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文章代表作者个人观点,少数派仅对标题和排版略作修改。


引言

最近被朋友喊去帮忙,为一些本科毕业和在读学生进行技术培训。课程内容是《Rhino3D 产品工业设计实战》,而我自己是动画专业出身的,好在底层技术上相通,就答应了。讲课肯定要准备案例,在做 Apple Watch 案例的时候,反倒带我进入了另一个熟悉又陌生的领域。具体的讲义内容会在备用站更新,封面图来自公开的 Apple watch 部分设计图纸。

产品工业设计

一上来不能直接给学生讲技术,还是要知道些基础理论的。自己查资料了解到,产品工业设计是一门综合性的学科,旨在通过创新和优化产品的外观、功能、用户体验等方面,来满足用户需求、提升产品竞争力。

大致的流程是这样:

  • 市场调研,调查市场需求,定位目标人群等。
  • 概念设计,根据调研情况,制定产品概念和要传递的关键信息等。
  • 详细设计,绘制产品形态草图,尺寸,评估方案等。
  • 工业设计,制作产品三维模型以及实体原型。
  • 验证,测试设计方案,迭代和完善。
  • 生产
  • 量产和品控

这颗星球上,把产品工业设计做到极致、传承多年,同时又人人熟知的企业,仅此 Apple 一家,没有之一。拿它们的产品来做教学案例也是自然而然的,对我来说也算是个不小的挑战。

从圆角到圆角

体验过 iPhone X 之后系列产品的朋友或许对圆角这个东西都不陌生。说在 iPhone X 之后是因为,iPhone 用户体量规模更大,而这代 iPhone 把苹果的设计划分为了「圆润」与「硬朗」两种理念。

而「圆润」的基石便是圆角。

以 iPhone X 举例,圆角以肉眼可见的形式体现在机身轮廓,按键,屏幕边框和 app 图标。不难感受到设计师在追求极致的「浑然一体」,而这些大大小小的圆角,源自于一根看不见的曲线。

这便是 iPhone 在视觉上软硬件给人感觉「浑然一体」的直接因素。因为它的屏幕边缘,机身表面,都是统一由这样的曲线来设计构造,这样高度统一又简约的美感,轻易就会让人在认知层面忽略外观背后的繁杂与琐碎。

跟着 Apple Watch 初识产品工业设计 - 第3张图片

iPhone 开始使用这种圆角最早始于 iOS7(或许 iPhone 4 的边框圆角也是,不过有待考证),上图便是 iOS 7 中的天气 app 图标。在iOS 7 之前,图标都是用上文所说的圆角四边形画出的。

一般在平面设计软件中拉出的圆角矩形,普遍是由一个普通的矩形对四个角执行「倒角」(Bevel)命令得出的,也就是说,它实际是用四根直线和四个圆弧拼接,这样的圆角会明显感觉到拼缝的存在,直观感受就是不够连贯。但Apple的设计师画的圆角矩形却是一整根连续的曲线。

曲线也分等级

在设计领域中,计算机主要会处理的曲线有三种,分别是贝塞尔曲线,B 样条曲线和 Nurbs 曲线。

这是借鉴了数学概念得出的名字,对于设计师,只需要知道在可控性和精度上,贝塞尔曲线 < B 样条曲线 < Nurbs 曲线。工业设计里自然使用的是 Nurbs。

如果把直线也看作是一种曲线(实际上就是),那么就可以说这是一条曲率为 0 的曲线。在工业设计中,为了方便,行业为曲线划分了不同的等级,相应的,曲线也就有了质量的高低区分,单位叫做「阶」,同样是数学中的概念,用来区分计算曲线的方程等级。

例如在 Autodesk CAD 或 Rhino 中,可以画出 0-11 阶不同等级的曲线,阶数越高,曲线越顺滑,同时修改和计算越复杂,一般常用的是 3 阶和 5 阶,具体的使用方法可自行搜索。

相对应的,曲线之间的相互连接也分等级。如上图所示,曲线连续性分为 G0 / 1 / 2 / 3 / 4,共五个等级。级别越高,连续性越好,曲线越顺滑。

跟着 Apple Watch 初识产品工业设计 - 第4张图片

在 Rhino 中可以通过曲率检测工具,来检查曲线的连续性。如上图所示,左边的是一整根连续曲线,右边是普通的圆角四边形,那些白色像梳子的线就代表这段曲线的曲率。可见连续的曲线,它的曲率也是连续的。圆角四边形会在圆弧与直线的相接处,曲率由一个恒定的值瞬间变为 0。这就是曲线质量上的区别。

跟着 Apple Watch 初识产品工业设计 - 第5张图片

通过 Apple 开发者网站所提供的材料能够知道,iOS 7 的 icon 所采用的曲线近似为 9 阶 10 点,实际使用的曲线比这更为复杂,是通过 5 段 3 阶曲线拼接而成,但 9 阶曲线使用手动绘制已经能够达到肉眼以假乱真的效果了,对于出品效果图已经足够。

而手机的外轮廓也不是「简单」的去拼接几个 3 阶曲线实现的,只会更加复杂。由此可见 Apple 在设计上的严谨程度。(这里我要额外吐槽一下,我愿意为这样的设计埋单,但永远抗议内存翻倍要加 1500块)

再到 Apple Watch

手表相对手机来说定位更加个人化,产品属性上在满足功能之外同时,因为佩戴在手腕上长期暴露在外,更加具有首饰的属性(iPhone 在上市初期也会给我这样的感受,但 Apple Watch 更明显一些)。手表尺寸也更小,对于精度的要求更加苛刻。

实际上,第一代 Apple watch 早在 2014 年作为 「One more thing」 发布的,比 iPhone X 要早三年上市。我更相信,iPhone X 在外观上借鉴了 Apple Watch 的外表处理方式,如果只关注外形,iPhone X 就是一块放大拉长版的 Apple Watch。

跟着 Apple Watch 初识产品工业设计 - 第6张图片

上图分别为笔者使用 Rhino 制作的 Apple Watch 模型和边缘曲线,表盘的主体同样使用两根 9 阶 10 点曲线,通过正面的轮廓曲线作为路径,侧面的曲线作为形状来旋转生成曲面得出整体的四分之一曲面,然后再通过镜像得到主体的封闭模型。

跟着 Apple Watch 初识产品工业设计 - 第11张图片

对于曲面的检测,行业也有一个工具叫做「斑马纹分析」。顾名思义,打开这个工具,模型表面就会生成斑马样式的纹路,通过旋转观察这些纹路是否顺滑,来测试曲面的平滑程度,仅仅通过肉眼是无法看出瑕疵的。

跟着 Apple Watch 初识产品工业设计 - 第12张图片

正如前文提到的,不光是表盘主体,Apple Watch 的每个部件都是使用同等级的曲线绘制生成。

再进一步想,产品的整体设计虽然全部由 Apple 操刀,生产制作却来自世界各地,且保持着惊人的精确和一致性。仿佛就像在电脑中一样,这些部件是从主体上取下来的一部分,但拿在手上的实物却很难说服自己,这些部件之间没有任何物理上的关联。从商业上你可以不喜欢他们的做法,但设计上依旧值得尊敬和学习。

小结

以上仅仅是商业产品设计领域的冰山一角,只针对于和我一样踏入半只脚不敢说入门的人,欢迎职业选手来讨论交流。

对于一个每天都会用到的物件,作为设计师,天生就会好奇它里面是什么样,它如何运作和制造,它在向我传达什么信息。圆角和画出圆角的曲线,这些仅仅是一个不起眼的小细节,和其它领域的设计一样,如果不在意,就无须大费周章。一旦在意,在意一根线是否完美,哪怕只是看起来完美,追求便永无止境。


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以下内容于 07/30 15:45更新
作者在文中引用了 ID 公社《从圆角到圆角》的多张图片,原文中并未标注,特进行补充说明。

编者按:作者在文中引用了 ID 公社《从圆角到圆角》的多张图片,原文中并未标注,特进行补充说明。