本书是基于设计形态学研究与协同创新设计的综合性专著。它以“形态研究”为核心，通过“形态”将相关知识整合于一体，再运用设计形态学思维与方法系统科学地进行形态研究和创新。本书在“第一自然”（以自然形态为核心）和“第二自然”（以人造形态为核心）基础上，率先提出了“智慧形态”和“第三自然”概念。“第三自然”不仅为设计形态学勾勒出了未来的研究领域，也为其梳理出了未来的发展方向。本书为国家社科基金重大项目“设计形态学研究”（17ZDA019）的研究成果，通过18个设计形态学典型案例，系统且深入浅出地阐述了设计形态学的研究方法和实践过程。本书适合设计学及相关交叉学科背景的高校师生、科研和工程设计人员等阅读。
第1部分 概述
1.1 设计形态学的定义与研究范围
1.2 设计形态学与“第一自然”
1.3 设计形态学与“第二自然”
1.4 设计形态学与“第三自然”
第2部分 第一自然
2.1 基于动物形态研究与设计应用
2.1.1 节肢动物外骨骼形态研究与设计应用
2.1.2 纳米布沙漠拟步甲形态研究与设计应用
2.1.3 猫科动物的肢体形态研究与设计应用
2.1.4 软体动物的贝壳形态研究与设计应用
2.2 基于植物形态及其他形态研究与设计应用
2.2.1 水环境中植物形态研究与设计应用
2.2.2 维管植物研究及设计应用
2.2.3 荒漠植物形态研究与设计应用
2.2.4 风环境中静止物体的形态研究与设计应用
2.2.5 基于菌丝体材料的产品造型设计研究
“第一自然”结语
第3部分 第二自然
3.1 基于新材料的建筑表皮形态研究与设计应用
3.1.1 基于材料和功能的建筑表皮设计研究
3.1.2 煤矸石空心球多孔陶瓷材料研究
3.1.3 设计过程与推敲
3.1.4 设计成果与应用
3.1.5 本节研究总结
3.2 基于温差发电技术的形态研究与设计应用
3.2.1 研究的目的和现状
3.2.2 研究框架
3.2.3 温差发电技术的基本原理
3.2.4 影响发电效率的形态规律研究
3.2.5 基于温差发电技术的设计形态应用研究
3.2.6 本节研究总结
3.3 虚拟形态研究与设计应用
3.3.1 虚拟形态概述
3.3.2 虚拟形态设计理论研究
3.3.3 虚拟形态生成方法研究与实验
3.3.4 虚拟形态综合设计实践
3.3.5 本节研究总结
3.4 视听联觉形态研究与设计应用
3.4.1 视听联觉形态实验研究
3.4.2 形态数字化模拟——三维驻波形态的视听联觉
3.4.3 视听联觉情绪映射的设计应用思考与准备
3.4.4 基于视听联觉形态研究的虚拟现实设计实践
3.4.5 本节研究总结
“第二自然”结语
第4部分 第三自然
4.1 参数化设计研究与应用
4.1.1 参数化关系的建立
4.1.2 参数的获取
4.1.3 研究的价值与意义
4.1.4 本节研究总结
4.2 个性化3D打印运动鞋设计研究
4.2.1 背景介绍
4.2.2 同类产品调研
4.2.3 设计方法
4.2.4 设计生产与实验室测试
4.2.5 本节研究总结
4.3 人工智能技术驱动设计创新研究
4.3.1 前沿人工智能技术应用的发展
4.3.2 渐冻症患者的需求
4.3.3 渐冻症患者辅助产品设计创新
4.3.4 本节研究总结
4.4 未来建筑探索研究——通天沙塔
4.4.1 设计简述
4.4.2 设计背景
4.4.3 设计理念和基本思路
4.4.4 设计过程
4.4.5 设计呈现
4.5 光与色的研究与设计应用
4.5.1 研究概述
4.5.2 研究方法
4.5.3 结构色原理
4.5.4 3D打印的优缺点
4.5.5 研究过程
4.5.6 设计应用
4.5.7 本节研究总结
“第三自然”结语
第5部分 项目与竞赛
参考文献
后记：基于设计形态学的协同创新设计
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