激光雕刻在校園文化紀念品中的創新設計研究

安騰燕 貴州大學工程訓練中心

隨著人們生活質量逐漸提升，從馬斯洛的需求層次理論看，人們經歷了從最初的本能需求到功能需求再到精神需求的高級階段，設計師應關注消費者的精神需求并設計產品。消費者越來越在意物品的精神內涵、文化傳承、情感交流等設計要素。校園文化紀念品是傳承學校文化精神、促進校園文化交流的重要載體。校園紀念品的設計要點在于是否產生情感互動，沒有情感交流、記憶共鳴的紀念品就不能喚起人們內心的母校情懷。本文從校園文化紀念品的可供性方面展開，分別從紀念品的可符號化、可指代性、可象征性出發研究原型塑造。

校園文化紀念品的制作方法有很多，本文采用激光加工的方式進行加工，有效利用學校激光加工平臺，用木板制作古樸的圖書館造型，以期喚起人們心中最深刻的學習記憶。

激光在醫療、軍事、教學等多個領域中得到廣泛應用，激光加工產品給人們帶來快捷、便利、時尚、智能的生活體驗。激光雕刻技術具有雕刻質量優良、速度快等特點，逐步受到創客群的青睞，已在各行各業發揮了重要作用。椴木板、紙張、毛氈是激光加工常用的材料，在加工過程中產生的氣味小，無毒、環保，被創客群廣泛用于創意品、藝術品的創新制作。選擇激光加工椴木板來制作校園文化紀念品符合校園文化紀念品的情感表達，椴木材質溫和細膩、紋路清晰，充滿自然氣息，非常適合用作紀念品的加工。

本文以文化宣傳、精神傳承、情感觸發點的建筑物為原型，利用可供性理論充分挖掘校園形象元素，使用激光專用軟件LaserMaker 進行圖紙繪制，并用激光雕刻的方式進行加工并展現。在設計上，充分挖掘學校的情感傳遞和文化傳承載體，建立符合人類感知的情感機制［1］。校園文化紀念品承載著學校的精神文化，優秀的作品能夠打動人心、喚起記憶共鳴，提升學校形象。

一、可供性理論概述

Affordance（可供性）在1977年由J.J.Gibson 提出，認為動物與環境存在互動感知，即動物能感知環境特征，環境特征會影響動物的動作行為，兩者之間基于本質特征互動。首先，產品屬性與受眾的“一對多”關系，即同樣的物理屬性功能激發不同動物的不同行為；其次，受眾與產品屬性的互動過程被當作整體來認知；最后，產品可供屬性不以環境的變化而發生轉移。

Norman 的第二版《設計心理學》提出，用戶意識下的可供性比產品本身的可供性更為重要，因此以受眾為出發點，研究受眾與產品之間的交互設計過程，是產品表現出優良可供性的重要研究領域。工程設計界的Fadel 認為可供性分為三類：即AUA、AAA、AEA。AUA 指受眾與產品之間的交互；AAA 指產品本身的各系統之間的交互；AEA 指產品與相關環境的交互關系，本文著重關注AUA。

二、情感化設計

Norman 在其著作《情感化設計》中提出，依據人的情感需求，可以將設計分為三個層次，分別是本能層的設計、行為層的設計及反思層的設計。情感歸根結底是人的一種生理反應，與人們自身的期望有關。李云將情感表達方向劃分為形態的情感化、色彩的情感化、材料的情感化、技巧的情感化［2］。設計師在設計校園文化紀念品時，可以從三個角度出發。首先是基于人的本能反應出發，考慮產品的形態、用料、結構、顏色對人的多通道感觀刺激，往往與用戶的第一本能反應有關，不需要深層次意識和思維支配，強調用戶第一次使用產品的快速積極反應。其次是基于人的行為層面的分析，考慮產品的可供性，包含產品的功能性、易用性等，注重設計認知與用戶認知的高度匹配。減少或解除認知障礙是設計師必須完成的主要設計工作，用戶對產品的認知障礙少，操作容易，使用效率高，就是滿足了用戶深層次的情感需求，從而完成了行為層面的設計。最后要強調反思層面的需求設計。反思是人類大腦經過自己的經驗、認知、推理而得出的一種對事物發展過程的認識活動，人的高級思維的產生往往與自己的專業、體驗、特長、文化程度、教育背景、家庭環境等有關，通過人的高階思考產生對事物的認識，設計時就需要根據用戶背景來制訂個性化需求研發計劃。

三、激光雕刻技術

激光雕刻機由激光發生器里面的增益介質、冷卻系統、機械結構控制系統、電控系統組成，并配套相應的圖形編輯軟件系統。激光雕刻技術是將互相平行的激光小光束通過透鏡組聚焦以后在材料里或外雕刻的一種加工方式，在短時間內使加工物體表面產生瞬間氣化的現象，通過聚焦、調速等操作加工出預先設計好的組裝件［3］。

四、基于可供性理論的校園文化紀念品情感化設計

通過分析用戶的心理需求和情感認知，圖書館作為貴州大學情感共鳴呼聲最高的典型建筑代表，是貴大人對母校最真切、最本源的情感表達，紀念品的色彩、外形、質感、文化含義、象征意義等能刺激用戶的多通道感觀感受，從多角度符合用戶的心理認知。然后通過LaserMaker 軟件設計符號化圖紙要素，獲取加工原型，再根據激光雕刻加工的要求排列設計要素，組裝后得到實物模型。

（一）校園文化紀念品的可供性設計

1.可符號化

符號化強調“意由心造，象從意生”。符號化的圖形往往不容易隨著主觀意志而改變，但其精神內涵是不斷改變的，每個人看著同樣的事物會產生不同的主觀反應和感受［4］。

2.可指代性

“形似”指藝術形象逼真地反映出客觀事物的外部形態。所謂藝術表達手法就可用借代的方法，設計師可進行符號化表達，用戶通過條件反射識別此物，從而引起共鳴［5］。猶如描繪實物，通過實物喚起記憶，回憶這個物體身處何處以及周邊場景、外形特征、結構等。

3.可象征性

“神似”指藝術形象生動地傳達出事物的內在精神，具有象征意義，是文化傳承的典型方法，用戶通過某種記憶或經歷，睹物思緒，念由心生，除了通過某個物象能想起它的特征以外，還能觸發相關的人物，事件發生的時間、地點、情節等。

（二）校園文化紀念品的情感觸點

1.懷舊情感

校園文化紀念品是傳承校園文化的載體，是對母校思念的寄托，具有懷舊特征，能喚醒美好的記憶。Sedikides 在文中指出，懷舊具有正能量特征，需要有載體來喚起懷舊情緒，從而形成購買欲望。懷舊是一種篩選性記憶，會不自覺地回憶美好的片段，是正面的、積極的情緒，懷舊元素的觸發點就是進行文創產品設計的關鍵［6］。

2.無意識

無意識設計又叫作“直覺設計”，從設計學上來說，即“將無意識理念物化”，減少消費者認知負荷，由已知的行為習慣引導產品體驗過程，是自然交互的設計挖掘點。脫離說明書的文創產品，正是校園文創產品的高標設計［7］。

3.情感共鳴

“共情”是著名心理學家羅杰斯提出的，突出感同身受。抓取用戶的學習生活情境為關注點，從代表性的建筑、標識、場景中拾取文化元素，通過環境描寫和事物進行文創設計，以引起情感共鳴［8］。

為實現用戶與物品之間的高效利用和精準互動，需要對物品進行設計方法的研究［9］。貴州大學圖書館是師生心中最具影響力的標志性建筑物，本文選擇貴州大學圖書館為設計原型，從用戶的可供性（AUA）交互分析出發，圖書館的圖形化設計與制作要能讓人們產生情感共鳴，注重產品在文化表達、功能效應、符號象征等方面的價值，設計出符合人們心理預期和市場預期的產品，才能有效傳承校園文化［10］。

五、校園文化紀念品創新設計實踐

（一）以貴州大學圖書館為例的校園文化紀念品設計

校園文化紀念品是用戶對校園情感的延伸表達，典型特征物體尋找是設計校園文化紀念品的關鍵，是獲取用戶情感載體的重要途徑，通過懷舊、情感共鳴、無意識情感找到最佳共性載體，再進行符號化的轉換，提取紀念品設計原型。

1.原型提取

校園文化傳承在校園文化紀念品中起著重要的作用，文化不是一種具體的實物，而是將代表性的建筑、風景、人物等進行符號化，并轉換為人們熟知的實物來表達。貴州大學是“以部為主、部省合建”高校，是國家“世界一流學科”及“211 工程”重點建設高校，文化傳承已有120年的歷史，尋找學校典型的建筑物、風景、人物等對于設計具有情感共鳴的校園文化紀念品至關重要。

2.符號轉換

符號化表達成功的典型特征是用戶可以根據自己的所見、所知、所聞快速定位到被符號化的物體，并產生回憶、引起共鳴。走訪調查發現，貴州大學的師生、校友普遍認為貴州大學圖書館最具有代表性，此次設計就選用貴州大學圖書館作為校園文化紀念品設計的源對象。

3.物化形象

貴州大學校園文化紀念品的設計，最重要的是設計認知與用戶認知高度匹配，原型提取后有很多應用方向。如可將圖書館造型直接設計為椴木板的建筑模型，也可將圖書館的外形作為燈具的外殼設計進行拓展，原型符號化的拓展可得到多樣化的紀念品設計。

（二）以貴州大學圖書館為例的校園文化紀念品的制作

1.設計軟件的選擇

首先要繪制圖紙，常見的繪制激光加工圖紙的軟件有AutoCAD、Illustrator 等，圖書館的設計圖紙采用激光設計軟件LaserMaker 繪制，圖紙儲存為plt 或dxf 格式，導入Eagle 軟件進行加工。

2.LaserMaker 軟件排版

繪制貴州大學圖書館圖紙，并把圖形緊密排列整齊，便于節省激光切割材料。

3.根據加工對象，選擇合適的加工材料

激光雕刻工藝與材料的選擇有很密切的關系，常見的材料有亞克力、皮革、椴木、櫸木、松板等，本次雕刻選擇椴木板作為雕刻材料，椴木具有輕、軟的特性，適合激光雕刻。

4.雕刻參數的確定

雕刻質量的好壞受到諸多因素的影響，如雕刻速度和功率、板材平整度、圖紙質量、對焦、圖層順序、切割路徑、吹氣大小、加工紋理等。

5.加工程序

（1）打開水箱及主機開關。（2）將中間文字部分做掃描處理，其中掃描速度為750 mm/s，功率為20%，切割圖層速度為38 mm/s，功率為70%。（3）擺放并固定板材。（4）用8 mm 調焦塊調整焦距。（5）找到目標文件并單擊“下載”，找到圖形。（6）單擊“定位”，單擊“邊框”。（7）打開激光開關，單擊“啟動/暫停”。（8）取出工件完成拼裝。（9）關閉主機。（10）關閉水箱。

6.裝配

設計時應充分考慮拼插結構的組裝，組裝時應根據圖紙設計按順序組裝，在切割之前應考慮板材的厚度與插口關系，根據設備的不同設置激光補償值，如激光切割機將激光補償值設置為0.3 mm，加工完成以后插口就比較緊。

六、結語

可供性理論下貴州大學圖書館外形的融合與轉碼，將圖書館圖形化，指代校園生活，象征著書香文化的傳遞，讓設計認知的衍生物與人們的心智模型匹配，實現情感互動、文化交流。采用現代制造技術中的激光雕刻技術來制作建筑模型，使激光加工成為設計并制作校園文化紀念品的有效實踐手段，將校園文化挖掘與工程技術加工有機結合起來，拓展了激光加工的展示形式，豐富了校園文化紀念品的載體形象。