基于中國傳統(tǒng)文化元素的高速列車外觀設計研究

舒斌

摘要：高速列車的外觀設計是我國“高鐵走出去”戰(zhàn)略的“形象工程”。本文對世界主要國家的高速列車外觀設計進行了分析，并對高速列車外觀設計與傳統(tǒng)文化相結合的重要性進行了闡述;在我國現(xiàn)有的高速列車外觀設計缺乏“民族性”這一客觀現(xiàn)狀下，提出以書法這一傳統(tǒng)文化元素作為基礎進行高速列車外觀設計的具體流程;最后設計一款具有中國傳統(tǒng)文化意味的高速列車。

關鍵詞：高速列車;傳統(tǒng)文化;文化元素;外觀設計

中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A

文章編碼：1672-7053（2019）08-0068-03

目前全球高速列車發(fā)展水平最高的國家有日本、法國和德國，中國的高速列車雖然起步較晚，但經(jīng)過長期的努力，目前已躍居世界一流，在高速列車系統(tǒng)理論、制造和控制等各項技術中已取得了突破性的進展。我國的高速列車是以“先技術引進，再自主發(fā)展”為發(fā)展路線，目前雖然在技術上取得了十分驕人的成績，但是在外觀設計上始終未能擺脫德、日等國的原有設計風格，因此，在當今高鐵技術飛速發(fā)展的時代背景下，探索出一種新的設計方法并應用于我國高速列車的外觀造型設計，對我國高鐵產(chǎn)品的持續(xù)性研發(fā)活動具有長遠意義。

1高速列車外觀設計現(xiàn)狀分析

1.1我國的高速列車外觀設計現(xiàn)狀分析

20世紀90年代我國先后設計制造了DDJ1型“大白鯊”號、DJJ1型“藍劍”號、DJJ2型“中華之星”號、“中原之星”“長白山”號及“先鋒號”動車組。然而由于當時技術水平較低，所生產(chǎn)制造的動車組均未得到廣泛應用。2004年，“鐵總”（原鐵道部）通過引進國外先進技術，使高速列車研發(fā)立足國內(nèi)、自主創(chuàng)新，先后生產(chǎn)了6種高速列車，分別是CRH1型、CRH2型、CRH3型、CRH5型、CRH380A型和CRH380BL型。

CRH1型的原型是龐巴迪為瑞典設計的Regina C2008型，CRH2型的原型是川崎重工為日本新干線設計的E2-100型，CRH3型的原型為西門子為德國高速鐵路設計的ICE-3列車，CRH5原型是法國阿爾斯通SM3型?？梢?，當下我國普遍投入運營的高速列車，雖然在技術等硬l生標準上掌握了自主知識產(chǎn)權，但在外觀造型設計上都未能體現(xiàn)本民族的審美意識和傳統(tǒng)文化。反觀德、日、法等國，他們在高速列車外觀造型設計上卻非常成功的傳達了“民族性”。

1.2其它國家的高速列車外觀設計現(xiàn)狀分析

產(chǎn)品造型風格較大程度受民族文化基因的影響圈，法國、日本、德國作為傳統(tǒng)設計強國，在高速列車的外觀造型設計上皆是基于本民族的傳統(tǒng)審美意識和民族文化而展開的。法國人以其獨特的浪漫主義情懷為設計理念，在列車的造型上多采用直線、轉折，給人孔武有力的視覺感受，同時，在色彩上大面積使用高純度的藍色和銀灰色，既能表現(xiàn)情懷又體現(xiàn)出科技感;日本高速列車的設計風格繼承了其“雙軌發(fā)展”的設計思路，在本民族傳統(tǒng)文化的基礎上吸收和發(fā)展國外技術，二者相互融合。日本人生性細膩，擅長從大自然中尋找設計要素，其高速列車外觀造型多是基于仿生和空氣動力要求而設計的，大量的弧線運用給人以高科技的視覺感受，同時高度適應了氣動布局的要求，在色彩上多以干凈簡潔的雙色搭配，或配以紅色細長線條凸顯其速度感;德國人以理性、嚴謹著稱，其高速列車外觀造型同樣以簡潔明了的線條塑造為主，體現(xiàn)了“形式服從功能”的設計思路，色彩上以白色為主色調(diào)，紅色的線條順應造型由首至尾，使整體造型顯得流暢簡練，實用又不單調(diào)。表1為法國、日本和德國的部分高速列車外觀造型輪廓圖。發(fā)展高速列車是我國一個重要的戰(zhàn)略規(guī)劃，不僅要服務于本民族，而且要出口創(chuàng)收。這樣一來，外觀造型這個“身份證”就顯得尤為重要。

2高速列車外觀設計的影響因素分析

西南交通大學向澤銳在《中國高速列車工業(yè)設計研究綜述與展望》一文中指出：高速列車是集機械制造、自動控制、電氣技術、電子技術和工業(yè)設計等多學科知識于一體的高科技工業(yè)產(chǎn)品。而外觀造型設計是工業(yè)設計的一個方面，總結起來，影響高速列車外觀設計的因素主要有技術、文化、美學以及人因四個方面。其關系如圖1所示。

1）技術因素。技術是高速列車設計的基礎，這其中涉及動力技術、信息化技術、輪軌技術、車身制造技術以及生產(chǎn)制造工藝、空氣動力學等。高速列車的外觀設計受技術因素的影響，因此其外觀設計應當充分考慮車輛硬性結構要求和當下的技術水平。

2）美學因素。法國工業(yè)設計教育家雅克·維埃諾提出：“工業(yè)之美應當是功能適應，有技術價值，靜態(tài)和動態(tài)平衡，外觀與使用相協(xié)調(diào)，具有穩(wěn)定個性特征和時代感，結構、形式、線條和比例均衡，工藝和材料能體現(xiàn)產(chǎn)品的功能價值和質量等”。因此，高速列車的外觀形態(tài)設計是感性思維引導下的理性結果。

3）人的因素。高速列車的服務目標是人，把握人的生理特性和心理特征，是外觀造型設計不可忽視的因素，其中對于安全感的塑造顯得尤為重要。

4）文化因素。徐伯初等人認為：文化是設計的土壤，優(yōu)秀的設計無不耕植于深厚的文化底蘊，同時也彰顯著這種文化的榮光，發(fā)揮著文化傳播的作用。結合傳統(tǒng)文化元素對列車進行外觀設計，不僅可以加深中外各國之間的文化交流，而且也能為我國高速列車的譜系化發(fā)展提供一種方式。

技術因素、美學因素、人的因素和文化因素是現(xiàn)代高速列車設計的表現(xiàn)要素，從現(xiàn)代產(chǎn)品設計的發(fā)展和表現(xiàn)角度分析，技術、美學和人因是放之四海皆可行的設計要素，也在一定程度上成為了評判一件產(chǎn)品是否為現(xiàn)代設計的通用標準，而文化是通過長時間的民族發(fā)展所生長出來的，是一個地域或國家的特點，不具備可借鑒性。長期以來，我們學習了可借鑒的模式卻忽略了無可替代的特點。因此我國要發(fā)展自己的高速列車，將重點集中于對文化元素的體現(xiàn)作為外觀設計上的突破口，只有利用中國傳統(tǒng)文化這一特征，設計出具有中國神韻的高速列車。文化是一個民族的符號，也是一個民族有別于其它民族的具體表現(xiàn)，合理的將傳統(tǒng)文化符號應用于現(xiàn)代軌道交通工具的設計中是一件一舉多得的事，不僅為現(xiàn)代軌道交通工具添加了一個“身份證”，還能傳承傳統(tǒng)文化、加深文化交流。白天佑認為，中國傳統(tǒng)文化元素應用于現(xiàn)代設計的普遍方式主要有以下四種：（1）意識的傳承與發(fā)揚;（2）“形態(tài)”的沿用與延伸;（3）“質感”的提取與衍生;（4）色彩”的把握與傳承。元素的在使用時，通過對元素的具體形式、線條和肌理等進行分析和梳理，做到形態(tài)上的相似，能讓觀者產(chǎn)生視覺上的共鳴。文化元素一般以物的形式存在，通過對文化元素材質的分析，在設計過程中借鑒材料的選配，能使文化元素在產(chǎn)品設計中再生。李科平認為，高速列車的外觀涂裝主要給人以感官刺激和心理感受，合理應用文化元素的色彩配比，不僅給觀者視覺和心理上以美的感受，還能加強觀者對傳統(tǒng)文化元素精神層面的理解，促進對優(yōu)秀民族傳統(tǒng)的繼承和對傳統(tǒng)文化的發(fā)揚。

3基于傳統(tǒng)文化元素的高速列車外觀設計分析與實踐

3.1傳統(tǒng)文化元素分析

縱觀中國的傳統(tǒng)文化元素，種類、形式豐富多樣，綜合國人對于傳統(tǒng)文化元素的理解和世界其他各地對于中國傳統(tǒng)文化的認識，下文羅列了五類具有代表性的傳統(tǒng)文化元素，詳見表2。

1）書法。從古至今，書法既是一門藝術文化，同時也是傳承文化的載體。

2）瓷器。瓷器一度成為中國的代名詞，它代表了中國人對于技藝和美的追求，其本身也是技術與美兼具的設計產(chǎn)物。

3）中國結。因其精致、對稱的造型和曼妙交錯的曲線成為中華民族的審美代表，同時代表了中國人勇敢、團結的民族特性，故其名曰“中國結”。

4）刺繡。刺繡是一種流傳于中國民間的手工藝，其代表了中國人精湛的手工技藝和堅韌的性格。

5）玉器。古人云：“玉之美，有如君子之德”。古人認為玉有君子所具有的品行，足見玉器在中國人內(nèi)心中的地位。

表2傳統(tǒng)文化元素

書法、瓷器、中國結、刺繡和玉器是典型的中國傳統(tǒng)文化符號，一定程度上都能代表中國的傳統(tǒng)文化并為世人所熟知。選取一種或多種相互結合成為高速列車的造型設計元素，可為高速列車的造型提供很多可能性。

廣義上講，書法就是一種文化元素，代表的是一種技藝或技法;狹義上講，它是由毛筆、水墨、宣紙以及印章共同組成的一個文化系統(tǒng)。書法本身就是一種文化，它是中國文化傳播的一種可持續(xù)載體。相較于其它元素，書法的文化層次顯得更為豐厚，下文將以書法為設計元素展開對高速列車的外觀設計。

深入分析發(fā)現(xiàn)，在形式上，毛筆是由一個圓柱形的筆桿和圓錐形的筆毛組成，將毛筆縱向切割后，筆頭部分將呈現(xiàn)出近似扁梭形的造型，而扁梭形的車頭造型有利于空氣動力學的優(yōu)化，筆桿部分形成圓弧的中空結構整好構成車廂空間，因此，毛筆形式的融入有利于中國神韻的高速列車外觀設計實現(xiàn)。從色彩美學來看，黑色和紅色是一組較為和諧的色彩搭配方案，將水墨的黑和印章的紅融入列車的涂裝設計是具有一定現(xiàn)代審美的。圖2為與書法相關的文化元素，分別是宣紙、印章、書法筆劃、水墨。

3.2中國傳統(tǒng)文化元素與高速列車外觀設計的融合

高速列車的外觀設計包含造型設計和涂裝設計，因此在元素的提取時分為造型元素的提取和色彩、涂裝元素的提取。

1）造型元素的融合。產(chǎn)品的形態(tài)是工業(yè)設計最終的物象表現(xiàn)形式，因而造型則應當是高速列車物象化的體現(xiàn)。造型是統(tǒng)一色彩、材料以及語義表達等元素的綜合體，在產(chǎn)品設計中顯得尤為重要。以毛筆為列車外觀造型原型，一方面借其形，另一方面借其意：毛筆為中空結構，筆尖呈扁梭形，高速列車同為中空結構，車頭呈錐形或楔形，因而以毛筆作為高速列車外觀造型原型是具備形式模仿可行性的;另外，毛筆作為文化傳播工具，在高速列車造型設計上借鑒毛筆外形的基礎上又繼承其語義，找到了新時代下的傳播載體。為了對毛筆原型進行綜合性的模仿，在設計中可通過一些列元素提取及對原型的提煉，通過分割法對毛筆進行分解，隨后通過調(diào)整、變化，最終使其符合高速列車的形態(tài)。圖3為造型元素提取的步驟。

2）色彩、涂裝元素的融合。色彩和涂裝是區(qū)別一件產(chǎn)品有別于其它產(chǎn)品最直觀且低成本的方式，好的涂裝設計不僅能很好的抓住觀者的眼球，對車身造型還能起到豐富視覺效果的作用。融合周邊相關文化元素，配合車身造型，營造整體和諧的氛圍。通過對周邊文化元素的分析、研究，提出高速列車涂裝的色彩方案，提取墨色和宣紙的白色作為列車涂裝的主色調(diào);印章往往是書畫作品作者的姓名，代表了出處，同時拓印也是一個具有儀式感的過程，象征著作品的完結。CRH是我國動車組的名稱，以印章的形式代替現(xiàn)有徽章使得列車更具傳統(tǒng)意味、具有儀式感，如圖4。

3.3基于中國傳統(tǒng)文化元素的高速列車外觀設計實踐

1）手繪效果圖和方案分析。通過前期對元素的選擇、分析和對比研究，確立高速列車的造型和涂裝的具體形式，圖5為手繪設計方案。方案1、2的駕駛員車窗下部有向內(nèi)收的造型，這樣可有效降低列車在會車時所產(chǎn)生的沖擊波，提高列車運行時的穩(wěn)定性和安全指數(shù)。因此，從流體力學的角度考慮，方案1、2能夠滿足技術性要求;為了凸顯速度感和流暢性，方案2、3的涂裝首尾延續(xù)、黑白色調(diào)錯落通透，相較于方案1更為整體。因此，在綜合考慮技術性和外觀兩方面因素后，選取方案2為深入對象。

2）尺度和工程設計。在電腦設計階段，需要考慮產(chǎn)品落地的可能性，作為高速列車，尺寸是流體力學之外另一個重要的技術環(huán)節(jié)。為了適應我國及世界其他各國現(xiàn)有的軌道、橋梁、隧道和站臺以及受電弓等尺度規(guī)定，以技術成熟并已廣泛投入使用的CRH-2動車組尺寸為基礎尺寸進行修改。CRH-2額定速度為250km/h，因此，完全套用CRH-2外部尺寸一方面不符合新車型的外觀造型，另一方面也不適應新車型的流體力學。從力學角度來看，列車速度級越高所承受的風阻越大，為了減小風阻，國際上常用的方式為加長車頭使其尖銳，以更小的迎風角度通過風阻。綜合上述因素，修改后的尺寸圖見圖6。

3）電腦效果圖制作。列車設計方案的最終目標是實物落地并投入使用，在此過程中要進行一系列多個輪次的方案修改和產(chǎn)品試驗，需要耗費大量的人力財力和物力。為了降低各方消耗且保證創(chuàng)意方案的還原度，在電腦效果圖制作階段，應當盡可能的做到細致周到，包括材料質感的表現(xiàn)、色彩涂裝與環(huán)境的融合度、光影效果等，對方案進行多種可能性的嘗試和修改直至方案完成。方案效果圖見圖7。

4結語

本文對我國和其他主要國家的高速列車外觀設計進行了分析。發(fā)現(xiàn)民族文化對于高速列車外觀設計的重要性。通過工業(yè)設計的手段，從我國傳統(tǒng)文化入手，結合技術、美學和人這三方面因素，提出以書法這一傳統(tǒng)文化元素為基礎進行高速列車外觀設計的具體流程，并設計了一款具有我國傳統(tǒng)文化意味的高速列車。

在技術層面上，我國的高速列車已處于世界前列。在此基礎上，將傳統(tǒng)文化元素和地域元素融入高速列車的外觀設計能進一步提升我國高速列車的整體形象。但是，在設計上我們依然處于起步的探索階段，要實現(xiàn)真正的原創(chuàng)，需要更多人做出進一步的努力，不僅在外觀上，在內(nèi)飾等其它方面也需要有中國文化元素的融入。如何將中國傳統(tǒng)文化元素與現(xiàn)代高速列車外觀設計相結合，是具有深入研究意義的持續(xù)性課題。