电脑主机箱造型艺术及创新设计

2014-03-23杨艳红

赤峰学院学报·自然科学版 2014年1期

关键词：机箱外壳结构

杨艳红

（安徽工程大学艺术学院，安徽芜湖 241000）

电脑主机箱造型艺术及创新设计

杨艳红

（安徽工程大学艺术学院，安徽芜湖 241000）

通过对电脑主机箱的市场调研和分析，从功能、造型和消费人群定位进行设计理念分析，主要针对主机箱的减震性能进行结构设计，从中国传统文化视角对其造型要素进行提取，并结合主机箱的功能、体积、色彩等方面综合分析，设计出一款结构安全、造型美观又时尚且符合人机工学的主机箱.

造型艺术；工业设计；主机箱；减震；时尚

随着社会的发展和生活方式的改变，电脑已成为人们日常生活、工作不可缺少的工具，于此电脑主机附件行业也得到了飞速的发展.电脑主机箱仅从工业产品设计角度来考虑，其外观造型和基本功能远远落后于电脑主机的数据和技术进步.目前市场上琳琅满目的电脑主机箱，其心脏和主要结构如出一辙，区别仅在于外形和材料，如何做到既美观又能保护内部硬件，是目前电脑主机箱市场上的空白.

1 电脑主机箱市场调研

主机，是电脑最主要的设备，相当于人的大脑，几乎所有的文件资料和信息都由它控制，并操控其他外围设备工作.通常把CPU、内存和输入输出接口合在一起构成的子系统称为主机.主机中包含了除输入输出设备以外的所有电路部件，是一个能够独立工作的系统，其重要性不言而喻.

电脑主机箱是存放硬件的载体，其主要功能包括对电脑硬件的固定、收纳、保护，还有一定的通风散热功能.主机的发展一直围绕着数据和技术这一核心问题不断进行技术创新；与此同时，客户的消费个性化，导致产品也将日益个性化，看着舒心用着放心的产品越来越受到消费者的青睐[1，2]，故对个人微机的主机箱的要求也越来越高.

人们在使用主机箱过程中会表现出各种不满意，根据调查，现有市场上电脑主机箱主要存在以下几方面的不足：

（1）结构不牢固，抗震性差，对电脑硬件的保护性差，易损坏；

（2）运输过程中易损坏，同时增加运输成本；

（3）体积偏大：一方面对生活空间小的人来讲，体积越小越好，如“蜗居”族；另一方面，体积大，摆放姿势单一不灵活；

（4）主机箱造型古板，设计元素少，缺少个性、时尚、具有情感表达的要素.

纵观近几年来主机箱行业的发展，各式各样的外观造型，仅仅体现在对传统造型模式上的细节“雕刻”，并未从真正意义上满足消费者的情感需求；其心脏和内部结构无创新性的改进，保持着传统结构和模式；对主机箱内部硬件的保护和安全性能是消费者最关注的问题，同时也是设计主机箱的一个突破口和切入点.

2 主机箱造型艺术设计

2.1 设计理念

针对市场上主机箱普遍存在的缺点和不足，拓展主机箱的结构功能和造型成为设计的焦点——抗震性强、结构合理、使用方便、造型优美.从美学原则、构成法则、人机工学、工艺学原理等各种角度综合考虑，设计一款时尚、个性、表达情感的电脑主机箱，既美观又能保护内部硬件的安全，且能够传达个人设计理念以及消费情感.

（1）功能定位：首先，抗震性能强，能有效将硬件的损坏降到最低；其次，使用操作简单方便，可同时接入多种附件，可独立控制同一主机箱上的不同常用接口，例如USB、各种储存卡接口、耳麦及麦克风等接口，在不影响使用的同时又无需过于频繁的搬动电脑，节省人力也减少主机硬件的损耗.

（2）造型定位：个性、时尚、方便.在造型上要具备其装饰性强、美观、时尚、大方等要素，既能作为工作和学习的工具，又能起到装饰室内空间的效果.

（3）消费人群定位：消费者对主机箱的使用需求及频率更高，要求主机箱对复杂环境适应性强.大致两种使用人群：一种是较广泛的电脑用户，抗震性强且富有时尚外观的电脑主机箱，一定会受到大多数用户的追捧；第二种是有车载需求的人群，例如军车、指挥车、教练车等.

2.2 造型要素提取

主机箱的造型是直接与用户进行交互行为的重要部件，一款良好的主机外壳，不仅让商家获得更好的利润，更重要的是消费者满意.例如一个体积适中造型漂亮的主机可以作为室内的一种实用型“摆饰品”，赏心悦目的同时也能作为一种工具使用[4].

图1 外观造型设计

从中国传统文化中的“太极八卦”图形中提取主机箱外观造型元素，两个弧形镂空的长条和中间半圆的开关构成一个近似八卦的形态[5].其一，寓意表现传统文化太极之“中庸之道”；其二，寓意主机箱对内部硬件的保护是有相对而无绝对的说法.如图1所示，为电脑主机箱外观造型设计.

2.3 造型要素细化设计

从美学构成原则细化造型要素，点、线、面的均衡，各种I/O接口是点要素，包括圆形接口、USB长方形接口，考虑点的排列布局[6]；线要素的设计，包括弧形镂空的长条；面要素包括中间的近似半圆等等.

在面板上两个长条镂空的后面是一个长条形LED显示器，当主机开启后，实时显示运行状况，包括CPU百分比、主机温度等；中间的近似半圆的深色透明物体，是一个集电源开关和硬件运行参数显示器于一体的部件，其显示参数可以根据主机摆放的姿态改变而改变，从而方便用户的使用.

机箱外壳整体有多种色彩选择，可以满足不同消费者的需求.

2.4 各种接口设计

细节的人性化设计，点点滴滴都融入设计中，如U盘或耳麦等I/O接口部位，都考虑到人机工学的一些参数和操作人员的习惯方式[7].

前面板的配置：麦克风、音频输出接口各一个，CF/SD等四种储存卡接口，三个USB接口，DVD/刻录机一体机一个.

3 主机箱结构创新设计

3.1 主机箱结构设计

主机箱要求结构、布局设计合理，符合人体工程学设计规范[7]，可安装多款类型的主板，散热好，拆卸组装方便，预留空间大，可扩充多种设备.主机箱内部结构重点以保护和强化硬件的安全为出发点，通过各种结构迫使外来撞击和震动减少到最低，即减震；主要通过部件结构和造型两方面考虑：

首先，在部件造型上，充分考虑在设计过程将要遇到的造型障碍，争取做到不影响造型美的同时也不影响加工和结构件的运作；

其次，结构方面综合考虑人机工学原理和加工工艺，合理的提出减震方案，并查阅资料加以论证，进行造型与结构的方案设计.

经过对草图方案的评估筛选及整合，最终采用的结构方案见图2，主机不管是竖着摆放还是横着摆放，来自上下左右的作用力在外壳与骨架之间的减震构件作用下，其骨架内部硬件都能平稳的工作，对车载对象同样适用，从而保证了各种环境中进行工作的消费者，还可以根据需要任意调整主机的摆放角度，打破了传统的站立式主机模式.

图2 结构细节图

图2中，左右两端的半圆弧曲线代表的是弹簧钢弹片，左右两组四片，弹簧钢一端卡在两外壳夹缝处离边缘0.5cm的卡槽中，另一端做不固定滑行运动；上下垫着内骨架的是弹簧，分别固定在上下八个角距边2cm交汇处.主机骨架可以做上下左右的运动，当外来撞击或震动时，左右弹簧钢弹片在卡住主机骨架同时具有有效的缓冲作用，上下弹簧的减震结构是一种常规减震方式，其减震效果也非常好.

主机骨架与外壳连接则由一个旋转式卡扣件来实现，卡扣上端与下端的材质不同，下端采用金属材质，上面采用软橡胶材质，当卡扣扣上之后同时可作为主机箱的防滑垫，若采用金属材质防滑效果差.使用方法是将圆条饼形的物件扣起旋转即可，用力按下即可收回，两边各有一个弹力珠，以防在非使用状态下脱落影响使用.

3.2 电脑主机箱安装过程及最终效果图

第一步，将主机内骨骼放在某一平整处；第二步，将其中一个外壳装上；第三步用卡扣部件将外壳卡上，以此再将另一半外壳装上即可.安装过程简单，卡扣部件起到关键性作用.图3是主机箱效果图.