視覺原理在城市橋梁方案設計中的運用

強瑋怡

摘要：橋梁不僅是城市中重要的基礎設施，也是城市視覺形象的一部分。城市橋梁須兼顧功能性和美觀，并融入城市特有人文元素形成具有視覺識別性的橋梁外觀。本文將基于視覺原理、視覺心理學等理論，研究橋梁的空間形態、比例、細節設計要點，概括出城市橋梁外觀設計的創新方法。運用藝術設計手法優化橋梁外觀造型，使橋梁能基于受力合理基礎上實現外觀和諧與優美。

Abstract： Bridges are not only an important infrastructure in the city， but also part of the city's visual image. Urban bridges must take into account both functionality and aesthetics， and incorporate urban special humanities to form a visually recognizable bridge appearance. Based on the theories of visual principles and visual psychology， this article will study the key points of the spatial form， proportion， and detail design of bridges， and summarize innovative approaches to the design of urban bridges. The artistic design technique is used to optimize the appearance of the bridge， so that the bridge can achieve a harmonious and beautiful appearance based on reasonable forces.

關鍵詞：視覺原理;橋梁美學;設計方法

Key words： visual principle;bridge aesthetics;design method

中圖分類號：[TU997]? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）05-0252-03

0? 引言

橋梁作為城市重要的基礎設施，具有跨越障礙物的通行功能，與隧道不同橋梁更具有視覺特性，是城市空間中可視的一部分，不同高度的橋梁不同程度參與到城市的天際線中，了解視覺原理和視覺心理現象是橋梁造型設計中重要的基礎條件。橋梁技術、結構受力、地理環境、經濟要素等等共同形成了橋梁設計的限制條件，限制條件直接影響、制約橋梁外觀的形成，橋梁外觀創作是以限制條件為前提的創作，好的橋梁是實現功能、受力合理、高效經濟性基礎上的視覺和諧。

人可通過視覺媒介來感知橋梁的形態、色彩、氣勢等等，橋梁宛如視覺畫面中的一個“點”，連接起橋梁兩岸形成視覺“線”，再與周邊環境建筑群構成城市視覺環境中的“面”，“點線面”共同形成人們對這座城市的印象、理解與感受。橋梁在環境空間中根據人不同觀看位置可以分為近觀、中觀、遠觀：

①近觀，包括橋面人行、非機動車行、車行等視角。身處于橋梁之上或橋下，以橋梁自身的空間結構與形式、肌理、材質、色彩、細節處理等作為視覺主體。

②中觀，以橋梁兩岸、附近周邊范圍內的可視區域。橋梁自身的整體形態、比例、體量、色彩等作為視覺主體。

③遠觀，橋梁成為符號化視覺元素融入城市環境中，橋梁的輪廓、整體比例、特征為視覺主體，橋梁與周邊環境中的建筑群形成整體的構圖關系。

橋梁外觀設計須兼顧所有觀看視角，綜合考慮橋梁與周邊環境關系、橋梁自身比例、橋梁細節處理，因此視覺原理在橋梁設計中的應用具有重要意義。

①視知覺與形態感知。

視知覺，即當眼睛作為主要認識事物的感覺器官，外界事物通過光的媒介傳遞到雙眼。人眼在構造上是普遍相似的，多數人對同一客觀事物視覺接收到的信息基本相似，如事物的形狀、位置、色彩、動靜、體積等，通過視知覺人們對外部事物有了基本的認識。

②視知覺的心理聯想。

人將客觀存在的外部事物通過眼睛形成視覺→記憶→判斷→聯想→再創造。除了對外部信息的接收，還會通過個體經驗與內部信息處理產生聯想。由于每個人不同的生活環境、經歷與文化背景，對同一客觀物體，不同人產生的聯想會有個體差異，因此須考慮特定環境區域中受眾群體的審美習慣差異，需要通過設計盡量引導人們產生具有共性的聯想。

現代主義風格的普及與城市化的擴張，呈現出千城一律的城市風貌。大眾化的風格使城市中的建筑與設施缺少了地域差異的人文情懷，城市形象識別性也降低了。我國幅員遼闊，從北到南、從東往西，跨越了不同的地理環境、人文環境，橋梁方案設計時須考慮橋梁所在城市的特質，融入結合當地特有的視覺元素與人文符號，讓橋梁的外觀可以與整個城市的氣質相符合。

1? 橋梁與背景環境的視覺關系

橋梁具有開放性的空間，與周邊環境產生直接關聯。因此，橋梁整體形態的輪廓與周邊建筑群須達成視覺和諧，橋梁自身比例也要達到視覺上的和諧。

遠觀橋梁時，橋梁自身的三維空間感會減弱，呈現出更加二維的視覺畫面，此時橋梁的高度、比例、形態為主要的視覺要素。將視覺平面中的要素進一步拆解，可以拆解為點、線、面。

功能需求決定橋梁形式，在滿足限制條件基礎上，橋梁形態設計與高度設定可運用視覺構圖原理。整體考慮橋梁與周邊環境的構圖比例關系，運用視覺構圖法則、黃金分割法等將畫面中的多種視覺要素在不同平面體系中構建出合理的視覺關系。

橋梁與兩岸環境的視覺連接須達到平衡與和諧，橋梁不僅在功能上連通兩岸，也銜接著兩岸的視覺關系，橋梁整體輪廓線型要與周邊建筑群視覺上保持連貫性和整體性。可通過視覺補充的方法來進行方案的設計，整體的視覺連接形式可決定橋梁高度與形態，主要連接形式有：弱化映襯、平緩過渡、強調突出（圖1）。

遠觀的橋梁已濃縮成城市空間中的一個視覺符號，具有標志的特性，可借鑒品牌標志logo設計方法（圖2），以黃金分割為比例基礎，將橋梁主體結構所有線條（如橋塔、主拱等構件）都按黃金分割比來排布從而整體能到達視覺上的和諧。

2? 橋梁內部空間——視知覺與結構空間

中觀橋梁，以橋梁自身的整體形態、比例、結構空間為視覺主體。

格式塔心理學對形態構成進行了研究，“格式塔”源于德語Gestalt，英譯有“形式”（form）與“形態”（shape）的含義。“形式”偏重空間結構，“形態”偏重排列關系。格式塔心理學認為：任何“形”都是由知覺進行了積極的組織或構筑所產生的結果，而非客觀事物本身所具有的。美國格式塔心理學家阿恩海姆認為：“任何線條都可表現，如上升、下降、強調、平靜、雜亂……”。橋梁形態可以概括成“線”，不同形式的“線”會帶給人不同的語義和感受。如斜線具有動勢、水平表現平靜、垂直表現莊重等等，可運用視覺心理原理賦予橋梁不同的形態語義、氣質、氣勢和象征含義。

2.1 形態與空間——構成

視知覺范圍內的橋梁空間不僅包含實體形態，同時包含實體形態之間構成的非實體空間，像中國畫中的留白，空白也是認識事物的一部分，非實體空間可使人產生更廣闊的思維與聯想。橋梁構件與構件間形成的“留白”空間共同構成了橋梁空間，通過形態構成虛實結合可創造空間、推斷空間、想象空間，感受空間。主體結構的設計方法可運用現代藝術設計造型概念三大構成，即平面構成、色彩構成、立體構成。

通過對橋梁實體結構的設計可創造出不同類型的空間，單一或聯動、封閉或開放空間等，空間也可通過設計產生流動，如單向流動、雙向流動與多向流動。橋梁自身有不同的功能區：車行、人行、非機動車行。人行也可以區分出不同的功能：慢行、休憩、觀景……通過空間構成設計整合不同的功能區之間的關系，解決更多的功能需求，使橋梁能有豐富的空間層次，同時也能給人與車更好的心理體驗。

2.2 形態與意象——抽象

橋梁作為人工設計的產物，受力結構與功能決定了大致的橋梁形態，外觀設計須緊密結合結構受力，要將受力的結構“線”通過外觀設計將故事性的美學概念濃縮其中，賦予結構形態語義讓人產生積極聯想。

從古至今設計風格與時代變革同步革新，設計大致從繁復走向精簡，“精煉”即減少了視覺信息輸入，但能使視覺信息更快更精準的傳達。在當下如果再設計一個歐式古典或中國古建風格的橋梁已無法再適應時代進步的速度，精煉的設計更符合信息化時代的審美偏好。可以在品牌標志設計中看到（圖3），也可以從產品設計更新中看到（圖4），運用精簡的設計法則實現品牌與產品的更新進步。可將精煉的設計方法應用到橋梁設計中，設計出具有前瞻性的橋梁外觀。

抽象是精簡設計的主要方法之一，對自然存在的具象物體提煉出其本質屬性，形成結構簡單、形態明確、特點突出的新形態，這個過程實現了精簡。通過抽象保留了原具象形態的特征與語義，減少視覺信息的輸入讓人便于記憶，外觀更具更識別性。自然是無窮的靈感來源，通過抽象的方法師法自然，能將人工設計的橋梁賦予自然的語義從自然環境中生長而出，與環境相融合。

3? 橋梁細節設計

自然界生命體中的物體形態都有一個相互關聯的核，所有元素圍繞這個核。橋梁外觀設計亦是如此，抽象出一個基礎單元，所有形態的變化都圍繞這個核心進行環環相扣。以基礎單元為核心可以設計出多種規律使單元有多樣變化，所有形態構件都源于基礎的核，從而使橋梁整體形態與細節構件能達成視覺的統一、和諧與完整。

計算機技術的發展，參數化設計的應用、施工技術的革新以及加工工藝的信息化革命，可以給橋梁外觀設計帶來更廣闊的創新活力，非線性設計與有機形態可在橋梁外觀中應用。

4? 小結

橋梁外觀的創作應當符合時代更新的規律，凱文·林奇在《城市意象》一書中提到：“城市設計是一種時間的藝術。”審美的規律源于視覺，但超越視覺。審美的基礎是客觀形態，但超越客觀形態。外觀設計不僅賦予橋梁外觀形態，還要引導人們產生美好的聯想，閱讀到設計所要傳遞的故事性概念。

一座美的橋梁，不僅有和諧的視覺感受，也能帶給人良好積極的情感體驗，能讓人們對一座城市有美好的印象。

參考文獻：

[1]蔣躍.繪畫構圖與形式[M].北京：人民美術出版社，2015.

[2]邱松.造型設計基礎[M].北京：清華大學出版社，2005.

[3]朱鐘炎，章丹音.上海：上海錦繡文章出版社，2011.

[4]凱文·林奇.城市意象[M].北京：華夏出版社，2001.

[5]柳冠中.設計方法論[M].北京：高等教育出版社，2011.