苏 晨 郑晓如 郑佳勇

（湖北工业大学工业设计学院，湖北 武汉 430000）

汉字已有五千多年的历史，是中华民族智慧的结晶，也是世界上仍在使用的最古老的文字之一。汉字形态优雅、构造精巧、内涵丰厚，是世界文学艺术的珍品[1]。汉字的形成机制蕴含着丰富的典故，其视觉形式蕴含着形式美的各种元素[2]。在现代设计方法的指导下，深入挖掘汉字构形进行仿文家具设计，从而继承和发扬中华民族汉字文化的精髓。通过对汉字造型和传统文化因子的分析，借古开今，将地域文化与之融合，以突显其独特的特色元素[3]。一方面，可以丰富现代家具的设计语义，增加其文化价值与审美价值，实现汉字文化的传承与创新。另一方面，也可以为后续的家具设计提供新的设计思路和参考。这种创新的思维方式有助于开拓家具设计的当代文创[4]。

目前，设计师在设计仿文家具时，通常会先筛选汉字特征并根据之前的经验进行设计，却并未重视对文化设计因子的提取和运用。这容易导致设计出来的家具出现同质化，缺乏文化性和创新性，难以满足大众多样化的审美需求。因此，有必要赋予仿文家具以文化因子，寻求仿文家具设计的新思路。本文提出了一种结合可拓语义和形状文法的仿文家具设计方法，并以楚文化因子和汉字“凤”为例进行整合设计，验证了该方法的可行性。

1 设计流程构建

1.1 确定文化基元

以楚国历史为基础的楚国文化体系即楚文化体系，从哲学、文学、字画、乐舞等的发展来看，楚文化形成了自己独有的特色[5]。楚文化源远流长，是中华文明的宝贵遗产，需要进一步传承和发扬[6]。要想对楚文化进行深入的分析，首先要甄选出具有代表性的文化因子，并以该类文化为研究对象[7]。之后，对其特征词汇进行分析提取[8]，得到该文化的艺术特征，根据可拓学理论构建文化基元[9]，实现显性文化和隐性文化表征。

1.2 可拓语义分析

1.2.1 定义文化基元

可拓语义分析是一种以可拓理论和可拓创新方法为基础，结合图解思维的创造性设计方法[10]。其融合了语义思维和图形思维，将事物元素、事件元素、关系元素之间的关系以量化的形式呈现[11]。通过对隐性文化进行分析，使文化设计因子能够更加准确地表达文化特征语义，目前已被运用到各式各样的产品设计中。根据可拓学中的基元理论，以O作为可拓基元B研究对象，V为可拓区间的量值，C为文化特征，基元表达式如下：

1.2.2 可拓基元表征

文中重点对楚文化进行图解分析，主要针对可拓区间V进行研究，即

式中：楚文化O具有n个文化特征C，每个文化特征都有一个对应的可拓区间。

1.2.3 可拓语义图解

将可拓区间V分解为Vx和Vy，即V=(Vx,Vy)。Vx表示文化特征C与楚文化O之间的相关程度，Vy指在文化特征C的设计过程中所具有的社会价值。可选择多个图形来关联每个特征词汇，并将这些文化特征词汇转化为图解语义，而这些转化后的图解语义则用h来代表。Vh为图解语义h的可拓设计区间，同理可得Vhx和Vhy。Vhx表示在图解语义h中对文化特征C的识别度。其中，Vhx与文化特征C之间存在正相关。设图解语义h的评分区间为，评分等级用t来表示，本次评分参与人数为α，∫b为各个图解语义得到分数的b频次，∫b∈[1,α]，则：

式中：Vhy表示该图解语义的文化价值，设图解语义的有效评分区间为，评分等级用r来表示，本次评分参与人数为β，mn为第n个评分的人对各个词汇语义的评分，则：

综上，图解语义的可拓设计区间Vh的表达式为：

因此，Vh值越高，文化价值和图解语义识别度就越高，在综合设计中就越有价值。

1.3 形状文法整合设计

1.3.1 形状文法概述

形状文法是基于规则来描述和生成设计的系统。形状文法具有独特的视觉方式，通过直接计算二维或三维的形状来生成设计，而不是使用符号、单词、数字或其他间接表示视觉形状的抽象结构[12]。斯坦尼于1975年提出了形状语法理论，并在1980年发表了相关文章[13]。斯坦尼不仅将这一理论应用于建筑设计领域，还扩展到产品设计中，并通过大量实际案例证明了该理论的可行性。通过形状语法在设计中进行相应的转换，符号配置规则的形式化描述可以满足符号派生多样化的设计需求[14]。

1.3.2 规则描述

形状文法根据定义可表示为:

式中：I表示初始形状集；L表示有限的符号集；S表示有限的形状集；R表示规则的有限集。

形状语法推理规则可分为生成推理和派生推理两类。生成推理包括删除、增加和替换；派生推理包括缩放、镜像、复制、旋转、错切和Bézier曲线变换[15]。形状文法推理规则汇总如表1所示。

表1 形状文法推理规则Tab.1 Shape grammar reasoning rules

1.4 设计研究流程

本文提出一种基于可拓语义与形状文法的仿文家具创新设计方法，其设计研究流程如图1 所示。（1）通过可拓基元模型分析源文化、提炼文化元素和提取特征词汇。（2）对得到的文化因子通过可拓语义分析进行文化特征评估，让对此文化有了解的研究人员选择出最能代表此文化的特征词汇，得到各特征词汇文化价值和文化内涵均值并计算他们的可拓设计区间。（3）进行可拓语义表征与图解语义转换，对各个图解与特征词汇的相关程度进行投票，筛选出最能代表特征词汇的图解语义并计算出各图解的可拓设计区间，选择可拓设计区间最大的图解作为仿文家具设计的主要参考元素。（4）选取最能代表该文化的特征汉字，利用形状文法的分析推演得到仿文家具设计的局部参考。（5）通过以上分析和演化对推演出的形状进行整合设计。（6）对不同的仿文家具设计方案进行优度评价选出最终方案。

图1 基于可拓语义与形状文法的仿文家具设计流程图Fig.1 Flowchart of imitation furniture design based on extension semantics and shape grammar

2 设计实践

楚文化源远流长，是中国古代文化的重要组成部分，起源于江汉地区，在原始宗教、巫术和神话的基础上发展而来，是楚人创造的一种开放多元的南方文化[16]。楚国纹样是楚文化历史的精髓，其图案形态不仅是纯粹形式美学的体现，更包含了楚人独特的民族审美观、价值观和思维观[17]。纹样是楚器物的重要组成部分，具有独特的设计思想及美学意义。通过衍生楚文化的意象和精神特质，营造出浓郁的文化氛围[18]。研究这些图案对于理解当时楚人的精神世界和创作思想，以及推动当代家具创新设计都具有重要意义。

2.1 楚文化语义分析与表征

2.1.1 楚文化分析

楚国纹样种类丰富多彩，从表现内容来看，有自然图案、几何图案、人物图案等，它们排列有序，具有节奏感[19]。楚国纹样可分为天体星像 、动物类、植物类、几何类和人物类纹样[20]。分别研究其纹样造型和纹样语义，提取特征词汇后进行可拓语义表征，如表2 所示。

表2 楚国纹样特征分析与词汇语义提取Tab.2 Analysis of Chu state pattern features and vocabulary semantic extraction

2.1.2 楚文化元素提取

通过对楚国代表性纹样样本的文化特征进行分析，提取出频次最高的5 个词汇语义，分别为：灵动、希望、神秘、优雅、怪诞。根据式（2）可得：

2.1.3 文化特征评估

选取对楚国纹样有一定了解和研究经验的12人进行问卷调查，让每位受调查者对上述特征词汇与楚国纹样的关联度进行评价，并选择出自己认为最能代表楚国纹样的特征词汇，关联度取值范围为1～5分，分数越高表示其关联性越强。根据式（3）可得特征词汇与楚国纹样的关联度均值，如表3所示。

表3 特征词汇文化内涵评估Tab.3 Evaluation of cultural connotation of characteristic vocabulary

另选取5名有产品设计经验、对楚文化和楚纹样有一定了解的设计师，对5个特征词汇进行评分。文化价值分值范围为1～5分，人员编号为b1～b5。分数越高，表明特征词汇的文化价值越高。根据等式（4）可以获得特征词汇的平均文化值，如表4所示。

表4 特征词汇文化价值评估Tab.4 Evaluation of cultural value of characteristic vocabulary

表5中每个特征词汇的可拓区间V值可以从式（5）中获得。由此可知，楚国纹样特征词汇可拓设计区间的排序为优雅、神秘、灵动、怪诞和希望。其中，优雅的可拓设计区间最大；其次是神秘和灵动；而怪诞、希望的可拓设计区间较小，即得式（7）。目前为初步调研，不进行淘汰制，为后续的图解语义提供参考。

表5 特征词汇可拓设计区间Tab.5 Feature vocabulary extension design interval

2.2 楚文化元素图解表征与图解语义转换

为了将楚文化元素进行图解转化[21-23]，根据从楚国纹样中提取出的特征词汇，选取了10幅相关图片。邀请3名对楚文化及楚国纹样有深入了解的设计师分别进行评价，对各个图解与楚国纹样特征词汇的相关程度进行投票，从图片中筛选出最能代表特征词汇的图解语义h，如表6所示。

表6 楚国纹样特征词汇的图解语义Tab.6 Graphical semantics of Chu state pattern features vocabulary

请3名设计师对每个图解语义中文化特征的相关程度进行打分，评分范围为1～5分。由式（3）可得。同时，用同样的规则请上述设计师对每个图解语义的文化价值进行打分，评分范围为1～5分。由式（4）可得，相应评分如表7和表8所示。已知各图解语义的关联程度和文化设计价值的平均值，可根据式（5）计算出各图解的可拓设计区间，如表9所示。

表7 特征词汇图解关联度的评估Tab.7 Evaluation of the correlation degree of feature vocabulary diagrams

表8 特征词汇图解设计文化价值的评估Tab.8 Evaluation of cultural value of feature vocabulary graphic design

表9 特征词汇图解语义的可拓设计区间Tab.9 Extension design intervals for graphical semantics of feature vocabulary

根据特征词汇图解语义的可拓设计区间计算结果可知，优雅中的h2的可拓设计区间最大。因此，将此图解作为仿文家具设计的主要参考元素。

2.3 形状文法分析汉字

2.3.1 汉字选择与分析

在仿文家具设计中，所选取的汉字既要能够明确地表达设计意图，也要与楚文化密切相关。由于大多数家具都具有对称的特点，因此选择具有轴对称结构的汉字会更为恰当。这样不仅能够提升家具的使用功能，还有助于营造独特而优雅的视觉效果。

《史记·楚世家》和《国语·郑语》都有相关记载，明确表明了楚人崇拜祝融为始祖的信仰，这一观念也得到了楚国祀典的佐证[24]。在楚人传统观念之中，祝融和凤是一体的，凤在楚人心目中具有至高无上的地位。作为楚国的象征，凤的形象充满美好的特性，在楚人看来，凤是至真、至善、至美的象征。“凤”字是楚文化精神的绝妙体现，因此选择“凤”字来进行仿文家具的设计。

2.3.2 形状文法推演

利用形状文法对“凤”字进行分析推演[25]。首先创建基本形，用拆分的形式，把其分为形状A，B，C，D，如图2所示。

图2 凤字形状创建Fig.2 Creation of Feng shape

接着对“凤”字拆分而来的各形状通过形状文法进行推演，得到楚文化家具设计的局部内容，推演过程如图3所示。

图3 形状推演图Fig.3 Shape deduction diagram

图4 设计方案汇总Fig.4 Summary of design proposals

2.3.3 整合设计

基于以上分析与演化，对推演出的形状进行组合设计，同时以可拓语义图解中可拓设计区间最大的优雅h2为参考，进行“凤”字家具设计，得到以下三个设计方案。在设计过程中，以楚文化中的楚国纹样可拓设计区间最大的优雅和图解语义中优雅h2为设计参考。方案1结合形状文法推演图3中的c9为主体造型，以错落有致的像植物藤蔓的b3代替优雅的叶纹为座椅靠背的装饰纹样。方案2整体造型参考c3，将表2中的代表优雅的凤鸟纹尾部简化作为座椅靠背部分的装饰。方案3采用a3作为座椅的轮廓造型，融合表2中优雅楚人纹样表现出楚人对于太阳火神的崇拜。以上设计方案考虑到座椅结构的稳定性，形状文法的推演形状有所微调。

3 设计评价

由于通过形状文法用于初始形状产生了许多衍生图形，得到较多设计方案。为选出方案中造型与装饰组合的最优解[26]，采用优度评价方法[27-29]确定本次设计中最具楚文化代表性，且能切合现代家具设计需求的方案。参考椅类家具造型的特点[30]，设评价值为S，优度评价分别为S1文化表现力，S2视觉美学和S3造型创新，评价分值区间为1～5。邀请6名家具设计专业相关人员和6名消费者对椅类家具造型评价指标进行打分，如表10所示。根据调查可以看出，设计方案1在文化表现力、视觉美学和造型创新上均得到设计人员和消费者的认可。因此，选择设计方案1作为最终方案。

表10 不同方案评价结果Tab.10 Evaluation results of different schemes

4 结论

基于汉字元素和地域文化的仿文家具设计是一种富有创新性的家具艺术表现形式。设计师有责任和义务传承和保护民族文化。本研究首先由地域文化持有者与设计师共同选择最具代表性的楚国纹样语义词汇。其次，对这些语义进行图解，为家具设计创新提供参考。同时，选取楚文化中最具代表性的“凤”字进行形状文法分析，作为家具的骨架，将其与通过可拓方法得到的楚文化特征进行整合设计。最后，根据优度评价筛选出文化表现力、视觉美学和造型创新最优的设计作品。本研究为区域文化的当代运用、汉字家具的创新设计以及科学的设计学研究方法提供了新思路。