《立體構(gòu)成》與計算機(jī)輔助教學(xué)

李明

（天津工藝美術(shù)職業(yè)學(xué)院 天津 300250）

《立體構(gòu)成》與計算機(jī)輔助教學(xué)

李明

（天津工藝美術(shù)職業(yè)學(xué)院 天津 300250）

《立體構(gòu)成》是一門重要的設(shè)計基礎(chǔ)課，學(xué)生在學(xué)習(xí)時需要做大量的課業(yè)練習(xí)，才能對所學(xué)的知識有深刻理解。完全靠手工制作完成作業(yè)費(fèi)工費(fèi)時，很難達(dá)到滿意的教學(xué)效果，而計算機(jī)作圖的方式可以解決這一難題。立體構(gòu)成的特性和計算機(jī)三維軟件的優(yōu)勢為實施計算機(jī)輔助教學(xué)提供了可行性。

立體構(gòu)成；計算機(jī)輔助教學(xué)；虛擬實現(xiàn)

計算機(jī)作圖在藝術(shù)設(shè)計的相關(guān)專業(yè)中作為輔助教學(xué)手段已被廣泛使用，計算機(jī)這種智能化的作圖工具已經(jīng)成為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)設(shè)計不可或缺的好幫手。然而在計算機(jī)輔助教學(xué)中普遍存在一個問題，即計算機(jī)作圖多用于專業(yè)設(shè)計課中的效果圖渲染，而在基礎(chǔ)類課程中應(yīng)用較少，如《立體構(gòu)成》課，多數(shù)學(xué)校的學(xué)生仍沿用手工制作的方法做作業(yè)，其結(jié)果是作業(yè)質(zhì)量低下，教學(xué)效果欠佳。筆者認(rèn)為，應(yīng)當(dāng)在構(gòu)成類課程中引入計算機(jī)作圖的方式輔助進(jìn)行課題訓(xùn)練，以最大限度地增加練習(xí)量來提高學(xué)習(xí)效率，實現(xiàn)教學(xué)目的。

《立體構(gòu)成》是一門設(shè)計基礎(chǔ)課，是研究立體形態(tài)各元素在三維空間構(gòu)成規(guī)律的一門科學(xué)。學(xué)習(xí)這門課程可使學(xué)生增強(qiáng)觀察立體、創(chuàng)造立體、把握立體的能力，提高感性的直覺創(chuàng)造力和理性的邏輯創(chuàng)造力，從而為學(xué)習(xí)專業(yè)設(shè)計打下基礎(chǔ)。要達(dá)到這一課程目標(biāo)，就要做大量的課題練習(xí)，只有保證一定的作業(yè)量，才能使學(xué)生在作業(yè)練習(xí)過程中逐漸認(rèn)識并掌握構(gòu)成的本質(zhì)和規(guī)律，提高創(chuàng)造力?？墒乾F(xiàn)實的情況是課程時間短 （多數(shù)院校的《立體構(gòu)成》課為3~4周），無法保證作業(yè)數(shù)量，而作業(yè)數(shù)量不足又影響到教學(xué)質(zhì)量。要解決這個矛盾，采用計算機(jī)輔助教學(xué)不失為一種有效的方法。用計算機(jī)幫助學(xué)生完成一部分作業(yè)，讓鍵盤代替手工制作，用計算機(jī)圖像實現(xiàn)虛擬的真實立體形態(tài)，可以節(jié)省更多的時間，做更多的練習(xí)，還能提高作業(yè)的質(zhì)量。下面結(jié)合立體構(gòu)成的特性分析利用計算機(jī)進(jìn)行輔助教學(xué)的可行性。

立體構(gòu)成是指在三維空間里用各種不同材質(zhì)的元素創(chuàng)造立體形態(tài)，具有以下特性。

第一，具有材料特性。是用現(xiàn)實中的物質(zhì)材料作為素材進(jìn)行加工制作成型的，在創(chuàng)作中要考慮到特定材料的肌理、性能、成型性等，以最大的可能探索材料的各種性能，依此創(chuàng)作出構(gòu)成作品。這一特性要求學(xué)生利用各種材料進(jìn)行創(chuàng)作，但對某些特殊的材料，當(dāng)學(xué)生以現(xiàn)有手段無法進(jìn)行合理、恰當(dāng)?shù)募庸r（如金屬材料的澆鑄、焊接，陶瓷的燒制等），不妨考慮用計算機(jī)作圖的方式在虛擬現(xiàn)實中進(jìn)行創(chuàng)作。這樣，既省時省力，又可能設(shè)計創(chuàng)意虛擬實現(xiàn)，是個便捷的方法。當(dāng)然，對于有意進(jìn)行材料加工、體會材料性能的練習(xí)，則另當(dāng)別論。

第二，具有空間特性。立體形態(tài)是在三維空間中實現(xiàn)的，根據(jù)觀察者位置的變化呈現(xiàn)不同的形狀，隨著時間的推移才能從各個角度看到它的全貌。因此，立體構(gòu)成除了作品是立體的外，還包括時間和運(yùn)動的因素，這是由它的空間特性決定的。學(xué)生在構(gòu)思立體構(gòu)成作業(yè)時普遍存在一個問題，即只從某一角度考慮立體形態(tài)，而不是從整體去構(gòu)想。當(dāng)著手制作時才發(fā)現(xiàn)無法實現(xiàn)最初的設(shè)想，或做出來后與先前的設(shè)想大相徑庭，這是因為沒有充分注意到立體形態(tài)的空間特性的結(jié)果。要解決這個問題，可借助計算機(jī)作圖的方式，計算機(jī)作圖快捷、直觀，學(xué)生可把初步設(shè)計輸入計算機(jī)或在計算機(jī)中直接完成初步設(shè)計，然后利用計算機(jī)圖像可以從各個角度觀看的優(yōu)勢進(jìn)行調(diào)整，再加上動畫功能可產(chǎn)生繞觀效果，這樣就解決了立體形態(tài)難以同時從各角度想象、構(gòu)思的困難，直到推敲設(shè)計出滿意的立體形態(tài)。

第三，具有物理特性。立體形態(tài)要被創(chuàng)造出來，首先遇到的困難是它的牢固度，這是平面形態(tài)所沒有的內(nèi)容，為此要滿足物理重心規(guī)律和結(jié)構(gòu)秩序，并在此基礎(chǔ)上追求美，否則將不成立。計算機(jī)作圖是虛擬的現(xiàn)實，是根據(jù)人的視覺特性需要呈現(xiàn)的對現(xiàn)實形態(tài)的模仿，因此，不涉及物理重心及結(jié)構(gòu)秩序合理的問題，學(xué)生在構(gòu)思創(chuàng)作的時候可以先擺脫物理特性的約束，多從構(gòu)成的視覺形象上想象構(gòu)思，只要符合視覺心理的物理重心規(guī)律，即視覺心理平衡即可。

立體構(gòu)成除具有以上特性之外，還涉及一些加工技術(shù)方面的問題，如材料的膨脹、扭曲效果等，受條件限制，以學(xué)生現(xiàn)有的能力很難制作出來，但這些現(xiàn)實中難以制作的效果在計算機(jī)中是可以輕而易舉地實現(xiàn)的。因此，用計算機(jī)作圖可以做出學(xué)生想象出來卻實現(xiàn)不了的效果。那么，哪種軟件最適合學(xué)生進(jìn)行立體構(gòu)成的表現(xiàn)呢，又是如何呈現(xiàn)立體形態(tài)的呢？

現(xiàn)在的計算機(jī)三維作圖軟件以AutoCAD、Maya、3ds Max等最為普及和流行，Auto CAD是較為通用的圖形設(shè)計軟件，可用于二維、三維坐標(biāo)空間設(shè)計，長于設(shè)計各種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膸缀涡误w。工業(yè)設(shè)計和建筑設(shè)計、室內(nèi)設(shè)計的制圖多用此軟件；Maya是經(jīng)典的三維動畫軟件，可以較真實地模擬現(xiàn)實生活中的場景；3DS MAX是應(yīng)用最廣泛的三維動畫軟件，配有豐富的材質(zhì)庫并能設(shè)計各種光源、環(huán)境效果，設(shè)計者可以設(shè)計出實體動態(tài)影像效果，經(jīng)過多年的應(yīng)用和不斷更新，功能越來越完備。三個軟件比較起來，還是3DS MAX更適合于立體構(gòu)成，其特點是操作便捷，表現(xiàn)逼真，功能強(qiáng)大。

首先是“建?！薄？芍苯舆x擇Box或Sphere等立體圖形，然后按照所設(shè)計的體量輸入三個維度的尺寸，視圖中就會出現(xiàn)立體構(gòu)成所需的基本單元 （立體的點、線、面、體）；也可以用另一種方法建模，在Shapes圖形面板中選擇Line（畫線）、Circle（圓形）、Rectangle（矩形）、Star（星形）等命令，先在視圖中建立二維平面圖形，然后再用Extrude（擠壓）、Loft（放樣）等命令使其成為三維立體圖形。當(dāng)這些基本圖形建立起來后，就可進(jìn)行下一步的創(chuàng)作了，如果想做單元材料的重復(fù)、漸變、聚集的構(gòu)成，可選用 Array（陣列）、Mirror（鏡像）等命令。陣列是以當(dāng)前選擇物體為對象，進(jìn)行一連串的復(fù)制操作，而（鏡像）是指沿著指定“坐標(biāo)軸”對物體進(jìn)行移動及復(fù)制操作。運(yùn)用這些命令不僅可以復(fù)制任何數(shù)量的單元物體，進(jìn)行任何角度的旋轉(zhuǎn)變化，還可以使各單元物體之間的距離和角度變化精確、嚴(yán)整，使單元物體有規(guī)律地組合構(gòu)成變得簡單易行，顯現(xiàn)出計算機(jī)作圖精準(zhǔn)的優(yōu)勢。如想做變形、膨脹、扭曲類的構(gòu)成，可選用Boolean（布爾運(yùn)算）、Loft（放樣）扭曲等命令，同樣會使難于制作出來的效果輕而易舉地實現(xiàn)。

其次是“材質(zhì)”?！安馁|(zhì)”的概念就是給立體形態(tài)賦予一個真實材料的表面，也就是將概念形態(tài)變?yōu)楝F(xiàn)實形態(tài)。利用具有強(qiáng)大功能的材質(zhì)編輯器，可以在場景中創(chuàng)造出真實，并使那些毫無生氣的模型物體瞬間變得具有靈性、符合現(xiàn)實中物體應(yīng)有的特點。由于材質(zhì)多樣化包括了大量的參數(shù)及命令設(shè)置面板，因此操作起來并非易事，但當(dāng)掌握了一定的技巧后，不僅可以模仿真實效果，還可以創(chuàng)造出現(xiàn)實中沒有的特殊效果，可見材質(zhì)是為立體構(gòu)成作品添彩增輝的重要環(huán)節(jié)。

再次是“渲染”。“渲染”是在材質(zhì)編輯器制作完各種材質(zhì)后進(jìn)行的一道最后工序，是制作一切特殊效果的基礎(chǔ)，“視頻合成”、“特效”等超凡的功能只有經(jīng)過渲染后才能表現(xiàn)得淋漓盡致?？傊?DS MAX軟件以其強(qiáng)大的功能為立體構(gòu)成作圖提供了最大的使用范圍，學(xué)生利用它完全可以把想象中的立體形態(tài)完美地表現(xiàn)出來。

基于上述分析可以看出，用計算機(jī)輔助教學(xué)對于學(xué)生《立體構(gòu)成》課的學(xué)習(xí)是有益的、必要的，能夠利用計算機(jī)快捷、方便、直觀、美觀、真實、可修改、可儲存等優(yōu)勢，克服立體構(gòu)成作業(yè)冗長、繁雜的制作過程，縮短單位作業(yè)時間，增加總體作業(yè)練習(xí)的時間，可使學(xué)生多做練習(xí)，把精力從制作加工轉(zhuǎn)移到造型構(gòu)思和造型感覺上來，實現(xiàn)《立體構(gòu)成》課的最終目的——培養(yǎng)學(xué)生對立體形態(tài)的感覺和創(chuàng)造能力，增強(qiáng)創(chuàng)造性思維能力。

需要指出的是，盡管計算機(jī)作圖對《立體構(gòu)成》課程的作用很大，但只能用來輔助教學(xué)，絕不能完全取代手工制作。用手工制作的方法進(jìn)行作業(yè)練習(xí)是最全面的訓(xùn)練，在這一過程中所遇到和解決的實際問題在計算機(jī)中是沒有的，對材料和工具的體驗也是《立體構(gòu)成》課的一項重要內(nèi)容，之所以用計算機(jī)輔助教學(xué)，只是為了有側(cè)重地進(jìn)行課題練習(xí)，節(jié)省時間、加大作業(yè)量而已。

高校學(xué)生普遍對計算機(jī)作圖感興趣，而且絕大多數(shù)都能掌握基本的作圖軟件，計算機(jī)中圖形的準(zhǔn)確性、規(guī)范性、仿真性、變幻性會使他們著迷，只用手指敲敲鍵盤，即可將頭腦中想象的形態(tài)在屏幕中呈現(xiàn)出來，這種快捷的方式是可行的、必要的。通過計算機(jī)作圖進(jìn)行大量的構(gòu)成練習(xí)，能夠提高學(xué)生對立體形態(tài)的感覺判斷力和創(chuàng)造思維能力，為將來的設(shè)計實踐奠定良好的基礎(chǔ)。

[1]辛華泉.形態(tài)構(gòu)成學(xué)[M].北京：中國美術(shù)學(xué)院出版社，1999.

[2]金劍平.立體構(gòu)成[M].武漢：湖北美術(shù)出版社，2002.

[3]辛華泉，張柏萌，邱松.平面構(gòu)成[M].武漢：湖北美術(shù)出版社，2002.

G712

A

1672-5727（2010）07-0154-02

李明（1962—），男，天津市人，同濟(jì)大學(xué)2008級在職碩士研究生，天津工藝美術(shù)職業(yè)學(xué)院高級工藝美術(shù)師，研究方向為構(gòu)成及環(huán)藝設(shè)計。