跳立類立體書(shū)的設(shè)計(jì)模型

王聰聰+宋貞海+申冉

立體書(shū)是立體圖畫(huà)書(shū)的簡(jiǎn)稱。早期，立體書(shū)被狹義地定義為翻開(kāi)書(shū)頁(yè)時(shí)可在頁(yè)面上自動(dòng)跳出三維空間造型的書(shū)籍，但不包括運(yùn)用翻頁(yè)、拉動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等方式在平面圖形上改變效果的可動(dòng)書(shū)?，F(xiàn)今立體書(shū)基本上泛指由于設(shè)計(jì)時(shí)加入紙工、紙技等部分，在翻閱時(shí)除了滿足讀者基本的閱讀行為外，還可以與書(shū)籍有進(jìn)一步參與、互動(dòng)的書(shū)籍。

立體書(shū)擁有多種形式，如跳立類立體書(shū)、翻頁(yè)類立體書(shū)、折疊類立體書(shū)以及拉桿類立體書(shū)等。其中，跳立類立體書(shū)具有其他立體書(shū)不具有的優(yōu)點(diǎn)。例如，翻頁(yè)類立體書(shū)只是將頁(yè)面以水平或垂直形式分割成若干面，通過(guò)圖片的任意組合形成不同的效果，而跳立類立體書(shū)的三維立體效果更加顯著。折疊類立體書(shū)閱讀時(shí)必須把頁(yè)面展開(kāi)成90度的垂直狀態(tài)，才能呈現(xiàn)立體效果，而跳立類立體書(shū)直接把書(shū)展平就能呈現(xiàn)立體效果。而與拉桿類立體書(shū)相比，跳立類立體書(shū)不需要手動(dòng)拉條元素就能呈現(xiàn)立體效果，拉桿類立體書(shū)只是進(jìn)入了立體書(shū)發(fā)展的“半自動(dòng)化”階段，而跳立類立體書(shū)則進(jìn)入了“全自動(dòng)化”階段，更加具有神秘性，大大增加了讀者的閱讀興趣。

目前，阻礙國(guó)內(nèi)立體書(shū)發(fā)展的因素有很多，其中一個(gè)重要因素是國(guó)內(nèi)立體書(shū)缺乏制作模型。立體書(shū)制作模型在立體書(shū)的制作過(guò)程中具有重要作用，因?yàn)橹挥邢冉⒛Ｐ?，才能系統(tǒng)地制作立體書(shū)。

立體書(shū)模型通常是以房屋模型為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的，禮物盒、書(shū)、花、蝴蝶、人物等立體元素的呈現(xiàn)方式都是在立體房屋模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造的。所以，在設(shè)計(jì)立體書(shū)模型時(shí)，主要針對(duì)立體房屋進(jìn)行設(shè)計(jì)建模。一座完整的房屋包括房墻、房頂、房門和窗戶4部分。在立體書(shū)中，房屋可以簡(jiǎn)化為房身和房頂，其中，房身包括房門、房墻和窗戶。在此，筆者將針對(duì)跳立類立體書(shū)的設(shè)計(jì)模型進(jìn)行介紹。

跳立類立體書(shū)的設(shè)計(jì)模型一

模型一根據(jù)房屋房身的結(jié)構(gòu)，主要分為以下兩種設(shè)計(jì)方式。

1.六棱柱房屋建筑模型

六棱柱房屋建筑模型，即房身由六面房墻圍繞組成。房身設(shè)計(jì)如圖1所示，其中，圖中虛線為折疊線，實(shí)線為裁切線，實(shí)點(diǎn)填充部分為粘貼面。假設(shè)房身高為a，每面墻的邊長(zhǎng)為R，總邊長(zhǎng)為6R，沿裁切線裁切后，沿折疊線折疊，并在相應(yīng)的部位粘貼即可得到相應(yīng)的六棱柱房身。

六棱柱房頂形式多種多樣，只要保證俯視時(shí)為正六邊形即可，常見(jiàn)的有哥特式房頂和平面房頂。哥特式房頂?shù)脑O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖2所示，沿裁切線裁切并沿折疊線折疊，在相應(yīng)的部位粘貼即可得到相應(yīng)的六棱錐。必須保證六棱錐的底面邊長(zhǎng)與房身六棱柱的底面邊長(zhǎng)同為R，這樣六棱柱和六棱錐才能很好地結(jié)合在一起。平面房頂?shù)脑O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖3所示，房頂正六邊形的邊長(zhǎng)與房身六棱柱的底面邊長(zhǎng)必須相同設(shè)為R，沿折疊線折疊并在相應(yīng)的部位與房身粘貼在一起。有些立體房屋可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要不粘貼房頂，或是粘貼其他裝飾物、增加鏤空效果等，以增加房屋的美觀度。

若想讓六棱柱房身在翻書(shū)時(shí)呈現(xiàn)立體效果，關(guān)鍵一步是確定房身的兩個(gè)下粘貼面粘貼在書(shū)籍折頁(yè)折線上的位置。如圖4所示，房身底部折疊后得到的正六邊形的邊長(zhǎng)為R，根據(jù)勾股定理，邊1與折頁(yè)折線的距離大約為0.866R。因此，將房身的兩個(gè)下粘貼面內(nèi)折后，只有按照?qǐng)D4所示的正六邊形粘貼形式和0.866R的距離粘貼，才能保證六棱柱房屋在立體書(shū)打開(kāi)時(shí)呈現(xiàn)六棱柱的形狀。

另外，立體書(shū)不僅在打開(kāi)時(shí)應(yīng)能呈現(xiàn)三維立體效果，而且在閉合時(shí)還應(yīng)具有普通圖書(shū)攜帶方便的特性。因此，如何保證立體房屋在閉合瞬間具有普通圖書(shū)閉合的效果也是立體書(shū)制作的關(guān)鍵。以哥特式房頂為例，如圖5所示，紅線部分表示實(shí)體連接，黑線部分表示無(wú)實(shí)體連接。用此方式進(jìn)行實(shí)體連接和粘貼，就可以保證立體書(shū)打開(kāi)后具有三維立體效果，并在閉合后具有普通圖書(shū)的二維效果。平面房頂?shù)恼迟N方式與哥特式房頂粘貼方式幾乎相同。圖6為采用哥特式房頂?shù)牧Ⅲw書(shū)效果圖。

2.四棱柱房屋建筑模型

六棱柱房屋建筑模型可以通過(guò)改變粘貼距離變形為四棱柱房屋建筑模型。如圖7所示，假設(shè)房頂為平頂，房身高為c，邊1長(zhǎng)為a，邊2長(zhǎng)為b，房頂長(zhǎng)必須與邊長(zhǎng)2相同為b，房頂寬必須與邊長(zhǎng)1相同為a，這樣才能保證房頂和房身能夠緊密相連。沿圖7中的折疊線折疊并在相應(yīng)的部位粘貼即可得到相應(yīng)的四棱柱房屋。

若想讓房身在翻書(shū)時(shí)呈現(xiàn)立體效果，關(guān)鍵一步是確定房身的兩個(gè)下粘貼面粘貼在書(shū)籍折頁(yè)折線上的位置。如圖8所示，房身底部經(jīng)過(guò)折疊后得到的四邊形長(zhǎng)為b，只有保證粘貼面的折線與折頁(yè)折線的距離為0.5b時(shí)，才能保證房屋在立體書(shū)打開(kāi)時(shí)呈現(xiàn)四棱柱的形狀。

若要使得房頂在房身的帶動(dòng)下展開(kāi)，重要的是要保證房頂在相應(yīng)的部位與房身粘貼。如圖9所示，紅線部分表示實(shí)體連接，黑線部分表示無(wú)實(shí)體連接。用此方式進(jìn)行實(shí)體連接和粘貼，就可以保證立體書(shū)打開(kāi)后具有三維立體效果的同時(shí)，閉合后具有普通圖書(shū)的二維效果。圖10為模型一平頂四棱柱房屋的立體書(shū)效果圖。另外，四棱柱房屋的房頂不僅可以是平頂，也可以是坡頂，如圖11所示。

立體書(shū)中許多建筑物都是以模型一為基本模型所造，只是主體形狀發(fā)生了部分變化，或者附加上粘貼物以及采用鏤空效果以增加美觀性，但粘貼形式?jīng)]有改變。

跳立類立體書(shū)的設(shè)計(jì)模型二

模型二主要針對(duì)四棱柱房屋房型，與模型一的四棱柱房屋房型的不同在于房身與折頁(yè)折線的粘貼位置不同。如圖12所示，假設(shè)房頂為平頂，房身邊長(zhǎng)1為a，邊長(zhǎng)2為b，高為c，則房頂邊長(zhǎng)3必須為a，邊長(zhǎng)4必須為b，才能保證房身與房頂緊密相連。

若想讓房身在翻書(shū)時(shí)呈現(xiàn)立體效果，關(guān)鍵的一步是確定房身的兩個(gè)下粘貼面粘貼在書(shū)籍折頁(yè)折線上的位置。根據(jù)圖12可得到底面呈現(xiàn)四邊形的四棱柱房身，其中，四棱柱房身的粘貼形式如圖13所示，只有長(zhǎng)方形的兩個(gè)對(duì)角在折疊線上，才能保證房屋在立體書(shū)打開(kāi)時(shí)呈現(xiàn)立體效果。若四邊形的每個(gè)角為90o，則房身打開(kāi)時(shí)為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)；若不是90o，則為其他四面體結(jié)構(gòu)。在此只討論角度為90o的情況。

房頂1和房頂2用圖14所示的粘貼形式粘貼，才能保證房頂在房身的支撐作用下展開(kāi)。為了保證立體房屋在打開(kāi)時(shí)能夠準(zhǔn)確立起，房頂折疊時(shí)還需要按照?qǐng)D15所示的折疊方式折疊，保證∠NAM和∠DCO為45o，并確保ΔANM和ΔABM的邊AN與邊AB在折疊的過(guò)程中重合。立體書(shū)打開(kāi)和閉合后的模型二四棱柱房屋效果如圖16所示，黃線處表示紙張沒(méi)有連接。

大部分立體書(shū)中房屋都是采用模型二，如圖17所示，無(wú)論有多少連接體，地基都是不變的，變化的只有房頂結(jié)構(gòu)，而且房屋也可以采用一層一層的嵌套、剪紙藝術(shù)和鏤空方式。另外，立體書(shū)中不僅可以有立體的房屋，其他立體物也可以通過(guò)模型二的方式呈現(xiàn)，如立體禮物盒、立體樹(shù)木等。

跳立類立體書(shū)的設(shè)計(jì)模型三

模型三是模型二的簡(jiǎn)化模型，其中支撐物的粘貼方式與模型二大致相同，在此不再闡述。模型一和模型二主要針對(duì)立體房屋，而模型三應(yīng)用范圍更廣泛，如人物、樹(shù)木、花草、動(dòng)物等各種立體物都可以用這種模型呈現(xiàn)。模型三設(shè)計(jì)圖如圖18所示。

模型三的主體部分是折線處于折頁(yè)折線上的藍(lán)色支撐物。藍(lán)色支撐物采用如圖19所示的粘貼方式粘貼，并滿足折頁(yè)折線與粘貼線構(gòu)成的角度a大于90度，這樣藍(lán)色支撐物在打開(kāi)時(shí)可以呈現(xiàn)立體效果。只要藍(lán)色支撐物能夠呈現(xiàn)立體效果，處于藍(lán)色支撐物上用于粘貼其他粘貼物（如物、樹(shù)木、花草、動(dòng)物等）的支撐體，采用如圖19所示粘貼方式粘貼于藍(lán)色支撐物與折頁(yè)上，也可以與藍(lán)色支撐物一起在立體書(shū)打開(kāi)時(shí)呈現(xiàn)立體效果。

如圖20所示，當(dāng)立體書(shū)閉合時(shí)，立體書(shū)中的粘貼物會(huì)隨立體書(shū)的閉合呈現(xiàn)閉合狀態(tài)，效果與普通圖書(shū)相同，不會(huì)占多大空間，具有方便攜帶的特性。圖21所示為應(yīng)用模型三制作的立體書(shū)。

跳立類立體書(shū)的設(shè)計(jì)模型四

模型四主要應(yīng)用于城墻的塑造，其設(shè)計(jì)圖如圖22所示，通過(guò)裁切、折疊以及粘貼即可得到相應(yīng)的四棱柱。將得到的四棱柱進(jìn)行粘貼即可得到圖23所示的立體效果圖。在圖24中，立體書(shū)《中國(guó)彈起》中黑框標(biāo)記處的前部城墻就是采用模型四的方式展示立體城墻的效果。

以上四個(gè)模型基本涵蓋了所有立體書(shū)的制作設(shè)計(jì)模型。立體書(shū)無(wú)論是形式上還是內(nèi)容上都具有創(chuàng)新性，雖然與國(guó)外相比，國(guó)內(nèi)立體書(shū)發(fā)展還存在一定差距，但是隨著人們對(duì)立體書(shū)認(rèn)識(shí)的深入，立體書(shū)的發(fā)展道路會(huì)更加寬廣。