基于形狀文法的養生文化產品設計研究

王偉偉 劉允之

關鍵詞：形狀文法;養生文化產品;產品設計;傳統文化

1研究現狀分析

關于在設計中體現傳統文化，目前的研究大多集中在文創設計、文化因子提取及應用、用戶需求等方面。在文創產品設計方面，一方面將基因工程原理引入設計過程，可有效提升產品設計方案的質量;另一方面通過提取傳統文化因子，將傳統文化與創意設計的融合，使設計體現文化內涵，同時為了滿足用戶對于產品文化內涵的心理訴求，使用形狀文法推理生成既具有原始產品形態特征又符合現代審美的新方案，并運用多屬性下的目標優化感性評價方法，可探究用戶喜好和心理需求方面的感性評價。中國傳統養生文化與產品設計有十分密切的關聯，從人、產品與傳統養生文化的關系出發，可發現養生文化在產品設計中具有不可忽視的作用，首先針對養生文化的發展現狀，明確了不足和局限性，并從智能產品發展現狀入手，對市場上已有產品進行梳理并發現設計空缺，從而為創新設計尋找突破口。但目前研究對于傳統文化與現代產品的融合設計并未產生成熟的系統理論及實踐方法，因此，本文以傳統文化中的養生文化為例，通過設計變形，并結合現代智能產品進行設計應用，初步探究如何將傳統文化融入現代智能產品設計，彰顯傳統文化魅力。

2形狀文法與養生文化產品設計概述

2.1形狀文法概述

形狀文法（shape Grammar，SG），是美國設計學家GeorgeStiny等人基于符號語言理論的研究上，向品牌識別與產品設計領域擴展的一種以形狀運算為主的設計方法。形狀文法能夠使產品按照一定的規則演變成新的造型，同時能保持品牌的延續性，因此，該方法也能運用到產品造型新方案生成中。根據George Stiny對形狀文法的定義，形狀文法可以表示為SG=（s，L，R，I），其中為形狀有限集合為S;標記有限集合為L;推演規則有限集合為R，初始形狀有限集合為I。

形狀文法的推演規則包括：（1）置換規則：提取其他產品的形態曲線置換初始形狀的形態曲線;（2）增刪規則：增加或刪除初始形狀中的形態曲線;（3）縮放規則：縮小或放大初始形狀中的形態曲線;（4）移動規則：通過坐標位置的變化改變初始形態曲線;（5）復制規則：對初始形狀中的形態曲線進行復制、移動的規則;（6）旋轉規則：將初始形狀中的形態曲線進行角度的旋轉;（7）錯切規則：在改變形態曲線坐標位置的同時，保留了初始形狀特征。

推演過程一般分為三個階段：第一階段為設計形態分析，一般原則為從目標產品的角度分析，通過問卷調查等方法，分析用戶需求，確定目標產品意向定位;第二階段為形狀文法的推演，抽取目標產品的形態要素，輸入形狀文法推演引擎中進行形狀推演，其中既包括同組產品形態的推演，也包括異族產品形態的推演;第三階段為方案的評價與篩選，形狀文法推演生成的方案數量較多，因此，首先由設計師進行初步篩選，再從美觀、文化、需求等方面進行設計評價，最終獲得最優方案。

2.2養生文化產品設計概述

“養生”一詞最早出現于《莊子-養生主》中，其“養”指調養、保養等意，“生”指生命、生存等意，“養生”則為通過調養生命已達健康之意。養生文化產品設計通過提升產品的養生意象氛圍，引導人們注重健康生活方式，進行相應養生活動，達到健康生活，保養身體的效果。以中國古典哲學思想為基礎，在產品設計方面體現“儒”“釋”“道”中以人為本，充分考慮人的因素的思想，關注人的身心健康和使用感受，注重產品使用過程中與人和環境的和諧共存，并讓用戶在使用過程中得到輕松、閑適的用戶體驗，如表1所示。

3基于形狀文法的養生文化產品設計原則

基于形狀文法，可以對現有的產品形態特征進行分析和總結，并且延續和深化原有特征，從而形成新的產品風格。同時，中國傳統養生文化對人們產生極大地影響，因此，在使用形狀文法進行養生文化產品設計時，應遵循養生文化產品設計的特殊原則，使產品能夠更好地體現養生文化特征。

3.1自然簡潔原則

中國傳統養生文化提倡自然健康的生活方式，因此養生文化產品在造型上應體現返璞歸真之感，無需過多復雜的裝飾，也避免夸張的造型;在色彩上應自然淡雅或保留材質原生色，避免過于強烈的視覺沖擊感。在使用形狀文法推演產品形態時，應遵循化繁為簡的自然簡潔原則，將繁雜的造型推演為簡潔且具有代表性的設計因子，繼而參與養生文化產品設計過程，既保留文化因子特性，又能良好地體現文化產品的設計風格，使養生文化產品能更容易地被消費者接受。

3.2意境體現原則

通過形狀文法推演設計養生文化因子，詮釋養生文化意境。將文化意境融入產品設計，文化產品設計中的意境美不僅是要求產品，它超越了形式以及使用功用的物質存在，通過形態傳達一定的意義，達到使用者在情感、聯想、物與人等多方面融為一體的目的。我國傳統養生文化有著深刻的隱喻，以及豐富的內涵，基于形狀文法把握意境體現原則，將養生文化因子導入現代產品設計，可從目標產品的功能、色彩、形態、材料、結構等方面考慮，作為形狀文法與產品設計的連接點，營造“情景交融”的產品意境之美。

3.3順應自然原則

中國自古以來便有“順應自然，天人合一”的思想理念，并經發展形成了中國獨有的哲學思想體系，構成了中華傳統文化的主體，在養生文化上更有其獨特的體現。在產品推演過程中，進行方案評價與篩選時，應將該原則體現到產品的生態性方面，不僅在材料的選擇上注重與養生文化特征相呼應，如根據具體產品需求，適當選擇木材、竹材等自然材料;在產品的加工工藝上，也應適當保留傳統工藝的特點，如雕刻、編織等中國傳統文化工藝。

4基于形狀文法的養生文化產品設計實踐分析

4.1目標產品分析

首先，明確目標產品的外形組成，對智能手表進行形態層次分析，總結出智能手表的造型要素主要包括：表殼、表鏡、表帶、表盤、指針、刻度、圈口、底蓋、表冠及表扣。由于表殼、表鏡主要起到保護作用，圈口、底蓋、表冠與內部結構有關，故分析時不予考慮。

其次，編寫并發放關于智能手表的造型要素對其意象認知影響的調查問卷，發放了調查問卷共200份，受訪人群為青年及中年上班族，最終得到有效問卷189份。結果表明，48.5%與52.3%的受訪者認為指針更能體現智能手表的主題性與文化性，其次為表帶。因此，本文主要分析指針形態的變形過程。

再次，由于人們對于養生的意識逐漸增強，且伴隨智能產品的高速發展，智能養生產品逐漸深入人們的日常生活，其中智能手表便快速進入健康監測領域，研究市面上現有部分智能手表，發現其中大部分產品具備健康數據監測、記錄等部分功能。

選擇智能手表作為體現養生文化的載體產品，一方面，時刻提醒人們注重養生文化，提升養生意識，擁有更加健康的生活方式;另一方面，通過傳統文化與現代智能產品的融合，實現功能與文化和審美的高度一致，推動智能文化產品設計的發展。

4.2產品與文化因子的形態分析

根據智能手表的意象調研結果，總結相關的智能手表同族產品與篩選后的養生文化因子，并提取適當的造型及元素用作形態推演，如表2所示。

4.3智能養生手表指針形態推演

對目標產品的初始形狀進行編碼，目標產品的形狀由曲線集合（A1A2、A2A3、A3A4、A4A5、A5A6、A6A1）構成。從表2的產品中選擇P2，文化因子中選擇Pd1，Pd4，Pd5，與目標產品形狀同時輸入形狀推演引擎，作為推演的初始形狀，推演過程如圖1所示。

其中r1表示置換操作，r2表示增刪操作，r3表示縮放操作，r5表示復制操作，r6表示旋轉操作，r8表示微調操作。

4.4智能養生手表方案確定

應用形狀文法推演所得的手表指針形態方案，數量較多，因此需要對所得初步方案進行客觀篩選，選取最優方案。首先從初步方案中篩選出4個方案，如圖2所示;并基于產品設計的五方面因素，包括：外觀、材質、色彩、界面及交互，以及根據體現養生文化的五項設計要素：經脈曲線、相關事物、色彩、語意詞匯及養生方式，對四種設計方案進行了設計評價。根據感性工學評價，采用五階語義差異法，將評價標準劃分為：（1）是否符合養生;（2）是否體現養生文化;（3）是否滿足用戶需求。評分標準為：非常不符合記為1;不合符記為2;比較符合記為3;符合記為4;非常符合記為5，并選擇20名設計師與用戶作為評價者進行評分。最終評價結果如表3所示，方案一綜合評價為4.58分，方案二綜合評價為4.66分，方案三綜合評價為4.47分，方案四綜合評價為4.71分。根據該結果，確認方案四更加具有創新性與可行性，如表3所示。

4.5智能養生手表方案呈現

智能養生手表整體造型上選用圓形表盤，意在體現圓融、融合之意，是古代文化與現代設計的融合。一方面在刻度的選擇上，子午流注時間可以更好地對應手表上的計時刻度，既是古今文化的結合，又更加容易被用戶所接受，并將能彰顯養生文化因子的八卦底紋、枝芽指針、竹節表帶等分別融入細節中，同時將養生方式中的穴位按摩融入竹節表帶設計中，即表帶內側對應穴位處有凸點，可以通過輕微震動達到部分按摩效果;另一方面添加天氣提示、健康管理等智能化設計，界面整體符合扁平化風格，運用傳統元素進行設計，表達健康舒適，清新自然的感覺，給予了智能手表獨特的風格體現;智能養生手表設計效果圖如圖3所示。

5結論

智能產品伴隨科技發展而出現，通過對智能產品的設計分析，并以傳統文化中的養生文化為例，將傳統文化與現代科技相融合，創造能夠彰顯中國傳統文化魅力的現代智能產品，在滿足用戶需求與審美的同時，也為從中國制造到中國創造開辟了新的設計方向，隨著具有中華文化特征的智能產品的出現，不僅提高了產品設計的新高度，也將中華文化進一步繼承與弘揚。