工業(yè)設(shè)計(jì)概論-第九章-設(shè)計(jì)與形態(tài)學(xué)

第九章設(shè)計(jì)與形態(tài)學(xué)

林文淵

第一節(jié)設(shè)計(jì)形態(tài)學(xué)的基本理論與展一、形態(tài)的基本概念

我們生活在一個(gè)被各種形態(tài)包圍的世界中，大到宇宙萬(wàn)物，小到微觀層面的分子結(jié)構(gòu)，無(wú)一不由形態(tài)構(gòu)成。

除了自然規(guī)律形成的自然形態(tài)外，還有各種人工形態(tài)。人類的這種設(shè)計(jì)、制造行為，通常被稱為造型活動(dòng)。

在造型活動(dòng)中我們通常討論的“形態(tài)”，多強(qiáng)調(diào)的是與人工物外在可視化特征，如形狀、大小、材質(zhì)等構(gòu)成的綜合形狀。二、設(shè)計(jì)與形態(tài)學(xué)1.形態(tài)學(xué)的基本概念：

形態(tài)學(xué)是一門關(guān)于研究形態(tài)的本質(zhì)的學(xué)科。

生物形態(tài)-----由其內(nèi)在的生命力的增長(zhǎng)決定

非生物形態(tài)---由內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)與物理結(jié)構(gòu)及力共同作用2.形態(tài)學(xué)在各學(xué)科中的發(fā)展：（1)形態(tài)學(xué)與生物

廣泛應(yīng)用于植物學(xué)和動(dòng)物學(xué)領(lǐng)域，成為了生物學(xué)的主要分支學(xué)科，其目的是描述生物的形態(tài)并研究其規(guī)律性。視覺仿生像七星瓢蟲的鼠標(biāo)視覺仿生別第一眼看見我就說(shuō)我是只害羞的貓頭鷹嘿嘿……其實(shí)我只是相機(jī)結(jié)構(gòu)仿生滑雪人物杯托整個(gè)杯托以滑雪的姿態(tài)呈現(xiàn)，而且下面有穩(wěn)固的托底，讓人不會(huì)覺得有傾倒的危險(xiǎn)結(jié)構(gòu)仿生搖滾盆栽小音箱FlowerRock2.0其結(jié)構(gòu)就酷似一盆小盆栽，給人一種神秘感，讓你第一眼的時(shí)候看不出他是什么結(jié)構(gòu)仿生DIY蘋果燈外形像一個(gè)蘋果框架，燈具在里面結(jié)構(gòu)仿生車輪式時(shí)鐘形態(tài)仿生整個(gè)車型就像是青蛙蹲在地上等候害蟲的出現(xiàn)……形態(tài)仿生從其形態(tài)上來(lái)看，你肯定會(huì)以為他是眼鏡架，其實(shí)不然，他是一盞燈，就是有很多鏡片構(gòu)成，其散光效果就可想而知了吧形態(tài)仿生豬型戶外用菜板功能仿生就像一只魚，能潛入水底，在水底自由暢行功能仿生就像夾東西的鑷子一樣，他也是用來(lái)加?xùn)|西的，只不過(guò)是夾的食物而已功能仿生華容道式可移動(dòng)咖啡桌

功能仿生用手提包的功能，附加到音響上，It’sagoodidea功能仿生利用植物進(jìn)行光合作用所產(chǎn)生的生物能進(jìn)行發(fā)電的燈寶馬VS鷹只有寶馬的“天使眼”，最具有鷹的神韻。它的眼神犀利、尖銳，似乎時(shí)時(shí)都在瞄準(zhǔn)獵物。吉利熊貓VS熊貓瑪莎拉蒂VS鯰魚

不知道設(shè)計(jì)師的靈感是否真的來(lái)自這種魚，但是，該車的前臉與鯰魚的嘴巴驚人地相似。法拉利F430VS鯊魚保時(shí)捷911VS青蛙王子奧德賽與蟑螂（2）形態(tài)學(xué)與藝術(shù)

藝術(shù)向來(lái)與形式密不可分，形式在藝術(shù)作品中充當(dāng)著連接藝術(shù)家、欣賞者、人們所處的世界之間的中介，是作品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的反映。（3）形態(tài)學(xué)與建筑

建筑形態(tài)學(xué)是一門從建筑本體角度出發(fā)研究建筑形式要素、結(jié)構(gòu)及整體形態(tài)的學(xué)科，特別注重研究建筑形式的發(fā)生、發(fā)展和演變的內(nèi)在原因和規(guī)律。

（4）形態(tài)學(xué)與設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)形態(tài)學(xué)是一門交叉學(xué)科，涉及到工程技術(shù)、心理學(xué)、符號(hào)學(xué)、生物學(xué)、美學(xué)等多個(gè)學(xué)科的知識(shí)。

第二節(jié)

藝術(shù)設(shè)計(jì)形態(tài)的構(gòu)成與分類一、形態(tài)的構(gòu)成與分類

任何呈現(xiàn)在我們面前，表現(xiàn)為一定形態(tài)的設(shè)計(jì)作品，往往都是人類對(duì)自然事物做主觀改造，使之更適應(yīng)人類的需要，更適合材料和工藝的結(jié)果。

形態(tài)要素是形態(tài)構(gòu)成的最基本單元，主要指點(diǎn)、線、面、體等概念形態(tài)。從分類上看，可分為概念形態(tài)和現(xiàn)實(shí)形態(tài)。

形態(tài)概念形態(tài)現(xiàn)實(shí)形態(tài)純粹形態(tài)自然形態(tài)人工形態(tài)二、概念形態(tài)的運(yùn)動(dòng)、變化與組合

1.點(diǎn)

幾何意義上的點(diǎn)，沒有面積，其作用是確定位置。

作為設(shè)計(jì)元素的點(diǎn)，是有大小，形狀，位置特征?！度毡疚璧浮泛?bào)2.線

幾何意義上的線，沒有粗細(xì)、寬窄，作為設(shè)計(jì)元素的線有寬窄，其粗細(xì)也是與面的比較來(lái)確定的。

平面的線包括幾何線和非幾何線。幾何線包括直線、折線和曲線。非幾何線指的是各種隨意的線。

還有三維空間中的線，如空間螺旋線。

不同類型的線給人帶來(lái)不同的心理感受。

直線通常使人感覺緊張，目的明確，簡(jiǎn)潔而理性。給人以男性化的印象。

曲線給人隱忍、含蓄、溫和的情感特質(zhì)。給人一種女性化的印象。3.面

幾何意義上的面，是線的運(yùn)動(dòng)軌跡。有長(zhǎng)度和寬度，但無(wú)厚度。而藝術(shù)設(shè)計(jì)中的面，具有材料的特征，需要結(jié)合材料來(lái)考慮。面分為平面和曲面。平面具有平整、簡(jiǎn)潔的特點(diǎn)，曲面具有起伏、柔軟、溫和，富有彈性和動(dòng)感的特點(diǎn)。

4.體

幾何意義上的體，是由面的移動(dòng)軌跡形成的。而在設(shè)計(jì)中，通過(guò)對(duì)平面材料的折疊、切割、組成形成占據(jù)一定空間的實(shí)體。

三、自然形態(tài)的啟示

現(xiàn)實(shí)形態(tài)包括自然形態(tài)和人工形態(tài)。

第三節(jié)

藝術(shù)設(shè)計(jì)形態(tài)的創(chuàng)造與人類的感知性一、藝術(shù)設(shè)計(jì)形態(tài)創(chuàng)作中的秩序感

生物體的活動(dòng)總是遵循一定的規(guī)律，有的還能創(chuàng)造一定的秩序。如大雁成群呈“一”字或“人”字形飛行；蜂巢和蟻穴的精密結(jié)構(gòu)。

人類的創(chuàng)造活動(dòng)也表現(xiàn)出強(qiáng)烈的規(guī)律性，在形態(tài)上表現(xiàn)為形式結(jié)構(gòu)的秩序感。二、藝術(shù)設(shè)計(jì)創(chuàng)造的形式美法則

主要包括：統(tǒng)一與多樣、平衡、節(jié)奏與強(qiáng)調(diào)、比例與尺度。遵循這些法則進(jìn)行設(shè)計(jì)，能夠幫助設(shè)計(jì)師在紛亂的頭緒中找到規(guī)律，并尋求設(shè)計(jì)作品的平衡，體現(xiàn)節(jié)奏，創(chuàng)造出成功的設(shè)計(jì)形態(tài)。

1.統(tǒng)一與多樣

（1）對(duì)比（2）統(tǒng)一（3）過(guò)渡

（1）對(duì)比

對(duì)比就是在同一個(gè)事物中包含著相對(duì)的或矛盾的要素，其中包括不同形狀的對(duì)比，以及色彩的深淺，肌理的粗糙與光滑的對(duì)比等。

椅子的支架取用了搖椅的扶手元素，通過(guò)圓環(huán)的大小、空間位置、排列體現(xiàn)產(chǎn)品表達(dá)的變化

（2）統(tǒng)一

統(tǒng)一指整體之中各要素之間的協(xié)調(diào)，也被稱為調(diào)和。能夠使各要素之間產(chǎn)生聯(lián)系，彼此呼應(yīng)，形成和諧的整體。

沙發(fā)整體色調(diào)介于黑白灰之間，是富貴色系，是一種統(tǒng)一?？臻g布局上做出了變化，邊緣伸出的部分讓整個(gè)形體突破了傳統(tǒng)造型的束縛，是一種變化。手機(jī)整體風(fēng)格圓滑，柔性。功能按鍵采用圓中套方的幾何圖形，與整體風(fēng)格形成統(tǒng)一，同時(shí)不同的圖形間也有著相應(yīng)的變化。

（3）過(guò)渡

就是使兩種元素之間自然的融合在一起。荷蘭藝術(shù)家埃舍爾的《水與天》直接過(guò)渡間接過(guò)渡2.平衡與節(jié)奏

（1）對(duì)稱平衡和非對(duì)稱平衡

（2）節(jié)奏與韻律中國(guó)館的設(shè)計(jì)改變了建筑常規(guī)的上小下大，并通過(guò)層次分明的結(jié)構(gòu)展現(xiàn)自身的節(jié)奏和韻律，動(dòng)感和力量感就被體現(xiàn)出來(lái)了。3.比例與尺度

（1）比例

心理學(xué)家發(fā)現(xiàn)當(dāng)矩形的長(zhǎng)寬比例接近黃金分割比時(shí)，更容易讓人喜愛，看上去更舒服。古希臘學(xué)者歐幾里得提出的黃金分割比。

黃金分割黃金分割是指事物各部分間一定的數(shù)學(xué)比例關(guān)系，即將整體一分為二，較大部分與較小部分之比等于整體與較大部分之比，其比值為1∶0.618或1.618∶1，即長(zhǎng)段為全段的0.618。0.618被公認(rèn)為最具有審美意義的比例數(shù)字。上述比例是最能引起人的美感的比例，因此被稱為黃金分割?！栋俣劝倏啤伏S金分割點(diǎn)3.82cm6.18cm10cm3.82cm6.18cm10cm一條線段經(jīng)過(guò)一次分割得到2個(gè)黃金分割點(diǎn)短邊/長(zhǎng)邊≈0.618我們身邊的很多東西都符合這個(gè)規(guī)律，不信可以找找^_^脛節(jié)貝螺的生長(zhǎng)螺紋線1.一個(gè)正方形邊線的中點(diǎn)A向?qū)荁畫一條斜線，以斜線為半徑畫出的弧線，與正方形的延長(zhǎng)線相交于C點(diǎn)。構(gòu)成一個(gè)黃金矩形;2.大矩形和小矩形的對(duì)角線和邊線的相交點(diǎn)，成為黃金二次分割的起始線;3.這個(gè)分割過(guò)程可以無(wú)限繼續(xù)下去，產(chǎn)生許多更小的等比的矩形和正方形。甲殼蟲汽車的黃金分割比例分析ApplelogoApplelogo蘋果中小葉子的高度和缺口的高度之比是0.6，而缺口的位置也和黃金分割有著千絲萬(wàn)縷的關(guān)系。Id設(shè)計(jì)中的黃金分割

如今寬屏顯示已經(jīng)是主流趨勢(shì)，16：9，16：10這種比例都是比較接近黃金分割的，他們被充分應(yīng)用的產(chǎn)品的設(shè)計(jì)上。經(jīng)典的AppleMacbookpro也是使用了16:10這種及其接近黃金比的屏幕設(shè)計(jì)。

（2）尺度

設(shè)計(jì)往往受到人的體型，動(dòng)作和使用要求的制約，必須符合尺度要求。主要涉及到人機(jī)工程學(xué)提供的人體測(cè)量的結(jié)果。如不同性別、不同年齡段人群的人體構(gòu)造、人體尺度、人的活動(dòng)范圍等，這些直接影響建筑室內(nèi)的空間大小，以及人工物品的尺度大小和具體形態(tài)。三、藝術(shù)設(shè)計(jì)形態(tài)創(chuàng)造與完形心理學(xué)

產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)的原則：（P217）1.附加設(shè)計(jì)2.一體化設(shè)計(jì)

3.整合設(shè)計(jì)

4.雕塑化設(shè)計(jì)

5.有機(jī)設(shè)計(jì)

第四節(jié)

藝術(shù)設(shè)計(jì)形態(tài)的現(xiàn)實(shí)創(chuàng)制一、形態(tài)與功能1.形態(tài)與功能的關(guān)系

功能一般是指制造者為了使人工物能夠滿足人的需要而賦予的各種功效。在設(shè)計(jì)中，形態(tài)與功能之間存在著密切的相互聯(lián)系：一方面，功能應(yīng)該放在第一位，這是由人工物需要滿足人的各種需求而決定的，但功能做包含的內(nèi)容應(yīng)該隨著社會(huì)的發(fā)展帶來(lái)的科技、文化的進(jìn)步以及人類的身心要求有所擴(kuò)大。另一方面，形態(tài)是功能的載體，具有功能的價(jià)值，功能的存在能夠豐富形態(tài)的內(nèi)涵。2.人工形態(tài)承載的功能分類（1）實(shí)用功能

（2）符號(hào)認(rèn)知功能（3）審美功能帕米奧椅二、形態(tài)與材料1.材料的自然物理特性與形態(tài)

（1）可塑性-----塑料（2）柔韌性-----紙張、皮革、織物、塑膠等（3）延展性-----金屬（4）可鍛性與抗張力強(qiáng)度----金屬、木材等（5）彈性-------纖維（6）剛性-------金屬、石材、木頭等

2.材料的加工工藝與形態(tài)

木材成型

木材成型的基本加工方法包括鋸切、銑削、刨削、鉆削、磨削等。加工木材的手工小型工具有斧、鋸、刨、鑿、鉆、螺絲刀、鉗、銼、錘和釘沖、夾具、量具和劃線工具等。機(jī)械加工工具包括帶鋸機(jī)、電子開料鋸、圓鋸機(jī)、平刨床、壓刨床、雙面刨床、銑床、鉆床、車床、壓機(jī)、封邊機(jī)、旋切機(jī)、刨切機(jī)、電動(dòng)鋸、電動(dòng)刨、電磨機(jī)、電鉆等等。木材成型的高級(jí)工藝是實(shí)木彎曲技術(shù)。實(shí)木彎曲成型是一種無(wú)屑實(shí)木成型加工工藝，它可以分成三個(gè)階段：塑化(軟化)、彎曲和定型(在模型框架中干燥冷卻)。帶木扇葉的電風(fēng)扇金屬材料成型

在鋼、鐵和合金為代表的現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)，金屬材料以其優(yōu)良的力學(xué)特性、加工性能和獨(dú)特的表面特性，成為現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的一大主流材質(zhì)。金屬材料的工藝性能優(yōu)良，能夠按照設(shè)計(jì)者的構(gòu)思實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的多種造型，廣泛應(yīng)用于工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中。

金屬的成型方法可區(qū)分為鑄造、塑性加工、切削加工、焊接與粉末冶金五類

2002年斯蒂芬·紐拜設(shè)計(jì)的拋光不銹鋼容器塑料成型工藝

塑料的原料廣，性能優(yōu)良（質(zhì)輕、具有電絕緣性、絕熱性等），加工成型方便，具有裝飾性和現(xiàn)代質(zhì)感，而且塑料的品種繁多，價(jià)格比較低廉，是一種具有多種特性的應(yīng)用廣泛的使用材料。塑料的工藝特性是指將塑料原料轉(zhuǎn)變?yōu)樗芰现破返墓に囂匦?，即塑料的成型加工性。主要包括：注射成型、擠出成型、壓制成型、吹塑成型、壓延成型、滾塑成型、鑄塑成型、搪塑成型、醮涂成型、流延成型、傳遞塑模成型、反應(yīng)注塑成型、手糊成型、纏繞成型、噴射成型。

瓦德絡(luò)耶爾制造的柔軟的燈快速原型制作的電動(dòng)工具模型玻璃的成型

玻璃具有一系列的優(yōu)良特性，如堅(jiān)硬、透明、氣密性、不透性、裝飾性、化學(xué)耐蝕性、耐熱性及電學(xué)、光學(xué)等性能，而且能用吹、拉、壓、鑄、槽沉等多種成型和加工方法制成各種形狀和大小的制品。玻璃作為現(xiàn)代設(shè)計(jì)中一大媒介材料，已經(jīng)成為人們現(xiàn)代生活、生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中不可缺少的重要材料。此外，從環(huán)境保護(hù)的角度看，玻璃作為“綠色”材料，將是21世紀(jì)普遍看好的材料。

玻璃的成型是將熔融的玻璃液加工成具有一定形狀和尺寸的玻璃制品的工藝過(guò)程。其成型方法有：(1)壓制成型(2)吹制成型(3)拉制成型(4)壓延成型3.材料的情感體驗(yàn)與形態(tài)（1）材料本身沒有情感，它的情感來(lái)自人們對(duì)