设计开发的初期，结构设计者用设计图来表达结构设计方案。随着结构设计深入，单纯的外观数学模型可能会被制做出来。在展开至系统性的商品开发环节时，结构设计者可能会用到功能验证蓝本…… 《交互设计指南》一书的作者称“做结构设计就是做蓝本”。

②蓝本的分类

对应用软件和硬件商品来说，蓝本都是不可缺少的一部分，但各有其特点，因而，他们分开讨交互蓝本和商品蓝本

〇交互蓝本

在交互结构设计开发中，一般从三个水平上区分蓝本，一是蓝本的逼真程度、二是蓝本所探索的功能，三是蓝本所追求的结果

在第一种分类水平上，他们能将蓝本分类为较为耳熟能详的低保真蓝本和高保真蓝本。低保真蓝本用于快速表达结构设计方案，拓展结构设计思路。此类原型制做单纯，价格便宜，花费时间少，方便修改。对应的方式能是纸面设计图，也能是应用软件交互线框图。而高保真蓝本与最终的商品更为相似，但也并非完全相同。此类蓝本功能较为完整，具有交互性，能试验应用软件的可用性，获得关于最终体验的反馈，但开发成本较高，用时长，不能用于快速生成和验证结构设计基本概念上的创新。

在第二种分类水平上，能从对商品功能探索的角度来分类，能把蓝本分类成为“水平蓝本”和“垂直蓝本”。“水平原型”是指该蓝本提供了很多的功能，单每个功能的实现都不够深入。比如，在应用软件应用的交互介面展开蓝本绘制时，只将导航介面结构设计出来，但其实际功能可能尚未实现。“垂直蓝本”是指对商品的某几个功能展开详细的探索。比如通过一些复杂的算法实现了某种交互功能，但其他类型的功能没有展开落地实践。

在第三种分类水平上，能将蓝本分类为“进化型蓝本”和“抛弃型蓝本”。“进化型蓝本”会在逐步的蓝本结构设计制做和评估中，逐渐进化成为最终商品；而“抛弃型蓝本”仅仅用于充当结构设计基本概念的实验对象，在确定最终商品结构设计方案之后，此类蓝本就不会再被使用。但值得注意的是，“进化型蓝本”不等于最终结构设计，还需要构建更多的垂直蓝本等展开试验。但要避免使用不成熟的蓝本直接拼凑商品，使得商品质量下降。

〇商品蓝本

这里所说的商品蓝本偏向于硬件蓝本，从两个角度展开分类，分别是商品的虚拟化（或与之相对应的解析化）程度，以及蓝本的综合性（或与之相对应的专一性）程度。

虚拟化蓝本是可触知的制品，该制品是商品的两个近似于品。开发相关人员所感浓厚兴趣的商品的一些各方面被虚拟化，用于检测和试验。虚拟化蓝本包括满足视觉外观数学模型、用于快速检测某一设想的基本概念证实型蓝本，以及用于证实商品功能的实验型蓝本。分别举例说明，传统的工业结构设计中所采用的资产泡沫、混合气体、石膏等制做的用于试验外观和尺寸的蓝本，单纯的单片机和传感器所搭建的电子蓝本，以及通过cnc或3D打印形成的快速结构验证蓝本均属此类。

而与之相对应的解析化蓝本通常是指以数学或图像的方式表达蓝本，一般来说不可触知。解析化蓝本的表现方式为计算机的三维数学模型、电子表格编码方程运算，计算机仿真模拟等。他们常用的犀牛建模、CREO工程图、已经一些有限元仿真手段均属于解析化蓝本的范畴。

综合化蓝本，顾名思义，能完成商品的绝大多数属性，一般来说作为两个范围大、功能全的商品版本，用于检验综合性能。这里引入两个他们常见的术语，“β蓝本“。他们常见于一些手机应用软件，邀请用户展开β试验（也作BETA版）。实际上这就是商品在正式投入市场之前交付用户使用的试验蓝本版本，用以识别可能存在的结构设计缺陷。相应的，在β蓝本之前，一般也会生产α蓝本，该蓝本在有些企业中也被称之为“手板”。α蓝本的加工工艺可能与最终的商品尚存在区别，而β蓝本的零件一般是最终流水线所生产的。在各类综合化蓝本中，仿真程度最高的是试产蓝本，此类蓝本是第一批由完整的工艺所加工的商品，也可以用于评价生产线能力。

与综合化蓝本相对应的蓝本种类叫做专一化蓝本，一般只实现商品的某个或是某些属性，细分可分为外观蓝本和工作原理蓝本。相比制造两个综合化蓝本，通过制造两个分离的专一化蓝本能节省更多时间和成本来解决问题。

关于蓝本的分类，如图所示，能在两个维度区分。

蓝本的作用

在商品开发项目中，使用蓝本主要存在四个目的：学习、沟通，集成和里程碑。

学习：在回答“商品是否能依照预期工作？”和“满足需求的程度如何？”此类问题时，蓝本就作为他们学习的工具。事实上，他们对蓝本的作用认知主要就体现在学习上，他们也能认为这是对结构设计成果和思路的一种检查和反思。诸如“系统运作的效率”、“商品的使用直观性”、“商品符合人机工学的程度”都是从制做蓝本的过程中能学习到的要点。

沟通：加强开发团队与高层管理者、供应商、合作商、供应人、合作人、开发团队拓展成员、消费者以及投资者之间的沟通。对虚拟化蓝本来说，这是尤为重要的目的。结构设计者向他人表达自己结构设计想法和结构设计工作进度时，制做虚拟化蓝本是最有效的手段之一。

集成：在综合化蓝本上展开商品子系统的集成，用于试验商品的整个系统能否依照预期协同工作。想要达成此类目的的原型一般是虚拟化的，某些问题在对商品子系统展开单一性试验检验时是难以被发现的，那些问题一般只会在综合性的虚拟化蓝本中出现。此外，蓝本能帮助结构设计团队达成一致的观点，确保整个团队输出统一整体的结构设计。

里程碑：在商品开发的后期，蓝本用于验证商品在功能上已经达到期望水平。此时，里程碑式的蓝本提供了可供触知的目标，表明了进展情况，并用于加强进度安排。对结构设计者、生产者、管理者、投资者和消费者来说，两个完备的、具有里程碑意义的蓝本无疑是令人振奋的。

而在交互结构设计开发流程中，蓝本结构设计通常有以下几点作用：

●● 有两个坚实的基础来构思改进——让所有利益相关者清楚地了解与蓝本可能导致的潜在收益、风险和成本相关的情况。

●● 能及早适应变化——从而避免对单一的、错误的理想版本的承诺，卡在用户体验的局部最大值上，然后由于疏忽而招致沉重的成本。

●● 向用户展示蓝本，以便他们向提供反馈，帮助结构设计者确定哪些元素/变体最有效以及是否需要修改。

●● 拥有两个工具来试验用户需求和问题的相关部分——因而，交互蓝本能帮助结构设计者深入了解用户世界中不太明显的领域（比如，注意到他们将其用于其他目的或发现不可预见的可访问性问题，比如移动使用的挑战）。

●● 为所有相关的利益相关者提供一种主人翁感，从而促进对商品最终成功的情感投资。

●● 通过最大限度地减少商品发布前要纠正的错误数量来缩短上市时间。

如何实现蓝本

①传统的工业结构设计蓝本

在一些偏向虚拟和制造业的工业结构设计和商品结构设计领域中，结构设计者常利用聚苯乙烯资产泡沫、混合气体、石膏、ABS板或其他易于加工和成型的材料搭建商品，验证其在尺寸、比例、人机关系上的合理性。

②快速蓝本技术

快速蓝本制做是一组用于使用三维计算机辅助结构设计 (CAD) 数据快速制造物理零件或装配体的比例数学模型的技术。由于那些零件或组件通常是使用增材制造技术而不是传统的减材方法构建的，因而该短语已成为增材制造和3D 打印的代术语。

增材制造是蓝本结构设计的天然匹配。它提供几乎无限的形状自由度，不需要工具，并且能生产机械性能与传统制造方法制造的各种材料非常匹配的零件。3D 打印技术自 1980 年代就已经出现，但它们的高成本和复杂性主要限制了大公司的使用，或是迫使小公司将生产外包给专业服务，在随后的迭代之间等待数周。

桌面和台式 3D 打印的出现改变了这种现状，并激发了采用的热潮，而且没有停止的迹象。借助内部 3D 打印，工程师和结构设计师能在数字结构设计和物理蓝本之间快速迭代。现在能在一天内创建蓝本，并根据实际试验和分析的结果对结构设计、尺寸、形状或组装展开多次迭代。最终，快速蓝本制做过程有助于公司比竞争对手更快地将更好的商品推向市场。

③Arduino与蓝本开发

Arduino 是两个基于易于使用的硬件和应用软件的开源电子平台。Arduino 板能读取数字或模拟信号输入：输入传感器上的光、按钮上的手指或 Twitter 消息一一并将其转换为输出一一激活电机、打开 LED、在线发布内容。

由于其单纯易用的用户体验，Arduino 已被用于数干个不同的项目和应用流程中。Arduino 应用软件对初学者来说易于使用，但对高级用户来说足够灵巧。它能在 Mac、Windows 和 Linux 上运行。教师和学生用它来建造低成本的科学仪器，证明化学和物理原理，或是开始编程和机器人技术。结构设计师和建筑师构建交互式蓝本，音乐家和艺术家将其用于安装和试验新乐器。比如，制造商当然会使用它来构建许多在 Maker Faire 上展出的项目。