第09章 设计与形态学

第01节 设计形态学的基本理论与发展概述

一、形态的基本概念

   人类生活在一个被各种形态包围的世界中。既富有美感，又符合自然规律生成的自然形态，也有各种人工形态。人工形态诞生于人类为了生存、为了生活，而不断设计、制造所需的工具和物品过程中。

    人类的设计、制造行为称为造型活动。形态是造型活动的核心。

    “形态”一词被广泛应用于各个领域，并被赋予了不同含义。造型活动中的形态多强调与人工物外在可视化特征——不单纯是视觉美感问题。

    设计师进行的人工形态设计需要满足各方面的要求:以此对不同事物加以区别；需令人愉悦，体验到美；需满足客观要求；传达一定的信息。

   形态作为设计师、产品及使用者的媒介和纽带起到的作用：设计师创造形态，借助形态传达产品的功能和象征意义；使用者通过形态选择产品，获得产品的使用功能与象征意义。

    对设计与形态关系进行系统考察，弄清楚人工形态的成因与创造的规律，找到形态与各影响因素之间的联系，其重要性和必要性不言而喻。

二、设计与形态学

1.形态学的基本概念

形态学是研究形态本质的科学。

形态成因：

1）内部动因——依据（①生物形态由其内在生命力的增长决定；②非生物形态是内部化学反应与物理结构及力作用的结果。）

2）外部环境——条件（①生物的成长要克服环境的阻挠与外界斗争；②非生物形态在外力作用下会引起内部应力的产生，造就新形态）

大自然各种形态的本质都是内力运动的变化在外形上的表现，形态也就是形态要素及运动变化的结果。形态学是交叉学科。

●由生物学中专门研究植物和动物的形式和结构分支学科发展而来；

●对形式和结构的系统、综合的科学研究，使形态学涉及艺术和科学技术两个领域内容；

●对其他领域也产生了影响。

2.形态学在各个学科中的发展概况

（1）形态学与生物

歌德于1795年最早提出。形态学在植物学领域于18世纪后半期开始发展，19世纪后半期，植物形态学才基本建立；形态学已经成为生物学的主要分支，其目的是描述生物的形态并研究规律性。

（2）形态学与艺术

艺术向来与形式密不可分形式在艺术作品中充当着连接艺术家、欣赏者、客观时间之间的中介。季安杰夫在20世纪30年代初步的《文学百科全书》中提到了“文学形态学”的概念

尽管艺术学中引入形态学的理论与方法，但艺术形态学的研究对象是人工形态构成艺术作品，这与生物生态学讨论的自然生物形态有本质区别。

（3）形态学与建筑

建筑界对形态学的关注源自19世纪；印象派和新艺术运动的很多建筑师都以现代几何和形态学作为创作工具，包含大量的曲线和曲面；形态学的概念开始在建筑艺术上获得承认和大量运用；建筑形态学涉及的主要领域有：数学、力、材料。

（4）形态学与设计

“设计形态学”是1962年阿西莫夫在《设计导论》中最早提出，其理论是建立在形态分析方法的基础上。

通常将对象或问题分解为相互独立、平等的各个组成部分，运用排列组合原理选择理想方案。基本原理是建立在事物之间有普遍联系的基础上。本质不是创造(无中生有)，而是融合(有中生多)

形态设计基本程序:①确定预测对象;②分析独立元素;③列出要素;④编制形态矩阵。

阿西莫夫提出的设计程序若干阶段:①概念设计(确定预测对象) ;②设计表现(开发产品结构) ;③细节设计(列出每一部分可能包含的所有要素);④生产制造规划;⑤测试规划;⑥配置规划;⑦使用规划;⑧产品淘汰规划;⑨市场营销。

设计形态学研究的开展涉及了工程技术、心理学、符号学、美学等诸多方面的知识：

①从共时角度看：包括对设计形态的构成、分类的讨论，用工程技术相关外观形态的确立与功能、材料、结构等的关系。

②从历时角度看：包括对设计形态创造、发展、变化规律方面的分析。

③对于形态意义的分析：与社会发展的历史与文化相关，是设计符号学研究的主要内容。

④形态的审美原理分析：设计更深层次的设计美学内容。

第02节 艺术设计形态的构成与分类

一、形态的构成与分类

    任何设计作品都是人类对自然物质做主观改造，使之更适应人类的需要，更适合材料和工艺的结果。

    形态:以一定的功能为目的，以一定的结构、材料和工艺作为基础，以对环境、社会的适应为限定条件，将形态要素按照一定的原则组合、运动、变化而成的。

    形态要素:形态构成的最基本单元。(点、 线、面、体)。

    概念形态：通常将空间中所规定的形态归结为概念形态；概念形态一般包含“质”和“量”两个方面；概念形态可视为抽象形态；概念形态表现为可知的形态时，就称为纯粹形态。

    现实形态：自然形态(有机形态、无机形态)；人工形态:人通过技术手段，利用一定的材料创造的形态。

二、概念形态的运动、变化与组合

作为抽象形态，点、线、面、体都不是实际存在的形态，只是概念中的物体。对于造型设计而言，这样的形态能帮助我们理解形态的构成，而没有直接使用的价值。将这些几何意义上的形态元素现实化，赋予它们实际的物理特性，这些形态才能变成直接把握和表现的现实物体。

1.点（田中一光海报）

几何意义.上的点没有面积作为概念要素存在，作用是确定位置。设计形式元素的点:有位置和形态视觉，表现形式无穷

通过对视线的吸引，相应产生心理张力：

●当只有一个点时，人的注意力会完全集中于该点上；

●如果有两个点同时存在于一个画面，视线会在两点之间来回往复，形成线的感觉；

●当同一个空间有三个以上点存在时，就会在点的围合内产生虚面的感觉。

2.线

线包括作为概念要素的线和实际存在的、作为设计形式元素的线

从几何学角度，线是点的运动轨迹

作为现实设计元素的线，如现实的点一样存在宽窄，粗细也是通过与面的比较而存在的

平面的线包括几何线(直线、折线、曲线)和非几何线(各种随意的线)

设计师会用线描绘草图表达自己的创意思考

直线：使人感觉紧张，目的明确，简洁而理性，反映了无线运动的最简洁状态，并常常给人以男性化的印象。

折线：所含角度的区别而带有冷暖的情绪。

直角折线：最带寒意，也最为稳定，表现出自制和理性。

3.面

面是线的运动轨迹，面有长度和宽度，无厚度，可分为右边有和无边缘两类。

常作为面的界限来定义面的存在，边界线的形态对面的表情有很大影响。

概念要素的面只有形态变化，可以在此基础上研究形体结构和变化，艺术设计中的面作为实际存在，具有材料特征。

面分为平面(平整、简洁)和曲面(起伏、柔软、温和、富有弹性及动感)。

4.体

占据一定空间，三维尺度相对较大的形态称为体。体是由面的移动轨迹形成

在设计实践中，可以通过对平面材料的折叠、切割、组合形成占据一定空间的现实实体

体可以分为几何体和非几何体：几何体的基本形式包括长方体(包括正方体)、圆柱体和球体.；非几何体包含具象的体(来自对自然的模仿和变形)和抽象的自由体(线条流畅、灵活，颇具人情味)。

三、自然形态的启示

仿生学:研究以模仿生物系统的方式，或以具有生物系统特征的方式，或是以类似于生物系统方式的系统科学。

仿生学不仅包括生物形态外观的模仿，还涵盖了对自然界中的生物以及其他物质的生理、物理等内在结构的模仿。

仿生学已经发展为交叉学科，成为辅助设计的重要学科。

第03节 艺术设计形态的创造与人类的感知特性

一、艺术设计形态创造中的秩序感

   人作为自然的一部分，人的结构、生理、心理特点会对特定形式产生共鸣。

   生物体的活动总是遵循一定的规律，还能创造一定的秩序。

   作为自然的一部分，人类创造也表现出强烈的规律性，在形态上表现为形式结构的秩序感。

    人类归纳、总结出各种形式美的规则，实际上是具有秩序感的形态结构(统一与多样、节奏与平衡、比例与尺度等)

    贡布里希对秩序感来源的解释:有机体是具有能动性的机体，它的活动是在内在秩序感的指引下进行的。秩序感是内在的参照系统，植根于人类以及各种生物与生俱来的本性之中。

    对称的秩序性让事物更容易被认知，成了人类认知的本能，对称的形式结构会引起共鸣，产生均衡、和谐的感受，是形式美规则之一。

1.统一与多样

设计作品必须具有统一一性，统一性是形式美法则的精髓

统一性代表整体感，同时也要注意多样性，二者相辅相成，不可分割

设计师需配置好各元素之间的关系，使复杂的东西具有一致性，让单调的作品更丰富

主要采用的手段:对比、统一、过渡。

（1）对比

对比:在一个事物中包含着相对的或矛盾的要素，是两种不同要素的对抗，其中包括不同形状的对比，以及色彩的浅与深、肌理的粗糙与光滑的对比等

（2）统一

统一:整体之中各个要素之间的协调，也有的将其称为调和

（3）过渡

●过渡:使统一-性和多样性取得妥协的原则

●过渡会通过较小的变化使对立的形态糅合在一起

●产品造型中形态过渡非常重要

●直接过渡:一个形态向另一个形态过渡，形体转换明确，具有变化清晰、形态简洁、硬朗等特点

●间接过渡:两个或多个形态组合时，有一个形态过渡区域，形成有机的整体

2.平衡与节奏

平衡、节奏等有关运动的原则会使设计作品的形态赋予生气，充满吸引力和动感

（1）对称平衡与非对称平衡

●对称平衡:物体垂直或水平中心线(或点)为轴，其形态.上下或左右中心对称，主要从形态结构上而言的等形、等量的相等

●非对称平衡(均衡) :等量不等形，更多的是指人的视觉、心理分量相等

（2）节奏与韵律

3.比例与尺度

比例:事物的局部与整体的关系

尺度:事物的大小，与度量单位有关

（1）比例：黄金分割比就是根据比例对形态美进行判断的依据

（2）尺度

三、艺术设计形态创造与完形心理学

感知分为感觉和知觉

感觉:通过感觉器官感受到的感觉经验，包括五感(视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉)

人们感知形态最主要的通道是视觉

知觉:对感觉经验的加工处理，是认知、选择、组织并解释作用于人们的刺激过程

目前比较受公认的知觉组织规律是由完整心理学完成的，其理论说明人们的视觉并非被动接受过程，而是对完整、有意义的结构的知觉，视觉及其他感觉活动都不能从人类思考中抽离出来

1.知觉的整体性与简化倾向

迪特尔.曼考提出了若干产品形态设计的原则

（1）附加设计——以形式感知原则作为前提，产品设计的技术和使用特点被列出，以保证特点在最大程度上维持视觉独立性

(2) 一体化设计——视觉刺激被形式手段简化

(3)整合设计——形态在感知心理学中极为稳定

(4)雕塑化设计——单独甚至艺术地解释功能

(5)有机设计——设计生物学，允许自然联想

2.图与底

图:视觉主体形象，正空间

底:背景，负空间。

第04节 艺术设计形态的现实创制

一、形态与功能

1.形态与功能的关系

功能:制造者为了使人工物能够满足人的需要而赋予其各种效用。

功能与形态之间的关系一直是古今中外的讨论焦点

2.人工形态承载的功能分类

（1）实用功能

实用功能是人工物的基本功能，也是首要属性。

（2）符号认知功能

（3）审美功能

二、形态与材料

1.材料的自然物理特性与形态

(1)可塑性——物体能被塑造的能力，是材料被塑形后保持其形状的性质，这种保持能力主要是由硬化得到的(陶土和玻璃都具有可塑性)

(2)柔韧性——物体容易被弯曲、折叠、扭曲或操纵的性质(纸张、皮革、织物、塑胶都具有柔韧性)

(3)延展性——物体容易被拉伸的性质。这种特性让金属能被拉伸为细微精致的金属丝，或将块面材料旋压成纤维状

(4)可锻性与抗张力强度——与捶打之类的加工相关，多为金属特性，偶尔也能指木材或陶土的特性，指在压力下能进行拉伸的能力

(5)弹性——多指材料在弯曲、扭转、折转之后不断裂的性质

(6)刚性——材料受力后变化较小的情况，设计师可以利用这一特性在不同的材料上进行雕刻、焊接等工艺

2.材料的加工工艺与形态

（1）木材

（2）金属

（3）塑料

（4）玻璃

（5）纤维

3.材料的情感体验与形态

材料会给人带来一定的情感体验

材料给人带来的情感体验可以从三个方面理解

1)材料自身没有情感，它的情感来自人们对材质产生的感受(质感)

2)不同质感给人不同的感知，不同的感知会引起联想，使人对材料产生联想层面的情感

3)材料的选择要兼顾物质与精神两个方面

三、形态与结构

1.形态与结构的关系

任何形态与结构都是以功能为前提的，结构与形态实质是“手段与目的完整的协调”

2.人工形态承载的结构分类

（1）形态的构成结构

从结构上讲:①点元素是通过堆砌、排列等手法形成结构;②线元素是通过编织、盘绕、构筑、悬拉等凡是形成结构;③面元素通过折叠、弯曲等方式形成相应的结构，除了形成特殊形式，这种结构还能起到加强结构强度的作用

（2）结构

骨架结构分为内骨结构(多指表面需要内部骨架结构支撑的构造，这些隐藏在各种造型内部的骨架结构，起到关键的构形、承重和力学作用)、外骨结构(产品与建筑等结构以外露为基本特征的造型方式)等类型。