基于打散重構的陶瓷產品自設計研究

崔國鵬 桑 振* 段旭芳 李 碩 穆子童

（陜西科技大學設計與藝術學院，陜西 西安710021）

五千年悠久歷史孕育了中華民族源遠流長的燦爛文化，陶瓷作為中華民族的偉大發明之一，它不僅是中國傳統的民族產品，更是中國對世界文明的偉大貢獻。打散重構是一種造型創新設計理念，其原理核心是把產品造型看成一個由零部件組成的復雜系統，將復雜系統進行形態分解，產生各個子形態元素，然后將子形態元素根據美的法則以及造型的需要進行重新組合，以達到創新的目的[1]。在文化創意產品設計中引入打散重構理念是契合文化與形態再造的內在需求，是不斷審視、思考過的必然選擇[1]。本文以打散重構的設計方法為基礎，提出陶瓷自設計思路，旨在為現代陶瓷設計提供參考。

1 陶瓷產品自設計系統概述

打散重構是分解打散原有客觀形態，按照新的構想及規律重新組織、排列分解元素，一方面能解構原有形態進行重新組織，另一方面能建構成一個全新的結構形態，并延伸出新的含義[2]。研究結合陶瓷獨特的藝術形式及其傳承價值，提出陶瓷產品自設計系統思路，即用戶要設計一款屬于自己的陶瓷產品，首先進入陶瓷器形特征庫，尋找自己需要的器形子系統元素，重組得到陶瓷器形立體模型，定義器形肌理及色彩；接著進入陶瓷紋樣特征庫，尋找紋樣，對紋樣進行重組，定義色彩、質感等參數設置；隨后進入設計版面，對紋樣在陶瓷容器上的布局、比例等進行設計。若設計圖符合用戶需求，則輸出設計結果，進行實物燒制；若不能，則可返回器形子系統特征庫或紋樣特征庫重選器形或紋樣，更改相應的參數設置，直至用戶滿意。

陶瓷產品自設計系統可抽象為多目標與多變量的數學優化問題：以節約設計時間、成本為目標函數；以器形子系統特征元素組合處斜率、陶瓷特性及成型方式為約束條件；由器形重構、紋樣重構、紋樣與器形不同比例和位置組合得到的多種設計方案組成多元解集合，并由用戶滿意度作為決策依據得到最優解。

2 造型打散與陶瓷特征庫的建立

打散主要側重于設計元素的提煉和獲取。本文針對唐代到清代的陶瓷作品，通過形態分析法進行造型打散，從而獲取陶瓷器形及紋樣特征庫。形態分析法由美國加州理工學院的佛利茨·茲維基教授創立于1940 年代初[3]。該分析法原理是打散對象形態結構，將其分解成各個基本組成要素，然后單獨研究、處理其中某個組成要素[4]。具體流程如下：（1）收集從唐代到清代的陶瓷圖片，篩選具有典型差異性的圖片作為樣本，并對其做相應的預處理，包括統一圖片尺寸、矯正傾斜角度、去除噪聲、形態學運算等；（2）提取陶瓷器形特征，將陶瓷器形作為完整的系統，對其進行造型打散，提取器形各子系統特征，并對其進行造型推演及編碼，建立陶瓷器形子系統特征庫；（3）提取陶瓷紋樣特征并對其進行分類編碼，建立陶瓷紋樣特征庫。

2.1 陶瓷器形特征庫的建立

根據陶瓷作用的不同，將古代陶瓷分為日用陶瓷（D）和藝術陶瓷（A）兩大類。日用陶瓷以盤、碗、碟、壺、杯等最為常見。藝術陶瓷即裝飾陶瓷，主要包括花瓶、燭臺、爐、香薰、燈等。根據分類對所收集的樣本進行整理，對其進行造型打散，提取器形各子系統特征元素，并對提取的各子系統特征元素進行形態推演，得到新的特征元素，如表1。將表1 中特征提取與編碼結果錄入陶瓷自設計系統，得到陶瓷器形子系統特征庫。

表1 陶瓷器形子系統特征提取（部分）

2.2 陶瓷紋樣特征庫的建立

根據陶瓷紋樣題材的不同，將陶瓷紋樣分為動物紋（Z）、植物紋（P）、人物紋（M）、幾何紋（G）、其他紋樣（O）等大類，在每一大類下再進行分類細化。從所收集的古代陶瓷樣本中提取每一類紋樣的造型特征，并對其進行編碼，建立陶瓷紋樣特征庫。

3 造型重構與陶瓷自設計

造型重構作為常用的造型表現手法，以拆解與組構為理論前提下完成新的形象設計[5]。換言之，將陶瓷“打散”后得到的器形子系統特征元素及紋樣特征元素，在保證目標載體功能性的前提下，選取特征元素，依據現代審美原則進行重組，得到新的設計方案，從而在傳承中實現陶瓷設計的創新。本文提出的陶瓷自設計過程包括陶瓷器形重構、陶瓷紋樣重構、陶瓷設計重構三部分，具體過程如圖1 所示。

陶瓷器形重構，即選取陶瓷器形子系統特征庫中的若干個子系統特征元素，對其進行造型重構，并定義其釉色、肌理，得到新的陶瓷器形。數學中，斜率k=tanα，其中α 為直線與平面直角坐標系橫軸正半軸方向的夾角。器形重構過程中，為保證所選子系統特征元素可組合成為完整的器形，系統將以所選特征元素組合處斜率容差（α±5°）為約束條件，對子系統特征元素的選擇進行約束。如：在設計一款茶壺時，首先選定壺身形態，確定壺嘴、壺蓋、壺把的位置，相應地，壺身與壺嘴、壺蓋、把手組合處的斜率隨之確定，在選擇壺嘴、壺蓋、把手的過程中，系統會自動過濾不在斜率容差范圍內的元素，以確保可選擇的元素均可與選定壺身匹配。如圖4，選定壺身并確定壺嘴所在位置，則壺身組合處傾斜角確定為72°，即壺嘴組合處的傾角為67°～77°時，該特征元素符合斜率容差范圍，可正常選擇；壺嘴組合處的傾角超出這個范圍，系統會自動將其過濾。符合斜率容差范圍的特征元素，在選定后系統可自動對其斜率進行調整，并對組合處曲線進行擬合，以保證其吻合性。

陶瓷紋樣重構，即選取陶瓷紋樣特征庫中的一個或多個紋樣特征元素，對其進行排列、重組及再設計，定義紋樣色彩，得到新的裝飾紋樣；最后對新的陶瓷器形及裝飾紋樣進行匹配，調整紋樣在器形上的位置、大小及布局，完成陶瓷設計重構方案。

4 基于打散重構的陶瓷自設計實踐

4.1 目標載體定位及其造型分析

當今社會，茶逐漸成了現代人生活中密不可分的一部分，而飲茶必不可少的就需要茶具[6]。茶具是中華文化中不可或缺的實用器皿：既是泡茶品茗的雅器，又是可把玩的藝術品[7]。因此，本文選擇陶瓷茶壺作為設計實踐的目標載體。將茶壺看做一個完整的系統，其器形子系統包括壺身、壺蓋、壺嘴、壺把四部分。

4.2 陶瓷茶具器形子系統元素選取及器形重構

遵循重構設計原則，從傳承性、審美性和功能性出發，在器形子系統特征庫中選取合適的造型元素（壺身Fc11、壺嘴Fd11、壺把Fa12、壺蓋Fb11），并對其進行造型重構，得到陶瓷茶壺器形的初步設計方案。

4.3 陶瓷茶具紋樣元素選取及紋樣重構

蓮花紋作為中國傳統的陶瓷裝飾紋樣，從南朝至清代一直盛行不衰。蓮與“連”、“廉”等字同音，亦有蓮生貴子、多子多孫，清正廉潔等寓意。因此，在紋樣特征元素選取中，選擇粉色蓮花紋作為紋樣重構的主要特征元素，將藍色葉子環繞其周、莖蔓纏繞其表，并對整體紋樣進行排列重組及色彩定義。

4.4 陶瓷茶壺設計重構

對上文茶壺器形重構圖及茶壺紋樣重構圖進行匹配，調整紋樣大小、位置及其在器形上的布局，得到陶瓷茶壺設計重構圖，如圖2 所示。

圖2 茶壺設計

5 結論

傳統的工業設計、產品設計，背靠的是大工業生產的時代，而在科技進步的推動下，如今已經是大眾創新、人人參與設計的時代，自設計已應運而生。陶瓷藝術是中華民族五千年傳統文化中燦爛的瑰寶，英文"china"既有中國的意思，亦有陶瓷的意思，可見精美絕倫的中國陶瓷完全可以作為中國的代表。本文基于打散重構的設計方法，提出開發陶瓷產品自設計系統，并以茶壺設計作為實踐案例，驗證了該思路的可行性。旨在傳承陶瓷藝術性、文化性，并為用戶自主完成陶瓷產品設計提供幫助。