基于三維體面的項(xiàng)背智慧
——工業(yè)產(chǎn)品逆向設(shè)計(jì)研究

白 淼

（吉林師范大學(xué),吉林 四平 136000）

前言

傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計(jì)流程由市場調(diào)研、草圖風(fēng)暴、電腦塑模、試用反饋構(gòu)成，多年來伴隨企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐及高校教學(xué)推廣，已然成為推動(dòng)工業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)程的慣用模式。然而，由于設(shè)計(jì)環(huán)境及實(shí)現(xiàn)手段的約束，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思維流程的單向性限制了設(shè)計(jì)師與工程技術(shù)人員的協(xié)同突破，容易造成解決問題片面或結(jié)論單一。因此，依托現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)步、材料更新及學(xué)科交叉性的逆向思維設(shè)計(jì)方法展現(xiàn)了前所未有的發(fā)展前景，進(jìn)入了理論研究及實(shí)踐應(yīng)用階段：工業(yè)反求工程、醫(yī)用人體擬合、航空軍工探測(cè)等領(lǐng)域伴隨3D打印、點(diǎn)云數(shù)據(jù)、快速成型等現(xiàn)代技術(shù)，闡釋了信息社會(huì)全新的工業(yè)設(shè)計(jì)“造物”方式①。具體到藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)科發(fā)展中來，逆向思維設(shè)計(jì)方法引入工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)學(xué)科的可行性值得關(guān)注與探討：工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，其三維體面特性為主要的構(gòu)成因素，也是設(shè)計(jì)意圖的直觀表現(xiàn)媒介。借助拆分成品模型體塊空間，細(xì)化提取“面”的特性進(jìn)行重塑與再造，進(jìn)而重構(gòu)還原產(chǎn)品模型，達(dá)到摒棄設(shè)計(jì)弊端的目的，不失為逆向設(shè)計(jì)思維作用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)研究的新視角。因其逆向于傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)計(jì)流程，即先通過現(xiàn)有三維產(chǎn)品功能定位朝向后，嘗試將無效或效率較低的“背面”進(jìn)行一系列研究，總結(jié)出一般過程和遇到的問題；故為工業(yè)產(chǎn)品逆向設(shè)計(jì)的思維范疇內(nèi)進(jìn)行的全新界定。

一、逆向設(shè)計(jì)思維方法——三維體面觀

（一）概念提出

提及“面”的概念，日常生活多用來表示部分、方位，是立體物件或意向空間的定位輔助。正所謂“體面互見”，于設(shè)計(jì)之中深究“面”的存在形式，無非寄托于三維立體形態(tài)中，各司其職。而追溯面的本源，從視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)的二維平面伊始，遵循面數(shù)多少的劃分形式來界定“體面”與“維度”，不失為一種研究設(shè)計(jì)思維方法的新視角。一旦將二維平面立體化，如何處理全新洐生出的四個(gè)立面，以及其相互銜接，是工業(yè)設(shè)計(jì)或產(chǎn)品設(shè)計(jì)區(qū)別于視覺傳達(dá)的必經(jīng)考量，也是工業(yè)設(shè)計(jì)初學(xué)者常常感到困惑的表現(xiàn)方法。視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)考慮肌理、色彩的平面構(gòu)成，工業(yè)設(shè)計(jì)人員則針對(duì)每個(gè)三維立面進(jìn)行結(jié)構(gòu)處理，朝向安排，功能賦予，最終多個(gè)空間面組合成綜合功能體，決定了產(chǎn)品的終極形態(tài)及適用功能，進(jìn)而決定產(chǎn)品的方向、性格、主次，讓使用者依據(jù)設(shè)計(jì)語義解讀到產(chǎn)品的正反、項(xiàng)背，賦予產(chǎn)品擬人化的朝向甚至面向，也能提取到與此相對(duì)的背面、反面甚至功能暗示。由此提出三維體面觀的概念，對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品逆向設(shè)計(jì)研究具有嶄新意義。需要申明的是，本文集中討論的是從產(chǎn)品“背面”入手的設(shè)計(jì)思路即工業(yè)產(chǎn)品的逆向設(shè)計(jì)方法，如同所有對(duì)立概念一樣，“背”面的界定需要參照面的存在方可成立，即與哲學(xué)中的“尺有所短寸有所長”相對(duì)思辨性同理，當(dāng)今工業(yè)產(chǎn)品造型中依托產(chǎn)品形態(tài)學(xué)繁榮促使產(chǎn)品視覺新奇各異，諸多形態(tài)何以界定前后項(xiàng)背因人因時(shí)因態(tài)度習(xí)慣而各有差異，設(shè)計(jì)的包容性也體現(xiàn)于此，本文討論的是明確正反“面”特征的產(chǎn)品剖析，諸多難分前后的產(chǎn)品不在論述范圍之內(nèi)，尊重設(shè)計(jì)者美好的設(shè)計(jì)初衷以及其為使用者進(jìn)行趣味挖掘而保留的空間。

圖1 三維體面觀的研究模式思維導(dǎo)圖

圖2

圖3

圖4

圖5

（二）應(yīng)用原理綜述

逆向思維是高層次的邏輯思維延續(xù)，其本質(zhì)仍是層層深入的思考并解決問題，只不過是異于常理的“由果尋因”②。設(shè)計(jì)依據(jù)逆向思維的展開，對(duì)現(xiàn)有工業(yè)產(chǎn)品或形態(tài)進(jìn)行問題引征及部件拆分，理性分析并回溯至產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期，找出不能與時(shí)俱進(jìn)或?qū)嶋H投產(chǎn)使用的不便與弊端，從而進(jìn)行調(diào)整修正，完善設(shè)計(jì)再升級(jí)。如圖1為工業(yè)產(chǎn)品逆向設(shè)計(jì)——三維體面觀的研究模式思維導(dǎo)圖。由此提出，針對(duì)三維工業(yè)產(chǎn)品的多“面”特征，任何一個(gè)殼體的基本面存在都應(yīng)有理可循，往往被設(shè)計(jì)師忽視的產(chǎn)品“背面”，除了承載基本的輔助功能外，一改僵化刻板的“綠葉”襯托主體功能而更值得設(shè)計(jì)師用心去反思與考量。立體面數(shù)的刪減，正反面的轉(zhuǎn)換甚至通用，影響的不僅是大眾印象中常見的產(chǎn)品使用情景，更加苛求技術(shù)的進(jìn)步及設(shè)計(jì)師的美學(xué)設(shè)計(jì)思想的綜合提高。如減少主義設(shè)計(jì)師飛利浦斯塔克的設(shè)計(jì)思想，其精簡“輔助面”，增加“有效功能面”的設(shè)計(jì)目的，應(yīng)該是工業(yè)設(shè)計(jì)人員考慮的重要內(nèi)容，同時(shí)也是一種設(shè)計(jì)思考方式。

二、基于三維體面觀的“項(xiàng)背”智慧

“背面”的存在，是產(chǎn)品設(shè)計(jì)區(qū)別于視覺傳達(dá)專業(yè)的顯在特質(zhì)，也是工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中屢遭忽視的部分。特別是基礎(chǔ)教學(xué)中，多數(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)初學(xué)者往往集中精力重點(diǎn)塑造“前面”，而“側(cè)”及“背”面往往一筆帶過甚至不予交待。由此，能否將產(chǎn)品多個(gè)立面及相互銜接處處理得當(dāng)并使其承載功能成為衡量作品完整性的明顯指標(biāo)，這也呈現(xiàn)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力的優(yōu)劣之分。由此我們嘗試由逆向設(shè)計(jì)思維入手，解讀工業(yè)產(chǎn)品的項(xiàng)背智慧。

（一）項(xiàng)背功能綜述

1. 認(rèn)知心理層面的人機(jī)交互可視化

側(cè)背面在傳統(tǒng)工業(yè)產(chǎn)品中最常用的功能是保障主要功能區(qū)的效能發(fā)揮。即主要功能區(qū)位于產(chǎn)品正面或前面，后面或背面往往以“殼體”角色存在，支撐主體，保護(hù)內(nèi)部元件，保障產(chǎn)品形態(tài)及功效完整。如家用電器、數(shù)碼產(chǎn)品等常規(guī)工業(yè)產(chǎn)品，其背面設(shè)計(jì)現(xiàn)狀往往是“必須存在”而又“意義單一”。如圖2產(chǎn)品結(jié)構(gòu)拆分圖，A部分的存在即為與主體功能區(qū)（計(jì)算器按鍵）相對(duì)的“背面”，通過成品拆分可以列為模具功能單一或設(shè)計(jì)缺失部分，故可據(jù)此提出優(yōu)化設(shè)想。如此逆向設(shè)計(jì)思維方法可以提高產(chǎn)品的實(shí)用性、趣味性，甚至可以改變?nèi)藗兊膽T性認(rèn)知及行為習(xí)慣：如直接刪減低效存在面做到極簡設(shè)計(jì)的圖3；結(jié)合人機(jī)工學(xué)突破正反體面概念的設(shè)計(jì)圖4。設(shè)計(jì)心理學(xué)所關(guān)注的創(chuàng)造性思維要求思維的發(fā)散與資源的整合。打破固有概念對(duì)形象、概念的束縛，實(shí)現(xiàn)固化事物的重組與再造③。未來工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中項(xiàng)背面與新材料的結(jié)合設(shè)計(jì)必然是一個(gè)重要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)，如打破正反局限的U盤設(shè)計(jì)、球狀穹幕的多維體驗(yàn)等。當(dāng)1984年蘋果—馬金托什電腦StⅠ（Apple MacintoshⅠ）問世所帶來的令人耳目一新的三維體塊設(shè)計(jì)感觀時(shí)，又有誰會(huì)料到如今個(gè)人PC的“瘦身”速度已然大大減少了其他幾個(gè)面的存在空間。歷史在螺旋上升中進(jìn)步，設(shè)計(jì)也于不斷的出新與推翻中使生活更加便捷。摒除產(chǎn)品設(shè)計(jì)之于使用者基本的功能提供與生理（人機(jī)工學(xué)）滿足，背面設(shè)計(jì)的經(jīng)營同時(shí)體現(xiàn)心理層面的態(tài)度，如圖5德國布線的理性精神。在市場主導(dǎo)消費(fèi)的設(shè)計(jì)競爭時(shí)代，“于無聲處”的精工細(xì)節(jié)與內(nèi)斂氣質(zhì)更加牽動(dòng)消費(fèi)行為，引起設(shè)計(jì)共鳴。

2. 機(jī)器美學(xué)視野下的功能綜合體

即使我們界定正反往往依據(jù)主功能界面所在面定位，工業(yè)產(chǎn)品功能衍生之多帶來更多正背面呼應(yīng)的功能機(jī)器層出不窮，往往以精密產(chǎn)品居多：如數(shù)碼相機(jī)正面鏡頭與背面視窗的完美配合，座椅的正面美觀與背面舒適度，諸多精密工業(yè)機(jī)床、顯微鏡等，工藝越是復(fù)雜，技術(shù)越是先進(jìn)，其正反與項(xiàng)背的劃分越是不明晰，常會(huì)有外行不知如何下手的迷亂態(tài)勢(shì)。我們可以輕松辨別日用產(chǎn)品的正反面，可以借助說明書明確層出不窮的概念產(chǎn)品的擺放朝向，卻無法界定和諧號(hào)的頭尾，大型工業(yè)盾構(gòu)機(jī)的正反?？偨Y(jié)一個(gè)趨勢(shì)：越能調(diào)動(dòng)所有立體面賦予其功能，越是無法精簡舍棄任何面的極致產(chǎn)品，其背后隱藏的技術(shù)與科技越是隱秘，越是高精，越是發(fā)人深思的綜合設(shè)計(jì)體。正如柯布西耶1923年在《走向新建筑》中提到的“今天已經(jīng)沒有人再否認(rèn)從現(xiàn)代工業(yè)創(chuàng)造中表現(xiàn)出來的美學(xué)。那些構(gòu)造物，那些機(jī)器，越來越經(jīng)過推敲比例、推敲形體和材料的搭配，以致它們中有許多已經(jīng)成了真正的藝術(shù)品，因?yàn)樗麄儼鴶?shù)，這就是說，包含著秩序?！雹苡纱?，進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期應(yīng)該綜合考量好產(chǎn)品的功能、技術(shù)、使用情景及功能朝向。指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)者刪減不必要的立面數(shù)量或體積空間，一方面在經(jīng)濟(jì)意義上減少模具成本及使用誤導(dǎo)；另一方面也是機(jī)器美學(xué)作用于現(xiàn)代大眾的積極回應(yīng)。增強(qiáng)其“精確、適當(dāng)、簡單、無暇和經(jīng)濟(jì)”⑤的制度化，做到無論功能復(fù)雜與否，設(shè)計(jì)者尊重產(chǎn)品面數(shù)合理及功能分配，各個(gè)承接面承載實(shí)際訴求滿足的主要或輔助功能，使面的存在皆有其設(shè)計(jì)智慧。

（二）發(fā)展趨勢(shì)

1. 三維體面無界

現(xiàn)代VR技術(shù)讓我們領(lǐng)略了超凡意義的“空間”概念，以多維視角突破了“面”的約束，以多維視角、多元擴(kuò)張來全新介入產(chǎn)品設(shè)計(jì)，賦予現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品前所未有的表現(xiàn)力與代入感。這無疑也是未來產(chǎn)品設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)，即視角切換自由，空間轉(zhuǎn)換靈活，無界與面的遮擋與限制。趨于“把機(jī)器的制造與人的需要和愿望充分的結(jié)合起來，是新技術(shù)發(fā)展的一個(gè)標(biāo)志”⑥?，F(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)中產(chǎn)品的形態(tài)逐漸退居技術(shù)之后，從德雷福斯1930年設(shè)計(jì)的電話機(jī)到喬布斯的全球iPhone，同一功能產(chǎn)品借助技術(shù)的引導(dǎo)其產(chǎn)品形態(tài)精簡到令人耳目一新的程度，技術(shù)革新始終將主要按鍵功能區(qū)面保留（鍵盤是實(shí)物或是虛擬形式），然而側(cè)面背“面”數(shù)的精簡化趨勢(shì)顯而易見，詮釋著工業(yè)設(shè)計(jì)由繁至簡的設(shè)計(jì)趨勢(shì)。

2. 品牌公關(guān)指征

產(chǎn)品側(cè)背面的另一重要特性是伴隨市場化消費(fèi)的特殊現(xiàn)象：背面成為產(chǎn)品標(biāo)識(shí)品牌或重要文字信息所在的參考面。如腕表產(chǎn)品，正面表盤主功能區(qū)提供時(shí)間，重要品牌信息隱于產(chǎn)品背面。如此形成諸多行為慣性：產(chǎn)品將主要功能區(qū)賦予前面位置以便捷操作，而背面記錄著最為重要的隱性信息如品牌、設(shè)計(jì)師、生產(chǎn)商、功能參數(shù)、使用價(jià)值等。特別是品牌意識(shí)日益凸顯的當(dāng)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，品牌營銷與口碑效應(yīng)往往在選購參考比重中占比頗大，于是我們常會(huì)看到一些有趣的現(xiàn)象：選購產(chǎn)品時(shí)往往越過“正面”主要功能區(qū)的美觀或試用，而去注重翻閱產(chǎn)品“背面”的品牌標(biāo)志或重要參數(shù)。產(chǎn)品背面的設(shè)計(jì)布局無疑轉(zhuǎn)化為了一種營銷手段，在當(dāng)今紛繁復(fù)雜的產(chǎn)品競爭中依托經(jīng)營設(shè)計(jì)給生產(chǎn)商的銷售戰(zhàn)略提供了一席“可塑”之地，推進(jìn)商業(yè)上特定服務(wù)目標(biāo)的目的實(shí)現(xiàn)。

3. 模塊化重構(gòu)

模塊化已是綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)的老生常談，借助體面概念討論其模塊擴(kuò)展的更多可能性。系統(tǒng)觀指導(dǎo)下的模塊化設(shè)計(jì)理念為新的設(shè)計(jì)思維方法，其系統(tǒng)存在中的作用或系列產(chǎn)品中的模塊實(shí)質(zhì)是一種可拆分重組的零部件。因此，模塊化具有固定的通用接口或銜接面以保證模塊的互換性。由此產(chǎn)品設(shè)計(jì)的側(cè)背面作為“固定銜接面”是多數(shù)設(shè)計(jì)師的最佳選擇，既可增加產(chǎn)品面的使用幾率與存在意義，又可實(shí)現(xiàn)背面的有效遮擋使正面功能區(qū)得以最大化展示。諸多模塊化產(chǎn)品的銜接面往往鎖定“背面”，借助背面功能的預(yù)留，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地迎合需求的模塊重組，負(fù)負(fù)得正，功能擴(kuò)展。由此通過模塊化設(shè)計(jì)打破單一的前后面的概念，產(chǎn)品的互通互換或拆卸維護(hù)，是轉(zhuǎn)化經(jīng)濟(jì)效益的目的之一。如產(chǎn)品背面使用狀態(tài)的轉(zhuǎn)換課題，包含普適使用的人機(jī)尺寸、感知覺特征，故結(jié)合設(shè)計(jì)心理學(xué)等課題展開，研究產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程中對(duì)空間面的突破、拆分、重組、合理利用等是極具延展性的交叉課題，也為工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的逆向思維提供一種新模式。

4. 產(chǎn)品視覺性服務(wù)

雖說三維體面的概念之于視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)較為陌生，但如今借助視覺符號(hào)、視覺文化為主流的審美價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)時(shí)代下，工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)作為體面綜合的設(shè)計(jì)媒介，其經(jīng)營與安排背負(fù)著更多元的大眾審美判斷。面數(shù)越多，設(shè)計(jì)師面對(duì)的視覺指向性考量風(fēng)險(xiǎn)越大。反之，面數(shù)精簡，視覺審美中安排的主體功能、信息傳達(dá)、品牌傳達(dá)、留白構(gòu)成等方面也同樣期待消費(fèi)者視覺審美的認(rèn)可。我國設(shè)計(jì)教育推進(jìn)大眾審美品位及視覺包容度的提升，同時(shí)面對(duì)全球化設(shè)計(jì)視覺文化的涌入，以功能造型為主要任務(wù)的工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)也亟需提高設(shè)計(jì)吸引力以迎合大眾日益提高的認(rèn)知閾限。各個(gè)面所承載的功能是否可以借助造型語義順利符合消費(fèi)者生理習(xí)慣及心理訴求，成為工業(yè)產(chǎn)品視覺性的重要內(nèi)容。視覺上的簡潔，功能上的明確使人們更容易接受產(chǎn)品，這即是產(chǎn)品設(shè)計(jì)易用性的課題。由此，工業(yè)設(shè)計(jì)的視覺轉(zhuǎn)向預(yù)示著產(chǎn)品需要為視覺注入一些新的內(nèi)容，視覺將成為“新感性”系統(tǒng)中的重要因素，與“新感性”共同來引領(lǐng)工業(yè)設(shè)計(jì)的未來發(fā)展。

結(jié)語

通過對(duì)計(jì)算器背面逆向設(shè)計(jì)舉例，本文探討了“項(xiàng)背”策略在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的重要作用，分析了現(xiàn)有問題，研究了“項(xiàng)背”面反求優(yōu)化方案的發(fā)展趨勢(shì)——超越三維體面觀念的協(xié)同一體化及工業(yè)模塊中“項(xiàng)背”立面的積極應(yīng)用，在工業(yè)設(shè)計(jì)中的適用范圍和應(yīng)用價(jià)值。豐富了現(xiàn)有的逆向設(shè)計(jì)理論，展示了三維體面視角下獨(dú)特的“項(xiàng)背智慧”，促進(jìn)工業(yè)設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)實(shí)踐及思維創(chuàng)新?！?/p>

注釋:

① 盧碧紅，曲寶章.逆向工程與產(chǎn)品創(chuàng)新案例研究[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013：12-25.

② 柳沙.設(shè)計(jì)心理學(xué)[M].上海：上海人民美術(shù)出版社，2012：100-105.

③ 唐納德·A·諾曼.設(shè)計(jì)心理學(xué)[M].北京：中信出版社，2003：189-192.

④（法）勒·柯布西耶.走向新建筑[M].陳志華，譯.西安：陜西師范大學(xué)出版社，2004：77.

⑤ 徐恒醇.現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)的美學(xué)視野——從機(jī)器美學(xué)到技術(shù)美學(xué)和設(shè)計(jì)美學(xué)[M].北京：北京大學(xué)出版社，2016：12-25.

⑥（美）芒福德.技術(shù)與文明[M].陳允明，王克仁，李華山，譯.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009：12-25.