地域文化元素在現代有軌電車造型設計中的應用研究

趙秦琨 許永生

關鍵詞：地域文化元素;特征線;有軌電車;造型設計

有軌電車作為一種城市公共交通工具，具有方便快捷、節能環保的特點。在國內上海、天津、大連、武漢等多個城市都開設了有軌電車的線路，有軌電車已經成為了一種非常重要的城市交通工具。許多城市有軌電車往往用于旅游觀光路線，向來自各地的乘客展現一個城市的風貌。從有軌電車的發展歷史上可以看出，有軌電車的造型由早期的幾何機械型向如今的有機流線型轉換。從目前的有軌電車現狀來看，其造型多數無法體現出地方特色。在這樣的設計背景下，將地域文化元素應用于有軌電車造型設計中成為了一種趨勢。

1現代有軌電車與地域文化

1.1現代有軌電車概述

輕軌系統屬于一種中等運量的軌道運輸系統，采用鋼輪鋼軌式，標準軌距1435mm，基本寬度2600mm，按照影響造型設計的角度分類，可以將鋼軌式有軌電車分為單車型、浮車車型、鉸接型以及組合型。現代有軌電車屬于輕軌車輛的一種，在城市道路地面上有其專用軌道，我國現代有軌電車的各項性能參數類同大連DL6W型系列。將選取鉸接型鋼輪鋼軌式有軌電車進行研究。

根據我國《車輛設計參考手冊》可知，有軌電車造型設計不僅要達到實用和經濟的基本條件，還需要滿足美觀和創新的要求，因此有軌電車的造型設計研究必不可少。在設計上應當注重有軌電車的外觀與城市環境的協調，運用合理的造型設計方法，設計出美觀且具有特色的現代有軌電車造型。

1.2地域文化與有軌電車造型設計的關系

地域文化是指在一定的區域范圍內，經過長期發展積累后所形成的物質財富和精神財富的總和。地域文化元素是能夠體現地域文化的典型代表元素，有著獨特的文化象征意義。有軌電車的審美評價主要體現在三個層次：形式美、技術美、意向美。有軌電車造型設計中蘊合獨特的地域文化則是其意向美的體現。地域文化元素是該地區文化的典型代表符號，將其應用于現代有軌電車造型設計中，設計出的有軌電車具有該地區獨特的文化象征意義和價值，從而使大眾產生情感上的認同與共鳴。不僅如此，具有地域文化特色的軌道交通作為城市的名片，向大眾傳播著本地的文化，將其滲透在人們的生活方式、精神觀念等各個方面，進而引起人們對于文化的重視，提升城市文化自信。

2地域文化元素在有軌電車造型設計應用流程分析

通過對文獻的整理，歸納出地域文化元素在有軌電車造型設計中的應用方法。設計流程主要包含三部分：地域文化元素的選擇、地域文化元素特征的提取、地域文化特征元素與有軌電車造型元素的融合。其中地域文化元素特征的提取為研究的重點。有軌電車造型設計流程圖如圖1所示。

2.1文化元素的選擇

地域文化元素按照存在形式可以分為兩類：物質和非物質。物質文化元素可以分為自然物文化元素（動植物、山水風光等）和人造物文化元素（建筑古跡、生活用具、設施等）;非物質文化元素可以分為行為文化元素（語言文字、民風民俗、傳統藝術、生產方式等）和心態文化元素（名族精神、名族信仰、故事傳說、精神品格等）。在有軌電車造型設計中選擇的地域文化元素主要是物質文化元素。地域文化元素的分類如圖2所示。

通過對有軌電車的設計實例以及相關文獻的整理，總結出文化元素選擇時遵循的三條規律：

1）元素具有獨特性，即優先選擇可以代表地域文化的典型元素。

2）元素具有統一性，為了保證有軌電車造型的統一性，元素的數量不宜超過兩種，避免元素之間的沖突。

3）元素具有易識別性，即文化元素的特征最好比較突出，便于元素提取和識別。地域文化元素是可以體現該地域文化特征的事物。

2.2文化元素特征的提取

特征線提取法是廣泛應用于汽車造型設計的一種方法，即通過提取形體的特征線來描述形體的特征。趙江洪等對特征線的定義是：“最小的代價包括最多的信息”。特征線可以簡單高效地描述出物體的形態特征，這種方法對于有軌電車的造型設計同樣具有借鑒意義。本文將其應用于地域文化特征元素提取過程中，用特征線來描述地域文化元素的特征。文化元素造型特征中包含三種設計要素（點元素、線元素、面元素）中，點元素是具有聚焦作用的重要造型元素，但它是一個相對較小的造型元素，傳遞的信息內容也不夠全面。面元素雖然可以豐富地表達造型特征，但它通常涉及到三維空間，分析起來過于復雜。相比之下，線元素既沒有點元素的局限又可以像面元素一樣完整地傳達造型特征，因此對于線元素特征的研究是形態特征提取的重點。當選取的文化元素結構較為復雜時應重點關注能體現其特征的主要結構。在進行特征提取時通過對相關文獻以及實際設計案例的整理，在對地域文化元素進行特征線提取過程中，可以有以下幾種方式：

2.2.1刪減與合并

這是在提取元素特征線時比較常用的方法，將無關或次要的造型結構特征進行刪減，將相關或相近的造型結構特征進行合并。在地域文化元素的諸多結構特征中，包含著主要結構特征以及次要結構特征，對于事物的認知主要是通過對主要結構特征的認知，因此在進行地域文化元素特征提取時同樣應該優先考慮其主要結構特征。

2.2.2幾何化

在進行元素特征提取時，需要將文化元素中有機的曲線元素轉化為規則的幾何特征線。文化元素的形態往往是有機的曲線形，并且結構復雜，直接描摹其中的線元素得到的通常是難以識別的模糊線條，因此需要對其進行幾何化處理使其變得規則而易識別。

2.2.3補足

在進行元素特征提取時，需要將地域文化元素特征中不完整的線元素進行補足。根據格式塔理論中的閉合律，即人們對看不完全的圖形進行完型式的行為，可知在觀察物體特征時人眼會自覺地將兩個相關的元素進行連結，通過補足的方式提取特征線，對特征的把握會更加的全面完整。

2.3文化元素特征與有軌電車外形的融合

有軌電車的車體總共有三部分：頭型、車身與涂裝。其中頭型的設計整體性比較強，為設計的重點。車身與涂裝中蘊合了很多設計細節，與頭型相互呼應，構成有軌電車造型的整體。有軌電車的造型元素分為點，線，面三個層次。點是一個相對的概念，點是與其它對比物相比可以忽略的形。點元素具有聚焦的作用，有軌電車的車燈就屬于點元素，在有軌電車的面部造型中起到了畫龍點睛的作用。有軌電車的線元素不僅指的是輪廓線以及分型線，還包括因為曲面轉折形成的視覺上的線。有軌電車上的面元素是指具有特定形狀但不同于點的造型元素，具體體現為有軌電車的面罩、車鉤罩、前窗、側窗等。有軌電車車體基本構成元素如圖3所示。

提取出的文化元素特征與有軌電車造型的三種要素進行融合時應優先考慮線元素，將文化元素的特征線與有軌電車造型要素中的線元素進行融合。文化元素的特征線在與有軌電車線元素進行融合時可采用刪減、合并、夸張、排列組合等方式。得到多個方案后，再從中篩選出最優方案。

3地域文化元素在有軌電車造型設計中的應用實欏Ⅱ分析

西安是十二朝古都，有著非常深厚的文化積淀。如今西安作為旅游城市每年都吸引了許多全球各地的游客，有軌電車作為城市交通工具，猶如一張靚麗的城市名片向世界各地的人們展現了西安的城市風貌。在這樣的背景下，將地域文化元素融入西安有軌電車的造型設計中，通過有軌電車的造型體現出西安獨特的地域文化，顯得十分必要。按照有軌電車的設計流程，西安的有軌電車設計主要有以下個步驟：西安文化元素的選擇、西安文化元素的提取、西安文化元素與有軌電車造型的融合。

3.1西安地域文化元素的選擇

按照的地域文化元素的分類方法，最后從眾多文化元素中篩選出兵馬俑元素作為西安有軌電車造型的文化仿生對象。兵馬俑元素屬于物質類中的人造物文化元素，是西安的歷史古跡。兵馬俑的造型整體性強容易識別，并且兵馬俑元素也是西安秦文化的典型代表元素。根據文化元素選取的三個原則——獨特性、易識別性、統一性，選取兵馬俑元素較為合適。

3.2西安文化元素的提取

運用特征線提取法對兵馬俑元素進行特征線提取。由于兵馬俑元素涉及多個結構，在進行提取前需要對其造型有一個整體的觀察，重點關注其造型中的線元素特征。選取了大量的兵馬俑造型的圖片，并將其進行了灰度處理，如圖4所示。

通過觀察發現兵馬俑頭部的造型具有相對顯著的特征，是特征提取的重點部分。通過對大量兵馬俑的造型的觀察，發現不同兵馬俑向兩邊分開的頭發以及其下垂的嘴角和胡須具有相似的特點，可以用來表達兵馬俑的造型特征，因此特征線應重點針對兵馬俑的頭發以嘴唇胡須這些部位。兵馬俑元素的特征線提取如圖5所示。將面部線條A1運用刪減的方式得到特征線a1、a2，將B1、B2合并得到特征線b1。

3.3西安文化元素與有軌電車造型的融合

融合的重點在于有軌電車的頭型設計。在頭型設計過程中，首先將提取出三根主要特征線a1、a2、b1，運用合并、刪減、夸張、組合等方式將其與有軌電車的造型元素進行融合。文化元素特征線與有軌電車造型融合過程如圖6所示。為了使得設計出的造型更加符合設計規范，首先選取廣州有軌電車的正視圖進行了灰度處理，將其作為有軌電車的外輪廓背景圖。然后將特征線通過合并、刪減、夸張等方式變型后進行排列組合推敲出多個設計方案，最后從多個方案中篩選出最佳方案。

將兵馬俑頭部的特征與有軌電車頭型的造型融合后，確定了有軌電車頭型部分的造型。在車體設計部分，對兵馬俑鎧甲的特征進行了提取，融入有軌電車的細節設計中。西安有軌電車造型設計最終效果圖及細節圖如圖7所示。

4結語

通過對相關文獻以及城市有軌電車設計案例的搜集與整理，歸納出了地域文化元素應用于現代有軌電車造型設計的方法。將該方法應用于西安有軌電車的造型設計實例中，設計出了能夠體現西安地域文化的有軌電車設計，證明了該設計方法的可行性。將地域文化元素應用于有軌電車的造型設計中，可以有效解決有軌電車造型缺乏地域特色的問題，也為軌道交通的造型設計提供了更多思路。