曲率連續對手機的工業設計有多重要？

12-08

為何 Sony Xperia Z1 L39H 這款手機的死角並不是「曲率連續」的曲線？

曲率連續對於手機設計有多重要，這個問題就像金屬配比對手機設計有多重要，或者說製造工藝對手機設計有多重要等問題一樣，這不是重要不重要的問題，它們都是手機設計或製造的一項基本內容（註：是手機設計或製造，而不是指每一位設計師都要掌握）。就像像素是為屏幕作設計的基本單位一樣，你不會把精確到像素作為衡量一個設計的標準，每一個設計都是以像素為單位的都可以畫出很多尺寸線，但這些尺寸線並不能代表設計含量。Pixel Perfect 或曲率連續我想都不是一項參數指標或者一種設計檢查清單，照著捋一遍就可以了，它們包含著內容，是關於技藝的。

我想曲率連續作為一個術語放到日常交流環境中，肯定會帶來很多不必要的誤解，在日常交流中我們不必去關注產品背後的一切。同樣，作為設計師，很多人對這個問題也有不少誤解，即使他的工作內容涉及到了曲率連續，比如，並不是做到了曲率連續就達到了好的結果，也並不是沒達到曲率連續，這個曲面的質量就低於達到了曲率連續的曲面。

曲率連續是一個數學概念，我們無法從一個產品中看到數學概念，就算你的眼睛足夠尖銳，也只能估計一個數值比如 Φ 2.5 之類，而曲率連續是關於線之間或者面之間的微觀數學關係，而在實際產品中已經沒有了抽象的數學概念，也沒有了線和面的概念，而是通過宏觀幾何形式呈現，我們都知道任何產品平坦的表面放到顯微鏡下就是坑坑窪窪。那麼曲率連續這個在設計階段形成的微觀數學關係轉到實體產品的宏觀幾何上，轉換成什麼了，可以說幾何品質或者曲面質量等等，所以像汽車設計等，衡量標準是 A 級曲面等概念，這些概念是關於技藝的，當然數學關係是在基礎層。也就是上面說的，作為設計師，追求一個曲面的質量，並不是在兩條線或者兩個面之間的連接達到曲率連續就可以了，你還需要考慮到眼前這個軟體內的數學關係通過一整個流程轉化為最終實體產品的宏觀幾何形式被人感知到是怎樣的。

在屏幕中看到一個圓角圖形（直線和曲線連接是最容易識別曲率變化形成幾何觀感體驗差別的，因為曲率變化大），可以說能夠識別出連接的數學關係，比如是否曲率連續，但仍然是憑視覺經驗的估計，因為在屏幕上呈現幾何圖形相對較直接，參與呈現失真的主要因素是屏幕液晶單元。但是到實體產品、工業產品中那麼就複雜了，即使在設計階段是一個簡單的切線連續的 R 圓角設計，到了最終產品你很可能分辨不出原先的設計是切線連續還是曲率連續了，但可分辨的是曲面的品質。

在過去，非特殊要求的產品上，製造精度不高，並沒有太多這方面的要求，但是工業生產發展到今天，從設計師的製圖到最終產品上市，整個過程中的精度要求發生了很大的變化，使得像曲率連續等成為基本要求。在過去，設計師還是手工製圖的時候，最簡單的當然是直線和標準的弧線，從設計師到工程師到工廠，也是如此，如果一段自由曲線，那麼需要費更大的工作量來傳遞這個數據。而到現在，不僅從設計到產品這個正向路徑上問題都不存在了，曲率連續也不只是體現在設計品質上，包括 CNC 加工路徑的優化（步進控制）等等，更加合適於曲率連續的設計。而且，人們對產品幾何形態的認識和要求也在提高（看看 iOS 7 之後人們對圓角矩形的體驗，幾乎人人都能分辨出兩種曲線連接的差別），使得像曲率連續等成為設計中必須考慮的問題。

Sony 當然不會那麼業餘。在 iOS 7 的圓角圖標出來之後，很多人都誤認為是超橢圓之類的，實際上，非常喜歡 Concept 講述的 Sony Design 在很早就在炫耀 super oval 這個概念了：Sony Global - Sony Design

那麼 Sony 的這款手機為什麼會給一些人帶來不夠流暢之感，尤其與某些手機相比，比如在正常尺度下，感覺視線容易在四角囤積，那就與整個形態的設計相關，比如採用了容易形成圓點式高光的球面，四周切面又對這個轉折圓角作了強調（這是設計選擇，並不是設計失誤），等等，這種宏觀的幾何感官體驗在這與是否曲率連續無關。

從源頭看看
我覺得理解一件事物應該源頭開始，曲面流暢需求是最早始於造船業，這個流暢的面是解決的航行阻力，而非審美上的需求，造船設計師要需要繪製流暢的曲線（此種稱為 spline），然而比繪製更難的是如何把板材彎曲成流暢的曲面工藝。下圖就是就是示意通過放置不同的節點的不同金屬球(權重)大小來控制彎曲的木板和金屬板。來自 Alias 幫助文件（Help）

而現代工業設計應用的 NURBS 最早始於上世紀50年代，最早由雪鐵龍的工具開發的皮埃爾·貝塞爾（Pierre Bézier）在工作中得以實現，此種曲線被稱為以其名字貝塞爾曲線，如今的 illustrator 以及微軟的字體描述 TrueType 等平面應用就是這個曲線描述方式，貝塞爾曲線可以看做 NURBS 一個子集。而直到了89年早矽谷最早實現現代意義的計算機 NURBS 應用，nurbs是更加嚴格並且可延伸連續的數學模型方式就是用 ax3 + by2 + 2cxy + 2dx +2ey +f = 0 之類的高階方程來描述曲線。詳情 wiki：Pierre B??zierNon-uniform rational B-spline以及 google Bézier curve。
（由於本人英語較差以上理解如果有誤望指正）

如何看曲面
消費者對產品的認知是需要學習的。首先，我們應該知道識別產品面質量的唯一方式就是能夠在面上提取到「線」，視覺上的線，而這線出現無非有兩個方式：鏡面反光、輪廓線。當然隨著物體位置的變動「線」的走動最終形成面的品質體驗集。如 hiid 所說這個是宏觀上，這就是理論平行線和用尺子畫出兩條「平行線」的區別所在（這句跑了點）。是物質事實和數字描述之間存在著除了理論與實際這樣的差異，其實還存在著，視覺極限，也就是人眼鏡並不是計算機，也有著有限的視覺單位，也有製造工藝的限制，但這些工藝的限制和人體驗交匯的時候，是否還有必要發展更高階的曲面？就像視網膜顯示屏幕那樣，是否需要更高的 ppi。
著重審視 iPhone5c 鏡面反光、輪廓線

下面這段可以不看
最早的流暢基本都是物理應用層面的需求，飛機、輪船、汽車，針對流線設計汽車產業是大眾消費產品的先入場者，在上世紀30年代大眾和克萊斯勒分別推出流線型汽車，50,60年代美國的汽車已經進入了後現代式的過度流線型。60，70年代隨著塑料的發展，塑料產品由於其可塑性強的很快受到設計師的喜愛，傢具、餐飲，甚至房屋都出現了流暢感十足的設計，至此家電行業也徹底進入「換殼」時代，一直到 iphone4 開始打破這種局面。
話說回來，高階曲線的應用依託計算機工業的發展，以後軟體終究會實現更高自動化的曲面合成，就像現在已經有一個軟體，設計師用筆畫出一條曲線計算機軟體就可以自動生成一條矢量線條一樣。兩條線之間仍然有無數的曲率連續的曲線鏈接，設計者要做的是選擇那一條最終應用在產品上。
這個曲率連續對消費者到底有多重要呢？我先說吧，當我沒有學習到曲率連續這種東西的時候認為兩條線最好的連接是相切，後來我拿著曲率和相切的近似的兩個（輪廓）圖形給很多人看，不知道曲率這東西的人根本看不出那個更光滑，而曲面的G1、G2也同樣不會引起別人的注意。而我常常能分辨出來，這說明我認知了這個東西。這個就像大多數平面設計想到的過度極限就是相切，而認識這東西的人可以參照曲率連續做字體 Type is Beautiful 值得一讀，此片中提到現實與理論的「折中」，視覺才是最終的追求，而非嚴格的理論實施。所以我相信針對下圖如果如果對曲率連續熟悉的人可能會崇拜一下，一般大眾頂多就是覺得這個「挺好的」。

對我來說
這個「曲率連續」可以看做一種新的工具或技法，如何用還是要看設計者的想法，針對麵線的處理對設計師只是多了一種方式與選擇。這就是說你知道這個可以用，到底用不用看自己的想法，至於最終效果豈是曲率能起到決定性作用的。就像這個yahoo的新logo，用了很多的技法都不一定招人待見 Yahoo! 的 2013 年新 logo 跟舊的區別大嗎，此更改的意義和所滿足訴求是什麼？
我也可以說曲率連續不是啥高級東西，這個和人人都會 PS 但不是人人都能做出好作品的道理是一樣一樣的。
順便：軟體做到曲率連續難度比在實際工藝上實現宏觀的視覺曲率連續小多了，軟體曲面設計曲率連續基本不用太考慮公差，要實現製造產品在宏觀上達到軟體里的效果那可難多啦，你可以用一台計算機造出曲率連續的魔比斯環，看看那個廠家能給你做出來。就針對手機而言（不是汽車、飛機、），最終最終曲率連續只是在設計過程中及其微小的一個元素。就連一個聽筒的設計都有可能比這個因素更能影響消費者的認可。擴展：人為什麼喜歡有流暢感的事物？

瀉藥，Hi-iD 已經說的很明白了，我只分享一個網站，索尼的：Xperia? Z1 f SO-02F
這裡對Z1 f的邊角設計有介紹（Z1的設計也同樣）：

球形狀に整えたコーナー部分

老羅是絕對沒看到這個所以才會說。

我覺著關於曲率連續的爭論是CAD(計算機輔助設計)被應用到產品研發中所引起的又一個弊端。
1、現在設計師（國內尤其嚴重）逐漸放棄了手工打造產品，迷戀用電腦做出質量更高的曲面，更絢麗的效果圖，然而計算機數據反映到現實產品上效果往往相差很大。單純從造型設計上說，設計師應該更專註於產品最後呈現出的視覺效果，視覺上的不連續不一定是因為曲率不連續，這個HI-ID說的很明白了。
2、高質量的計算機數據模型需要高質量生產工藝以及後期精細表面處理來保證，否則G1和G2反映到實際產品上是沒有區別的

針對於他這句話來講或許是種宣傳的噱頭，當粉絲拿著老羅的手機，手指划過那精準的邊角弧線，想起自己的手機的圓弧角是曲率連續的，不禁眼角划過一滴高貴的翔。
PS：工業設計上確實有符合人體工學的有點，但是，像手機這麼小的一個邊角，根據每個人不同的使用感覺，還真的具體問題具體分析，不要過分迷信

盡扯淡，把設計方法和實際產品混為一談
打個比方，你在顯示器里看到的一個圓形，我在繪圖的時候也許是個100萬邊的多邊形，可是在480p的標清解析度下有區別么？

手機外形曲率連續毫無實際意義，做到G1（相切）就可以了。以iPhone4的四個圓角為例，實物出來相切和曲率連續感觀上完全無分別。除非@羅永浩的設計的手機是準備和飛機比速度的

==================================================================

看了一些純理論的回答，本人實在不敢苟同。iPhone的矩形圓角，估計會有部分人說：「不好看。」但他們一定不會這麼說：「圓角都不是曲率連續，不好看。」要是肉眼能區分G1曲面和G2曲面的區別，那就是相當於在萬里高空能看到萬里長城一樣可笑。

老羅批評索尼的L39H，居然能追究到曲率連續的問題上。作為一個山寨手機的結構工程師，我覺得實在可笑。對於做數碼產品、玩具行業的工程師來說，我都只做到G1（相切）的曲面，包括我的同行沒人會閑得無聊去做G2（曲率連續）曲面。相對來說G2曲面建模時間會比G1要多那麼一點點的時間，並不是我想省下這一點點時間，而是完全沒必要。N多個量產的產品告訴我，G1和G2的曲面感觀是完全一樣的，完全沒有區別。

下圖是仿三星某型號手機的後殼，我不清楚三星原設計是否G2的，但我這個就一定是G1曲面，最終出來的效果與原版三星無區別。為了追求低成本，後期的噴油和鐳雕工藝，才是直接影響感觀的因素，而與G1或G2完全無關。

對於只做外觀的設計的工業設計師們，當你們腦袋想到什麼造型就進快讓之呈現出來，不要去糾結G1比G2理論上會更順滑的思想鬥爭，除非你設計的是關乎空氣流動學的飛機，汽車外殼。即使你的要求是G3的曲面也好，數碼產品的工程師最終都只做G1曲面。

大型和背面弧度是要求曲率連接的，但是你倒個模具角還要追求曲率的話就是強迫症了，結構工程師會跟你翻臉的

我沒見過L39H 真機，看圖片感覺索尼的設計還是很出色的

我是一名設計師，以我的實際工作經驗中，某些時候G1和G2還是能呈現出來不同的視覺效果包括光影變化以及觸摸體驗，我覺得這也是衡量一個設計師是否細心的一個表現。

有時候做設計不只是為了對於現實沒有太大意義的東西就不去做，所以設計師很少能做出觸及人心靈的東西，也許當你開始執著的追求某些東西的時候，雖然普通人暫時沒法理解或者意識到什麼，但當某一天人們恍然開始懂你背後的意圖和明知道沒有意義，卻執著追求的精神的時候，反而會覺得這個設計更加有生命力，更能打動人。

有時候這個世界的進步，就是一小部分人不畏懼權威，不妥協經驗主義，哪怕今天追求的那0.001mm，在其他人眼裡，比如工程師，毫無意義可言；但是假若每個設計師日積月累，一年，十年，一百年，一萬年這個數字就有了意義。或許現在這只是你我的一小步，卻真的有可能是人類日後的一大步。

所以哪怕是0.01、0.001、0.0001......無限循環下去，我都會說服工程師不懈努力的追求下去。

從外觀設計上來說，NURBS曲線(曲面)的G1連續和G2連續還是差別蠻大的，畢竟一個是相切，另一個是曲率相同。
不過G3的高階連續貌似很難得用得到。即使用到，低成本的加工工藝也不能實現。更何況現在的平板手機在沒有什麼曲面，的確只要做到G1連續就夠了。

蘭博基尼全是曲率就好了么？硬朗的外觀需要更明確轉折。當然優美的弧度會自然悅目。至於哪個好，又是扁平擬物的爭論了。

怎麼不說曲面達到ONE-SPAN，光順呢，都是扯犢子的，以為是在做波音嗎？