倪毅鳴

（景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)，景德鎮(zhèn)市，333403）

1 形狀文法的簡述

形狀文法最早是由StinyG在《介紹形狀和形狀文法》中首次提出形狀文法的概念[1]。其原理是將形狀圖形定義為一個母集合，且通過演變規(guī)則等操作形成衍生的形狀圖形的子集合。以公式定義著表示為：

其中（S,L,R,I)為形狀圖形的母集合：S為初始繪制形狀的有限集合；L為符號標(biāo)記的有限集合；R為推理規(guī)則有限集合；I為初始形狀，SG為S在L符號標(biāo)記下經(jīng)過R推理規(guī)則等操作后衍生的形狀圖形的子集合[2]。因此形狀文法作為一種注重運算法則的設(shè)計方法，目前在汽車設(shè)計、建筑設(shè)計、產(chǎn)品設(shè)計等領(lǐng)域被廣泛運用。徐驍琪等[3]人運用形狀文法，對傳統(tǒng)臉譜造型進(jìn)行分析，并應(yīng)用到茶具造型設(shè)計上。榮歆等[4]人從地域文化的角度，采用形狀文法對文物商周大金面具進(jìn)行形態(tài)推演，并應(yīng)用于地鐵前臉的造型設(shè)計上。

2 形狀文法在開元寺風(fēng)獅爺臉部造型的運用研究

2.1 形狀文法的應(yīng)用的過程

本文基于形狀文法展開應(yīng)用研究，如圖1所示。1）先提取泉州風(fēng)獅爺石像面部造型特征出發(fā)得到I初始形狀。2）分析提起并歸納面部造型特征的三個層次得到S初始繪制形狀的有限集合。3）將S初始繪制形狀的有限集合在L符號標(biāo)記的特定約束條件下經(jīng)過R推理規(guī)則進(jìn)行形態(tài)推演，得到SG衍生后圖形形狀的有限集合。4）分析產(chǎn)品的造型特征點，與新的圖形形狀進(jìn)行造型推演，生成新的設(shè)計方案，進(jìn)而形成設(shè)計方案的有限集合。5）評價并確定設(shè)計方案，是否與風(fēng)獅爺臉部造型特征具有契合關(guān)系，并篩選出最優(yōu)方案。

圖1 形狀文法應(yīng)用過程

2.2 開元寺風(fēng)獅爺臉部造型特征的提取

在進(jìn)行文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計時，用戶對此類產(chǎn)品已經(jīng)形成了固有的產(chǎn)品造型和功能等方面的定位，因此旅游紀(jì)念品是通過對普通產(chǎn)品融入文化符號元素和添加人文歷史故事來營造文化情結(jié)，從而形成用戶視覺和情感上的感官刺激[5]。因此文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計需要提取隱性的文化符號轉(zhuǎn)化為顯性的文化符號，在產(chǎn)品與用戶之間構(gòu)建一座具備文化感知的橋梁。

通過Photoshop繪圖軟件對風(fēng)獅爺石像面部造型特征曲線進(jìn)行提取，提取后獲得形狀文法的初始形態(tài)I如圖2所示。

圖2 初始形態(tài)提取

通過三個層次對風(fēng)獅爺臉部造型進(jìn)行解構(gòu)分析，其中造型題材主要是分析風(fēng)獅爺臉部造型的線條特征的組合關(guān)系，將其特征組合關(guān)系從上自下依次命名為獅鬢、獅眉、獅腮、獅鼻、獅口。造型形態(tài)主要根據(jù)線條特征的組合關(guān)系分析線條的走勢并歸納。造型結(jié)構(gòu)主要是拆解造型構(gòu)成的組合關(guān)系，形成單獨的線面結(jié)構(gòu)。最后將拆解后的造型結(jié)構(gòu)進(jìn)行編號，得到S初始繪制形狀的有限集合。過程如圖3所示。

圖3 風(fēng)獅爺臉部造型特征的三個層次及初始繪制形狀的有限集合

2.3 確定形狀文法推演規(guī)則

形狀文法作為一種注重運算規(guī)則的設(shè)計方法，其優(yōu)點在于確定了初始形狀和明確了形狀規(guī)則后，所產(chǎn)生的設(shè)計成果都是在形狀文法定義的“形狀語言”之內(nèi)[6]。所定義的“形狀語言”一般分為生成性規(guī)則和修改性規(guī)則，生成性規(guī)則注重圖形形態(tài)的變異，通過置換和增減等規(guī)則開拓性改變圖形形態(tài)。而修改性規(guī)則則注重圖形形態(tài)的遺傳，通過縮放、旋轉(zhuǎn)、拉伸等規(guī)則延續(xù)圖形形態(tài)。形狀文法的推演規(guī)則見圖4所示。

圖4 形狀文法的推演規(guī)則

因此從以往的圖形形態(tài)中提取形態(tài)特征，并運用全新的形狀規(guī)則語言，在人文環(huán)境和設(shè)計師的靈感創(chuàng)造下，能夠推演出多種多樣的圖形形態(tài)的設(shè)計方案，這些方案經(jīng)過計算機技術(shù)的細(xì)化和調(diào)整，大大縮短設(shè)計的周期，同時又避免相同方案的再次出現(xiàn)，成為設(shè)計師們靈感的源泉。

2.4 形狀文法推演規(guī)則的運用

形狀文法是一種以形狀運算為主的推理規(guī)則式的設(shè)計方法，實際操作過程中是以一定的組構(gòu)規(guī)則對初始形狀本身，結(jié)合符號進(jìn)行形狀演變的過程[7]。

因此形狀文法在執(zhí)行R推演規(guī)則中，需滿足L標(biāo)記符號的約束。L標(biāo)記符號即運用R推演規(guī)則的著力點，在標(biāo)記符號下每一次推演都會更好的改變或者繼承初始繪制形狀的特征。因此在設(shè)置L標(biāo)記符號時要考慮初始繪制形狀比例尺寸和特征因素等約束條件。以初始繪制形狀編號9獅口的造型為例，根據(jù)編號9的造型特征，設(shè)置L標(biāo)記符號為中心對稱結(jié)構(gòu)和上半部分起伏外輪廓線為推演的著力點。然后執(zhí)行推演規(guī)則R1增減、R7微調(diào)、R5拉伸、R3縮放，得到了衍生以后的新形狀圖形。最后根據(jù)圖5中的R推演規(guī)則，分別設(shè)置不同的L標(biāo)記符號,對S初始繪制形狀的有限集合按照編號進(jìn)行形態(tài)推演，得到SG衍生后的形狀圖形的有限集合。過程如圖5所示。

圖 5 形狀文法R推演規(guī)則執(zhí)行過程及SG衍生后的形狀圖形有限集合

3 形狀文法在文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計造型上的運用

一件優(yōu)秀文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計，能夠讓用戶從產(chǎn)品中感受到特有文化因素。因此設(shè)計師需要分析和歸納文化特征進(jìn)而轉(zhuǎn)化為設(shè)計特征，同時通過解構(gòu)產(chǎn)品造型的方式，提取產(chǎn)品造型的設(shè)計特征點，才能更好的將文化特征和設(shè)計特征相結(jié)合。

3.1 文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計特征的歸納

閩南茶文化歷史悠久，而茶杯作為茶文化中不可或缺的日常用品本身就具有文化屬性。同時茶杯的造型與閩南風(fēng)獅爺?shù)奈幕瘍?nèi)涵比較吻合，因此將茶杯作為文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計的載體進(jìn)行研究。在茶杯的造型設(shè)計中，設(shè)計特征點主要集中在杯口、杯身、杯底。如圖6所示。因此適當(dāng)?shù)母淖冊煨偷谋壤叽缁蛲廨喞€的曲率，便能夠更好的將文化特征融入到設(shè)計中。

圖6 茶杯設(shè)計特征點分析

3.2 形狀文法造型推演模式的運用

合理的構(gòu)建造型推演模式不僅是形狀文法在文創(chuàng)產(chǎn)品造型上的運用，也是檢驗該文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計是否成功的關(guān)鍵。因此通過形狀文法將風(fēng)獅爺臉部造型的形態(tài)特征與茶杯的造型特征相融合，進(jìn)而完成具有文化特征的設(shè)計方案。以風(fēng)獅爺臉部造型中的編號9獅口為例，將經(jīng)過形狀文法衍生后的圖形形狀與茶杯造型相結(jié)合，同時注意將圖形形狀的L標(biāo)記符號的著力點與茶杯杯口設(shè)計特征點作為造型推演的重點執(zhí)行的部分，最后得到文創(chuàng)產(chǎn)品的設(shè)計方案。通過該推演模式，對SG衍生后的圖形形狀的有限集合進(jìn)行推演，得到設(shè)計方案的有限集合。過程如圖7所示。

圖7 形狀文法造型推演模式及設(shè)計方案的有限集合

4 結(jié)語

本文基于形狀文法應(yīng)用于風(fēng)獅爺臉部造型，有效的衍生出多種符合文化特征的圖形形態(tài)，進(jìn)而得到多個造型設(shè)計方案，大大縮短了設(shè)計的周期，避免了設(shè)計過程中偏離主題，對輔助設(shè)計思維起到很好的作用。同時對深化產(chǎn)品設(shè)計中的文化內(nèi)涵和避免文創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計同質(zhì)化有著現(xiàn)實的研究意義，實現(xiàn)了傳統(tǒng)文化與現(xiàn)代設(shè)計方法之間的結(jié)合，構(gòu)建了“人-產(chǎn)品-文化”積極溝通的過程，為文創(chuàng)產(chǎn)品的創(chuàng)意設(shè)計提供了新思路。但是本次研究還有不足的地方，首先在推演過程中如何控制形態(tài)的約束條件，還有待考慮。其次，形狀文法是基于二維圖形的推導(dǎo)，但是對于三維圖形的推導(dǎo)還沒涉及，如何進(jìn)行三維形態(tài)的推導(dǎo)，也是日后研究的重點。