■田澤強(qiáng) 關(guān)惠元 黃瓊濤 Tian Zeqiang & Guan Huiyuan & Huang Qiongtao

(1.2.南京林業(yè)大學(xué)，江蘇南京 210037；3.宜華生活科技股份有限公司，廣東汕頭 515834）

沙發(fā)是人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚募揖咧?，并且沙發(fā)在營造溫馨、舒適的居住環(huán)境方面發(fā)揮著重要作用。在功能上面，沙發(fā)滿足了人們休息、娛樂、學(xué)習(xí)、交流等多種功能。然而現(xiàn)如今人們不僅僅是為了追求沙發(fā)給人帶來的生理需求，更多的轉(zhuǎn)向了精神上的需要。人們在購買沙發(fā)的時(shí)候，往往會受到沙發(fā)造型要素對于人們喜好的影響，而在造型要素中，色彩是最直觀的給人印象最深的要素，其次是形態(tài)，最后是材質(zhì)。所以，沙發(fā)的色彩會對消費(fèi)者的購買行為產(chǎn)生重要影響。

目前，在家具商場中，很多沙發(fā)品牌都可以進(jìn)行色彩定制，但是由于色卡數(shù)量較少，并且消費(fèi)者看不到沙發(fā)色彩定制效果，所以色彩定制滿意度較差，很難滿足現(xiàn)代人的個(gè)性化需求?；谶@個(gè)問題，文章提成一種可以滿足不同消費(fèi)者個(gè)體對于沙發(fā)色彩的定制需要構(gòu)想。當(dāng)然，該系統(tǒng)不僅可以用于沙發(fā)專賣店進(jìn)行使用，同時(shí)也可以用于電商，提高了消費(fèi)者選色的效率和質(zhì)量，以及提升了沙發(fā)定制效果的滿意度，進(jìn)而可以幫助沙發(fā)企業(yè)和經(jīng)銷商提高效益。

1 計(jì)算機(jī)輔助色彩設(shè)計(jì)的相關(guān)研究

計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)(Computer Aided Industrial Design,CAID)包括工業(yè)設(shè)計(jì)的各個(gè)方面，涉及到產(chǎn)品的形態(tài)設(shè)計(jì)、色彩設(shè)計(jì)、人機(jī)設(shè)計(jì)、裝飾設(shè)計(jì)以及設(shè)計(jì)評價(jià)等[1-2]，其中算機(jī)輔助色彩設(shè)計(jì)(Computer Aided Color Design，簡稱CACD)占有重要的地位，在現(xiàn)代設(shè)計(jì)當(dāng)中，扮演著重要的角色，發(fā)揮著重大的作用。

宮興亮等人在文章中提出了基于色彩調(diào)和方式的計(jì)算機(jī)輔助色彩模式，可以實(shí)現(xiàn)多色的選取和賦色工作，并構(gòu)建了系統(tǒng)的框架，最后基于Solidworks2006三維設(shè)計(jì)平臺實(shí)現(xiàn)，從選色和賦色兩個(gè)角度提高了配色的效率和速度，降低了企業(yè)成本[3]。

王可等人分析了現(xiàn)有計(jì)算機(jī)輔助色彩設(shè)計(jì)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和缺陷。并提出了較完整的色彩設(shè)計(jì)輔助系統(tǒng)解決策略。文章中還用模糊綜合評價(jià)法對色彩評價(jià)，最后設(shè)計(jì)出了CAID的色彩設(shè)計(jì)系統(tǒng)框架[4]。

凌筱在碩士論文中基于感性工學(xué)理論對飾品的配色設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，并在文章最后構(gòu)建了計(jì)算機(jī)輔助配色系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要使用VBA編程語言對CORELDRAW軟件對應(yīng)的二次開發(fā)接口進(jìn)行軟件的二次開發(fā)，系統(tǒng)主要分為協(xié)助式配色和托管式配色兩大功能，分別針對單色和兩色飾品進(jìn)行配色設(shè)計(jì)，并且在系統(tǒng)中還增加了紋理和圖案供用戶進(jìn)行選擇，文章最后用配色方案實(shí)例進(jìn)行了驗(yàn)證[5]。

韓娟在文章中應(yīng)用可用性工程的方法論，進(jìn)行了軟件使用者的個(gè)性特征和任務(wù)，并在文章中最后以計(jì)算機(jī)輔助色彩設(shè)計(jì)軟件為例，總結(jié)了提高軟件易用性的方法[6]。

趙暉在碩士論文中對色彩智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行了論述，闡述了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)、功能要求、性能需求以及系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境等，并根據(jù)系統(tǒng)的功能需求對系統(tǒng)的總體功能模塊、系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程等進(jìn)行了詳細(xì)的論述，最后實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)[7]。

在計(jì)算機(jī)輔助色彩設(shè)計(jì)領(lǐng)域的相關(guān)研究中，研究人員主要從輔助設(shè)計(jì)師的角度進(jìn)行配色設(shè)計(jì)，旨在提高設(shè)計(jì)師配色的速度和質(zhì)量，節(jié)約時(shí)間。而設(shè)計(jì)的最終目的應(yīng)該是滿足消費(fèi)者對于色彩的心理需求，而相關(guān)的研究很少從輔助消費(fèi)者的角度出發(fā)。因此，本文將從輔助消費(fèi)者的角度，對沙發(fā)色彩定制系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，實(shí)現(xiàn)色彩的個(gè)性化定制，以滿足消費(fèi)者對于沙發(fā)色彩的喜好需求。

2 過程開發(fā)

2.1 系統(tǒng)中色彩數(shù)目的確定

由于色彩十分豐富，如果所有色彩都以色塊形式在系統(tǒng)中呈現(xiàn)，由于色彩數(shù)目較多和色差較小，導(dǎo)致消費(fèi)者難以區(qū)分色彩間的差別，消費(fèi)者在選色時(shí)，會感到十分困惑，無形之中增加了選色的難度。因此，為了使消費(fèi)者能夠簡單、快速、方便的選出自己想要的色彩，在對色彩定制系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)之前，首先需要確定系統(tǒng)中的色彩數(shù)目。系統(tǒng)中色彩數(shù)目的確定，指的是色彩選擇模塊下色彩數(shù)目的確定，主要確定色相數(shù)目、同一色相下的色彩數(shù)目（色相相同，明度、純度不同的色彩數(shù)目）、以及無彩色的色彩數(shù)目。這些色彩數(shù)目確定以后，以色塊的形式在系統(tǒng)中予以呈現(xiàn)，供消費(fèi)者進(jìn)行選擇。

表1 系統(tǒng)中各個(gè)材質(zhì)的物理參數(shù)值

■圖1 可視化編輯器界面

■圖2 沙發(fā)形態(tài)選擇界面

2.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

①實(shí)驗(yàn)?zāi)康模横槍Σ煌蕦傩缘臉颖?，探究受試者對不同色彩?shù)目的分辨情況，確定大多數(shù)受試者可以分辨的色彩數(shù)目，然后從中選擇較大色彩數(shù)目的樣本用于色彩定制系統(tǒng)的開發(fā)。

②樣本圖片制作及要求：實(shí)驗(yàn)樣本選擇4種不同數(shù)目的色相樣本，同一色相下4種不同數(shù)目的色彩樣本以及4種不同數(shù)目的無彩色樣本。色相樣本選擇可見光譜中的色彩，其明度和純度均為最高值，為了保證系統(tǒng)中有較多的色相數(shù)目，有選擇性的選擇一定的色相值進(jìn)行研究，盡可能使顏色之間的色彩差異容易分辨，分別選擇30種、40種、50種、60種色相數(shù)目進(jìn)行調(diào)研，共4組色相樣本。同一色相下的色彩樣本，分別選擇16種（明度、純度色彩值相同，各4種分別組合而成，其它同理），25種，36種，49種色彩數(shù)目進(jìn)行調(diào)研，由于色相較多，對每一種色相下的色彩數(shù)目進(jìn)行調(diào)研工作量較大，因此對紅、橙、黃、綠、藍(lán)、紫六種基本色相下的色彩數(shù)目進(jìn)行調(diào)研，其它色相下的色彩數(shù)目和其基本色相相同，每種基本色相有4組樣本，共24組樣本。無彩色樣本分別選擇8種，12種，16種和20種色彩數(shù)目，共4組樣本。其中，同一色相的各組色彩樣本和無彩色的各組樣本均需在各自色彩值范圍內(nèi)按照等差比例均勻分布。

③受試者的選擇及要求：受試者共選擇120人，其中男性、女性各60人，以隨機(jī)抽樣的方式進(jìn)行問卷調(diào)查。實(shí)驗(yàn)時(shí)將實(shí)驗(yàn)用圖片展板與受試者視高處在同一水平高度上，視距保持在90cm左右。

④調(diào)查地點(diǎn)及環(huán)境：實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)選擇南京林業(yè)大學(xué)、家具賣場或其它公共場所。選擇光照條件適中，相對安靜，可以集中注意力以及無其它色彩干擾的環(huán)境。

⑤實(shí)驗(yàn)過程：實(shí)驗(yàn)條件準(zhǔn)備充分后，向受試者發(fā)放問卷調(diào)查表。問卷調(diào)查表分為兩部分，第一部分為受試者基本信息的填寫，第二部分為正式內(nèi)容填寫。受試者首先了解問卷的內(nèi)容并填寫基本信息，然后仔細(xì)觀察每組色彩樣本，由實(shí)驗(yàn)人員針對調(diào)查表中的問題向受試者逐一提問并記錄受試者的回答結(jié)果。問卷調(diào)查完畢之后，整理每位受試者的問卷，統(tǒng)計(jì)每個(gè)受試者對不同色彩數(shù)目的分辨情況。統(tǒng)計(jì)完成后，計(jì)算每組色彩樣本的可分辨人數(shù)和可分辨率（用可以分辨的人數(shù)除以總?cè)藬?shù)），最后總結(jié)分析。

2.1.2 實(shí)驗(yàn)分析

通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，我們能夠確定大多數(shù)受試者可以分辨的色彩數(shù)目，然后從中選擇較大色彩數(shù)目的樣本用于色彩定制系統(tǒng)的開發(fā)。最終，色相選擇30種，同一色相下的色彩數(shù)目選擇25種，無彩色數(shù)目選擇12種。

2.2 系統(tǒng)開發(fā)平臺的選擇

目前，設(shè)計(jì)領(lǐng)域三維軟件眾多，像3ds Max，Rhino，Pro/E，SolidWorks，UG，Maya等等，這類軟件都具有建模和設(shè)計(jì)的功能。而在本系統(tǒng)中，要求系統(tǒng)的開發(fā)平臺既具有建模功能同時(shí)還具有渲染功能，因此，3ds Max，Rhino，Maya，C4d等這類軟件均可以用于本系統(tǒng)的開發(fā)。由于筆者對于3ds Max軟件更為熟悉，因此選擇該軟件平臺進(jìn)行系統(tǒng)的開發(fā)，以及采用它的腳本語言MAXScript進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)。

2.3 系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)

2.3.1 系統(tǒng)功能模塊的劃分

系統(tǒng)的功能模塊主要?jiǎng)澐譃橐韵挛鍌€(gè)：形態(tài)選擇模塊、材質(zhì)選擇模塊、色彩選擇模塊、色彩修改模塊、賦色及渲染模塊。形態(tài)選擇模塊下選取了10個(gè)沙發(fā)形態(tài)，材質(zhì)選擇模塊選擇了6個(gè)沙發(fā)材質(zhì)，分別為亞麻布、滌綸、帆布、荔枝紋皮、鱷魚紋皮、亮皮，系統(tǒng)中各個(gè)材質(zhì)的物理參數(shù)值如表1所示。色彩選擇模塊主要以色塊的形式呈現(xiàn)，主要包括色相選擇、明度和明度選擇以及無彩色選擇，消費(fèi)者可以在該模塊下選擇自己喜歡的色彩。色彩修改模塊可以實(shí)現(xiàn)色相微調(diào)、明度和純度的微調(diào)以及無色彩的微調(diào)，直到選出消費(fèi)者滿意的色彩。賦色及渲染模塊可以將色彩賦予到沙發(fā)上，并能查看沙發(fā)色彩定制效果。

2.3.2 系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制的構(gòu)建

系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制的構(gòu)建采用了逐步逼近法。從與色彩相關(guān)的屬性入手，首先選擇喜歡的色系，如果選擇有彩色系，接下來會選擇色相，然后會縮小到消費(fèi)者最喜歡的色相，最后選擇該色相下的明度和純度。如果是無彩色系，然后逐步縮小到色彩的明度。每一步都可以進(jìn)行色彩微調(diào)，直到選出自己滿意的色彩，采用這種一步步逼近的方法，可以逐步逼近到消費(fèi)者最喜歡的色彩方案。

登陸系統(tǒng)：消費(fèi)者輸入用戶名和密碼后，方可進(jìn)入系統(tǒng)。

沙發(fā)形態(tài)選擇：消費(fèi)者選擇自己喜歡的沙發(fā)造型。

沙發(fā)材質(zhì)選擇：消費(fèi)者選擇自己喜歡的沙發(fā)材質(zhì)，主要有布藝和皮藝兩類材質(zhì)。

色系選擇：消費(fèi)者選擇自己喜歡的色系，主要包括有彩色系和無彩色系。

有彩色系選擇流程：選擇有彩色系之后，首先進(jìn)行色相的選擇，消費(fèi)者選擇相對喜歡的色相，如果消費(fèi)者對選擇的色相不滿意，那么，可以對選擇的色相進(jìn)行微調(diào)直到滿意為止，如果消費(fèi)者滿意，則對該色相下的明度和純度進(jìn)行選擇。消費(fèi)者選擇完之后，如果對其不滿意，同樣，可以對明度、純度進(jìn)行微調(diào)，直到滿意為止。如果消費(fèi)者對其滿意，則輸出消費(fèi)者滿意的色彩圖片及色彩參數(shù)，并且可以查看沙發(fā)色彩定制效果，然后保存或打印色彩定制方案。當(dāng)然，如果消費(fèi)者還有其它喜歡的色彩，則可以返回相應(yīng)界面繼續(xù)進(jìn)行選擇，如果沒有，則可以退出系統(tǒng)，色彩定制結(jié)束。

■圖3 沙發(fā)材質(zhì)選擇界面

■圖4 沙發(fā)色彩選擇界面

■圖5 色相選擇界面

■圖6 明度和純度選擇界面

■圖7 色彩方案呈現(xiàn)界面

無彩色系選擇流程：選擇無彩色系之后，首先進(jìn)行明度的選擇，消費(fèi)者選擇相對喜歡的明度，如果對其不滿意，則可以進(jìn)行明度的微調(diào)，直到滿意為止。如果消費(fèi)者對其滿意，則直接輸出消費(fèi)者滿意的色彩圖片及色彩參數(shù)，然后查看色彩定制效果，并保存或打印色彩定制方案。如果消費(fèi)者還有其它喜歡的色彩，則可以返回相應(yīng)界面繼續(xù)進(jìn)行選擇，如果沒有，則可以退出系統(tǒng)，色彩定制結(jié)束。

2.3.3 系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)

沙發(fā)色彩定制系統(tǒng)共包括11個(gè)界面，分別為登錄界面，沙發(fā)形態(tài)選擇界面，沙發(fā)材質(zhì)選擇界面，沙發(fā)色彩選擇界面，色相選擇界面，色相調(diào)整界面，明度和純度選擇界面，明度和純度調(diào)整界面，無彩色選擇界面，明度調(diào)整界面，色彩方案呈現(xiàn)界面。這些界面可以通過3ds Max中的Visual MaxScript可視化編輯器進(jìn)行大致的排版設(shè)計(jì)如圖1所示，保存后這些操作可以自動生成腳本，然后手工進(jìn)行細(xì)微的修改，就可以運(yùn)行，節(jié)省了大量時(shí)間[8]。從圖中可以看出，通過Visual MaxScript下方的用戶界面控件就可以方便創(chuàng)建出界面，然后修改它的屬性就可以完成。

2.4 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)以3D Studio Max為開發(fā)平臺，以它的腳本語言Maxscript為編程工具，在Windows XP上編程實(shí)現(xiàn)（圖2～圖7）。

2.5 系統(tǒng)的驗(yàn)證

選擇男性、女性各10人，在研究生大樓進(jìn)行測試，受試者根據(jù)系統(tǒng)指示進(jìn)行相應(yīng)操作，測試他們是否能選出自己喜歡的色彩，以及對最終的沙發(fā)色彩定制效果進(jìn)行滿意度評價(jià)。

經(jīng)過調(diào)研測試，發(fā)現(xiàn)這20位同學(xué)均能從系統(tǒng)中選出他們所喜歡的沙發(fā)色彩，然后針對每個(gè)人選出的沙發(fā)色彩，進(jìn)行沙發(fā)色彩定制效果滿意度評價(jià)，滿意度評價(jià)等級分為五級，分別為非常不滿意，不滿意，一般，滿意，非常滿意。經(jīng)過調(diào)研測試，認(rèn)為一般的有1人，占總調(diào)研比例的5%，認(rèn)為滿意的有13人，占總調(diào)研比例的65%，認(rèn)為非常滿意的有6人，占總調(diào)研比例的30%，沒有人選擇有點(diǎn)不滿意和非常不滿意。由此可以看出，95%的人對沙發(fā)色彩定制效果滿意，所以，該系統(tǒng)可以用于沙發(fā)的色彩定制。

3 結(jié)語

本文首先介紹了計(jì)算機(jī)輔助色彩設(shè)計(jì)的相關(guān)研究，然后采用問卷調(diào)查法，確定了計(jì)算機(jī)輔助沙發(fā)色彩定制系統(tǒng)中的色彩數(shù)目；接著進(jìn)行了色彩定制系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)，并應(yīng)用3ds Max軟件平臺和它的腳本語言MAXScript編程工具，開發(fā)了一個(gè)面向消費(fèi)者個(gè)體的計(jì)算機(jī)輔助沙發(fā)色彩定制系統(tǒng)；最后對開發(fā)出的系統(tǒng)進(jìn)行了運(yùn)行驗(yàn)證。經(jīng)過驗(yàn)證，得出該系統(tǒng)可以用于沙發(fā)的色彩定制，并且該系統(tǒng)對無3ds max使用經(jīng)歷、無色彩理論知識的消費(fèi)者也能操作使用，使用該系統(tǒng)得到的沙發(fā)色彩，其滿意度高達(dá)95%，其中，非常滿意為30%，滿意為65%。同時(shí)，該系統(tǒng)也可以輔助設(shè)計(jì)師選出他們喜歡的色彩，進(jìn)行沙發(fā)色彩設(shè)計(jì)。