傳統紋樣智能設計下參與式設計策略研究

黃華明 陳悅 肖明艷

摘要：智能設計正在成為傳統紋樣現代設計的發展方向，探尋傳統紋樣智能設計下參與式設計的模式將彌合智能技術的客觀性與用戶對于傳統紋樣文化感知的主觀性，成為傳統紋樣智能設計發展中的關鍵。分析傳統紋樣智能再設計的理論文獻，研究再設計過程中的流程、模式與方法，并結合案例討論分析與總結傳統紋樣智能設計過程中的參與式設計現狀。根據參與式設計流程分析，提出了3種傳統紋樣智能設計下的參與式設計策略，即多種參與方法的鏈接、加強參與式工具的迭代更新、建立更加系統的設計觀念。

關鍵詞：傳統紋樣 參與式設計 智能設計 數字傳承 設計策略

中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（2023）17-0088-04

Abstract：Intelligent design is becoming the development direction of traditional pattern modern design，to explore the mode of participatory design under traditional pattern intelligent design can balance the objectivity of intelligent technology and the subjectivity of users perception of traditional pattern culture，and become the key and method in the development of traditional pattern intelligent design，this paper analyzes the theoretical literature of traditional pattern intelligent redesign，studies the process，mode and method in the process of redesign，and discusses and summarizes the present situation of participatory design in the process of traditional pattern intelligent design. Based on the analysis of participatory design process，three participatory design strategies for traditional pattern intelligent design are proposed，that is，linking multiple participatory approaches，strengthening iterative updating of participatory tools，and establishing more systematic design concepts.

Keywords：Traditional pattern Participatory design Intelligent design Digital inheritance Design strategy

引言

傳統紋樣歷史悠久、蘊藏著中華民族幾千年來積累的文化精華，不僅是我國傳統藝術審美的集中體現，也是我國濃厚文化底蘊的體現。通過傳統紋樣內涵的探索，可以看出我國傳統藝術文化在不同地域、不同民族之間的差別，如南方地區的紋樣中多顯精致的線條，與北方地區較為粗獷線條形成強烈的對比，幾何紋與動物紋等不同紋樣形狀在不同地域之間所蘊含不同的民俗文化。所以，對于傳統紋樣現代設計將是傳承我國優秀傳統民族文化的有效手段。基于此，近年來對于傳統紋樣的轉化設計以及再設計層出不窮，在科技與智能的賦能下，傳統紋樣在新時代煥發出了全新的形態。其中，在紋樣自身特征的研究中，主要是通過計算機算法，構建出全新的紋樣提取以及基元分類；在紋樣識別方面的研究中，主要是圍繞著用戶主觀的偏好特征與區域進行討論[1]。但在目前傳統紋樣的智能再設計流程中，針對用戶參與式設計的研究還不足。因此，本文通過文獻梳理傳統紋樣的智能設計的流程，對再設計過程中的參與式設計的介入模式、方法、進行探究并提出策略，以期在傳統紋樣的數字傳承上提供全新思路與方法。

一、 傳統紋樣智能設計技術研究綜述

智能設計通常指在設計工作中引入人工智能的方法，幫助設計師或其他創作者進行更加高效或更具創意性的工作。近年來，傳統紋樣在智能設計上的發展逐漸成熟，主要以智能算法手段介入設計流程中來完成智能設計。其中，智能技術方向集中在智能提取、智能衍生、智能認知上，具體為以下幾個方向：

一是針對傳統紋樣的智能提取。由于多傳統紋樣在長期歲月變遷和環境變化中，圖像特征以及清晰度都受到了極大影響，智能提取技術的發展使得紋樣有效特征的提取率與匹配率大大提高，進而加強了后期設計過程中的影響以及識別效果。常見的Bhattacharyya（簡稱B氏）距離準則、K-means 聚類算法、AKAZE-FREAK 仿射不變特征（Improved AKAZE-FREAK Affine Invariant Freature，IA-FAIF）等方法已經進展成熟，隨著研究的進展，目前智能提取方向往以降低算法、運行時間所進化，如Potrace交叉熵路徑優化法，這大大提高了紋樣的提取效率。[2]

二是針對算法模型智能設計衍生。其主要是針對紋樣的衍生結構的設計，這種智能方法是通過函數曲線、曲線的控制點坐標參數，重構參數紋樣模型進而豐富紋樣結果的衍生，并將這一過程實現自動化。參數化模型設計的流程主要集中于兩個部分，一是前期對于紋樣的構形分析及邏輯構建，例如，通過紋樣視覺要素層面的研究，提取紋樣色彩、造型與構圖要素，通過函數等對提取要素進行邏輯構建，如黃新媚[3]等引入了CGM模型對于畬族鳳凰紋樣進行了設計轉化；二是基于智能平臺的參數化實現，如Rhino&Grasshopper等，通過參數的調節和改變最終得到紋樣的衍生及創新。算法的介入使得設計過程中大量重復工作得以被替代，進而促進了紋樣再設計過程中的設計效率。

三是針對紋樣意象的智能認知。其主要是通過對于認知主體即用戶進行偏好調研，在智能算法介入優化識別過程，進而建立意象分類的紋樣單元。紋樣作為一種傳統符號所表達與呈現出來的文化內涵是紋樣再設計的關鍵部分，而紋樣衍生的設計產品概念表達，很大程度上受到用戶在紋樣的認知上所構建的感性意象所影響。所以在再設計過程中保證紋樣意象識別的客觀性與科學性，對于紋樣文化內核的外顯示十分重要。目前，意象識別的研究主要集中在利用語義法、眼動實驗、多維尺度模型等方法的結合應用上，如卜立言等人提出的基于可拓語義分析的錫伯族圖紋再生設計方法[4]，符晗等人利用可拓理論和可拓變換方法指導，對編法紋樣基元的意象詞匯進行可拓語義分析。[5]

算法技術的介入對傳統紋樣的數字化傳承提供了強大的技術支撐，但在技術的介入過程中也需要同時兼顧人本因素與科技的邏輯思維的協同。智能設計不僅僅是一種智能算法工具對于設計的輔助，而是在傳統紋樣的再設計過程中對于整個設計生命周期中準確度、適配性以及效率的提高。

二、 參與式設計

（一）參與式設計的含義

參與式設計（PD）自20世紀70年代起由斯坎納維亞的工會運動影響而發起，發展至今已經成為眾多學科研究的一個重點領域。參與式設計主張讓專家、用戶或利益相關者參與設計過程來了解與提取他們對于設計的想法。也有學者提出參與式設計始終強調的是用戶與設計師雙方共同以一種強參與性方式參與設計流程，讓用戶深入參與設計的環節來驅動創新。[6]可以說，參與式設計是一種圍繞著用戶和設計相關者來參與設計全階段的設計方法，并以此來提供一種實時的設計反饋，進而提升設計的質量。

（二）參與式設計的作用與影響

不少設計項目都以參與式設計的模式介入來與用戶以一種共同、共建、探索和相互學習的模式進行設計，進而改善與形成全新的設計視角與方法。如湖北省黃岡市的柏林寺村的參與式設計項目[7]，設計團隊采用了以村民為主體，多方力量共同支撐的方式來共同建設村莊，充分激發了村民對于村莊的自主建設意愿，村民們開始主動在設計師的幫助下自主裝飾設計家園.可以看出，參與式設計的介入提升了使用者在設計中的參與性，并且能根據參與者的需求對設計方案進行動態完善和再次調整，以最大限度滿足使用者的需求。因此，參與式設計作為一種新的設計方法挖掘，拓展與激發了設計過程中用戶與設計師之間的協同性，而參與性也作為設計的一種內在驅動力來突破設計范式的界限，創造了一種新的設計價值領域。

三 、傳統紋樣智能設計中的參與式設計

傳統紋樣蘊含了我國源遠流長的寶貴文化內涵，從紋樣的外在有形、中間行為、內部無形層面都呈現出不同的文化形態，例如，動物紋上對于我國神話傳說的呈現，吉祥紋上所體現的我國人民對于美好生活的愿景。可以說，傳統紋樣作為一種符號載體承載了中國傳統民族歷史與信仰，所以，在當代對于傳統紋樣的設計與傳承中更加需要關注的是設計中對于傳統紋樣內涵的表達與呈現，以及受眾對于紋樣的理解與意象。隨著科技與智能的發展，一方面，傳統紋樣在設計中所展現出來的信息交互更加多樣，紋樣的表現題材更加豐富，而不同維度的文化形態會激發不同用戶主體的情感反應，從而帶給用戶不一樣的感官感受。另一方面，設計工具與方法的智能化也在不知不覺中改變了紋樣再設計流程中的思維方式與設計內容，以數據驅動和智能主導的設計模式也離不開受眾的參與，如前期對于當地紋樣的調研走訪來了解紋樣的發展與歷史，從而達到真正的了解紋樣背后的文化，或根據用戶喜好與偏向性來更新迭代設計應用上的紋樣呈現形式。因此，在針對傳統紋樣的智能化再設計中用戶的參與十分重要，參與式設計中的用戶被賦權以參與和主導設計的權利，使得通過智能科技驅動所轉化傳統紋樣設計符號也包含了對于紋樣的感象認知。

傳統紋樣的智能再設計面對的是科學技術驅動與以用戶為中心的設計理念，除了技術層面的智能特性，非技術層面的人因關系也十分重要。所以，設計思維與設計工具在再設計的流程中都需要進行調整，這就要求設計思維與機器思維的協同合作。PLATTNER H. 提出了設計思維的5個階段[8]，他認為，設計思維圍繞著用戶從同理到測試的步驟來深入挖掘與解決問題（圖1）。TapanVora[9]所提出的機器思維則是從分析到驗證的過程去思考機器的運行過程，其更多考慮的是機械的運作過程問題（圖2）。因此，在智能產品的設計上需要同時保留設計思維與機器思維的內核，從而使得設計師可以以更全面的設計更加貼近用戶的智能產品。根據孫凌云等人的進一步研究[10]，將智能產品的設計流程歸納為以下5個階段（圖3）。而本文綜合考慮智能產品與傳統紋樣的智能再設計案例中的設計流程，將傳統紋樣的智能再設計歸納為以下流程：（1）問題定義；（2）需求調研；（3）概念生成；（4）測試評價。并梳理了其中參與式設計的工具、行為模式以及研究方式（圖4）。下文借此來更加清晰與系統的探究傳統紋樣智能再設計中的參與式設計的模式與方法。

（一）參與式設計工具的影響

傳統紋樣智能設計下的參與式設計工具與智能設計其本身的設計流程密切相關。參與式設計的核心即調動用戶情緒參與到智能設計中，因此依據不同的設計流程選擇不同的設計工具將會對設計產生不同的影響。如在智能設計的首個階段問題定義中，參與式設計方法的介入主要為挖掘傳統紋樣的認知度，以及對于紋樣在地性即紋樣文化背景的挖掘。在這一階段涉及的參與式工具既有定量性質的工具，也有定性工具的使用，可以達到較為全面的紋樣數據收集。在階段二的需求調研針對的是設計產品的應用方向與需求，這在設計前期是十分核心的一個部分，也同時需要具有定性與定量性質的工具使用。隨著的設計的進展，在對傳統紋樣的初步調研與定義后，進入概念生成階段三與測試評價的階段四中時，參與式工具更多涉及的為一些定量方法的數據支持，如焦點小組、KANO模型、眼動實驗、多模態分析等工具。而階段一與二的參與式工具的介入充實了智能再設計產品的前期調研，為接下來智能技術的介入提供了方向，使得智能設計更加符合紋樣的現代轉譯方向。

（二）參與式行為模式的轉變

行為模式即指參與式設計過程中用戶與設計師合作過程的形式。隨著設計流程的進展，參與式的行為模式的選擇也需要根據不同的設計階段而進行轉變。例如，在階段一中，針對紋樣問題的定義，設計更加需要的是從了解紋樣的用戶本身出發，對紋樣數據進行深入了解。這一階段更多體現的是用戶對于設計的支持模式。同樣在階段二的過程中，用戶作為支持的行為也有利于建立出用戶需求模型，針對共有的問題孵化出智能再設計中的核心技術，以此來滿足不同用戶在產品上的共同需求。但隨著設計的進一步深入以及智能技術的介入，用戶的行為模式及研究方式同時也代表著用戶逐漸成了設計的合作者。概念生成的階段正是設計流程與行為模式相互轉化的關鍵，在這一階段的產品生成過程中用戶的參與數據主導了主要的設計方向。研討的行為模式有利于研究者和用戶開始通過各種方法對問題進行剖析，以此達到多角度的問題分析的目的。以羌族傳統紋樣所構建的一套智能服務設計為例[11]，羌族紋樣主要以羌繡文化上集中體現，因此，設計團隊在前期首先以用戶支持的參與行為模式介入來構建對于用戶與紋樣的認知，分別針對購買與了解羌繡的消費者與羌繡手藝人進行了訪談與問卷調研，了解了羌繡目前在于認知、宣傳等方面的問題，并最終定位了羌繡紋樣App在針法識別等再設計功能。（圖5）

（三）參與式研究方法的選擇

參與式研究方式是指參與式設計中設計展開的形式。在階段一與二中多選擇書面問答、采訪這種展開形式來了解用戶對于紋樣的了解與認知。采訪等這類方法工具有助于了解用戶對問題看法的回答，并且以書面、互動等多視角方式有益于從更多方面收集用戶數據。階段三與階段四在參與式方式上更多選擇研討的形式，這兩階段已經進入設計概念生成與測試評價的輸出階段，因此，更加需要把參與用戶放在主體的位置與設計師通過探討來共同完成設計。因此，在階段三與階段四的用戶選取上也會更加有針對性，設計師多選取與藝術專業相關的專家、學者，或是具有一定紋樣知識背景的人員作為測試用戶。如湖南大學“新通道”非遺傳承項目中，針對傳統的花瑤挑紋樣構建的花瑤挑紋樣的風格化輔助系統[12]，這一風格化輔助系統，通過專家小組頭腦風暴后得到的風格詞匯以及構圖與顏色規則來延續花瑤挑花的色彩特征，其設計產品如圖6所示。

參與式設計方法的介入使得設計思維在整個前期的設計流程中發揮了以人為本的內核力量，使得紋樣的文化底蘊在設計表達上更加完善，產品與用戶的需求更加貼切。但在后期的技術驅動與介入的過程中，由于專業的壁壘，設計師較難做到將參與式設計模式與設計思維、機器思維協同[12]，導致了智能技術與設計及用戶一定程度的脫離。如針對設計構建的紋樣設計算法模型缺乏用戶數據貢獻的更新迭代，或是以原型測試等方式的數據反饋。目前在階段一與階段二的部分，研究者所采取的參與式工具與傳統設計中參與式方法所涉及工具方法大致相同，涉及方法屬性有定量、定性與混合屬性的方法范式。階段三與階段四的參與式工具較為欠缺，與上兩階段方法具有一定重復性，且其參與式方法仍停留在圍繞于傳統設計思維為主，缺乏與技術路線相結合的參與式方法工具的創新與開發。因此，在階段三與階段四的設計流程中，參與式工具的使用較為局限，行為模式與互動模式中與用戶相關因素的考慮也較為欠缺。最終并無法達到技術與設計共同實現的效果，參與式方法在這一階段尚無法完美應用，這與參與式工具的創新不足有關。智能再設計的實現對設計師與設計團隊提出了更高要求，我們不僅僅要了解傳統紋樣的未來形式，更多地要對智能設計的技術路線、作用機制與模式有更加清晰的認知來更好地去識別、定義、區別傳統紋樣在傳統設計與智能設計上的需求點。

四 、傳統紋樣智能設計下參與式設計策略構建

智能技術的發展已經進入了新的階段，設計領域的發展已經離不開智能技術的參與與重構。傳統紋樣在現代社會的發展必定離不開與智能技術之間的深度學習與跨界融合。因此，完善傳統紋樣智能再設計中的參與策略有助于傳統紋樣的智能設計產品更加成熟與適配。通過以上對于傳統紋樣智能再設計中參與式設計的方法、模式的探究，本文提出以下參與式設計策略構建。

（一）多種參與方法的鏈接

通過以上設計過程梳理可以看出，傳統紋樣在設計過程中，所需工具多以深入了解設計對象的深層次細節為主，如紋樣的來源、單一元素的分類等部分。而傳統紋樣的龐大文化背景與智能設計所需的復雜產品、內容以及服務需要參與式工具以一種更強的鏈接性去挖掘設計信息，不僅僅要從單一方法的縱向深入方面去探索與定義問題，更要借助設計工具以及方法的多元屬性而形成設計工具之間的橫向聯動，實現工具之間的互動性與參與式方法的互補性。因此，單一參與式工具的介入仍不足，多種參與方法的鏈接有助于更進一步提升用戶對于紋樣全方位的識別理解，也能進一步更加貼合用戶的需求。如對智能設計下大數據平臺與參與式工具的鏈接使用，針對紋樣大數據平臺，將用戶行為、使用場景等終端反饋等多源異構數據進行整合，進而使得智能技術與參與式工具共同實現結構化、可讀取、可運算，實現智能設計下紋樣大數據的空間互聯共生。

（二）加強參與式工具的迭代更新

傳統的參與式工具雖在一定程度上加強了傳統紋樣智能再設計過程中對于用戶需求、紋樣特征等因素的了解，但從參與模式與方法中未能完全融入智能技術思維，傳統參與式設計方法使用的模式與流程與大數據與人工智能等方面的切合還不足，所以參與式設計工具亟待在技術與智能的加持下進行更新與升級。這就要求設計師真正深入了解數據和計算，真正協同機器思維與設計思維。不僅僅要將數據與計算作為設計過程的技術工具與技術客體，而是把機器的智能主體性跟設計師以及用戶之間進行深度融合，構建出一套新的參與式設計表達體系與模式。[13]目前，針對紋樣的智能技術的輔助設計工具已經逐漸成熟，如紋藏等智能設計平臺的孵化、Transformer等利用卷神經網絡的子圖檢索算法等技術的出現，參與式工具應該結合新型的算法工具，加強工具在傳統參與式方法在數據的獲取、融合、挖掘與應用技術上的迭代，構建傳統紋樣在認知上的云原生多模態人因數據庫。同時提升傳統紋樣的人因數據在智能設計產品全生命周期中的參與度，進而實現設計流程中對于動態設計問題的發掘與轉化。

（三）建立更加系統的設計觀念

智能設計首先面臨的是交叉領域中的識別問題，無論是從紋樣提取識別或是智能設計平臺的搭建，設計師都需要跨越出設計學科的范式去理解與思考智能產品的應用場景與作用。從在傳統紋樣的智能設計中所產生的新場景、新產品、新服務與新體驗成了一個閉環路徑，用戶數據會在整個閉環路徑中實現全覆蓋。[14]因此，在智能設計中面向傳統紋樣設計的參與式工具的關注與應用，應該建立更加系統的設計觀念，從整個文化、經濟、技術的大系統中去看待傳統紋樣的智能設計。參與式工具所針對的人群用戶、設計模式、設計流程都應由一個更廣、更深的系統化思維所驅動與帶領，如在用戶參與主體上的考慮，可以構建社群模式來加強用戶參與的自發性與深度。參與式工具的應用范圍可以擴寬于智能設計中的全流程，納入群智設計領域，如在AIGC的工具應用下實現傳統紋樣在群智設計知識圖譜的再構建與再優化。從單一的參與工具升級到“數據協同交互—紋樣云端創意生成”的智能設計平臺，同時協同設計生成、設計輔助、設計評價、設計輸出的過程。將消費者、專家、市場調查員、設計師、工程師、用戶的身份納入同一個大系統中，將傳統的參與設計模式轉化為以紋樣大數據為智能驅動的網狀設計創新體系。

結語

傳統紋樣的再設計在智能社會的背景下正在飛快發展之中，如何以智能技術來挖掘與識別出傳統紋樣新時代下的全新的設計形式正是當下我們需要關注的問題。參與式設計方法的介入可以幫助設計師深入探索用戶需求，優化設計概念，彌合智能技術的客觀性與用戶對于傳統紋樣文化感知的主觀性。因此，相關研究應該進一步開發與改善參與式設計中的設計思維與設計方法，加強其與智能技術的適配性，從而進一步推動傳統紋樣在智能設計領域的發展、傳承與傳播。

基金項目：教育部人文社會科學研究藝術學項目“中國傳統紋樣在文化創意產業中的應用研究”（編號：20YJA760030）資助。

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