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生成式设计方法在速生材产品设计中的应用

2019-09-09朱宣霖时新郭园

工业设计 2019年8期

朱宣霖 时新 郭园

摘要:为传承发展传统竹编工艺,梳理了传统竹材形态要素与应用形式,分析了传统竹编工艺与现代科技相结合的可能性。提出了生成式设计方法的应用,探索了生成式设计方法在竹材等速生材产品设计中的应用流程及方法,总结了三种具体的创新形式:穿插、替换与连接,以期为传统的竹编产品设计提供借鉴。

关键词:生成式设计;速生材产品;竹材产品

中图分类号:TB472 文献标识码:A

文章编码:1672-7053(2019)08-0099-02

1生成式设计方法及速成材产品概述

1.1生成式设计方法

生成式设计方法即开发当前的计算机技术和制造能力,通过计算机使用算法和自身的逻辑来生成数以千计的设计,并由设计师进行测试、分析与筛选,进而得到空间上最为合理、高效且可制造的设计。它是在数字化制造条件下的、基于协议与规则的、用户深度参与产品生成过程的设计方法。其最大的优势即在于利用计算机技术和制造能力生成一些人类所没有想到的设计方案。通过设计师输入特定的设计目标,包括功能要求、材料类型、制造方法、性能标准和成本限制,再由系统加载设计要求,搜索程序上合成的设计空间以评估大量生成的设计方案以满足设计要求,在一定程度上扩展了人们的想象力。

1.2速生材产品

速生材产品的最大特点便是生长快、成材早、轮伐期短,因此由速生材制成的产品,即速生材产品,具有绿色环保的特点,符合现代绿色生活的理念。而竹材作为速生材的一种,在日常生活中得到了广泛应用,且竹编传统工艺作为非物质文化遗产之一,具有悠久的历史传统。然而高科技的发展、新机器的发明、工业的兴起、社会的需求使得竹编传统工艺的手工作业略显落后,竹材在现代生活中的应用也相对减少。传统竹编产品的功能和形式已经不再能满足人们对ECO生活方式的追求。因此,将传统竹编工艺与现代科技结合,跟上现代社会的脚步,传承发展传统工艺变得尤为重要。

2生成式设计方法在速生材产品中的应用前景分析

从短期来看,将现代技术应用在竹材等速生材产品中,能够有效提高产品生产效率,推动竹编等传统手工艺的传承,减轻手工艺人负担,推动速生材产品的推广与销售,提高手工艺人的经济收入。

从长远来看,速生材产品的开发能有效降低材料消耗和环境污染,符合现代及未来社会的绿色理念。且运用生成式设计方法,寻找最优方案,减少设计实验失败次数,避免不必要的浪费。

且现代社会的快节奏生活逐步冲淡了人们内心深处的宁静,传统手工艺逐步被人们遗忘,难以得到传承,通过生成式设计方法在速生材产品中的应用,将传统与现代科技相结合,改变速生材产品加工方式,传统手工艺得以传承的同时又被注入新鲜血液,也让现代科技变得更加有温度、有深度,传统与现代科技相辅相成。如果将现代技术与设计方法在速生材产品中的应用加以推广,对未来传统手工艺的传承与环境的保护都是有着极大影响的。

3生成式设计方法在速生材产品设计中的应用流程

(1)生成式设计方法分析。(2)利用生成式方法构建参数化模型,由设计师进行测试、分析与筛选,得到空间上最为合理、高效且可制造的设计方案。(3)速生材产品设计元素分析。(4)草图绘制,探讨生成式设计方法与速生材产品hybrids的可能方案,并构建hybrids参数化模型。(5)探讨速生材产品设计中生成式设计方法的应用,并进行优化再设计。(6)利用3D打印技术,打印参数化模型,对速生材进行相应加工,实现生成式设计方法在速生材产品中的应用。

4生成式设计方法在速生材产品设计中的应用实例分析

4.1传统竹材产品分析

通过对传统竹编手工艺产业的多次考察,发现当前市场所售卖的竹材产品种类丰富,虽然保持着传统的手工制作技艺,但产品类型及工艺升级不足。对竹材形态元素及常用应用形式进行了分析与总结,主要分为以下五大类(如表1)。

4.2竹材产品传统手工技术的传承分析

竹材加工工艺不仅具有很大的实用价值,更具深厚的历史底蕴。竹编作为第二批国家级非物质文化遗产名录,却因传统工艺人才的匮乏和传统工艺创意的缺失,正不断面临着行业危机问题,传统手工技术的传承受到威胁。

传承传统竹编手工艺可以考虑以下两个方面:(1)注重题材的创新。在传统竹编手工产品如竹篓、竹筛、扫帚等农家用品基础上,可以针对一些现代简约产品如桌面收纳产品等,面向年轻一代,体现竹材的特点、结合竹编手工艺的同时,更具有现代化。(2)注重与现代科技结合。现代科技的高速发展,正促成很多传统材料的产品具有了全新的面貌。利用计算机技术如计算机辅助工业设计中参数化建模、3D打印等,充分体现了现代科技中在设计中应用的优越性,更是有利于传统手工技艺的传承。

4.3生成式设计方法在竹材产品中的应用

从当前来看,现在市场上在竹材产品设计中生成式设计方法的应用甚少,多采用将竹材作为产品中的一部分的设计方法,其中竹材多以集合材方式存在。

从未来来看,将生成式设计方法运用于竹材产品设计中,可有效提高竹材利用率,还能提高空间美感。

4.3.1生成式设计在竹材产品设计中的应用方向

针对生成式设计方法在速生材产品中的研究及应用,提出了以下几个方向:(1)以现代生活需求为导向的竹编产品结构创新。与生成式设计方法结合,探讨多种生成式设计方法与竹编产品结合的结构,利用3D打印,实现竹编产品结构的开拓与创新,从而满足人们现代生活的多种生活需求,让竹编产品不只是传统的象征,还能成为现代生活时尚的一部分。(2)以现代生活美学为导向的形式创新。通过竹材呈现形式的交替变化与3D打印的材料融合,实现竹编产品形式的创新,使之与现代审美结合。其中,竹材呈现形式的变化不一定局限于竹编中竹子的粗细变化和不同编织手法的转换,更力求突出竹材本身的特点。

4.3.2生成式设计在竹材产品设计中的应用方法

通过前期对我国竹资源种类、分布与竹编中用常见竹材的特征、竹材常见的加工工艺、竹子的现代加工工艺、竹产品的常见应用形式等分析了速生材产品元素,确定了速生材Hybrids的大致方向,并系统学习了生成式设计方法,进行了生成式模型的构建。在提取了速生材产品元素特点,并结合了生成式模型的构建后,进行了速生材Hybrids设计。现对速生材Hybrids设计结果进行分析,对生成式设计方法在速生材产品的研究及应用主要分为以下几个方向:(1)穿插。利用生成式设计方法,构建条状生成式模型,与竹编产品中的竹编穿插在一起,减小竹编难度,提高产品生产销量的同时不影响整体竹编产品的整体效果。(2)替换。利用生成式设计方法,构建块状或面状生成式模型,力求模型结构上的创新或模型表面纹理的创新,用生成式模型替代原竹、竹段或竹材集合材等的一部分(多以中分或三分法來替换),方便加工的同时又体现出一半传统一半现代的融合之感。(3)连接。利用生成式设计方法,构建出来的生成式参数化模型作为竹材与竹材之间的连接件,在结构上做创新从而实现竹产品功能上的创新。

5结语

竹编作为第二批国家级非物质文化遗产名录,却因传统工艺人才的匮乏和传统工艺创意的缺失而使其传承受到威胁。生成式设计方法体现了现代计算机技术的科技性,再结合3D打印,以替代竹编工艺中最为复杂的步骤,通过穿插、替换、连接三种形式进行创新,由设计师从多种可能性中选择最优解,进行生成式设计方法在速生材产品设计中的应用探索,对提高产品生产效率,理论上推进传统手工技艺的传承与发展具有一定的积极意义。本文提出生成式设计方法在速生材产品中的应用理念,理论上推进我国竹编等传统手工艺传承现代方法的研究;运用生成式设计方法能快速得到空间上最为合理、高效且可制造的设计,能有效提高产品设计效率;利用3D打印代替竹编手工艺中最为困难的部分,能有效提高产品生产效率。生成式设计方法体现了现代高科技的计算机技术,与传统速生材产品结合,相辅相成,对速生材产品进行形式、功能、结构上的创新,满足人们对现代美学ECO生活的追求。速生材产品的开发能有效降低材料消耗和环境污染,推动手工艺的传承,提高手工艺人的经济收入。