基于思維導圖與形態分析法相結合的臺燈設計研究

張雄凱，管倖生

（福建工程學院 設計學院，福州 350118）

一、前言

中國經濟的發展使中產階級人群不斷增加，消費市場迎來轉型升級。人們轉向追求更高的質量和審美要求，日常使用的臺燈也在不斷地進步變化。現代臺燈的設計除了使其具有良好的照明功能外，更注重臺燈外觀的時尚性、易操作性和審美性。在此背景下，國內市場需要更多符合中國美學的本土化原創設計，而設計方法可以作為設計師激發創意思維的有效工具。文章將思維導圖與形態分析法相結合，提出一個新的設計方法。以臺燈為個案，進行實例演練與剖析。

二、研究方法、目的與意義

（一）研究方法

1.思維導圖

思維導圖是利用人類大腦圖形文字的聯想能力，擴展對問題思考的維度。思維導圖總是從一個中心點開始擴展，每一個詞語或圖像本身都可以成為一個副中心或關聯，并以一個個分支鏈從中心輻射到外圍。以視圖的形式將分析思考的過程呈現出來，使人能清晰地發現事物之間的關系。

思維導圖作為一種不斷發展和改進的工具，有著廣泛的應用。一些學者將其應用于教學領域，構建知識網絡，提高學生的學習效率。例如，王翠萍等人探索了思維導圖在閱讀實踐活動中的應用。在企業產品開發領域，最典型的例子就是波音公司使用思維導圖來設計波音747飛機，大大提高了飛機的設計速度，降低了設計成本。文章利用思維導圖對臺燈的設計進行了發散性的思考。圍繞“臺燈設計”這一主題，進行相關因素的思考，并對設計因素進行視覺處理，為后期的形態分析提供參考依據。

2.形態分析法

形態分析法是將問題分解成幾個獨立的因素，找出每個獨立因素對應的所有可能的技術方法，然后利用表格將相關因素和方法進行排列組合，以得到問題的解決方案。在產品設計前，要對設計的產品進行功能分析，然后將整個功能分解為若干個不同的子功能，即能夠實現產品整體功能的各種產品特性。將子功能設為縱坐標，與各子功能相關的解決方案列在對應的橫坐標上，繪制成形態矩陣，將矩陣中各子功能對應的解決方案強行組合，得到大量的設計方案。最后，進行評估思考后篩選出最合適的方案。

曾有設計人員將其運用在折疊壺的研究設計中，把傳統水壺進行要素解構，之后重新組合，設計出一款多功能環保型折疊壺。同樣，此方法被設計師運用在拉鏈頭的設計中，也設計出符合需求的拉鏈頭產品。形態分析法通過強行組合的方式突破思維局限，得出一些反直覺的解決方案組合。這種方法同樣適用于臺燈的設計過程，結合之前的思維導圖，可以達到更好的效果。

>圖1 臺燈外觀思維導圖

>圖2 臺燈主要類型導圖

>圖3 燈罩思維導圖

>圖4 支架的思維導圖

>圖5 底座的思維導圖

>圖6 開關的思維導圖

（二）研究目的與意義

文章將思維導圖與形態分析法相結合，為設計師提供臺燈設計的新思路。這種新的設計理念將傳統的線性思維轉化為發散思維，能夠突破自身思維的局限，產生意想不到的設計方案。同時，這種設計方法不僅可以應用到個人獨立設計工作中，還可以在設計團隊中搭建設計思維交流平臺，充分發揮團隊的智慧，達成更好的設計效果。

三、思維導圖與形態分析法結合運用于臺燈設計

（一）臺燈設計的思維導圖

思維導圖可以啟發設計師找到設計問題的相關因數，并找出各因數之間的關系。在設計的前期，文章運用思維導圖對臺燈的設計問題進行分析，圍繞著“臺燈設計”的中心主題展開，將相關因素和思維進行可視化表達，使問題的分析更加清晰。臺燈設計主題的相關因素包括類型、結構、形狀、材料和設計風格五個主要因素，而在這些主要因素中再細化延伸出若干子因素，并添加相關圖片，建構完整的臺燈設計思維導圖。（圖1）

1.臺燈類型

現代臺燈種類繁多，形狀也在不斷地變化和更新。然而，臺燈的主要類型分為三大類：閱讀臺燈、裝飾臺燈和特殊工作類臺燈。類型思維導圖如圖2所示。

閱讀臺燈的主要使用場景是在辦公和學習環境中，對照明效果要求較高。此類臺燈設計方向以功能性為主，裝飾作用為輔。裝飾臺燈主要使用場景是在室內休閑區域。與閱讀臺燈的功能相反，它“以裝飾為主”，造型更具藝術性。特殊工作類臺燈主要用于特定工作情況下的工作臺燈，如車間工作臺燈、專業繪圖臺燈、礦山工作臺燈等。該特殊工作類臺燈以功能為導向，能滿足特殊環境的要求。

2.臺燈結構

雖然燈具的外形不斷更新和變化，但燈具的主要部件基本不變，主要是燈罩、支架、底座和開關四個基本結構要素。

大多數臺燈具有燈罩，可以從光源處聚集光線并反射到不同的范圍，并具備防止眩光的作用。燈罩的材料必須耐高溫，其形狀和顏色可以多種多樣。根據不同的使用場合和功能作用，燈罩形狀的思維導圖如圖3所示。

支架具有支撐臺燈重量的作用，以及調節照明角度和高度，并避免臺燈電線裸露在外。支架主要類型分為：金屬軟管、塑料軟管、折疊桿、直桿。支架的思維導圖如圖4。

臺燈底座不僅能使臺燈保持穩定，還能作為安放電源與電源線的部件。底座的思維導圖如圖5。

開關是接通電源和臺燈的重要部件，通過控制開關可以調節電路中電阻的大小，從而調整照明亮度。在臺燈中，開關主要分為四種類型：感應式、按鈕式、旋鈕式和拉線式。臺燈開關的思維導圖如圖6所示。

3.臺燈造型

臺燈的造型形狀可以分為直線形、曲線形和不規則形，它們通過不同的線性表達不同的視覺感受。臺燈形狀思維導圖如圖7所示。

4.臺燈材料

由于材料技術的發展，越來越多的材料應用于臺燈的設計中，不僅僅限于單一材料的應用上，往往不同的材料在臺燈的不同結構部位中運用。臺燈的使用材料主要包括金屬、塑料、織物、玻璃、木材等。材料的思維導圖如圖8所示。

5.臺燈風格

不同地區或文化的臺燈設計風格隨著時代變化，呈現出多樣化風格。古典歐式風格的浪漫奢華，現代簡歐風格的簡約高雅，中式風格展現中國傳統元素的儒雅，現代主義造型風格提倡形式追隨功能，后現代風格夸張變形，仿生風格模仿自然生物，自然造型風格突出了自然材料的美學，這些風格使臺燈更多樣化。設計風格的思維導圖如圖9所示。

6.小結

通過繪制臺燈設計的思維導圖，將各屬性之間的層級關系用圖文結合形式表現出來，把問題視覺化和結構化，使得本研究對臺燈的類型、結構、形態、使用材料和設計風格具有一定的了解，梳理出設計的思路，提高設計思維的效率，并清晰羅列出臺燈設計的相關要素。同時，思維導圖在設計前期的運用，為后期形態分析法中的主題確定與要素提取，提供有力參考。

（二）形態分析法運用

在前期思維導圖分析梳理的相關要素的基礎上，采用形態分析法對臺燈設計進行系統的方案構思。現將形態分析法的操作過程分為確定臺燈設計方向、分析臺燈相關要素、形態分析、繪制形態表和方案篩選。

1.根據前期思維導圖梳理的五大要素，確定臺燈設計方向為現代主義風格的辦公閱讀類臺燈，其材料主要采用金屬與塑料。

2.在思維導圖中可知構成臺燈外形的兩大要素是結構與造型，其中結構要素可細分為燈罩、支架、底座和開關。因此，本研究的基本要素有五個，即燈罩、支架、底座、開關和造型。

3.列出五個基本要素的全部可能形態，通過思維導圖可以知道，燈罩有8種可能的形態，支架有4種可能的形態，底座有5種可能的形態，開關有4種可能的形態，造型有3種可能的形態。

>圖7 臺燈造型思維導圖

>圖8 材料的思維導圖

>圖9 設計風格的思維導圖

>圖10 臺燈模型

4.繪制出形態分析表，并把以上的分析結果，根據表中的順序填入相應位置。用i表示基本要素，用j表示各要素的相應形態，通過Aij表示每個基本要素的具體形態。形態分析見表1。

>表1 形態分析表

5.根據臺燈設計的功能結構要求，將各種要素對應的不同形態進行排列組合成若干種方案，臺燈的設計方案總數為N=8×4×4×4×3=1536種。

6.根據之前確定的設計方向——現代主義風格的辦公閱讀類臺燈，對各要素的形態進行優選。首先，因為臺燈的使用環境是在辦公區，臺燈的照明需相對集中在一定范圍，既可以為自身工作提供光亮同時又不影響他人，所以在燈罩上選用A15喇叭形方案。其次，在辦公閱讀中為方便調節燈光照射范圍與角度，為工作區提供最佳的照明效果，在支架設計上采用A23折疊桿形態方案。然后，由于辦公桌的使用面積有限，在底座上采用A31夾子底座形態方案，既可以在桌面空間多余時放置在桌面上，也可在桌面擁擠時夾在桌邊緣。接著，考慮到辦工時頻繁使用臺燈的開關，所以為了提高開關使用壽命，并且給使用者一種較好的手感體驗，臺燈的開關采用A41感應式方案設計。最后，辦公區工作環境較為嚴肅，為與周圍環境相和諧，臺燈造型上采用A51直線型形態方案。按照該方案設計的臺燈模型如圖10所示。

通過形態分析法排列組合各要素，從各種獨立要素中可以清晰組合出符合需求的設計方案，并進一步篩選，為臺燈的設計提供更加豐富的設計思路。

四、總結

本研究將前期思維導圖與后期形態分析法結合運用于臺燈設計，將兩者優勢互補。相對于單獨使用思維導圖來說，加入形態分析法將發散的思維收斂整理，使問題的解決更加有方向性。同樣，若單一使用形態分析法則無法使設計思維足夠發散，相關因素的提取也將產生局限性。對于從事臺燈設計的相關人員而言，在面對市場上日益繁多的臺燈設計時，可以通過科學合理的設計方法來激發自身創造力，而思維導圖與形態分析的結合，在突破自身設計思維障礙的同時，也減少了與他人設計的重復性。這種新的設計方法，不僅僅可以用于臺燈設計，還可以延伸運用于其他產品設計，同樣可以起到類似效果。