低地板有軌電車造型要素認知層級研究

(中南大學 湖南 長沙 410083)

引言

目前，我國已有了總長度已經超過了6000km的有軌電車建設規劃，在2020年以前的總建設長度超過2600km。根據國家“十二五”規劃，“綠色出行”已經成為了城市交通發展的新命題，低地板有軌電車作為清潔能源的代表，其載量大，造價低，舒適性高等特點受到了各個城市的青睞，可見，低地板有軌電車將在未來的城市交通系統中扮演重要的角色。同時，也對低地板有軌電車的造型設計提出了更高的要求。

現今世界上制造現代有軌電車的制造廠家主要有法國阿爾斯通(Alstom)、德國西門子(Siemens)、加拿大龐巴迪(Bombardier)等公司。從各品牌的產品造型設計可以發現，在30多年的發展歷程中，低地板有軌電車造型設計越來越符合人的認知審美。從傳統的工程機械技術決定造型設計轉變為當今的設計主導工程技術，從單調的配色和平直的線型風格到現在多樣化曲面演變，從冰冷的與人、物與物的之間的關系發展到現在以情感要素為主導的交互關系?，F代有軌電車造型特征線逐漸從剛硬的直線發展為多變的曲線，從簡單的方形到多種幾何造型的組合，從冰冷的造型進化為具有感性意象的形態，是一個從理性認知到感性理性認知兼備的變化。

一、低地板有軌電車造型要素

低地板有軌電車是一個大型的城市公共交通工具，在城市公共交通系統中起著重要的作用，其功能結構和其它軌道交通產品相同，列車兩端的車頭車尾(1)，加上車廂的單元結構(2)。(如圖1)

圖1 低地板有軌電車分區示意圖

從圖1分析可知，在低地板有軌電車造型方面，是由車頭設計(車頭車尾相同)和車廂設計組成，而造型設計重點集中在車頭處，車廂設計相對單一。因此在低地板有軌電車造型設計中，我們可以把設計范圍簡化到紅色方框區域(如圖2)。

圖2 低地板有軌電車造型研究區間示意圖

為了更加直接分析低地板有軌電車造型要素，筆者從互聯網上找到低地板有軌電車的扁平化圖片，能幫助我們更好的理解和提取低地板有軌電車造型要素。(如圖3)，圖中所示低地板有軌電車中，除去轉向架等功能元件，給人第一視覺印象是外輪廓，其次我們會觀察到車身上很引人注目的幾條特征線，將單一的形面變得豐富有趣，最后是車身的平面圖形的分割,圖形分割基于列車本身的功能需求，例如車門，車窗等，豐富的圖形分割讓整車設計更加豐富。

圖3

二、低地板有軌電車造型認知要素

低地板有軌電車造型認知要素是指基于認知屬性和審美屬性的造型整體形態的構成要素。克魯普認為產品中的包含外在形態，構成組織和物理特性三類基本認知屬性?；谶@一基本造型認知理論，以低地板有軌電車造型為認知主體，可以分解為三個層次對其進行認知，第一，類型特征；第二，型面特征，第三，圖形特征，首先是類型的認知，涉及造型的基本審美屬性——體量(Volume)，其次，是形面(surface)和圖形(graphic)的認知，即體量關系、形面線關系和圖形關系三個層面分析低地板有軌電車造型。

(一)體量

數學上對空間位置和體積的定義是體量的概念來源，即一個平面朝著一個方向運動形成的長寬高體積。在造型審美上，體量不僅反映物體體積、尺寸、大小的物理特征，更重要的是包含了比例關系、姿態等的審美認知。低地板有軌電車造型的體量認知要素主要包括：比例、姿態和空間。低地板有軌電車造型的審美比例關系是低地板有軌電車造型中局部于局部或局部與整體之間的關系，涉及對稱、寬窄、厚薄等等一系列視覺感知。作為車身整體造型特征的基礎，比例也是造型中幾何美學和形式美學的體現。(如圖4)圖中所示,①②③中都是低地板有軌電車產品，但是三個產品擁有不同的姿態和比例，以此來區別它們體量上的不同。

圖4體量示意圖

(二)形面

相對于體量的認知抽象性，低地板有軌電車造型的形面特征則是可以通過視覺或觸覺感受到的造型物理實體。低地板有軌電車造型的形面特征表現為低地板有軌電車的基本造型語言和造型手法，是低地板有軌電車造型的形面風格信息和與造型相關的結構工藝信息的集合。形面特征主要分解為，低地板有軌電車造型的特征線和形面(自由曲面)，特征線是形面的構成基礎，可以作為標志性的、區別性的、可辨識的顯著形態特點，低地板有軌電車造型形面主要受到材料和成型技術、自身車身結構和工藝制約，其形面風格演變也反映了人對造型設計認知的發展。低地板有軌電車造型的造型語言是特征線和形面，而特征線和形面的處理是造型手法。雖然和汽車類似，低地板有軌電車同樣是在天光環境下使用的交通工具，但是由于它體型較大，在車身材質處理上往往會使用發射率較低的工藝處理手法，從而在視覺效果上降低了形面的表達。如圖5所示，經過特殊處理后，形面轉折形成的光影更加明顯，形面的變化給造型帶來了更豐富的視覺體驗，在圖5中，此處的形面轉折變化讓整個造型變得更加有力和壯實。因此，在設計意圖和認知解釋上，形面的觸覺反饋和光影關系同樣具有相當的專業性和抽象性。

圖5 形面示意圖

(三)圖形

在認知心理學中，圖形(graphic)的概念就是“圖”，“圖”與“底”形成一個完整認知形象的理論概念。金(King)等指出設計的視覺認知核心是完整圖形，即人對總體的形象認知不僅僅是部分的簡單總和，而是將部分作為完整的形體獲得知覺圖像，這個過程中“最好、最簡單和最穩定”的特征部分會被知覺為一個目標，形成“圖形”凸顯于其他特征組成的“底圖”之上。在低地板有軌電車造型設計中，車身圖形的設計大部分為了滿足基本功能的需求(車窗、車門、車燈)，然后通過組合形成不同認知的造型。因低地板有軌電車的頭車和尾車是同一種車型，所以將低地板有軌電車的圖形組分為車身圖形組和前臉圖形組。如圖6。

圖6 圖形示意圖

三、低地板有軌電車造型認知層級

低地板有軌電車造型認知體系中的第一層級，也就是體量要素，通過車身輪廓線去呈現列車的姿態，對于車身輪廓線，在低地板有軌電車造型認知中具有抽象性。形面要素在低地板有軌電車造型認知中的第二層級，具有一定的直觀性和一定的抽象性，單一的形面在特征線的分割下使曲面變的更加豐富。圖形要素在造型中以側面圖形和前臉圖形來呈現，在低地板有軌電車的造型認知中的第三層級，具有很強的直觀性。

圖7 低地板有軌電車造型認知要素層級圖

總結

低地板有軌電車有著節能、低躁、無污染等多方面優點，必將在城市軌道交通中占舉足輕重的位置。本文通過對低地板有軌電車造型分析，總結整理了在產品造型設計中各認知要素的及其各要素之間的認知關系，以期在將來對低地板有軌電車造型設計中提供設計方法上的參考。當然除了低地板有軌電車外觀造型的認知外，技術和功能仍是其發展過程中不可忽視的方面。只有當技術與外觀造型并駕齊驅時，我國在日益激烈的國際市場競爭中才會有立于不敗之地的競爭力。