基于人因工程與模塊化的苗族蠟染繪制工序優化研究

邱陽，武月琴

（西華大學，成都 610039）

“苗族蠟染技藝”是第一批入選中國非物質文化遺產名錄的傳統手工技藝，在市場回報驅動發展的背景下，苗族蠟染形成了純機器印刷或純人工繪制的兩極化策略[1]。前者的批量化模式抹去了手工藝創作的藝術性與高附加值，也無法形成與之相匹配的規模經濟；后者因手工工作量巨大、產量低，導致單品價格高，市場接受度低[2]。因此苗族蠟染技藝很難成為當地年輕群體所急需的生存技能。以設計介入苗族蠟染的生存問題，主要是在追求生產效率與堅持手工藝附加值之間形成相對平衡的協調關系。

1 基于人因工程的苗族蠟染問題描述

人因工程旨在提高人在勞動狀態中的工作效率與身心健康[3]。人類因素由生理因素與心理因素二者構成，探討“人、機、環境”作為一個完整系統時，對操作工具、工作微環境等客觀條件的優化[4-5]。通過分析個體的工作負荷、工作效能，以及工作動機與情緒等因素，不斷追求生產效率與心理舒適之間的最佳平衡。

1.1 苗族蠟染的工藝流程

苗族蠟染在某些工序細節上略有不同，如蠟汁原材料配比或畫面是否為彩色等，但在主要工序上較為一致，都會經歷布料處理、畫面設計、繪蠟、浸染和退蠟的過程。首先是布料的處理，蠟染多選用棉布，根據目標產品類型來自由剪裁。確定蠟染畫布尺寸與用途后，制作者用鉛筆在畫面上打出預稿，預稿的完善程度因人而異，從實地觀察來看，初學者更傾向于完整的預稿，而經驗豐富者只是大概勾繪整體結構，在繪蠟過程中多自由發揮。

隨后的繪蠟和藍靛浸染是整個工藝流程中耗時最高的兩項，其中后者可占到總工序耗時的一半左右。原因在于浸染需要重復十幾次，通過多次氧化反應使布料呈現深藍色。繪蠟是在預稿的基礎上，用蠟刀蘸取蠟汁，覆蓋預稿，覆蓋區域由于蠟的阻隔，在浸染中能留住布料原本的顏色。經多道浸染后，再用沸水褪去冷凝的蠟汁，布料本色與被染區域就形成了色彩對比。最后經裁剪裝裱等處理后，完成整個工藝流程。浸染工序雖在制作過程中占用時間最多，但多數時間都用于等待被染布料氧化晾干的過程中，目前也有通過加入現代染料來縮短制作周期。相比浸染，由于繪蠟需要長時間地保持繪制姿勢和注意力高度集中，繪制者在繪蠟過程中極易產生疲勞感。

1.2 操作者評價

1.2.1 熟練度較高者的操作評價

研究指出，人作為生物個體，并不適合長期從事單調重復的工作[6]。苗族蠟染手工藝人在創作過程中，除了發揮想象力的自由創作以外，還要進行大量且重復的繪制工作。畫面邊緣區域多是重復的連續圖案，需要排列工整、圖案精細，因此工作量巨大。通過與四川珙縣的苗族蠟染傳承人王力洪（61 歲），及其鄉鄰共四位手工藝人（年齡跨度為45～61 歲）進行訪談，對蠟染流程中各工序的疲勞感進行了自然語言評價，分為“高、較高、中、較低、低”五種程度，每個工序共四票，經自然語言評價的各工序的疲勞度統計見表1。繪蠟（c）與藍靛浸染（d）在“高”與“較高”的評價程度中總數最多，分別為三票。其中繪蠟收到了兩票“高”，是所有工序中疲勞度評價最高的工序。

表1 經自然語言評價的各工序的疲勞度統計Tab.1 Statistical table of fatigue degree in each process assessed by natural language

1.2.2 熟練度較低者的操作評價

經走訪，目前由政府支持的民族手工藝學習已被納入中小學教學實踐中，以宜賓市珙縣為例，學生們會每周開展蠟染手繪實踐課程，珙縣第一高級中學蠟染手繪興趣課見圖1。因此四川珙縣蠟染的初學者人群大多為初高中在讀學生，他們對繪蠟以外的其他工序未有太多涉及。

圖1 珙縣第一高級中學蠟染手繪興趣課Fig.1 Batik drawing interest class in Gongxian No.1 senior middle school

經過觀察學生繪蠟和交流，與具備一定繪制經驗的老手藝人類似，學生中大部分都有對繪蠟過程較為緩慢、疲勞度上升快的評價。此外，不同于繪制熟練度較高的創作者，對操作工具的消極評價以及相應的改善期望在學生中較為普遍。主要集中在蠟染畫筆（又稱蠟刀）的持握姿態不舒適、一次性蘸取的蠟汁較少，需頻繁從電加熱設備（熔蠟鍋）中蘸取蠟汁，進而導致創作流暢性低等問題，苗族蠟染繪制工具名稱及尺寸見圖2。繪蠟工序是初學者認識蠟染、參與實踐的第一步，繪制體驗的好壞直接關系到樂趣、成就感等心理反應能否產生，并進一步影響隨后的興趣養成。

圖2 苗族蠟染繪制工具名稱及尺寸Fig.2 Names and sizes of Hmong batik drawing tools

1.3 苗族蠟染工藝現存問題的整理

首先確定繪蠟是造成疲勞度產生的主要工序之一，是初學者認識蠟染的首要體驗。其次是繪制工具操作性能較低而導致的單位時間內作品完成度較低的情況。通常人在操作過程中需要不斷收到客觀結果的正反饋，來保持積極的工作和創作態度。因此苗族蠟染工藝的現存問題可歸納為兩個方面，一是蠟染繪制工具創作效率低，蘸取一次蠟汁后能實際畫出的線條較少，且畫筆的持握方式需經過較長時間的練習；二是在前期畫面繪制中存在的大量重復性工作，易引發創作者的疲勞。

1.4 人因工程與模塊化的結合應用策略

相對于獨立運行的組件，模塊化思路可依據功能類型將產品分解為若干個基本模塊，通過重新組合模塊來實現拓展性與多樣性，是進行可持續性設計的有效方法[7-8]。在前期概念設計階段，通過分解復雜功能的產品，重組獲得多種解決方案，最終經評估可有效引導設計方案的決策[9]。通過構建信息框架的形式，可更精準地定位設計問題，明確解決途徑[10]。因此，苗族蠟染繪制工序的優化研究主要從兩方面展開，一是基于人因工程的創作流程分析，收集使用者的主觀操作評價和調研人員的客觀問題分析，找到影響操作舒適性和流暢性的主要因素；二是基于模塊化思維的蠟染畫面分解和重組，減少重復性的工作內容。分別解決優化過程中遇到的不同問題，在保留手工藝特性的前提下提高創作效率，人因工程與模塊化的結合應用策略見圖3。

圖3 人因工程與模塊化的結合應用策略Fig.3 Application strategy of combining human factors engineering and modularization

2 苗族蠟染的畫面模塊化分解與重組

2.1 畫面構成要素

程序化排列是苗族蠟染畫面的核心[11]。蠟染畫面的構成要素上可歸結為比例、布局和紋樣，其中比例決定了畫布的大小和紋樣尺寸。蠟染畫面多為正方形和長方形，除少數“半包圍”的布局以外，多數的畫面布局可分為“包圍區”和“被包圍區”，分別使用輔助紋樣和主要紋樣[12]。“包圍區”一般為矩形的單一連續或多樣連續幾何紋；“被包圍區”是手工藝人進行自由創作的部分，日常生活中的花草鳥獸或所見所想都是創作的素材來源，苗族蠟染畫面布局與紋樣見圖4。

圖4 苗族蠟染畫面布局與紋樣Fig.4 Image layout and pattern of Hmong batik

2.2 模塊化拆分思路與基礎模塊的設置

“包圍區”的圖案精細復雜，紋樣間的相似度高，框架布局清晰[13]。其排列邏輯是模塊化構建的有利條件，將整齊排列的規則紋樣視為若干個基礎模塊，可根據實際需要來重新組合這些模塊，大幅降低重復紋樣的繪制時間。通過對畫面進行初步地區域劃分，將“包圍區”拆分為由基礎模塊“A”構成的n×n 橫向或縱向紋樣群，形成的“被包圍區”則成為自由創作的區域，邊緣“包圍區”連續紋樣及基礎模塊設置見圖5。

圖5 邊緣“包圍區”連續紋樣及基礎模塊設置Fig.5 Continuous patterns and basic module settings for “wrap-around” areas on the edge

2.3 模塊化重組的展開

完成區域劃分與確定基礎模塊后，通過建立九宮格框架，將模塊放入其中，以展示模塊間的不同組合方式。經苗族蠟染畫面分析后可知，紋樣的組合方式是多樣的，如單一連續的“A、A、A”，單一不連續“A、B、A”等，“B”在此代表著紋樣不同于“A”的模塊，以此類推，還可增加“C”等。除單列組合以外，還有雙列和三列以及更多，其排列規則可被總結為：單列組合、雙列組合和三列組合以及更多，在此處只分析最常見的前三種，分別用A1、A2和A3矩陣來描述，如單列組合的amn=A 或B，m=1、2、3，n=1，共23種組合變化，A2和A3則分別有26和29組合變化，苗族蠟染紋樣的模塊化重組矩陣見圖6。

圖6 苗族蠟染紋樣的模塊化重組矩陣Fig.6 Modular recombination matrix of Hmong batik pattern

苗族蠟染根據具體的目標產品或使用途徑來確定紋樣的組合排列，一般要有節奏規律，例如在衣物的袖口、領口等位置用“A、A、A”這樣完全一致的單列紋樣排列；方巾、桌布等產品則會用到多列、多樣的組合形式。通過將基礎模塊按照單列和多列的組合方式進行平面組合展示，能夠較為清晰地梳理出苗族蠟染“包圍區”的紋樣在拆分和模塊化設定之后，進行重新組合的組合邏輯，為下一步的設計實踐提供思路。基于幾個基本模塊便能構建出大量不同結構的集合，實現多樣性、可變性、拓展性。創作者可根據客戶或具體要求來設置模塊的個性化組合方式，同時大幅降低此類重復性繪制的工作強度。

3 苗族蠟染繪制工序優化方案

3.1 前期畫面渲染的模塊化設計方案

模塊化產品設計旨在開發物理上可拆卸的單元與快速重組途徑[7]。在確定了基本模塊單元與畫面的構成邏輯后，進一步探討基于該思路的實現途徑及可視化方案呈現。通過實物對比分析，選取了苗族蠟染紋樣中最為普遍的連續紋樣類型和尺寸，即30 mm×30 mm 的正方形連續紋樣作為模塊化構建的范例。

產品的持握尺寸依照中國未成年人人體尺寸數據（GB/T 26158-2010）及成年人（GB/T 10000-1988）中的手部尺寸為參考，得到了四組主要數據，提取每組數據中第50 百分位數（P50）為代表，作對比分析。經分析，年齡跨度13～15 歲的男女與18～55 歲、60歲的男女之間，在對較小、較輕物體的持握相關的主要數據中，如“手寬、食指長、食指近位指關節寬度”等主要參數上并未表現出顯著差異，因此在產品尺寸上可按照通用原則來設計，中國未成年及成年男女手部主要尺寸見表2。

苗族蠟染畫面邊緣“包圍區”由若干獨立的、整齊排列的紋樣組成，傳統的方式是一個接一個的繪制，對時間與精力的消耗巨大。通過模塊化設計后，繪制者可直觀且自由地安排模塊的組合方式，達到前期畫面快速渲染的目的。模塊邊緣設有磁鐵，以單個模塊為例，模塊左、上邊緣為磁；右、下為金屬。只要模塊總數超過一塊，就可實現自由組合，模塊組合方式與操作演示見圖7。模塊的底部為凸出的陽印，蘸取或涂抹蠟汁后實現快速印刷的功能，大幅降低重復性繪制的工作量。還可衍生出兩倍甚至三倍尺寸的模塊，只需保證連接部分通用，就可以讓不同尺寸的模塊之間實現多樣、迅速的圖案渲染。

圖7 模塊組合方式與操作演示Fig.7 Modules combination method and operation demonstration

3.2 后期畫面繪制的畫筆改良設計方案

3.2.1 手部尺寸與畫筆物理參數

根據溫·帕里·狄倫[14]提出的動態三點握姿理論，即食指、拇指和中指之間構成的三點支撐。在與筆進行實際交互時，拋開筆頭材質與墨汁特性等因素，繪制和寫作時的準確性和流暢性主要取決于筆桿形狀和握筆處的等效圓直徑[15]。筆桿橫截面為圓形或越接近圓形時，繪制和寫作的準確性最高或越靠近最高值，且受試者的主觀評分也得以改善；握筆處的等效圓直徑為8 mm 的筆具有最低的錯誤率，且錯誤率隨等效直徑的增加而上升。依據中國未成年及成年男女手部主要尺寸，在各數據組的第50 百分位上未表現出的顯著差異，可按照通用原則確定直徑和長度等尺寸參數（見表2）。從已有產品的角度來看，市售的各類型筆在各尺寸上也趨于近似，因此在蠟染畫筆的改良設計中，可按照上述筆的形態及尺寸設計原則，作為畫筆改良的依據。

表2 中國未成年及成年男女手部主要尺寸Tab.2 Main hand sizes of Chinese minors and adults

3.2.2 苗族蠟染繪制特點與改良設計方案

點線面是所有繪畫藝術的構成基礎，只是在視覺效果的呈現上側重不同。對比于各個國家或地區特色的蠟染畫面風格，印尼或馬來西亞的明亮、日本蠟染的平淡。中國苗族蠟染展現出的飽滿，體現在對樸素“點線面”的專注上。點線面是苗族蠟染的核心，在同一幅畫面中，點的大小、線條的粗細和面的覆蓋區域，都有較大的變化幅度。因此，除符合人機尺寸、操作特點外，筆頭還需具備一定的直徑變化能力和響應速度。為保持連續繪制，可通過給畫筆增加儲蠟倉的設計來解決，蠟染畫筆改良設計的要素總結見表3。

表3 蠟染畫筆改良設計的要素總結Tab.3 Summary of design items of Hmong batik drawing pen

筆頭采用三種直徑一體化的集成設計，材料為銅，根據繪制者對筆頭的施力大小來自動調節筆跡粗細。同時由于向下按壓的動作需要畫筆盡可能地與桌面垂直，使得該操作不同于一般的繪畫受力結構。通過將筆頭部分調整為輕微向下彎曲，與x軸形成一定角度，在保證出蠟供應的同時，滿足繪制的一般要求。儲蠟倉有三層包裹材料，由外到內為隔熱層、保溫層和加熱層（加熱線圈），通過溫度調節旋鈕可在±15 ℃的范圍內進行微調，并在頂部留有用于排出倉內蒸汽、維持內外氣壓平衡的小開孔。蠟汁用盡后可斷電并向內添加蠟塊，省去以往不斷蘸蠟的低效模式，苗族蠟染畫筆改良設計見圖8。

圖8 苗族蠟染畫筆改良設計Fig.8 Improved drawing pen for Hmong batik work

4 結語

傳統藝術的手工創作與批量化之間的協調發展，不僅是苗族蠟染所面臨的急切問題，更是國內眾多寶貴的非物質文化資源在當代轉化和活化思考中長久存在的議題。通過將視線收回到參與實際創作和生產的手工藝人中，人因工程的分析策略分別從主客觀層面，梳理出了工藝流程中有待優化的問題，模塊化幫助建立了傳統苗族蠟染畫面的分解途徑與重組邏輯[16-17]，為減少傳統工藝中的重復性工作并鼓勵創造性工作提出了可供參考的解決方案，也為未來基于本土藝術特色的創意升級提供了硬件上的支持。