實(shí)驗(yàn)游戲—數(shù)字化工作營“茶桌”實(shí)踐探究

摘要：本文通過對“茶桌”參數(shù)化實(shí)驗(yàn)的緣由、內(nèi)容、過程、結(jié)果等方面的探討，實(shí)現(xiàn)參數(shù)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在當(dāng)代設(shè)計(jì)實(shí)踐中的創(chuàng)新性，并作為一種設(shè)計(jì)范式，將參數(shù)化實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)意義鋪展開來，希望能夠?yàn)閰?shù)化設(shè)計(jì)的發(fā)展尋求一條積極的道路，提高其在設(shè)計(jì)行業(yè)的影響力和沖擊力。

關(guān)鍵詞：參數(shù)化；創(chuàng)造性；實(shí)驗(yàn)

1實(shí)驗(yàn)緣由

隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)字化設(shè)計(jì)在建筑、城市規(guī)劃等領(lǐng)域幾乎成為一種范式引發(fā)各類設(shè)計(jì)院校的研究與探討。2013年12月，畢業(yè)于英國建筑聯(lián)盟學(xué)院（簡稱AA）的徐豐和WAX建筑工作室主持建筑師Nikolaus Wabnitz 兩位老師在南京藝術(shù)學(xué)院開展了數(shù)字化設(shè)計(jì)工作營，本次工作營的主題是“茶桌”，在中國幾千年歷史文化中，茶桌扮演了十分重要的角色，它們中的的大多數(shù)不僅形式多變而且使用材質(zhì)也各不相同，這正體現(xiàn)了極高的藝術(shù)性和功能性。

2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

本次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是利用參數(shù)化技術(shù)將傳統(tǒng)茶桌進(jìn)行形式變更，我們將使用參數(shù)化軟件來模擬水流的特性，從而檢測設(shè)計(jì)的多樣性，制作茶桌最核心的功能部分—排水管道系統(tǒng)。通過前期對Rhino和Grasshopper的綜合學(xué)習(xí)，已經(jīng)熟練掌握了基本算法的生成過程。收到任務(wù)書后，我們開始對指定的圖形腳本進(jìn)行解讀，理清程序語言的組織邏輯，這對于接下來為設(shè)計(jì)附加創(chuàng)造性的靈感、建構(gòu)系統(tǒng)框架的邏輯模型具有重大的指導(dǎo)意義。

3實(shí)驗(yàn)過程

由于本次實(shí)驗(yàn)課程的時(shí)間只有兩天，教學(xué)內(nèi)容安排比較緊湊。實(shí)驗(yàn)課程被安排為三個(gè)階段，即實(shí)驗(yàn)研究階段、設(shè)計(jì)階段和建造階段（表1）。

3.1實(shí)驗(yàn)研究階段

這次實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)原理源自磁場變化，我們利用半天的時(shí)間進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，尋找適合每組創(chuàng)意表現(xiàn)的切入點(diǎn)，大家集思廣義：臺(tái)地、河流、山峰、云朵，這些參數(shù)化設(shè)計(jì)中經(jīng)常運(yùn)用到的自然元素很快得到認(rèn)可。設(shè)計(jì)元素確定，接下來就是測試這些元素生成的電路是否符合本次實(shí)驗(yàn)的功能要求，通過多次嘗試，我們決定利用臺(tái)地樣式的流動(dòng)切片來完成本次課題。

3.2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段

方案首先利用Rhino進(jìn)行定型，在X/Y平面上建立網(wǎng)格，確定茶桌比例大小，利用基礎(chǔ)面上的矩形陣列確定孔隙特征，然后根據(jù)磁力線在平面上方設(shè)置若干點(diǎn)，利用Grasshopper將這些點(diǎn)轉(zhuǎn)化成連接正負(fù)極的磁力點(diǎn)，依照力的大小將初始平面的控制點(diǎn)抬升不同的高度，并生成曲面，通過曲面曲率的分析進(jìn)行水流測試，尋找最佳水流流向，最后根據(jù)幾何體的韻律變化特點(diǎn)，探討不同邊數(shù)的多邊形在曲面上生成的形態(tài)造型，選擇最具形式感和可能性的方案。

在設(shè)計(jì)的過程中，出現(xiàn)了二次修改的問題，因此分為兩個(gè)階段來闡釋本次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

3.2.1設(shè)計(jì)階段一

在實(shí)驗(yàn)過程中，花費(fèi)很長時(shí)間在探索形態(tài)，通過磁力點(diǎn)參數(shù)的不斷變化確定“茶桌”的基本形式，并嘗試通過水平、垂直兩種切片

效果對水流進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)（圖1），經(jīng)過和Nikolaus老師討論，認(rèn)為水平切片方式相對合理。形態(tài)探索初步成功后，利用參數(shù)化技術(shù)將不同形態(tài)的幾何體附著在曲面上，根據(jù)場域內(nèi)的磁場關(guān)系，幾何體在表皮產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)、疊加的變化，不僅豐富了空間層次，也使水流形態(tài)百轉(zhuǎn)千回。

3.2.2設(shè)計(jì)階段二

第一次的設(shè)計(jì)嘗試雖然滿足了水流的基本功能和形態(tài)需求，但并不是很理想。徐豐老師建議將模型倒置，增強(qiáng)模型的視覺效果，但同時(shí)也破壞了水流的表達(dá)內(nèi)涵，因此形態(tài)的衍化過程又花費(fèi)了很多時(shí)間，經(jīng)過不斷地調(diào)整，終于確定了以鏤空長方體作為最終形態(tài)的茶桌樣式（圖2）。

3.3實(shí)驗(yàn)建造階段

正如著名建筑大師路德維希·密斯·凡·德羅（Ludwig Mies van der Rohe）提出的：“少即是多”理念，參數(shù)化設(shè)計(jì)也可以通過最簡單的建造方式實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的系統(tǒng)要求，在“茶桌”的實(shí)驗(yàn)性設(shè)計(jì)中，我們從可塑性的材料選擇、便捷的數(shù)字建造方式、簡單的拼接建造過程三方面途徑來探索本次實(shí)驗(yàn)性設(shè)計(jì)的建造策略。

3.3.1可塑性的材料選擇

實(shí)驗(yàn)過程中，我們選擇卡紙和陶瓷作為模型建造的理想材料，這種材料的思考是徐豐老師在與我們進(jìn)行設(shè)計(jì)交流的過程中獲得的靈感?？堊鳛榍捌诜５妮o助材料，方便切割成型，再利用陶瓷較強(qiáng)的可塑性在特定的溫度下燒制定型，加上陶瓷純潔的白色基底，呈現(xiàn)輕盈、統(tǒng)一的網(wǎng)格式流動(dòng)曲面。

3.3.2便捷的數(shù)字建造方式

考慮到“茶桌”以孔隙變化為特色，利用Grasshopper軟件烘培數(shù)字模型，通過Rhino技術(shù)組合模型組件，調(diào)節(jié)參變量的數(shù)值進(jìn)行分層、拍平，經(jīng)過不斷的參數(shù)變化嘗試，我們選擇36層為最理想的模型分層方式，借助激光切割技術(shù)雕刻每層形態(tài)（圖3）。在此之前，我們對市場上適用于激光切割的材料進(jìn)行一系列的調(diào)研，了解到卡紙、金屬、玻璃、亞克力等材料均可采用，為了保證時(shí)間的充沛性和模型的完整性，選取了最易切割的卡紙，將每一層形態(tài)進(jìn)行編號(hào)切割，花費(fèi)兩個(gè)小時(shí)左右的時(shí)間，完成了激光切割這一流程。

3.3.3簡單的拼接建造過程

將切割好的紙質(zhì)形態(tài)按照編號(hào)與軟件中的編號(hào)形態(tài)一一對照，為了方便拼接，從形態(tài)面積最大的中間部分開始壘疊，由于拍平后的模型造型比完整的流動(dòng)造型更具形式感，在拼接的過程中會(huì)出

現(xiàn)稍許偏差，而我們利用設(shè)計(jì)要素本身所具有的多樣性，靈活的將其進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)試以適應(yīng)實(shí)驗(yàn)建造的合理性，實(shí)現(xiàn)了紙質(zhì)材料階段的模型效果（圖4）。出于測試排水系統(tǒng)的科學(xué)性，模型尺寸與實(shí)物以1：1的比例呈現(xiàn)，長寬高分別設(shè)定為900mm×540mm×450mm，由于尺寸較大，在由紙質(zhì)模型翻模成陶瓷材料造型的過程中，我們采用模塊化單元分組的建造方式，劃分區(qū)域范圍，倒出單元模塊，最后將其組裝拼接，建造成完整的“茶桌”形態(tài)。

4局限與展望

由于時(shí)間的局限性，對“茶桌”實(shí)驗(yàn)的研究還處在一個(gè)初步探索的階段，相對的理論和邏輯還不夠清晰、明朗，在本次實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)生成以及參數(shù)化的控制等方面沒有進(jìn)行較為深入的思考，但值得一提的是經(jīng)過這一次數(shù)字化的實(shí)驗(yàn)課程，兩天體力與智力的較量，三個(gè)實(shí)驗(yàn)階段的實(shí)施，激發(fā)出無限的創(chuàng)意靈感，掌握了多種技術(shù)操作方法，通過數(shù)字化課程，教與學(xué)互動(dòng)有益，從不確定性和不可控的發(fā)散思維構(gòu)想逐漸到科學(xué)性和流程性并重的設(shè)計(jì)制作，整個(gè)流程的實(shí)踐意義是顯而易見的?；蛟S在現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目的實(shí)踐中，我們的實(shí)驗(yàn)常常缺少反饋，正如貢布里希（E.H.Gombrich）所說：“這當(dāng)然不是試驗(yàn)者的過錯(cuò)”，一種實(shí)驗(yàn)的最終結(jié)果并不是去贊頌每一種發(fā)明，而應(yīng)該試圖去評價(jià)實(shí)驗(yàn)在哪些方面或程度上取得了預(yù)期目的[2]。利用創(chuàng)造性思維方式，將現(xiàn)代軟件技術(shù)鑲嵌于設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中，通過技術(shù)與藝術(shù)的結(jié)合，創(chuàng)造具有多樣性的藝術(shù)形式，是我們本次實(shí)驗(yàn)的最大收獲。

最后，感謝徐豐和Nikolaus老師在實(shí)驗(yàn)過程中提出的指導(dǎo)性意見，感謝南京藝術(shù)學(xué)院設(shè)計(jì)學(xué)院詹和平院長和徐炯老師的幫助和支持，感謝本組成員的通力配合，使本次實(shí)驗(yàn)性課程能夠圓滿結(jié)束。

參考文獻(xiàn)：

[1]（英）貢布里希. 秩序感—裝飾藝術(shù)的心理學(xué)研究[M].范景中譯，湖南科技出版社.2000.1.

[2]詹和平 徐炯 劉譙 衛(wèi)東風(fēng).以參數(shù)化的名義：實(shí)驗(yàn)性設(shè)計(jì)課程教學(xué)探索[A].南京藝術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào).2012.2.

作者簡介：

孟可鑫/1989.12.03/女/河北唐山人/南京藝術(shù)學(xué)院設(shè)計(jì)學(xué)院碩士研究生在讀。