遼寧工業遺產原型與模擬法下文創產品生成方法研究

郭劍 劉斯旸

摘要：分析工業遺產資源中要素類型及特征是傳承工業遺產文化和情感記憶，進行文創產品衍生品創作的重要前提和有效途徑。借鑒遼寧工業遺產建筑環境改造要素分類方式，實現對遺產資源在建筑及環境要素，室內元素，工藝流程設備和標識文本4個層面的類型劃分，從顯性和隱性特征角度與創新思維方法中的模擬法的3種類型相匹配。以設計要素特征的模擬作為工業遺產主題文創的原型，利用創新思維中分解組合法實現文創產品的造型生成。創新思維模擬法指導下的文創產品生成方法能夠兼顧文創產品的功能實用性與工業遺產文化價值，能夠作為文化遺產類型文創產品特征因子生成和方案評價的理論依據和操作方法借鑒。

關鍵詞：工業遺產 創新思維 模擬法 文創設計 原型

中圖分類號：TB47 文獻標識碼：A文章編號：1003-0069（2023）13-0048-04

Abstract：Analyzing the types and characteristics of elements in industrial heritage resources is an important premise and effective way to inherit the cultural and emotional memory of industrial heritage and to create derivatives of cultural and creative products.Drawing on the classification method of Liaoning industrial heritage building environment transformation elements，the types of heritage resources in the four levels of architectural and environmental elements，indoor elements，process equipment and identification texts are divided，and the three types of simulation methods in the innovative thinking method are matched from the perspective of explicit and implicit characteristics.The simulation of the characteristics of design elements is used as the prototype of industrial heritage theme cultural creation，and the decomposition and combination method in innovative thinking is used to realize the modeling generation of cultural and creative products.The generation method of cultural and creative products under the guidance of innovative thinking simulation method can take into account the functional practicability of cultural and creative products and the cultural value of industrial heritage，and can be used as the theoretical basis and operation method for the generation of characteristic factors of cultural and creative products of cultural heritage type and the operation method for reference.

Keywords：Industrial heritage Innovative thinking Simulation method Cultural and creative design Prototype

引言

基于工業遺產原型特征角度的文創產品生成方法研究，是從文化特征層面進行工業遺產要素的原型提取、篩選和歸類。相對成熟的工業遺產改造案例作為建筑要素的歸納研究基礎，為工業遺產特征原型的系統分類提供依據，使文創產品能夠涵蓋工業遺產特有的建筑、室內及生產元素特征。創新思維中形態、結構和功能模擬為工業遺產元素特征融入提供了系統性方法，更加凸顯工業遺產要素類型文創產品的鮮明特征。能夠激活遼寧城市工業記憶和文化認同感的目的，推進以文創設計形式輔助東北工業旅游產業的轉型發展。

一、工業遺產特征及研究方法

（一）工業遺產資源的多元性

2017 年至 2020 年間，工信部公布的四批國家工業遺產名單中，遼寧省累計有 11處工業遺產獲得認定，包括鞍山鋼鐵廠、旅順船塢、本溪湖煤鐵公司、沈陽鑄造廠 、國營慶陽化工廠 、撫順西露天礦等，數量在全國僅次于四川省[1]。按照《下塔吉爾憲章》中對工業遺產的概念，工業遺產資源涵蓋內容較為多元，具有產業鏈的非物質文化遺產特征。文創產品的原型特征可以來自符號化的文化語言、現代化的地域文化特征以及內涵化的功能性符號[2]。其中，地域文化特征涵蓋遺產建筑景觀，生產場景，工藝流程，生產產品4個層面，功能性符號則包含于遺產建筑空間界面，工藝流程節點等可以轉化成設計造型語言的原型中。

文創產品設計應用方向在工業遺產更新應用類型中的優勢：相對工業遺產建筑改造或內部功能更新，文創產品在設計方法和規則上要更加靈活，可實施性強，同時對工業遺產特征中蘊含的社會歷史價值，文化符號，人文特征的還原度較高。由此，通過文創產品方式對工業遺產向旅游景區轉化推動具有積極作用。

根據目前調研，工業遺產資源與日常生活的聯系性較弱，有些雖然是重點保護單位，但單從形態認知角度很難與大眾認知上的工業遺產形象相關聯。從問卷總結出對于工業遺產形象的認知類型發現，通常局限于圖像性的外部形態和內部產品形態認知。對于工業遺產原型來源的多元性挖掘，尤其是對建筑及環境要素，室內元素，工藝流程設備和標識文本4個方面的要素梳理和特征提取，成為設計原型的主要來源。

（二）工業遺產特征的特殊性

基于工業遺產特征的文創產品主題及原型確定，具有文創產品設計流程的一般特征。由于工業遺產產業類型的多樣性，決定了原型來源的復雜性，又使其具有一定的特殊性：工業遺產原型多與生產環境，人的行為以及生活環境密切相關。工業遺產中，尤其是近現代工業遺產，其中的建筑設計、工業產品、工藝技術等，充滿著具有形式感的造型語言，以及可以進行創意轉化的設計元素[3]。雖然文創設計原型來源較多，但產業類型決定下的場地環境特征以及相對固定的年代特征相似性較高。使基于工業遺產特征的文創產品設計主題的表現內容一般具有明確的指向性，相比較其他類型的文創產品主題，其關聯或外延主題較少，能夠形成較為系統的原型歸納和特征提取方法。

（三）工業遺產文創設計研究現狀

定量方法在工業遺產文創設計研究中占有較大比重，主要集中在從文化量化和規律性角度進行原型元素整理、產品生成和滿意度評價。通過表1匯總文創產品在不同研究階段采用的研究方法和目的可以歸納：無論是聚類分析法、層次分析法還是因子分析法，都需要通過對工業遺產元素的多元特征進行要素化處理，以促成最具代表性的文創產品原型來源類型及主要影響因子。因此，對于代表性工業遺產資源的類型劃分及分類方法顯得尤為重要。

二、工業遺產特征與文創產品設計原型

（一）工業遺產建筑環境改造的方法借鑒

工業遺產建筑環境的功能改造和再生方法相對成熟。重要工業遺產具有很強的歷史文化價值，通過合理的改造和利用會形成很好的區域經濟帶動效應。工業遺產的完整還原不僅是對“工業建筑”的還原，還有需要對“生產設備”和“生產工藝”進行還原[4]。通過對遼寧省工業遺產的更新類型現狀匯總，已有工業博物館、文物保護單位、創意產業園、遺址公園以及商業消費改造5大類。在滿足新的功能更新和空間活力再生過程中，重點在于建筑內外要素及原有場地特征的保留。如果把工業空間環境看成是復雜的信息復合體，不僅具有外部形式，機制和顏色，還具有內部本質和規律。它不僅具有自己的性質和特征，而且還與其他外部事物起到相互作用[5]。工業遺址改造更新設計中對原型的提取及使用操作，能夠為文創產品原型選擇和特征提取，以及新功能組合提供一定的方法借鑒。

（二）工業產品與文創產品原型關聯性

近代東北工業為新中國的發展做出了突出貢獻，遼寧省作為共和國工業長子，誕生了一個個“首鋼”——涵蓋煤炭，鋼鐵，兵器等制造行業。它為之后的產業發展和產品迭代更新提供了典型樣本。從工業遺產特征提取內容來看，可以從空間、風格、裝飾的角度來評價工業遺產的藝術價值[6]。如表2所示，工業遺產中的建筑及環境要素，室內元素，工藝流程設備和標識文本構成的生活場景，能夠代表一個時代人們的空間認知體驗和審美傾向，發展至今已然成為具有濃厚工業文化特征的象征符號。盡管不同產業類型的產品設計差異性較大，但在生產場景，生產流程及設計評價方面的共性特征，具有特定的時代印記。

另外，工業遺產產品與文創產品之間屬性共性易于沿襲和衍生。如表3所示，從工業遺產的代表性產品中挖掘出的顯性特征，能夠快速找到對應的文創功能類型。為保證最終產品對設計原型的可識別性，首先要從具有代表性的，為人熟知的同屬性產品入手。另外，從視覺造型層面提取要素特征基礎上，要最大程度保留原型的組合方式特征，突出結構組合體驗上的關聯性。

文創產品主要通過文化特征的呈現實現工業情懷的形態轉譯。除了從形態、工藝流程及組合方式的結構搭配上進行認知關聯和模仿，也要重視新功能與原型既有功能的關聯性。創新思維方法中的模擬法涵蓋原型與新功能在形態、結構和功能3個層面的參照模擬，能夠作為工業遺產文化特征轉化的系統性方法指導。

三、模擬法與文創產品造型生成

（一）模擬法在文創產品中的應用

基于工業遺產題材的文創產品設計，設計者需要解決如何提取原文化內容以及如何進行文化與產品的銜接重組的問題[7]。模擬與類比是在利用聯想法確定參照原型的基礎上，實現原型特征在形態模擬，結構模擬和功能模擬3個層面上的分解和提取。下面從設計原型來源，元素特征提取方法和文創產品形態轉化方式3個方面進行模擬法（形態模擬、結構模擬和功能模擬）的概念解析，試圖找到能夠考慮到工業遺產特殊性和多元性原型匹配的系統性方法。

（二）形態模擬與遺產特征可識別指數

形態模擬法主要通過模仿事物外在形態來指導設計，不考慮其內部組成成分和構成方式，因而其具有直觀性和形象化的特點。設計師可以自由聯想單純從輪廓或表象的材質顏色肌理出發，進行形態上的模擬。選用原型與設計對象形態上的相似往往是進行形態模擬法操作的基礎。

在模擬法的三種模擬類型中，形態模擬在可識別性層面有獨特優勢，包括“形狀”和“狀態”兩個部分：其中“形狀”主要包含物體的外觀直接視覺感受，例如，形狀輪廓和顏色肌理，而“狀態”包括物體的狀態以及位置。在深入了解工業歷史，工業特點的基礎上，以精，準，特，優等作為設計素材的選取準則。打破思維定式，才能源源不斷地從工業遺產中發掘素材[8]。工業遺產“形態”的內容包含遺產建筑形態的復雜性要素（平立面，構件，空間關系物理環境），通過圖形外輪廓形狀，色彩和肌理歸納的直觀形式，使設計原型中的某一特征轉化成設計元素，參與文創產品形態的模擬和生成。

作為中國最早的鐵道工廠之一，東清鐵路機車制造所（大連機車廠）主要工業遺產資源包含空間類：機械加工車間、機車車間、動力車間；機械類：美制吊車、日制壓力機、車床等和產品類：蒸汽機車三種類型。與產品外在形態屬性相匹配，適宜進行文創產品設計主要原型提取為車間廠房和蒸汽機車兩部分。

如表4所示，以“機械師”主題進行文創設計構思。主題是對帶有黑色金屬感工業風格的表達。選用的工業廠房和機車原型與工業風的主題相匹配，從形態模擬的角度分析，構成機箱主體造型是從廠房和最著名的第一高速列車“亞細亞”號機車上提取的機頭形態進行的特征提取，形態還原度較高，部分構件（車燈）根據造型需求進行等比例調整。在形態模擬基礎上，廠房的頂部造型的通風功能特征也被延續到了機箱設計中。

（三）結構模擬與文創產品形態置換

結構模擬法不拘泥于表象的模仿，能夠深入到事物本身的內部框架和邏輯關系。是從物體結構支撐或部件組合的角度實現對原型元素化的分解和組合，可以作為文創原型分解和組合的設計方法規則。體現在工業遺產文創設計原型組合層面主要包含兩個內容：一是工業遺址建筑或構筑物的空間單元的組合關系；二是工業遺產生產產品的構件組合關系，從結構相似和結構模擬的角度進行移植和仿生。

大連造船廠是我國目前最先進的造船廠之一，見證中國近現代造船業發展史。主要的工業遺產資源包含1.建筑類：船體廠房，發電所，消防隊；2.船停靠碼頭類：南塢，北塢；3.機械類：門式起重機；4.產品類：船體。從造船廠的典型生產場景入手，能夠提取碼頭、船體和起重機械三種處于同一工作流程中的節點性要素，作為原型提取的主要來源。

如表5所示，主題“啟航”本身寓意（事業走向成功）適合辦公空間裝飾品的功能屬性。從結構模擬角度，門式起重機的框架結構提取，延續其作為支撐框架的結構特征。碼頭概括了平臺與輪渡停靠凹槽兩部分，實現錨構件隨著磁力不斷搖擺，延續通行功能，將工業遺址“起錨出發”場景進行了動態性還原。

（四）功能模擬與工業記憶傳承

功能模擬法是建立在功能相似的基礎上，模擬原型功能作用發揮和效用的一種方法。是從功能或工藝流程的角度進行場景再現或邏輯模擬，從功能運行程序相似、功能特性相似的替代物模擬角度進行文創產品的功能置換。從產品設計的角度，功能模擬可以解決文創產品的設計需求原型問題，能夠最大程度提升產品的交互性。

撫順煤礦是中國20世紀五六十年代“亞洲第一大礦坑”。主要的遺產資源可以歸納為1.生產場景類：西露天礦坑、煤礦豎井；2.機械類：當時世界最先進的煤礦設備—“戈培式”絞車；3.工具類：礦燈、錘子等。從采礦的工藝流程角度，能夠將礦坑場景、絞車機械和人使用的工具串聯起來，為文創產品的整體造型提供局部造型特征。

如表6所示，“時光”主題文創從完整的采礦工藝流程中提取環境（礦坑）、機械（絞車）、工具（鎬）和設備（礦燈）進行要素提取：煤礦形成礦脈源于時間的積累，與鐘表記錄時間的功能屬性相契合；從功能模擬角度，鐘表指針的旋轉與運送煤炭的絞車旋轉相匹配，礦燈元素是以隱性特征的照明功能形式，與鐘表的夜光功能屬性相匹配。最終通過從采礦冶金提取黑色與金色實現這幾種關聯元素的整合統一。

（五）模擬法與工業遺產主題文創產品可識別評價和驗證

三種模擬法的類型對工業遺產的主要元素、場景和工藝流程特征進行形式轉化，產生契合不同類型工業遺產特征的文創產品形態，能夠影響到最終文創產品的可識別性。而視覺上對于工業遺產要素的辨識，是建立從認知經驗和情感記憶上對工業遺產進行文化關聯的基礎。由此，可識別指數成為評價基于模擬法生成的工業遺產主題文創的重要評價指標。可以形成模擬法下的文創特征可識別性公式：

文創產品的工業遺產特征可識別指數=形態相似程度+結構相似程度+功能體驗相似程度

工業遺產主題文創產品可識別的驗證，首先需要從作品解析要素的角度，進行原型的可識別性還原，能夠再現主題、主題下的原型以及原型要素特征提取和組合過程，判斷原始工業遺產造型與文創產品要素之間的抽象程度，形成主觀形態層面的可識別評價；其次是從主題闡述，原型組合以及功能層面上與工業遺產的工藝流程等進行對照關聯，闡述除形態外對工業遺產原型特征的保留程度，最終形成形態、結構和功能體驗相似程度的綜合性評價。

通過兩次有關形態與原型的相似度調研問卷匯總可以得出：形態模擬也就是仿生模擬，對原型的還原度較高；結構模擬涉及到原型構造和主要特征，對原型的還原度僅次于形態模擬，但主要形態特征提取產生的抽象性使得與文創產品的新功能結合相對容易，造型簡約時尚，易于加工和批量化；功能模擬是從新功能使用的角度對設計原型的選擇和特征提取，最能夠從體驗的角度建立與參照原型的關聯性，也是最能夠傳達工業情懷的方法，但其形態上不易被識別的缺陷，這一點可以通過與可識別性較高的形態模擬相結合的方式進行彌補。

結語

通過對遼寧省工業遺產資源的分類和多元文化特征整理，從設計原型來源，元素特征提取和文創產品形態轉化方法3個方面梳理文創研究方法現狀。借鑒工業遺產建筑環境改造的要素歸類方法，保留特有的人文特征與工業情懷。引入創新思維方法中的模擬法，從造型特征，組合方式及功能體驗3個層面形成與工業遺產產業類型相匹配的模擬方法。

案例論證選取遼寧省有代表性的工業遺產，在文創產品創作的主題到原型的一般流程基礎上，進行個性特征元素的篩選和特征提取，形成傳達東北工業記憶的基本串聯元素，模擬法的引入使設計原型的顯性和隱性特征與文創主題相契合，同時在形態，結構和功能特征相匹配，這為同類型遺產資源的原型分類和文創形式轉化方法提供了參照。

基金名稱：2022 年“遼寧省文化創意產業政產學研用新型智庫”項目，

課題名稱：遼寧工業文化遺產創新發展實證研究 ，

課題編號：WH2002001。

參考文獻

[1]吳昊，陳剛.遼寧工業遺產衍生品的藝術價值探討[J].鞍山師范學院學報，2021，23（04）：70-75.

[2]張歆.地域文化視角下的文創產品創新設計策略[J].設計，2018（19）：54-56.

[3]高陽，王沙，鄭仁華，楊嵐.工業遺產題材的文創旅游紀念品設計[J].包裝工程，2019，40（18）：264-268.

[4]岳祥.工業遺產再利用方向與可行性分析[J].設計，2021，34（01）：57-59.

[5]孔令強. 遼寧工業遺址現狀及價值提升策略研究[D].沈陽師范大學，2020：8.

[6]張東，張建濤.形態分區視角下的工業遺產價值的分析與判斷——以鄭煤機生產區為例[J].城市建筑，2019，16（34）：82-85.

[7]劉子建，徐倩倩. 基于打散重構原理的文化創意產品設計方法[J]. 包裝工程，2017，38（20）：156-162.

[8]楊猛，樊蕓廷.以沈陽工業遺產視覺文化為特征的旅游創意明信片設計研究[J].設計，2015，No.216（09）：62-64.