汽車(chē)造型要素與風(fēng)格語(yǔ)義的映射關(guān)系研究

張志遠(yuǎn)，段齊駿

(南京理工大學(xué)，江蘇 南京 210094)

1 引言

在汽車(chē)設(shè)計(jì)流程中的前期概念探索階段，而作為情緒板主題的設(shè)計(jì)關(guān)鍵詞則是汽車(chē)造型要素在風(fēng)格認(rèn)知層面的語(yǔ)義表征。

目前國(guó)內(nèi)關(guān)于汽車(chē)造型及風(fēng)格語(yǔ)義相關(guān)的研究主要關(guān)注于造型評(píng)價(jià)和造型生成兩個(gè)方面。在造型評(píng)價(jià)研究方面，趙丹華[1]提出了一種在面向設(shè)計(jì)物語(yǔ)義抽取的基礎(chǔ)上，通過(guò)文本分塊和結(jié)構(gòu)化的語(yǔ)義表征，獲取和表征品牌風(fēng)格語(yǔ)義的方法；段正潔[2]使用語(yǔ)義評(píng)價(jià)量表對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行量化測(cè)評(píng)，構(gòu)建了一種以風(fēng)格語(yǔ)義為評(píng)價(jià)指標(biāo)的產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)方案評(píng)價(jià)工具。在造型生成研究方面，姚干勤[3]開(kāi)發(fā)了基于風(fēng)格認(rèn)知的車(chē)輛造型創(chuàng)新設(shè)計(jì)SC-CAID原型系統(tǒng)，能夠幫助造型設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)前期從客戶(hù)造型風(fēng)格需求層面開(kāi)展設(shè)計(jì)思維；而徐江[4]則提出了一種通過(guò)對(duì)造型特征的參數(shù)化表達(dá)進(jìn)行灰色建模分析，推理造型演化過(guò)程，預(yù)測(cè)新造型的特征，并采用感性語(yǔ)義回歸分析法修正預(yù)測(cè)造型的設(shè)計(jì)方法。

綜上所述，現(xiàn)有研究存在缺少描述汽車(chē)造型特征與風(fēng)格語(yǔ)義間映射關(guān)系的不足。因此，需要形成一套風(fēng)格語(yǔ)義和造型特征的匹配參考，以協(xié)助設(shè)計(jì)師基于特定設(shè)計(jì)關(guān)鍵詞限定造型特征的探索范圍，指導(dǎo)設(shè)計(jì)師對(duì)與指定設(shè)計(jì)關(guān)鍵詞存在顯著不匹配的造型特征進(jìn)行規(guī)避，提高設(shè)計(jì)師的工作效率和完善整個(gè)汽車(chē)設(shè)計(jì)流程。

2 基于結(jié)構(gòu)描述模式的造型特征分析模型框架提取

對(duì)汽車(chē)設(shè)計(jì)而言，造型特征既含有造型元素和造型規(guī)則的內(nèi)容，也包括風(fēng)格意象的內(nèi)容。造型元素是顯性的物理層面的特征，包括特征線(xiàn)、前后懸長(zhǎng)度、前后臉及側(cè)窗傾角和基礎(chǔ)形面語(yǔ)言等；而造型規(guī)則則是隱性的物理層面特征，包括視覺(jué)重心、滅點(diǎn)平面和加速線(xiàn)等并非直觀(guān)存在的特征，而是作為造型評(píng)價(jià)要素存在。風(fēng)格意象如意象感知和體驗(yàn)等則是隱性的精神層面特征，如一款汽車(chē)造型所傳遞的動(dòng)感、高貴、有力等風(fēng)格語(yǔ)義。

人們對(duì)外界刺激識(shí)別的過(guò)程中，存在一個(gè)“再認(rèn)”的過(guò)程，也就是人們將知覺(jué)到的信息與記憶中的表征相匹配的過(guò)程[5]。因此，在汽車(chē)造型特征的認(rèn)知過(guò)程中也存在將物理層面的造型特征要素與精神層面的風(fēng)格意象識(shí)別匹配的過(guò)程。

心理學(xué)家Biedeman曾對(duì)簡(jiǎn)單幾何體的基本特征(Biedeman稱(chēng)其為“吉綸”)進(jìn)行分析[6]。柳沙則在Biedeman分析思路的基礎(chǔ)上提出了描述產(chǎn)品基本形特征的結(jié)構(gòu)描述模式，并且形成了基本形特征分析表[7]。基于該特征分析表結(jié)構(gòu)描述模式，結(jié)合結(jié)構(gòu)描述模式的基本原理和思路，提取了特征分析表的結(jié)構(gòu)框架。如圖1所示。

圖1 針對(duì)造型特征分析模型的框架提取

產(chǎn)品基本形特征描述表作為特征分析表的參考和前提，為特征分析表提供了參數(shù)規(guī)范。要對(duì)產(chǎn)品基本形進(jìn)行特征描述，首先需要提取關(guān)鍵特征；根據(jù)提取的每個(gè)關(guān)鍵特征列舉其全部形式可能性以實(shí)現(xiàn)特征表達(dá)；最終分別對(duì)各個(gè)關(guān)鍵特征的形式表達(dá)進(jìn)行編碼，實(shí)現(xiàn)基本形特征的參數(shù)化表征。

產(chǎn)品基本形特征分析表在特征描述表提供的規(guī)范支持下，首先將整體造型分解為若干個(gè)特征識(shí)別要素；將特征描述表中的編碼與特征識(shí)別要素進(jìn)行參數(shù)匹配；最后根據(jù)形成的特征分析表對(duì)產(chǎn)品基本形進(jìn)行總結(jié)。

該框架可以為汽車(chē)造型特征要素與風(fēng)格語(yǔ)義的匹配提供一套框架基礎(chǔ)。在該框架的基礎(chǔ)上，構(gòu)建面向汽車(chē)造型的造型特征描述表，并依據(jù)其構(gòu)建汽車(chē)造型特征和風(fēng)格語(yǔ)義的匹配參考，實(shí)現(xiàn)風(fēng)格語(yǔ)義的參數(shù)化表征。

3 汽車(chē)造型要素與風(fēng)格語(yǔ)義的映射關(guān)系研究

在語(yǔ)義認(rèn)知的過(guò)程中，通過(guò)語(yǔ)義形成的概念能激活心智上的鏈接，鏈接的形成能較快的完成造型特征的視覺(jué)相似性和記憶中的輔助定位信息的視覺(jué)信息加工，實(shí)現(xiàn)新事物的認(rèn)知[8]。因此，風(fēng)格語(yǔ)義在汽車(chē)造型設(shè)計(jì)中也扮演者幫助人們?cè)谛闹巧霞せ铒L(fēng)格意象與造型特征的鏈接的角色。而這種鏈接則正是汽車(chē)造型要素與風(fēng)格語(yǔ)義之間的映射關(guān)系。

3.1 風(fēng)格語(yǔ)義提取與歸納

首先要對(duì)風(fēng)格語(yǔ)義進(jìn)行提取和歸納，建立面向汽車(chē)造型的風(fēng)格語(yǔ)義詞庫(kù)，詞庫(kù)的建立依據(jù)知網(wǎng)(Hownet)詞匯庫(kù)進(jìn)行風(fēng)格語(yǔ)義提取。Hownet詞庫(kù)以義原為基本構(gòu)建單位進(jìn)行組織，采用自下而上的歸納方法進(jìn)行建設(shè)[9]。因此，相比于其他詞匯數(shù)據(jù)庫(kù)的樹(shù)狀結(jié)構(gòu)，Hownet詞庫(kù)在結(jié)構(gòu)上基于概念之間和屬性之間的關(guān)系形成了網(wǎng)狀知識(shí)系統(tǒng)，在語(yǔ)義知識(shí)構(gòu)建方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，作為風(fēng)格語(yǔ)義詞的來(lái)源參考最具可信性。

提取過(guò)程首先從3730個(gè)正面評(píng)價(jià)詞語(yǔ)及836個(gè)正面情感詞語(yǔ)中進(jìn)行初步篩選，篩選規(guī)則以是否可用作事物評(píng)價(jià)作為判斷依據(jù)，初步篩選出111個(gè)正面評(píng)價(jià)詞語(yǔ)及90個(gè)正面情感詞語(yǔ)。對(duì)篩選出的201個(gè)詞語(yǔ)進(jìn)行同義詞聚類(lèi)，最終形成汽車(chē)造型的風(fēng)格語(yǔ)義表。如表1所示。

與輕質(zhì)薄板相比，ALC板、AS裝配式墻板的保溫、隔熱、防火性能較好。對(duì)比ALC板與AS裝配式墻板，ALC板更多地是替代了傳統(tǒng)建筑維護(hù)墻體，其缺點(diǎn)是強(qiáng)度低和本身不具備裝飾性。AS裝配式墻板的各項(xiàng)性能均非常優(yōu)越，外墻板為混凝土清水色飾面，質(zhì)感厚重大氣，可作為墻體和外飾面使用，不需要做額外的外裝飾。由于A(yíng)S墻板安裝方便，施工周期短和防水防火性能優(yōu)越，也可用于露天防火墻和圍墻。AS墻板全干作業(yè)且施工安裝效率高，耐久性強(qiáng)，維護(hù)成本低，更符合裝配式變電站的發(fā)展趨勢(shì)。

表1 汽車(chē)造型的風(fēng)格語(yǔ)義集

3.2 基于汽車(chē)造型評(píng)價(jià)模型的造型特征描述表的構(gòu)建

構(gòu)建汽車(chē)造型特征描述表，需要對(duì)汽車(chē)造型特征進(jìn)行提取。傳統(tǒng)的汽車(chē)造型評(píng)價(jià)模型對(duì)于構(gòu)成造型特征的特征線(xiàn)、形面語(yǔ)言及其他隱性要素涵蓋較為全面，可以作為汽車(chē)造型特征提取的參考；針對(duì)提取特征的表達(dá)和參數(shù)化表征則可以依據(jù)造型特征分析模型的框架基礎(chǔ)。

3.2.1 汽車(chē)造型評(píng)價(jià)模型

汽車(chē)造型評(píng)價(jià)模型的評(píng)價(jià)重點(diǎn)在于側(cè)視圖比例姿態(tài)的評(píng)價(jià)，如圖2所示。汽車(chē)造型特征要素主要分為特征線(xiàn)、比例姿態(tài)和形面語(yǔ)言三類(lèi)。

圖2 汽車(chē)造型評(píng)價(jià)模型

汽車(chē)造型中對(duì)于姿態(tài)的評(píng)價(jià)使用的多為隱性指標(biāo)，包括視覺(jué)重心、滅點(diǎn)平面和加速線(xiàn)等；前后臉傾角和側(cè)窗傾角作為顯性要素也參與到姿態(tài)評(píng)價(jià)的過(guò)程中。

汽車(chē)造型特征中的特征線(xiàn)自上而下由車(chē)頂線(xiàn)、腰線(xiàn)、肩線(xiàn)、裙線(xiàn)和底盤(pán)線(xiàn)構(gòu)成，其位置和走勢(shì)對(duì)于汽車(chē)造型的認(rèn)知過(guò)程具有重要影響。此外，在造型中還存在其他特征線(xiàn)，因不同品牌不同車(chē)型的區(qū)分而存在較大不同，是實(shí)現(xiàn)汽車(chē)造型品牌認(rèn)知的核心要素。

汽車(chē)造型中對(duì)于比例的評(píng)價(jià)常使用被評(píng)價(jià)車(chē)型的輪胎直徑作為長(zhǎng)度單位。比例評(píng)價(jià)的參與要素包括軸距、前后懸長(zhǎng)度、車(chē)高、車(chē)寬和最小離地間隙。

形面語(yǔ)言是由造型特征要素在整體認(rèn)知上營(yíng)造的造型語(yǔ)義。包括柔軟、硬朗和強(qiáng)壯等詞匯。基于研究針對(duì)汽車(chē)造型風(fēng)格語(yǔ)義表征的前提，在本文中將形面語(yǔ)言限定為幾何和有機(jī)兩類(lèi)，以便于對(duì)形面語(yǔ)言進(jìn)行編碼。

根據(jù)造型特征分析模型的框架基礎(chǔ)，對(duì)汽車(chē)造型評(píng)價(jià)模型中所使用的造型特征要素的顯性和隱性要素進(jìn)行提取與特征表達(dá)。要素最終確定參與構(gòu)建汽車(chē)造型特征描述表的特征要素及其表達(dá)，通過(guò)對(duì)造型特征要素進(jìn)行編碼，構(gòu)建汽車(chē)造型特征描述表，如表2所示。

表2 汽車(chē)造型特征描述表

3.3 造型特征要素與風(fēng)格語(yǔ)義的映射分析

從汽車(chē)造型的風(fēng)格語(yǔ)義集中隨機(jī)選取三組風(fēng)格語(yǔ)義，第一組為高檔、精致、豪華、尊貴；第二組為分明、鋒利、硬朗、精神；第三組為機(jī)靈、伶俐、靈活、敏捷。并由汽車(chē)造型設(shè)計(jì)師為三組風(fēng)格語(yǔ)義各自再選取三輛符合該組語(yǔ)義的典型車(chē)型。

第一組典型車(chē)型選取結(jié)果為：Mercedes-Benz S-Class Maybach，Bentley Mulsanne和Rolls-Royce Phantom。

第二組典型車(chē)型選取結(jié)果為：Volkswagen Arteon，Nissan GT-R和Lamborghini Aventador S。

第二組典型車(chē)型選取結(jié)果為：Mini Cooper S，Alfa Romeo MiTo和Smart for two。

依據(jù)汽車(chē)造型評(píng)價(jià)模型的方法對(duì)9款典型車(chē)型進(jìn)行造型特征提取，并且與汽車(chē)造型特征描述表中的相關(guān)特征要素進(jìn)行匹配。最終得出汽車(chē)造型特征與風(fēng)格語(yǔ)義之間的映射分析表。如表3所示。

表3 汽車(chē)造型特征與風(fēng)格語(yǔ)義映射分析

4 實(shí)例分析

選取30款樣本車(chē)型(對(duì)應(yīng)每組風(fēng)格語(yǔ)義各10款)。樣本選取結(jié)果如圖6所示。

圖6 樣本車(chē)型選取結(jié)果

依據(jù)汽車(chē)造型評(píng)價(jià)模型的方法對(duì)30款樣本車(chē)型進(jìn)行造型特征提取，并且分別與汽車(chē)造型特征與風(fēng)格語(yǔ)義映射分析表中的對(duì)應(yīng)語(yǔ)義映射參數(shù)進(jìn)行匹配。規(guī)定不匹配的參數(shù)項(xiàng)在3個(gè)以上則該車(chē)型與風(fēng)格語(yǔ)義映射匹配失敗。

最終匹配結(jié)果顯示第一組的10個(gè)樣本車(chē)型中有2款車(chē)型匹配失敗；第二組的10個(gè)樣本車(chē)型中有3款車(chē)型匹配失敗；第三組的10個(gè)樣本車(chē)型中有2款車(chē)型匹配失敗。三個(gè)組的匹配成功率最低為70%，最高為80%，總體匹配成功率約為76.7%。匹配結(jié)果如表6.2所示。

表6.2 樣本車(chē)型與對(duì)應(yīng)風(fēng)格語(yǔ)義映射參數(shù)匹配結(jié)果

5 結(jié)論

通過(guò)實(shí)例分析的結(jié)果可以看出，該映射分析結(jié)果與樣本參數(shù)匹配具有較高的成功率。因此，研究得出的汽車(chē)造型特征要素與風(fēng)格語(yǔ)義之間的映射分析表具有一定的參考價(jià)值，可以為汽車(chē)造型設(shè)計(jì)師在前期概念探索階段提供參考。

但實(shí)例分析過(guò)程中仍然存在不夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆矫妫热缭跇颖具x取的過(guò)程中受主觀(guān)判斷影響的成分比較大；匹配失敗的樣本的不匹配參數(shù)項(xiàng)較為集中。以及，汽車(chē)造型特征描述表中所選取的特征要素也可能存在缺乏參考價(jià)值的問(wèn)題。

因此，在接下來(lái)的研究中，應(yīng)當(dāng)對(duì)特征描述表中的特征要素選取進(jìn)行針對(duì)性改進(jìn)，并多次迭代以達(dá)到最優(yōu)效果；在實(shí)例分析中的樣本選取環(huán)節(jié)也可以提出一個(gè)樣本隨機(jī)選取的方法，將主觀(guān)判斷對(duì)樣本選取的影響最小化。