基于CGM模型的天門糖塑獅子造型解構與再設計

常雨，余胡艷，李曉涵，路由

基于CGM模型的天門糖塑獅子造型解構與再設計

常雨，余胡艷，李曉涵，路由

（武漢大學，武漢 130500）

從天門糖塑獅子形象的文化內涵、藝術特色出發，對天門糖塑中的獅子造型進行系統研究，為天門糖塑形象的再設計提出新的設計應用策略，促進天門糖塑的傳承與發展。根據現有資料，選取天門糖塑中具有典型特征的獅子造型作為研究對象，對其色彩、造型、肌理、構圖要素進行提取與分析，并結合分析結果，利用CGM 模型進行創新指導再設計。利用CGM模型既可以保留天門糖塑特征，也可以在此基礎上創新拓展出新的造型，為天門糖塑的進一步發展提供了探究方向，同時也為其他非物質文化遺產提供了一種新思路，拓寬了非遺與現代設計融合的可能性。

天門糖塑；獅子造型；造型解構；CGM模型；再設計

近年來，我國積極扶持非物質文化遺產的振興與發展，非遺文化也越來越多地應用于設計之中，但大多數設計應用流于表面，缺乏對非遺文化的深層次挖掘。天門糖塑等湖北省非物質文化遺產保護項目也面臨著同樣的問題。天門糖塑的原料麥芽糖，受空氣溫度和濕度的影響，難以保存。制作時，除需要傳承人擁有精湛的技巧之外，還需要具備審美意識和創造性。由于它在生活中的實用性較低，很少被人關注，留存與傳承皆受到限制，傳承人也不斷減少，因此應借助數字化方法對天門糖塑進行系統的分析，提取與再設計，以促進天門糖塑的傳承。區別于其他數字化方法，利用CGM模型可以在有效保留糖塑的美學特征的同時擴大再設計的空間。如何對天門糖塑的關鍵要素進行解構，并運用CGM模型對要素進行整合用于再設計將成為文中的論述重點。

1 天門糖塑獅子造型視覺要素解構

天門糖塑承載著天門本地特有的文化風俗、生活愿景和民間審美傾向，是民間智慧的凝結，是百姓審美意識的濃縮，具有極高的藝術與文化遺產價值[1]。天門糖塑的題材包含民歌民謠、民間故事、歷史傳說、名人故事、神話故事、動植物等，具有一定的傳統文化傳播與教育功能。此外，它具有表演的動態性，將制作過程展示給觀眾，一邊制作一邊講述題材故事的方式使其具有寓教于樂的作用。獅子作為天門糖塑較典型的形象之一，其造型生動、多變、獨特。在天門糖塑中，獅子作為瑞獸，被賦予了祥瑞的意義。天門糖塑一開始是隨著糖供的需求而誕生的，主要用于祭祀，糖獅子也是祭祀糖供之一[2]。隨著歷史的演變，天門糖塑禮教功能減弱，糖獅子也逐漸成為農閑節慶時供人食用與賞玩的民俗玩具。由于天門糖塑的制作工藝包括“泡活”和“頭子活”[3]，即用嘴吹和手捏，制作過程不夠衛生，如今很少食用，但其造型的美感在當今社會依舊具有較高的藝術價值。

文中選取了天門糖塑中5只具有代表性的獅子造型作為研究對象，分別是《倒爬獅》《雙獅戲球》《太保獅》《獅子滾繡球》《青獅》。根據天門糖塑獅子造型的視覺特征，對色彩、造型、表面肌理、構圖4個方面進行提取與分析。對于顏色的提取和分析，包括顏色組成和搭配之間的關系；對于造型的提取與分析，將天門糖塑獅子造型進行解構，并分別對其五官、身體、耳朵、尾巴、四肢、底座和裝飾性元素進行對比分析，再對各部分進行抽象與簡化，提取保留其基本形態特征的圖形；對于表面肌理的提取與分析，從肌理與工藝的密切聯系角度出發，將肌理的形成與工藝相對應，對肌理的形成與排布規律進行歸納；對于構圖要素的提取與分析，通過分析得到獅子與底座、獅子與獅子之間的組合方式、位置特征。天門糖塑獅子造型設計要素提取與分析的模型見圖1。

圖1 設計要素提取與分析的模型

1.1 色彩解構

天門糖塑的色彩有統一的色調，在和諧色調中求變化是其最大的特色[4]。天門糖塑所用顏色與傳統民間藝術色彩類似，色彩觀念也與傳統民間藝術一致，具有顯著的裝飾性，是設計的重要元素之一。從設色上看，造型用色簡單，視覺效果統一，顏色純度、飽和度較高，通過實地調研發現，天門的其他民間藝術，如天門皮影、天門戲劇等均遵循“五行五色”的觀點；從色彩搭配上看，紅色主要集中在底座部分，獅子部分采用一色為主、多色為輔的方式進行搭配組合。獅身大面積使用黑色，突出獅子的威嚴感和莊重感。頭部與背部色彩較多，為整體造型增添了生氣與活力。耳朵、尾巴、裝飾元素等細節部分的色彩相間分布，產生層次分明的視覺感受。

1.1.1 主要色彩提取與分類

根據現有文獻與調查資料，天門糖塑主要包含黃（麥芽糖原色）、黑、紅、綠4種顏色。文中主要采用K–means聚類方法分別對5只具有代表性特征的獅子進行主要色彩的提取與分析，最終得到了9種顏色，并制作了色彩模版。

K–means算法是屬于以數據間距離的遠近為原則進行分組的劃分法[5]，近年來被廣泛應用于圖像色彩領域。其主要算法如下，首先是在樣本數據中隨機找出個聚類中心，其次以歐式距離作為樣本相似性的度量，計算除聚類中心外的樣本數據與每個聚類中心的距離[6]。根據數據集與聚類中心的相似度，不斷更新聚類中心的位置，直至聚類中心不再變化[7]。文中通過實驗將得到的顏色按色相和明度進行排列，并進行下一步的分析和整合，結果見圖2。

1.1.2 主要色彩分析與選擇

為了對比顏色之間的協調性，文中運用Hex Naw工具軟件對剩下的每一簇顏色與確定的基準色（#100708、#c9a792）進行對比，根據結果選定其余6個色值，分別是#624034、#610c0e、#920c13、#98442c、#977067、#a86231。

由于顏色#5d494d與顏色#846668在測量中結果相近，因此文中運用歐幾里得色彩距離公式，將二者與其余確定的8種顏色的RGB數值進行計算，從中選出數據較大的顏色見表1。

為了更好地還原天門糖塑的色彩搭配，文中依據圖2中各顏色在糖塑中的占比進行計算，取其均值，最終得到天門糖塑獅子造型的色彩模版，結果見圖3。

圖2 獅子色彩提取過程

表1 色彩距離測量

Tab.1 Measurement color distance

圖3 色彩模板

1.2 造型解構

天門糖塑與其他糖塑藝術最主要的不同之處在于天門糖塑“吹”“塑”結合[8]。整體來看，天門糖塑的獅子造型并不是完全寫實的再現，而是根據工藝的可實現性，以及傳承人的想象與審美進行適當的調整，部分結構做了夸張處理，如頭部被夸大，而身體部分整體縮小。天門糖塑獅子的外形輪廓以曲線為主，底座與獅子身體部分都較為圓潤，是因為這2個部分均為吹塑成型，借助麥芽糖的延展性將氣體注入麥芽糖內部，像吹氣球一樣形成較圓潤的形態，再通過邊吹邊捏使形態產生變化。頭部、背部細節裝飾較為豐富，采取揉捏、搓拽、拉扯等多種手法，讓其具有更多的可塑性，形成不同的線條特征。在提取的過程中，首先將5只獅子造型分為眉、眼、鼻、嘴、身體、耳朵、尾巴、四肢、裝飾性元素、底座10個部分進行解構，解構過程見表2。

表2 獅子造型的解構

Tab.2 Deconstruction of lion modeling

天門糖塑獅子造型的頭部都表現得較為夸張：眉毛呈M字型波浪狀；眼睛又圓又大，統一由眼珠和眼眶構成；鼻子外形進行了簡化，但尺寸變得更大；嘴呈現大張的狀態，嘴里的牙齒和舌頭均外露，牙齒由整齊的2排牙構成，其中有4顆尖牙，生動形象，視覺沖擊強烈；胡須以曲線的形式呈現漂浮狀態，充滿動感；身體是圓的，頭部和臀部向外傾斜，顯示出動勢；為了使身體部分不單調，背部常會加上裝飾元素；耳朵和尾巴表現手法相似，外形輪廓像一片葉子，形態不一，內部環形分布，通過彈簧與主體連接；四肢短小，一般會表現出關節的轉折，許多地方將其立體形態轉化成一個片狀形態來表現；底座呈簡單的球形，類似于“鼓”和“葫蘆”的形狀；針對裝飾性元素，制作時可自由發揮的空間較大，種類很多，分布在作品的各處，比如五官、身體、和底座均可見豐富的裝飾物，外形輪廓多變，層次豐富。文中對5只不同獅子的造型要素進行共性提取，提取出其最具特征的形態進行3D建模，提取過程見表3。

表3 獅子造型的提取與分析過程

Tab.3 Extraction and analysis process of lion modeling

1.3 肌理解構

豐富的肌理變化使天門糖塑獨具魅力[9]。天門糖塑的獅子在造型上有許多局部變化的肌理，這與吹塑出來的光滑表面形成鮮明對比。肌理的樣式與使用的工具和成形動作有很大關系，可借助的工具有剪刀、小梳子、小姚刀等，如利用小梳子控制不同的力度，可制作出深淺不一、平行整齊的條形紋樣。天門糖塑獅子造型中常見的肌理有條紋和格子紋。條紋多見于眉毛、胡須、舌頭、耳朵和五官的裝飾性元素，有直線條紋，也有環狀條紋，環狀條紋的曲線弧度與該部位造型輪廓一致。格子紋主要用于四肢，以此表現粗糙的皮膚紋理。提取時將其紋理的線條簡化，得到相應的裝飾線條，過程見表4。

1.4 構圖解構

天門糖塑的獅子造型一般由上端的獅子與下端的底座構成，運用對比、均衡的方式使整個造型在具有視覺穩定性的同時不乏動態感。獅子與底座之間是上下構圖，除了《倒爬獅》外，其余4只獅子造型上下比例約為8∶5，見圖4。合適的比例既能突出獅子造型的主體性，區分主次關系，也能使整體協調，不至于頭重腳輕。在5只獅子中，有單獅子和雙獅子。除了獅子和底座之間的結構，還考慮了獅子之間的構成關系。雙獅的2只獅子大小比例有一大一小的，也有大小幾乎一致的，但形態均不一樣，構圖為一高一低分布。為了滿足整體性，2只獅子之間有連接點，同時通過身體的朝向使二者之間互相呼應。

表4 獅子表面肌理的提取過程

Tab.4 Extraction process of lion surface texture

圖4 獅子造型構圖的分析

2 基于CGM模型的天門糖塑獅子造型轉化

CGM模型又叫概念生成模型，是在形狀文法的基礎上所提出的設計生成模型，已被運用于產品設計和單體復雜紋樣的設計中[10-11]。文中對天門糖塑獅子造型的解構與再設計結合了CGM在產品設計與紋樣設計中的運用規則。CGM模型由3個設計要素構成，分別是基本造型要素、產品造型結構關系、產品變形規則。文中在CGM的基本要素之中加入肌理要素，拓展模型的通用性，使模型與研究內容更加適配。前文所提取和分析的天門糖塑獅子造型視覺元素，與CGM模型中對造型進行再設計時所包含的設計要素具有一定的相關性。運用CGM模型指導天門糖塑獅子造型的再設計，不僅能確保生成的設計結果符合獅子的造型特征，也能快速產生多種圖形，輔助設計師進行設計。

天門糖塑獅子造型包含10個基本造型要素，在提取與分析的過程中已經對基本造型的共性進行了歸納總結，同時還整理出同類基本造型要素之間存在的變形規則。通過對顏色、肌理和構圖方式的提取，也得到了顏色、肌理和構圖方式的規律。結合CGM模型的3個設計要素，設定天門糖塑獅子造型的設計要素，見圖5。

圖5 設計要素設定

2.1 基本造型要素設定

將天門糖塑獅子造型的10個基本視覺要素按照英文字母分別記作Eb、Ey、N、M、B、Er、T、F、D、P、根據表3提取的基本造型要素結果，得到基本造型要素庫，見表5。基本造型要素庫的建立為設計師提供了天門糖塑獅子造型可供選擇的基本型，以確保設計來源于天門糖塑獅子形態，進而展開后續的設計轉化。

表5 基本造型要素庫

Tab.5 Basic shape elements

續表5

2.2 基本造型要素結構圖設定

結合天門糖塑獅子造型的構成特征，將10個基本視覺要素（Eb、Ey、N、M、B、Er、T、F、D、P）根據其相對位置關系排列組合見圖7。該結構圖的具體位置關系并不是唯一與確定的、可以根據協調性與美觀性靈活地稍作調整。此外、在對造型要素結構進行組合時、可以結合天門糖塑獅子造型的藝術特色和應用的場景對其局部進行調整。

2.3 變形規則設定

CGM模型中運用的變形規則是對同一類設計對象的形態進行分析得到的、包含了對平面圖形與立體圖形的變形方式[10]、如旋轉、移動、縮放等、對于不同的設計對象、變形規則會有所不同。結合CGM模型、提取與總結出天門糖塑獅子造型中基本造型要素之間所適用的轉換規則、按照英文字母記作R、M1、Z、M2、C1、C2。天門糖塑獅子造型變形規則的提取與設定見表6。

圖7 基本造型要素結構

表6 變形規則的提取與設定

Tab.6 Extraction and setting of deformation rules

3 天門糖塑獅子造型再設計

天門糖塑視覺元素提取分析的最終目的是要運用到設計中、通過再設計的方式擴大天門糖塑的影響力。視覺元素的提取與造型要素的設定是進行二次設計的基礎、天門糖塑的再設計還要結合具體的需求與時代發展的需要、依據視覺元素提取與分析的結果、運用恰當的設計手法與排布規律、設計出既保留天門糖塑的典型特征、又滿足現代審美的造型、共包含3個步驟：模型的選取、變形與組合、渲染。

3.1 造型的設計轉化

再設計的第1階段、將10個基本造型要素依次導入；第2階段、導入變形規則庫中的變形規則；第3階段、導入提煉的結構規則對其位置與比例進行控制、得到天門糖塑獅子造型設計的模型。造型的轉化過程見表7。

3.2 色彩的選取與渲染

圖案色彩的選擇需要結合色彩分析的結果、得到主色、顏色比例和搭配關系、形成配色方案。填充色彩時還需要注意圖案的形狀構成要素所代表的各個部位的色彩規律、如底座一般大面積使用紅色、就需要避免使用其他3種顏色代替、局部、尤其是裝飾元素部分的色彩填充可以較為靈活、但要保證整體的和諧一致。最后、使用Nomad進行渲染、模型的渲染效果見圖10。

表7 造型的轉化過程

Tab.7 Transformation process of modeling

4 結語

天門糖塑獅子造型作為糖塑文化的典型文化符號、富含了天門本地的文化內涵，它并非只是對獅子造型的簡單模仿、更是融入了制作者的思想和創造、具有較高的藝術價值。文中對天門糖塑的獅子造型進行了深入的研究、對其造型、色彩、肌理、構圖4個方面進行了系統的提取與分析。通過引入CGM模型對其進行系統的再設計、將前期提取的基本型進行重新變形組合、對其造型進行進一步轉化、為天門糖塑的進一步發展提供了探究方向、同時也為其他非物質文化遺產提供了一種新的思路。通過計算機模型的引入、拓寬了非遺與現代融合的可能性、在擴大其影響力的同時也為非遺傳承事業做出了貢獻。

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Deconstruction and Redesign of Tianmen Sugar Plastic Lion Based on CGM Model

CHANG Yu, YU Hu-yan, LI Xiao-han, LU You

(Wuhan University, Wuhan 130500, China)

Starting from the research on the characteristics of sugar sculpture, the paper aims to put forward a new strategy of the image of sugar sculpture to promote the development of sugar sculpture. According to the existing data, the lion modeling with typical characteristics in Tianmen sugar sculpture was selected as the research object, and its color, shape, texture and composition elements were extracted and analyzed. Combined with the analysis results, CGM model was used to guide the innovation and redesign. The use of CGM model can retain the characteristics of Tianmen sugar sculpture, innovate and expand new modeling on this basis, provide an exploration direction for the further development of Tianmen sugar sculpture, provide a new idea for other intangible cultural heritage, and widen the possibility of the integration of intangible cultural heritage and modern design.

Tianmen sugar sculpture; lion modeling; deconstruction; CGM model; redesign

TB472

A

1001-3563(2022)12-0412-11

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.12.053

2022–01–26

常雨（1998—），女，碩士生，主攻產品創新設計。

路由（1963—），男，碩士，教授，主要研究方向為產品創新設計、交互設計、用戶研究等。

責任編輯：陳作