基于形狀文法和TRIZ理論在哈尼族服飾紋樣提取和應(yīng)用研究

陳芳芳，楊愷源，代沁伶

（西南林業(yè)大學(xué)，云南 昆明 650224）

前言

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高，近年來人們對于少數(shù)民族文化，非遺物品逐漸重視。故宮、國家非物質(zhì)文化遺產(chǎn)、少數(shù)民族文化文創(chuàng)產(chǎn)品日益受到人們的追捧，這些都將成為未來視覺創(chuàng)達(dá)設(shè)計的主要設(shè)計方向。計算機(jī)輔助紋樣提取，然后將提取傳統(tǒng)紋樣與現(xiàn)代平面設(shè)計結(jié)合已經(jīng)逐漸成為文創(chuàng)產(chǎn)品的發(fā)展模式。面對廣泛的消費(fèi)群眾，盡快滿足消費(fèi)者的需求，不得不提出新的提取紋樣的方法，并且良好的運(yùn)用在平面設(shè)計當(dāng)中。

形狀文法是一種常用的圖案設(shè)計方法[1]，最初應(yīng)用于建筑設(shè)計，后廣泛擴(kuò)展到工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域[2]，陳滿儒等將形狀文法和感性工學(xué)結(jié)合用于驅(qū)動智能手表外形設(shè)計[3]，LEE 等將形狀文法和遺傳算法結(jié)合對設(shè)計結(jié)果進(jìn)行求解[4]，王偉偉等提出了產(chǎn)品概念設(shè)計的形狀推演模型，但這些研究仍然只是局限于輪廓線的變化[5]。

TRIZ 理論是近幾年才引進(jìn)中國，但在中國已經(jīng)受到重視，致力于理論的研究與推廣，為提升我們創(chuàng)新技術(shù)水平提供技術(shù)支持。TRIZ 理論提出我們生活中的設(shè)計和發(fā)明都有相同的原理和規(guī)則，通過阿利赫舒列爾的研究團(tuán)隊的分析整理，實現(xiàn)創(chuàng)新的四十條發(fā)明創(chuàng)造原理和十一個分離原理。針對具體的問題，可基于這些發(fā)明創(chuàng)新原理尋求具體的解決方案[6]。

1 基于哈尼族服飾紋樣提取的研究方法

1.1 形狀文法

形狀文法（Shape grammars）是生成特定類別幾何形狀的生產(chǎn)系統(tǒng)。1971 年，George Stiny 和James Gips 在一篇文章中定義了形狀語法的基礎(chǔ)規(guī)則。形狀語法是一種計算機(jī)輔助設(shè)計方法，是研究二維和三維語言的一種方式，根據(jù)它的規(guī)則可以衍生成新的紋樣。同時也是設(shè)計再生的一種手段。

形狀文法最少由三個形狀規(guī)則組成：起始規(guī)則，轉(zhuǎn)換規(guī)則和終止規(guī)則。形狀語法中的生產(chǎn)規(guī)則可以連續(xù)應(yīng)用，形狀文法又分為初始性紋樣和衍生性紋樣，形狀文法產(chǎn)生的形狀，都應(yīng)通過形狀規(guī)則由初始形狀派生出來[7]。

1.2 TRI Z理論

TRIZ 理論是蘇聯(lián)發(fā)明家阿利赫舒列爾在1946 年創(chuàng)立的，他在專利局工作的時候，通過上萬份的專利中思考，在這些發(fā)明專利的背后是否有一些規(guī)律，如果發(fā)現(xiàn)這些規(guī)律就可以預(yù)測未來產(chǎn)品的發(fā)展規(guī)律，經(jīng)過長時間的努力，他和他的團(tuán)隊提煉出了四十項發(fā)明創(chuàng)造的原理，為以后發(fā)明創(chuàng)造提供了理論依據(jù)。其理論體系已經(jīng)發(fā)展得非常成熟，現(xiàn)已總結(jié)出40 條發(fā)明創(chuàng)造原理[9]。

40 條的創(chuàng)造原理中提煉出18 條是關(guān)于平面設(shè)計方面的理論，在這18 條理論中分為五大類，可用于平面設(shè)計中。即分割原則、重合原則、曲面化原則、狀態(tài)變化原則、不對稱原則。

2 哈尼族服飾紋樣概況

2.1 哈尼族服飾紋樣分類

元陽哈尼族主要分布在云南哈尼族彝族自治州，西雙版納、普洱等地方。不同地方有著不同的民族文化。哈尼族有著豐富的民族文化，其中民族服飾最能代表哈尼族民族的社會文化，民俗民風(fēng)，審美情趣。不同的地區(qū)民族服飾紋樣代表的含義有所不同。其中以元陽哈尼族紋樣為基礎(chǔ)進(jìn)行研究。

哈尼族服飾紋樣主要是以刺繡的形式呈現(xiàn)，通過刺繡來展示不同的紋樣，這些紋樣繡在衣服的領(lǐng)口、衣襟、袖口。哈尼族紋樣有著著豐富的含義，這些紋樣基本可分為:山水紋樣、植物紋樣、動物紋樣、幾何紋樣、鳥獸圖案、民俗圖案、吉祥圖案。

2.2 哈尼族服飾紋樣提取和特征分析

本文選取紅河州元陽的哈尼族服飾紋樣，其中最能代表哈尼族服飾紋樣即貓頭鷹紋、水車花紋、厥紋、菱形紋。

表1 哈尼族服飾紋樣分類Tab 1.Classification of Hani costume patterns

圖1 哈尼族服飾上的貓頭鷹眼紋樣Fig 1.Owleye patterns on Hani costumes

圖2 哈尼族服飾上的水花紋Fig 2.The water pattern on the Hani costume

圖3 哈尼族服飾上的厥紋Fig 3.Jue patterns on Hani costumes

圖4 哈尼族服飾上的菱形紋Fig 4.The diamond pattern on the Hani costume

表2 哈尼族紋樣提取和分解Tab 2.Extraction and decomposition of Hani patterns

元陽的哈尼族服飾的紋樣最常見的是貓頭鷹紋，貓頭鷹眼紋主要來源于哈尼族對于貓頭鷹的的崇拜，哈尼人眼中貓頭鷹眼紋有去寫弊害的作用。

水花紋同樣是哈尼族服飾中最常見的紋樣，這種紋樣的裝飾在哈尼族的服飾中應(yīng)用的較為廣泛。水車花可是哈尼族服飾紋樣中最富造型創(chuàng)造力的一種紋樣。

蕨紋，主要來源于哈尼族所聚居的環(huán)境，哈尼族居住地生長著大量的蕨菜，因此哈尼族紋將蕨菜的形象使用在自己民族的服飾上，表達(dá)對自然的熱愛。

菱形紋是哈尼族服飾上常用的紋樣，與其他民族的菱形紋不同，哈尼族菱形紋是破開的，并與其他紋樣搭配形成自己的民族特色。

2.3 哈尼族紋樣的分解與重構(gòu)

紋樣來源于哈尼族服飾上面的紋樣，分別是貓頭鷹眼紋、水花紋、蕨紋、菱形紋，這幾個紋樣是哈尼族紋樣當(dāng)中最常見的紋樣，首先對紋樣進(jìn)行提取，提取后再通過TRIA 理論當(dāng)中關(guān)于設(shè)計的一些理論，分別是分離、重合、曲面化、狀態(tài)變化對紋樣進(jìn)行分解。得到最基礎(chǔ)的紋樣。分離部分將提取的紋樣旋轉(zhuǎn)45°，將圖案分成兩個部分，同時刪去多余部分，留下最基礎(chǔ)最原始的紋樣；重合是將水花紋的紋樣進(jìn)行完整處理，將圖案進(jìn)行合并；曲面化是將蕨紋的紋樣簡化并且進(jìn)行曲面化的處理更加簡潔；狀態(tài)變化是將菱形紋進(jìn)行合并的狀態(tài)變化。

經(jīng)過TRIA 理論對提取出的紋樣進(jìn)行重構(gòu)以后，得到基礎(chǔ)圖形四個，分別命名為1、2、3、4、分別代表了貓頭鷹眼紋、水花紋、蕨紋、菱形紋。通過形狀文法旋轉(zhuǎn)，平移、鏡像垂直、縮小等規(guī)則對紋樣進(jìn)行變換，產(chǎn)生新的紋樣但并不影響紋樣的識別性，首先變換的是的生成性紋樣“1”中的貓頭鷹眼紋變換過程運(yùn)用平移的方式；“2”水車花紋生成性紋樣采用了旋轉(zhuǎn)的方式，旋轉(zhuǎn)角度為60°；“3”中采用30°的旋轉(zhuǎn)；“4”采用平移的方式進(jìn)行變換；衍生性紋樣的演變；是在生成性紋樣的基礎(chǔ)上變化而來，使用的演變方法與生成性紋樣的方法一致，但紋樣的識別性沒有被破壞。衍生性紋樣當(dāng)中的“1”是在生成性紋樣的基礎(chǔ)上60°旋轉(zhuǎn)，“2”使用平移和鏡像垂直的方式，“3”生成性紋樣的基礎(chǔ)上縮小后在采用外圍30°旋轉(zhuǎn)的方式所得；“4”采用平移的方式進(jìn)行演變。

3 設(shè)計過程

3.1 設(shè)計流程

設(shè)計流程：1 得到衍生性紋樣后；2 建立色彩因子；3 得到新的紋樣平面圖。色彩因子的建立來源于哈尼族服飾紋樣中的色彩，將圖片導(dǎo)入Adobe Illustrator CC 2017 中進(jìn)行顏色的提取。將提取的顏色應(yīng)用在衍生性紋樣當(dāng)中。我們從色彩中發(fā)現(xiàn)哈尼族人對于綠色和紫色更加偏愛，因此顏色的選取上選取了較為常用的綠色和紫色。

根據(jù)色彩應(yīng)用圖，可對紋樣進(jìn)行填充，可得到圖平面設(shè)計圖，四種紋樣圖可利用在杯墊，包裝盒、手絹上面。

表3 利用形狀文法對哈尼族服飾紋樣重構(gòu)Tab 3.Reconstruction of Hani costume patterns using shape grammar

表4 建立色彩因子Tab 4.Establishing color factors

圖5 創(chuàng)新平面設(shè)計紋樣Fig 5.Innovative graphic design patterns

圖6 應(yīng)用效果圖展示Fig 6.Application rendering

3.2 設(shè)計方案的實現(xiàn)

紋樣運(yùn)用在平面設(shè)計當(dāng)中的效果展示，將得到的創(chuàng)新性紋樣分別放在杯墊上、產(chǎn)品的包裝上和手絹上面的應(yīng)用。應(yīng)用的效果良好，符合當(dāng)代消費(fèi)者審美。

4 結(jié)語

本文基于云南旅游業(yè)和文創(chuàng)產(chǎn)品的興起，居住在云南的大部分世居民族哈尼族的文化逐漸被人們了解，哈尼族服飾物品，手工藝品深受旅游者們的追捧，但哈尼族文創(chuàng)產(chǎn)品和旅游產(chǎn)品存在產(chǎn)量低，紋樣單一，應(yīng)用范圍窄等問題。針對這一問題積極尋找快速創(chuàng)新紋樣的方法，本文根據(jù)TRIA 理論和形狀文法演變規(guī)則對哈尼族的紋樣圖案進(jìn)行創(chuàng)新，構(gòu)建了哈尼族紋樣元素；積極探討了哈尼族傳統(tǒng)紋樣符號的含義，通過研究哈尼族服飾紋樣的內(nèi)在含義和構(gòu)成特點，選出最具代表性的四個紋樣分別是貓頭鷹眼紋、水花紋、蕨紋和菱形紋提取并擴(kuò)展新的符合哈尼族特色的紋樣。

利用TRIA 理論對哈尼族紋樣進(jìn)行提取和分解，得到基礎(chǔ)圖形，后利用形狀文法的規(guī)則對四個基礎(chǔ)紋樣推演，由生成性推演和衍生性推演，快速得到新的紋樣。最后建立色彩因子，添加顏色，最后得到創(chuàng)新的紋樣。創(chuàng)新后的紋樣可適用于杯墊、產(chǎn)品包裝盒、手帕等文創(chuàng)產(chǎn)品的使用，為云南哈尼族發(fā)展旅游業(yè)提升民族品牌提供理論基礎(chǔ)，結(jié)果表明提取的圖案具有良好的視覺效果，利用TRIA 理論和形狀紋樣提取少數(shù)民族紋樣合理有效，得到的新紋樣對于哈尼族旅游產(chǎn)品的紋樣有創(chuàng)新發(fā)展的意義，為云南哈尼族服飾紋樣的保護(hù)和發(fā)展有著促進(jìn)作用，并且對其他的少數(shù)民族紋樣的傳播與發(fā)展具有借鑒意義。文中哈尼族紋樣只采用了圖形簡單的元素，并且關(guān)于其他少數(shù)民族圖案的提取還有待研究。