基于圖案映射的硤石燈彩針刺工藝智能化設計研究

章佳妮 王艷敏 郭子晴

摘要：對硤石燈彩針刺工藝特點進行分析，通過開發智能參數化設計插件，實現針刺工藝中圖案意象到針刺燈片的映射轉化。運用二次開發技術，基于原圖中像素的灰度值，將像素點灰度值大小映射成針刺燈片上的針刺圓孔直徑大小，實現圖片意象的快速構建。借助CorelDraw圖形設計軟件開發了“像素映射”智能化插件，可以快速高效地實現圖片到針刺燈片的映射，實現針刺燈片圖案的智能化設計。提高了硤石燈彩燈片的制作效率和展示效果，為硤石燈彩文創產品的個性化定制及創新性發展提供了新的研究路徑。

關鍵詞：硤石燈彩 針刺工藝 圖案映射 智能化設計 個性化定制

中圖分類號：J05 文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（2023）21-0111-04

Abstract：The characteristics of needling process of Xiashi decorative lighting are analyzed，and the mapping transformation of the pattern image to the needle punch lamp piece in the needle punching process is realized by developing intelligent parametric design plug-ins.Using the secondary development technology，based on the gray value of the pixels in the original image，the gray value of the pixel point is mapped to the diameter of the needle punched round hole on the needle punch lamp sheet，so as to realize the rapid construction of the picture image.With the help of CorelDraw graphic design software developed the "pixel mapping" intelligent plug-in，you can quickly and efficiently realize the mapping of pictures to needle punched lamp pieces，and realize the intelligent design of needle punch light patterns.It improves the production efficiency and display effect of Kip shek lantern flakes，and provides a new research path for the personalized customization and innovative development of Xiashi decorative lighting cultural and creative products.

Keywords：Xiashi decorative lighting Needling process Pattern mapping Intelligent design Personalized customization

引言

硤石燈彩主要散布于浙江嘉興海寧硤石，于2006年5月20日經國務院批準列入第一批國家級非物質文化遺產名錄，有“天下第一燈”美譽。硤石燈彩工藝獨特，尤以針法圖案細膩精美見長，做工精細，細膩秀麗，玲瓏剔透，融合聲、光、電等多種藝術表達形式 [1]。

然而，傳統硤石燈彩制作流程復雜工巧，繁雜精細的針刺工藝難以滿足當下產品批量生產的需求。因此，如何在保留硤石燈彩傳統特色的同時，加快燈彩針刺速度，以及如何讓燈彩文化融入日常生活，實現硤石燈彩的“活態傳承”，成為當下亟待解決的問題。本文將硤石燈彩最具特色的 “針刺”工藝作為研究對象，為硤石燈彩制作效率的提高及燈彩傳統工藝在日常產品中的設計應用提供可行性路徑。

一、硤石燈彩的工藝特點及發展現狀

（一）硤石燈彩的傳承與發展

硤石燈彩制作過程中的傳統手工針刺，其優點是圖像處理靈活，針對不同的畫面需求可以自由地選擇工具并調整技法，讓燈彩呈現出多樣的效果，同時手工制作的特點，其人文價值突出。不過手工工藝呈現效果的完整程度、完美程度很大部分取決于工藝師的自身技藝水平，導致燈彩成品無法維持穩定的制作水準。而且，從經濟角度看，耗時長，人工成本高，這些都是影響其市場發展的不利因素。

此外，由于其制作工序復雜，精細程度高，要求工藝師具有較高的藝術水平和技術水準。年輕人容易產生畏難情緒，因此很難招收到新的愿意聚精于此的手工藝人。同時，硤石燈彩的產業化程度與市場運作不足，導致員工收入較低，繼而呈現后繼缺人的窘境[2]。

（二）硤石燈彩以針刺工藝見長

硤石燈彩的針刺工藝尤精絕，為他處所無。針法如蘇繡，有排針、鉤針、補針、散針、亂針、破花針等，不同的針法微刻精雕，毫發不爽，一件好的作品針孔數量可能會達到數百萬個。高水準的燈彩工藝師能夠讓畫面恰如其分，多出一針則太多，少之一針則太少[3]，這主要歸根于補半針的針法。多才多藝的燈彩藝人能自行寫詩作畫，在畫面空余處點染，填寫詩詞。

硤石燈彩用針刺展現廊橋水榭、花鳥魚蟲。針孔細密得當，線條流暢婉轉，針刺密而均勻，施力輕重有度，若有一針破損，則前功盡棄。因為針為圓形，刺出的小孔較為整齊、統一，在視覺上有一種秩序感，所以制出的圖形可以是規則的，也可以是不規則的。

硤石燈彩之所以能夠傳承千年，譽滿江南，除了依靠工藝人的審美能力和獨特的技法以外，還源于其對工具和材料的考究。每一步流程和每種技法都需要運用到相應的工具加以輔助，其中針刺一環就需要用到羊盤（由羊油、石蠟和榆樹皮粉拌制凝固而成）、 刻刀（分不同尺寸數種）、刺針（分不同型號數種）等[4]。

二、硤石燈彩面臨的傳承發展困境

（一）硤石燈彩的技藝傳承面臨斷代

硤石燈彩由于其復雜的技藝，精細的手工，對工藝師的藝術水平和技術水準都有較高要求。學徒自從師學藝到能獨立制作一盞宮燈，至少需要5年時間。而在如今這個快時代里，更多的人選擇追求快速而高效的生活節奏，年輕人對“勞而無功”的學習容易產生畏難情緒，導致很難潛心學習。而且，人們對硤石燈彩文化傳承不夠重視，缺乏足夠的宣傳教育來引起人們對于傳統文化的傳承保護并吸納有關人才進行系統的學習。

（二）傳統工藝傳承與融合當下科技之間存在矛盾

傳統的硤石燈彩主要是依托純手工的方式來進行制作，耗時耗力。基于現有科技的進步，當地政府以及組織也意識到對傳統手工藝進行活態開發的重要性，通過對燈光的革新以及視聽結合等方式對傳統工藝進行了多方面嘗試，其中在針刺工藝方面，則采用機器加工的方式對針刺工藝進行嘗試，進一步探求運用科技手段帶動工藝設計的可行性[5]。

但是硤石燈彩本身屬于工藝品的范疇，機器的過多介入容易讓硤石燈彩失去了原本最引以為傲的工藝特色。因此，如何在不打破其原有藝術性的基礎上，對其進行基于現代技術的工藝改良是一大難題，也是本文的主要切入點。

（三）硤石燈彩的可持續性商業模式不成熟

就商品定價而言，硤石燈彩更注重其藝術性，人工參與率高的特點決定了其屬于工藝品的定位屬性與定價范疇，這對手工藝者而言，在藝術性與價格之間很難達到一個合理平衡，對需求方來說，燈彩價格難以滿足消費市場的需求[6]。

硤石燈彩的主要銷售市場在浙江省內，其銷量大部分依托于周邊各地區的各種節慶燈會的需求，受地域的局限較大，銷售渠道依然比較狹隘，這與燈彩所在的文化空間日益萎縮也有一定關系。另外，硤石燈彩的定位本身屬于室內的小型觀賞燈彩和慶典節日的大型節俗化燈彩，主要功能還是偏向于視覺觀賞，因此，對燈彩的展示環境具有較高要求，該特點對其市場化鋪開有一定限制。

三、設計流程分析與功能架構

（一）設計流程分析及痛點分析

傳統硤石燈彩設計制作主要包括以下4個流程：

1.確定燈片尺寸，該步驟是為了確定燈彩的制作大小和要求，便于準備相應紙材。硤石燈彩針對不同使用情景擁有座燈、提燈、壁燈、掛燈和禮品燈五大類，需要充分考慮燈彩的造型結構。

2.圖案紋樣裝飾設計，具體包括燈片圖案設計、燈體外飾設計等。針對不同的使用場景和用戶需求可以自由設計多樣化的圖像，同時考慮到后期燈片制作周期長難度大的特點和手工藝品的不可逆性，根據設計圖像進行適當修改和調整。

3.確定畫面效果，以設計的畫稿為基礎，確認畫面哪些部分采用針刺、刀刻等相應技法，大致呈現設計效果。該過程需要設計師不斷嘗試、調整和優化以選擇出最優方案。

4.手工制作，燈彩制作主要包括“針、拗、扎、結、裱、刻、畫、糊”八大技法，講究精工細作，其中針刺環節最為耗時費力，且對呈現效果影響較大，需要依靠手工師傅的技藝能力等較多因素。手工制作燈片的難度較大，也是影響燈彩效率的一個重要因素。

從產品設計制作的工作量和工作效率角度來看，主要有以下痛點。

硤石燈彩最具有特色的就是燈片與針刺的技術表達和畫面設計，但影響其制作效率的也正是這一部分。純手工戳刺制作燈片這一過程大大增加了作品設計制作的工作量，同時，由于硤石燈彩的成品對工藝師的技術要求極其嚴格，往往需要學習數年才可以開始自主制作成品，導致現有工藝師人數較少。

（二）輔助設計技術

硤石燈彩燈片紋樣的創意自由度較大，因此輔助技術的定位是圍繞工藝師手工制作和畫面針刺構圖的部分進行，以快速設計、提高效率為主，主要針對燈片針刺部分來進行智能化改進，其余具有創意性的部分仍由設計師完成，形成人機協作的工作模式。

1.借助像素映射插件實現針孔轉化。通過計算圖片對應位置像素灰度值，將原圖中不同位置像素的灰度值轉換為相應圓點的孔徑數據，原圖越亮的地方（灰度值大）映射到針片上的圓孔直徑越小，反之，原圖越暗的地方（灰度值小）映射到針片上的圓孔直徑越大，實現針孔構圖的快速設計。

2.利用激光雕刻機完成“針刺”工藝流程。 智能化插件會根據圖像的形態進行計算，將圖像通過圓孔呈現，后經由激光雕刻機雕刻為針刺燈片。運用激光雕刻機來代替手工針刺燈片，節省了人工成本的同時也將新技術融入了傳統手工藝中。

（三）功能架構

硤石燈彩“像素映射”智能化插件的功能架構分為4個模塊，見圖1。

針孔底圖制作模塊基于用戶輸入的包圍盒尺寸，根據所選擇的頁面大小通過行循環和列循環確定針孔坐標，以坐標為圓心繪制半徑為1mm的圓點，生成規范的品字形結構的針孔底圖。圖像加載模塊是對燈片裝飾性圖樣的選擇。針孔映射模塊是通過讀取圖像對應位置像素點的RGB換算成相應的灰度值，將不同大小的灰度值轉變為不同大小的針孔，實現圖像的快速映射，完成燈片畫面的初步設計。針孔尺寸替換模塊主要針對映射畫面中可能存在部分映射效果不夠明顯的情況，以供設計師對圖像進行細微調整。

（四）原理介紹

1.針孔底圖制作

首先將需要的圖片導入CDR中，執行程序，如圖2。

輸入包圍盒長，點擊 “針孔底圖制作”，頁面自下而上，自左而右完成燈片底圖制作，如圖3。

2.圖像加載

左鍵單擊圖片，選中源對象，點擊“加載圖像”，按要求剪裁圖像，完成圖像加載，如圖4。

3.針孔尺寸映射

點擊“針孔尺寸映射”，沿線映射（注：原圖對應位置像素點灰度值越大，映射到針片上的圓點越小，反之圓點越大；其中全局映射需要設置其圓點的“最小尺寸”即其半徑），如圖5。

4.針孔尺寸替換模

點擊畫面中映射效果不佳的圓點，在“替換尺寸”一欄輸入理想的孔徑大小，點擊“針孔尺寸替換模”，即可實現畫面微調，得到最終圖像，如圖6。

四、“針刺”工藝智能化設計

為實現硤石燈彩“針刺”工藝的智能化設計，基于CorelDRAW軟件完成像素映射插件的開發，實現硤石燈彩“針刺”工藝技術智能化的圖案映射部分，將圖片不同位置對應的灰度值用設置的圓點大小呈現。針對光線較亮的環境，設置為灰度值高的部分圓孔較大，灰度值低的部分圓孔較小；而光線較暗時，設置為相反的映射效果。把映射的模式做翻轉設計其目的就是要根據光照環境的變化呈現兩種圖案的明暗效果。針對本次研究目的，對插件進行了技術路線設計，采用了全局映射和歸納映射兩種模式，最終實現圖樣的快速映射，如圖7。

（一）全局映射

全局映射可以較為準確地映射出圖片內容，通過十多種甚至上百種不同大小的圓孔來呈現，使不同灰度之間過渡更加自然。這種精確的映射模式主要是針對機器雕刻的批量化生產設計，達到商品化的目的。全局映射的設計模式可以更精準地調控針孔的大小，讓產品的呈現效果更加精致細膩，需要結合激光雕刻技術，將映射出的圖片進行處理，達到“針刺”的表現效果，如圖8。

（二）歸納映射

歸納映射可以大致映射出圖片的內容，通過設置的圓孔大小來呈現一定區間內的灰度值，其中灰度值的大小被區隔為以紅、藍、綠、桃黃、天藍5種顏色為區分的5種規定尺寸的圓孔，讓不同灰度值體現出不同的明暗效果。這種快速簡略的映射模式主要是針對休閑娛樂的用戶群體，利用此功能，可以限制圖片上面的針孔種類，加快激光雕刻過程，繼而增強個性化快速定制的可能性，而且也可將其設計為與十字繡同理的教具產品，不同顏色區域對應相應的針孔大小，方便指示使用者進行針刺。這不僅可以讓更多的人對硤石燈彩的“針刺”工藝有所了解，也提高了人們的參與感，讓人們體驗了硤石燈彩部分制作過程，如圖9。

五、基于硤石燈彩藝術特色的現代產品設計研究

（一）傳統技藝傳承與新科技技術的量化融合

就非遺與文創產業的關系來進行研究。對于任何類別的非遺而言，本真性固然重要，但若苛于本真性而斷絕傳承，則一切皆徒勞[7]。對于硤石燈彩這種傳統工藝美術類非遺，既要保護其本真性，也要保證其傳承。當下更緊迫的問題是傳承和發展，因此，我們不宜籠統、抽象地談論“本真性”問題，更需要結合現代科技技術和設計趨勢，將傳承和發展放在科技和設計的背景下來進行思考。將傳統工藝美術類非遺保護與新設計、新科技技術進行量化融合，在保護其本真性的前提下，引入新科學技術的力量，將產品進行再設計，這將有利于促進硤石燈彩的生產性保護。

硤石燈彩最具有特色的就是燈片與針刺的技術表達和外觀體現，而限制其發展的也正是這一部分。傳統的針刺燈片主要是通過純手工來制作，這一過程費時費力，同時，由于硤石燈彩針刺工藝對工藝師的技術要求極其嚴格，往往需要學習數年才可以開始自主制作成品，這些因素都嚴重地影響了硤石燈彩的傳承與發展。

為解決上述問題，本文基于平面設計師常用的矢量繪圖軟件CorelDraw開發了數字化智能化設計插件，區別于老式的手工針刺，智能化插件會根據傳統紋樣的形態進行計算，將紋樣部分設計為圓孔效果，后經由激光雕刻機雕刻為針刺燈片。運用激光雕刻機來代替手工針刺燈片，節省了人工成本的同時也將新技術融入傳統手工藝中來，同時不乏再設計的美感。基于數字化、新科技的流程設計不僅為造型設計提供了新思路，還使加工更準確和高效，可重復試驗并實現量產目標，這也是推動產品商品化的重要一環[8]。

通過開發的像素映射插件能夠根據圖片紋樣的像素灰度值明暗進行計算，將原圖中不同位置像素的灰度值轉換圓孔的直徑數據，最后利用激光雕刻機可以快速完成“針刺”工藝流程，極大地提升了針刺燈片的效率，同時利用該映射插件技術還可以實現更具有三維立體感的圖形映射，也能實現個性化圖案設計。同時實際激光雕刻測試，針刺燈片在日光下是一種針孔映射圖案效果，在暗環境下經過背面燈光投射又會出現“明暗灰度翻轉”的效果，如圖10。

（二）與現代生活產品的聯結

對傳統美術類的非遺而言，失去市場，往往與人們審“美”的轉向有關。一般來說，今天我們所看到的“非遺”是工業化之前人們的生產生活方式和設計體現，大都已經不再貼合當代人的設計需求，這就導致今天部分“非遺”項目需要進行所謂的“搶救性保護”[9]。所以就傳統工藝美術類非遺的傳承與發展而言，我們就如何既在非遺核心文化要素（而非所有形式）上保護其本真性，又能使之適應目前社會需求的品位與時尚，要進行新的思考與設計。本文主要將文創與傳統工藝美術類非遺保護相結合，在保護其自主性和本真性的前提下，采用文化創意手段與創新表現形式，來再設計適應市場的硤石燈彩相關產品。

1.設計產品日常化使用

針刺燈片在現實生活中的使用，需要跳出硤石燈彩僅僅是燈彩的思維局限，將針刺燈片的這種透光針刺結構運用在日常生活中，讓產品設計日常化，為日常生活中硤石燈彩的生存與發展開辟空間 [10]。

本文針對燈彩及燈片的特性對其根據現代市場進行再設計。最基本的途徑是利用燈彩本身的形態與特色針刺燈片，將節俗化的傳統燈彩發展設計為日常化、生活化燈具；另一種設計方法是脫離燈彩本身造型的局限，運用針刺燈片獨特的針孔透光性，將針刺燈片運用在屏風等透光性日常產品或者大型的透光性建筑裝飾上，運用針刺燈片的圖案的多樣性和可組合性，將針刺燈片運用在例如音箱的紋樣設計或者室內的隔斷設計之中。在設計上力圖突破傳統燈彩一貫的設計思維，將燈彩延伸成燈具，將針刺燈片延伸成裝飾性設計，以達到深化地域文化符號的目的并且將硤石燈彩實現真正意義上更廣泛的傳承[11]。

2.設計紋樣定制化服務

根據本文研發的設計插件，將用戶定制的圖片導入程序插件中，插件會根據圖片的明度高低產生大小不同的圓點，同時將大小規格不同的圓點標記為顏色不同的區塊，定制者可以選擇激光雕刻完成制作，也可以運用提供的針刺材料包來親手制作屬于自己的針刺燈片。這種針刺燈片定制化的服務在增強了產品的趣味性的同時，也可以加強硤石燈彩與現代市場的連接，同時，讓更多的人了解和接觸硤石燈彩的制作，擴大硤石燈彩的市場，促進硤石燈彩有關文化的繼承與發展，如圖11。

總結

“針刺”工藝是硤石燈彩最具特色的工藝之一，但是也有其不可規避的問題。一張燈片可能需要成千上萬個針孔，耗時長，成本高，嚴重阻礙了硤石燈彩的傳播和發展。本文基于CorelDRAW軟件平臺，開發了一款插件，實現了“針刺”工藝的智能化。插件利用像素映射的形式，將圖像對應位置像素點轉化為相應灰度值并換算成一定大小的圓孔，實現了簡單、美觀的針刺圓孔效果。并且該形式的燈片可以借助激光雕刻等形式進行快速切割，完成圓孔雕刻，極大地提高了針刺的效率，使整個制作流程更加高效。同時，選擇適合的生活載體進行設計制作與應用，讓單純只可以“欣賞”的硤石燈彩藝術，通過設計創新，變成“日常”的生活產品，從現代化背景下用戶的使用需求出發進行設計，兼顧產品的設計感和實用性。這樣既能擴大硤石燈彩的商品市場，也能實現硤石燈彩的設計價值，推動硤石燈彩的傳承與發展。

基金項目：2022 年國家級大學生創新創業訓練計劃項目（202210354048）：硤石燈彩文創產品智能化設計；國家社科基金藝術學項目研究成果（項目編號：20BH159）；2021 年嘉興學院綜合類（A7-1）教學研究項目

參考文獻

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