基于阿恩海姆视觉理论的无人机造型设计探索

蒋硕 西安工业大学

鲁道夫.阿恩海姆视知觉理论具有较强的普适性和应用性，将阿恩海姆视觉理论应用到无人机造型设计中，能够丰富产品的造型特征、提升产品的功能、提升产品识别度，为提升无人机的应用范围和效果起到更好的促进作用。

1 阿恩海姆视觉理论解析

阿恩海姆视觉理论产生于20 世纪中期，鲁道夫.阿恩海姆的代表作品《艺术与视知觉》得以出版，标志着其美学思想的成熟，在实际应用中需要坚持平衡原则和简化原则。平衡原则是指在视知觉发生作用过程中，能够将知觉经验调整到一种稳定与和谐的状态，从而达到平衡的要求。简化性原则是指在理论应用过程中要能够尽量凸显事物的主要特征，对非本质特征进行屏蔽，基于最为纯粹的形式将事物的本质表现出来。

2 无人机造型设计存在的问题

2.1 形态设计不够科学

在无人机的造型设计中，形态设计是确保其功能发挥的基础条件，虽然我国无人机企业都已经建立了高水平的设计团队，行业发展水平在世界范围内都能够居于前列，但是在形态设计方面更多的是从功能性角度出发，缺乏产品设计应有的美学规律，在实际应用中基本能够满足无人机场景应用的基本需要，但是在不同状态下给使用者带来的心理反应却存在较大差异，无法满足多场景应用的需要。

2.2 色彩设计不够科学

相对于形态设计而言，色彩设计在无人机造型设计方面所起到的作用更加重要。在目前无人机色彩设计中，根据不同场景的应用需求，各个厂家已经做出了对应的设计方案。在较为常用的设计方案中，大多数厂家在色彩搭配上是采用黑色、白色和灰色作为基础色，同时辅以红色和深红色为搭配色，在小范围的零部件上，会出现其他辅助性的颜色。这种色彩设计方案整体上具有稳重感，能够彰显材料的品质感，提升产品的价值感。但是基于阿恩海姆视觉理论来说，这种配色方案在整体上舒适性比较弱，部分搭配方案与实际应用场景要求不相符合。

2.3 材料应用不够科学

目前无人机产品制造中，主体材料多是以碳纤维材料、碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料和工业级塑料材料为主。这些材质本身具有不同的特性，基本上能够满足无人机在特殊场景下的应用需求，例如在火场消防、海上救援、特殊气体泄漏现场勘察、地震救援等不同场景。但是整体上来说，其应用还只能满足基础层面的要求，在特殊场景下的载重能力、通信能力、任务荷载等方面还无法达到深度应用的需要。

3 阿恩海姆视觉理论在无人机造型设计中的应用途径

3.1 强化视觉理论指导下的形态设计

基于阿恩海姆视觉理论指导下的无人机形态设计，应当满足两个方面的基本要求：一是无人机的基本形态要与实际应用场景相符合，在进行产品设计时，要基于3D 立体设计软件将无人机的各个组成部分进行模块化设计，在降低设计和生产成本的基础上，确保基础模块能够满足更多应用场景的需求。二是形态设计要能够与功能需求保持较高的一致性，而不是单纯的从功能需求片面强化形态的服从性，例如对于旋翼的设计，不仅要满足升限和速度等方面的需要，还要能够满足极限场景应用下的需要。

3.2 强化视觉理论指导下的色彩设计

基于阿恩海姆视觉理论进行无人机色彩设计，需要遵循三个方面的原则：一是要能够满足环境适应性原则，也就是在应用场景中要保持无人机自身的辨识度。例如在火灾救援中要避免使用大范围的红色、在海上救援作业场景中要避免使用蓝色、在地震救援中要避免使用灰色和绿色等。二是在整体搭配上要具有一定的丰富性，尽量提升产品的整体美感。虽然黑白灰三种颜色具有较强的科技感，但同时也会造成产品系列性重叠等问题，必须搭配部分结构上的蓝色、绿色等颜色。三是在设计方案中要尽量提升工作人员的舒适度，能够通过色彩合理搭配提升无人机给周边人员带来的安全感和可靠性，满足工作人员的心理需求，减少由于异常环境带来的压迫感。

3.3 强化视觉理论指导下的材料设计

材料应用是确保无人机在极端环境下正常工作的基本保障，在目前生产流程中，大多是基于碳纤维材料来生产无人机主体，这种材料具有耐高温、耐腐蚀、强度大，一体化成型等方面的特征。但是碳纤维材料自身具有不易修复的劣势，在使用不当的情形下，极容易造成产品结构的损坏。

4 结束语

将阿恩海姆视觉理论应用于无人机造型设计流程中，能够改变目前设计工作开展中单纯以功能应用为指导的现状，提升无人机造型设计的科学性，为满足无人机在更多场景中的应用要求提供理论基础。