從符號(hào)學(xué)角度看折疊結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

孟妍

陜西青年職業(yè)學(xué)院，西安 710068

折疊結(jié)構(gòu)是日常生活中較為常見的一種產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。折疊結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)方式非常多樣，但其產(chǎn)生并不是憑空而來的。由于折疊結(jié)構(gòu)在形式、結(jié)構(gòu)、功能上的特殊內(nèi)涵，它已經(jīng)升華為一類具有高度抽象性的符號(hào)。下文將從折疊結(jié)構(gòu)的符號(hào)形式、符號(hào)化內(nèi)涵以及設(shè)計(jì)應(yīng)用三個(gè)方面展開論述。

一、折疊結(jié)構(gòu)的符號(hào)形式

折疊的產(chǎn)生，是人們生活的需要，也是人們對(duì)客觀規(guī)律認(rèn)識(shí)的結(jié)果，同時(shí)更是造型結(jié)構(gòu)方面的一個(gè)重要發(fā)展。[1]一方面，它體現(xiàn)了制造技術(shù)發(fā)展水平和人們對(duì)物質(zhì)對(duì)象認(rèn)識(shí)水平的提高。另一方面，通過折疊結(jié)構(gòu)的使用，也確實(shí)使得人們的生活更為方便了。

從其符號(hào)形式來說，折疊結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了高度的抽象化過程，已經(jīng)成為了一種典型符號(hào)。一般來說，折疊結(jié)構(gòu)的符號(hào)形式，分為以點(diǎn)基準(zhǔn)、線基準(zhǔn)和無確定基準(zhǔn)三種類型。

1.以點(diǎn)為基準(zhǔn)的折疊結(jié)構(gòu)

以中心點(diǎn)為基準(zhǔn)的折疊結(jié)構(gòu)，是較為常見的折疊結(jié)構(gòu)。這一類折疊結(jié)構(gòu)以點(diǎn)為基準(zhǔn)進(jìn)行折疊，結(jié)構(gòu)展開和收攏的方向，通常都在圓弧的切線方向上。

折扇、雨傘，就是典型的以點(diǎn)為基準(zhǔn)進(jìn)行折疊的產(chǎn)品。這一類折疊結(jié)構(gòu)，通常以圓弧的圓心做軸，多個(gè)大小形狀相同或相似的部件，通過中心軸規(guī)則地連接在一起。因此，這類產(chǎn)品通常具有極強(qiáng)的規(guī)律性。以中國(guó)傳統(tǒng)的折扇為例，扇骨使用竹子為基本材料，大小均等的扇骨，通過中心軸有秩序地聯(lián)結(jié)在一起，扇頁(yè)的間距通過扇面最終固定下來。一方面，堅(jiān)硬的扇骨材料通過結(jié)構(gòu)的巧妙構(gòu)造，體現(xiàn)出扇子的堅(jiān)固與耐用。另一方面，柔軟的扇面材料依附于扇骨，進(jìn)而化鋼為柔，巧妙地解決了扇子的折疊問題。

如圖1中的折疊椅，也是以點(diǎn)為基準(zhǔn)進(jìn)行折疊的。椅子的特殊結(jié)構(gòu)，形成了中心虛擬的軸心。使用者可以沿著圓弧的徑向方向，將椅子逐漸打開，而使用完畢后，也可以非常輕松地再收攏（見圖1）。

圖1 折疊椅①

2.以線為基準(zhǔn)的折疊結(jié)構(gòu)

以線作為基準(zhǔn)的折疊結(jié)構(gòu)，往往是利用幾何學(xué)上的平行原理來進(jìn)行折疊的結(jié)構(gòu)。手風(fēng)琴的伸縮皮老虎、旅行杯與報(bào)刊架等產(chǎn)品，使用的都是這種結(jié)構(gòu)。

如圖2中的紅燈籠，就是以圓形曲線為基準(zhǔn)的折疊結(jié)構(gòu)。燈籠的上下底面，使用圓形竹片為骨架，也就是折疊結(jié)構(gòu)的基準(zhǔn)。燈籠中間的部分，使用柔軟的紙材，通過在紙上制作折痕，形成平行于基準(zhǔn)的折動(dòng)線。這樣一來，燈籠就可以隨人們的需要而任意地折疊或者打開了（見圖2）。

圖2 折疊燈籠①

家具造型設(shè)計(jì)中，也常見到以線為基準(zhǔn)的折疊結(jié)構(gòu)。和普通產(chǎn)品相比，家具的折疊結(jié)構(gòu)對(duì)穩(wěn)固性要求更高。圖2中的折疊結(jié)構(gòu)，雖然可以輕松完成折疊，但是其折疊線的直徑方向上，卻沒有防止滑動(dòng)的定向結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)雖然靈活，卻容易產(chǎn)生搖晃而不穩(wěn)定。為了避免其發(fā)生折疊線方向上的滑動(dòng)，增加約束就顯得非常重要。生活中常見的折疊椅，往往在平行方向上包含多根折動(dòng)線。這些折動(dòng)線，通過連接機(jī)構(gòu)巧妙地連接起來，進(jìn)而可以在垂直于折動(dòng)線的方向上任意折疊。同時(shí)，椅子在折動(dòng)線方向上增加了約束，也防止椅子在前后方向上產(chǎn)生滑動(dòng)而不穩(wěn)定。

3.無確定基準(zhǔn)的折疊結(jié)構(gòu)

點(diǎn)基準(zhǔn)和線基準(zhǔn)的折疊結(jié)構(gòu)，都存在著明確的折疊基準(zhǔn)。除此以外，還有一部分折疊產(chǎn)品，并沒有明顯的折疊基準(zhǔn)，僅僅基于材料和結(jié)構(gòu)特性，就可以輕松地構(gòu)造出穩(wěn)固的折疊結(jié)構(gòu)來。

如圖3中，座椅使用的塑料材料，本身就具有一定的硬度，卻又不乏柔韌性。所以，設(shè)計(jì)者通過在平面的塑料片上制造折痕，進(jìn)而利用材料本身的彈性，就可以將其由平面材料折疊為可坐的空間造型（見圖3）。該產(chǎn)品中并沒有確定的基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)者卻通過對(duì)材料的深刻理解，完成了空間造型的變化。又如圖4中的折疊帽，也是沒有確定基準(zhǔn)的折疊結(jié)構(gòu)。通過在其帽沿部分使用能夠進(jìn)行折疊的彈性材料，使用者就可以輕松地將其折疊后放進(jìn)隨身的背包中，使用時(shí)只要放開帽沿，就可以形成優(yōu)美的曲線（見圖4）。

圖3 折疊椅①

圖4 折疊帽①

二、折疊結(jié)構(gòu)的符號(hào)內(nèi)涵

折疊結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生和運(yùn)用，反映了人們?cè)陂L(zhǎng)期的生產(chǎn)、生活中，對(duì)客觀規(guī)律的認(rèn)識(shí)與應(yīng)用。它的誕生，歸功于人們從動(dòng)、植物的形態(tài)和結(jié)構(gòu)中得到的啟示。折疊結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了從模擬自然到將其高度抽象為簡(jiǎn)潔結(jié)構(gòu)的漫長(zhǎng)過程，該過程反映了人類認(rèn)識(shí)從表面到實(shí)質(zhì)深化的巨大進(jìn)步。

在這個(gè)逐漸進(jìn)化的過程之中，折疊結(jié)構(gòu)形成了自身特定的符號(hào)內(nèi)涵，體現(xiàn)在形式內(nèi)涵、結(jié)構(gòu)內(nèi)涵和功能內(nèi)涵三個(gè)方面。

1.作為形式符號(hào)的內(nèi)涵

折疊結(jié)構(gòu)的形式內(nèi)涵，主要體現(xiàn)為其形態(tài)上的內(nèi)涵。點(diǎn)基準(zhǔn)的折疊結(jié)構(gòu)，往往在其形態(tài)上表現(xiàn)為中心對(duì)稱或軸對(duì)稱的形態(tài)結(jié)構(gòu)。如生活中常見的雨傘折疊結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)短一致的傘骨，通過中心軸連接在一起，并均勻分布在圓周之上。從其形態(tài)來看，傘骨的結(jié)構(gòu)為中心對(duì)稱結(jié)構(gòu)。通過中心對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，使得整個(gè)雨傘呈現(xiàn)出空間的均衡，呈現(xiàn)出一種平衡的美感。

線基準(zhǔn)的折疊結(jié)構(gòu)，往往通過空間中的均衡來顯示其形式的內(nèi)涵。如圖5中，折疊椅在展開之后，其椅背沿著椅座的部分向后上方傾斜展開，另一端的腳靠則向右平行舒展開來。整個(gè)座椅從其物理屬性上來看是平衡而穩(wěn)固的，但其視覺效果并沒有追求數(shù)理上的平衡。該設(shè)計(jì)通過一種感官上的視覺均衡，突出了產(chǎn)品形態(tài)的舒展，進(jìn)一步體現(xiàn)出靠背椅的舒適來（見圖5）。

圖5 折疊椅①

無固定基準(zhǔn)的折疊結(jié)構(gòu)，往往可以在其結(jié)構(gòu)的前后對(duì)比之中，顯示出獨(dú)特的意蘊(yùn)來。如圖4中的折疊帽，通過前后形態(tài)的對(duì)比，人們可以在使用的過程中，感受到形式變化的趣味。

2.作為結(jié)構(gòu)符號(hào)的內(nèi)涵

折疊結(jié)構(gòu)之所以能夠成形，往往是因?yàn)槠渚哂芯傻慕Y(jié)構(gòu)。折疊結(jié)構(gòu)往往是由兩個(gè)以上具有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件組成，各構(gòu)件不可能各自獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，也不可能連成剛體，而必須采用能使兩構(gòu)件產(chǎn)生—定相對(duì)運(yùn)動(dòng)的連接形式。[2]依靠這個(gè)巧妙的連接形式，折疊產(chǎn)品能夠自如地進(jìn)行空間形態(tài)的伸縮。

折疊結(jié)構(gòu)上最常見到的連接形式，就是運(yùn)動(dòng)副。運(yùn)動(dòng)副，是指兩構(gòu)件直接接觸而又能產(chǎn)生一定形式的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)連接。軸頸與軸承的連接形成回轉(zhuǎn)副；滑塊與導(dǎo)槽的連接形成移動(dòng)副；輪齒與輪齒的連接、凸輪與從動(dòng)件的連接形成平面運(yùn)動(dòng)副。這幾種連接結(jié)構(gòu)，經(jīng)常會(huì)在折疊產(chǎn)品中見到。

另一類折疊結(jié)構(gòu)，從其材料本身來說就是一體性的。設(shè)計(jì)者往往事先在材料上只做好折疊線，使用時(shí)，只要按照設(shè)計(jì)好的折疊線，就可以輕松地將產(chǎn)品展開或收縮。這一類折疊產(chǎn)品，對(duì)加工要求相對(duì)較低，但對(duì)產(chǎn)品的材料與結(jié)構(gòu)，要求卻非常高。設(shè)計(jì)師如果能夠?qū)Σ牧咸匦郧擅畹丶右岳茫趴梢郧〉胶锰幍卦O(shè)計(jì)出穩(wěn)妥的結(jié)構(gòu)來，否則將會(huì)得不償失。

3.作為功能符號(hào)的內(nèi)涵

折疊結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生，首先是以功能性為目的的。而節(jié)省空間、便于攜帶，就是折疊結(jié)構(gòu)最大的功能內(nèi)涵。一個(gè)善于利用折疊結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，往往可以使得產(chǎn)品在折疊后減少維度，進(jìn)而達(dá)到節(jié)省空間、便于攜帶的目的。以折扇為例，一個(gè)收攏的扇子，在空間中表現(xiàn)為一維的線型結(jié)構(gòu)，展開時(shí)又轉(zhuǎn)化為二維的平面結(jié)構(gòu)。如圖6中的折疊椅，就能夠在折疊之后，完成由三維結(jié)構(gòu)到一維結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化（見圖6）。經(jīng)過折疊的產(chǎn)品，在很大程度上節(jié)省了空間，也非常便于人們外出時(shí)攜帶。

圖6 折疊椅①

經(jīng)過折疊的產(chǎn)品，還有許多其他功能上的優(yōu)勢(shì)。例如，體育場(chǎng)館中常見的折疊看臺(tái)。使用了折疊結(jié)構(gòu)之后，折疊看臺(tái)可以隨著需要而收縮自如。人們可以根據(jù)需要，靈活地布置體育場(chǎng)館內(nèi)的空間，使得空間的利用率達(dá)到最大化。常見的折疊刀，也是通過折疊將多種功能融合在一起，同時(shí)將刀具之中鋒利的部分隱藏了起來。刀具經(jīng)過折疊后，變成了既安全又便于攜帶的產(chǎn)品。

同時(shí)，經(jīng)過折疊的產(chǎn)品，可以大大降低生產(chǎn)和運(yùn)輸?shù)某杀?。例如，現(xiàn)代建筑活動(dòng)隔墻采用了塑料面金屬支架以手風(fēng)琴折疊形式構(gòu)成，可以代替磚墻及屏風(fēng)。該結(jié)構(gòu)中的各個(gè)部件都是相同的，不僅可以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)生產(chǎn)，而且也可以大大減少運(yùn)輸所需的空間，進(jìn)而降低運(yùn)輸?shù)某杀尽?/p>

三、折疊結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

折疊結(jié)構(gòu)作為一類典型的符號(hào)，其形式和內(nèi)涵，決定了其非常適用于家具造型設(shè)計(jì)、包裝容器設(shè)計(jì)與書籍裝幀設(shè)計(jì)。

1.家具造型設(shè)計(jì)

早在南北朝時(shí)期，就出現(xiàn)了由少數(shù)民族傳入中原地區(qū)的“胡床”和“交椅”，也類似于今天的折椅。少數(shù)民族當(dāng)時(shí)過的是游牧生活，經(jīng)常需要遷移，這決定了他們的日常生活器物必須便于攜帶，因而他們使用的家具，多使用折疊結(jié)構(gòu)。[3]當(dāng)今，人們之所以將折疊造型廣泛地應(yīng)用于家具的設(shè)計(jì)之中，也多是因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)上具有便攜的特性。例如，圖6中的這把經(jīng)過折疊的椅子，顯然要更便于隨身攜帶出門。

同時(shí)，由于城市空間的局限性，人們?cè)诓粩嗤卣雇獠靠臻g的同時(shí)，也在積極拓展居住的室內(nèi)空間。折疊家具良好的收縮特性，正好可以滿足人們的這個(gè)需求。家具在不使用的時(shí)候，可以方便地收合起來，這在一定程度上，可以讓家居空間的分割使用更為靈活多樣。折疊沙發(fā)，便是兼具了沙發(fā)與床的雙重功能。當(dāng)它收合的時(shí)候，可以擺放在客廳作為沙發(fā)來使用。如果家中臨時(shí)有客人而又沒有足夠的床鋪時(shí)，它又可以非常方便地展開，成為可供客人睡眠的床鋪。

2.包裝容器設(shè)計(jì)

包裝容器是用于包容和限制被包裝物的固體容器，是服務(wù)于商品的流通、儲(chǔ)運(yùn)和銷售等環(huán)節(jié)的。[4]包裝容器，首先是為了滿足產(chǎn)品在運(yùn)輸過程中的安全保護(hù)需要。如果其材料和結(jié)構(gòu)本身同時(shí)能夠最大限度地節(jié)省成本，則也是考察其設(shè)計(jì)優(yōu)劣的重要因素。如何更好地發(fā)揮包裝容器的包裝效果，又同時(shí)減少存儲(chǔ)空間和運(yùn)輸成本呢？折疊結(jié)構(gòu)的使用，為這一問題的解決，提供了一種選擇。

包裝容器的材料，通常包括塑料、玻璃、紙材、金屬，等等。因?yàn)榧埐呐c塑料本身具有一定的可折疊屬性，所以這兩種材料的包裝容器，常常會(huì)使用折疊結(jié)構(gòu)。在紙盒的運(yùn)輸過程中，它是簡(jiǎn)單的二維平面結(jié)構(gòu)。通過對(duì)紙材的切割與劃痕，使用者就可以在使用時(shí)，方便地對(duì)其進(jìn)行折疊組合，形成能夠容納物體的立體盒子了。

3.書籍裝幀設(shè)計(jì)

折疊結(jié)構(gòu)本身，具有三維空間中極強(qiáng)的延展性。這促使設(shè)計(jì)者將其應(yīng)用于傳統(tǒng)的平面設(shè)計(jì)之中，消解了因二維空間的局限性而帶來的沉悶感。

如圖7中的兒童讀物，內(nèi)頁(yè)插畫被制作成三維立體造型。隨著小朋友打開書頁(yè)的同時(shí)，插圖則在書頁(yè)中凸現(xiàn)了出來（見圖7）。一個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，就將枯燥的二維平面，轉(zhuǎn)化為了生動(dòng)的三維造型。

圖7 立體兒童讀物①

四、小結(jié)

折疊結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生，原本是出于對(duì)自然界中動(dòng)、植物的模仿。隨著人們認(rèn)識(shí)水平的提高，被模仿的物質(zhì)對(duì)象，逐漸被抽象為簡(jiǎn)潔的折疊結(jié)構(gòu)形式。這種抽象化過程，使折疊結(jié)構(gòu)日益成為一類具有極強(qiáng)代表性的符號(hào)。

從其符號(hào)的表現(xiàn)形式來看，通?？梢愿鶕?jù)折疊結(jié)構(gòu)的連接方式將其分為三類：點(diǎn)基準(zhǔn)的折疊結(jié)構(gòu)、線基準(zhǔn)的折疊結(jié)構(gòu)和無確定基準(zhǔn)的折疊結(jié)構(gòu)。而從其符號(hào)的內(nèi)涵來看，因?yàn)檎郫B結(jié)構(gòu)本身既是一種形式符號(hào)，又是一種結(jié)構(gòu)符號(hào)，更因?yàn)槠湄S富的功能特征而成為功能符號(hào)，所以其符號(hào)內(nèi)涵，也主要體現(xiàn)在這三個(gè)方面。

折疊結(jié)構(gòu)符號(hào)形式的多變以及符號(hào)內(nèi)涵的豐富，都決定了它可以作為一種典型符號(hào)，來啟迪設(shè)計(jì)者的思維，進(jìn)而使設(shè)計(jì)者更好地表現(xiàn)出設(shè)計(jì)對(duì)象的內(nèi)涵來。無論家具造型設(shè)計(jì)、包裝容器設(shè)計(jì)還是書籍裝幀設(shè)計(jì)，都非常適用于這種結(jié)構(gòu)。

注釋

①圖片源自于互聯(lián)網(wǎng).

[1]張福昌，張寒凝.折疊產(chǎn)品的基本規(guī)律及其廣泛應(yīng)用[J].江南大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2002（2）：187-193.

[2]黎庶慰.機(jī)械原理[M].北京：高等教育出版社，1985：6.

[3]張福昌，張寒凝.折疊及折疊家具[J].家具，2002（4）：13-19.

[4]吳波.包裝容器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001：1.