視覺原理在城市橋梁方案設(shè)計中的運用

強瑋怡

摘要：橋梁不僅是城市中重要的基礎(chǔ)設(shè)施，也是城市視覺形象的一部分。城市橋梁須兼顧功能性和美觀，并融入城市特有人文元素形成具有視覺識別性的橋梁外觀。本文將基于視覺原理、視覺心理學(xué)等理論，研究橋梁的空間形態(tài)、比例、細(xì)節(jié)設(shè)計要點，概括出城市橋梁外觀設(shè)計的創(chuàng)新方法。運用藝術(shù)設(shè)計手法優(yōu)化橋梁外觀造型，使橋梁能基于受力合理基礎(chǔ)上實現(xiàn)外觀和諧與優(yōu)美。

Abstract： Bridges are not only an important infrastructure in the city， but also part of the city's visual image. Urban bridges must take into account both functionality and aesthetics， and incorporate urban special humanities to form a visually recognizable bridge appearance. Based on the theories of visual principles and visual psychology， this article will study the key points of the spatial form， proportion， and detail design of bridges， and summarize innovative approaches to the design of urban bridges. The artistic design technique is used to optimize the appearance of the bridge， so that the bridge can achieve a harmonious and beautiful appearance based on reasonable forces.

關(guān)鍵詞：視覺原理;橋梁美學(xué);設(shè)計方法

Key words： visual principle;bridge aesthetics;design method

中圖分類號：[TU997]? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）05-0252-03

0? 引言

橋梁作為城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施，具有跨越障礙物的通行功能，與隧道不同橋梁更具有視覺特性，是城市空間中可視的一部分，不同高度的橋梁不同程度參與到城市的天際線中，了解視覺原理和視覺心理現(xiàn)象是橋梁造型設(shè)計中重要的基礎(chǔ)條件。橋梁技術(shù)、結(jié)構(gòu)受力、地理環(huán)境、經(jīng)濟要素等等共同形成了橋梁設(shè)計的限制條件，限制條件直接影響、制約橋梁外觀的形成，橋梁外觀創(chuàng)作是以限制條件為前提的創(chuàng)作，好的橋梁是實現(xiàn)功能、受力合理、高效經(jīng)濟性基礎(chǔ)上的視覺和諧。

人可通過視覺媒介來感知橋梁的形態(tài)、色彩、氣勢等等，橋梁宛如視覺畫面中的一個“點”，連接起橋梁兩岸形成視覺“線”，再與周邊環(huán)境建筑群構(gòu)成城市視覺環(huán)境中的“面”，“點線面”共同形成人們對這座城市的印象、理解與感受。橋梁在環(huán)境空間中根據(jù)人不同觀看位置可以分為近觀、中觀、遠(yuǎn)觀：

①近觀，包括橋面人行、非機動車行、車行等視角。身處于橋梁之上或橋下，以橋梁自身的空間結(jié)構(gòu)與形式、肌理、材質(zhì)、色彩、細(xì)節(jié)處理等作為視覺主體。

②中觀，以橋梁兩岸、附近周邊范圍內(nèi)的可視區(qū)域。橋梁自身的整體形態(tài)、比例、體量、色彩等作為視覺主體。

③遠(yuǎn)觀，橋梁成為符號化視覺元素融入城市環(huán)境中，橋梁的輪廓、整體比例、特征為視覺主體，橋梁與周邊環(huán)境中的建筑群形成整體的構(gòu)圖關(guān)系。

橋梁外觀設(shè)計須兼顧所有觀看視角，綜合考慮橋梁與周邊環(huán)境關(guān)系、橋梁自身比例、橋梁細(xì)節(jié)處理，因此視覺原理在橋梁設(shè)計中的應(yīng)用具有重要意義。

①視知覺與形態(tài)感知。

視知覺，即當(dāng)眼睛作為主要認(rèn)識事物的感覺器官，外界事物通過光的媒介傳遞到雙眼。人眼在構(gòu)造上是普遍相似的，多數(shù)人對同一客觀事物視覺接收到的信息基本相似，如事物的形狀、位置、色彩、動靜、體積等，通過視知覺人們對外部事物有了基本的認(rèn)識。

②視知覺的心理聯(lián)想。

人將客觀存在的外部事物通過眼睛形成視覺→記憶→判斷→聯(lián)想→再創(chuàng)造。除了對外部信息的接收，還會通過個體經(jīng)驗與內(nèi)部信息處理產(chǎn)生聯(lián)想。由于每個人不同的生活環(huán)境、經(jīng)歷與文化背景，對同一客觀物體，不同人產(chǎn)生的聯(lián)想會有個體差異，因此須考慮特定環(huán)境區(qū)域中受眾群體的審美習(xí)慣差異，需要通過設(shè)計盡量引導(dǎo)人們產(chǎn)生具有共性的聯(lián)想。

現(xiàn)代主義風(fēng)格的普及與城市化的擴張，呈現(xiàn)出千城一律的城市風(fēng)貌。大眾化的風(fēng)格使城市中的建筑與設(shè)施缺少了地域差異的人文情懷，城市形象識別性也降低了。我國幅員遼闊，從北到南、從東往西，跨越了不同的地理環(huán)境、人文環(huán)境，橋梁方案設(shè)計時須考慮橋梁所在城市的特質(zhì)，融入結(jié)合當(dāng)?shù)靥赜械囊曈X元素與人文符號，讓橋梁的外觀可以與整個城市的氣質(zhì)相符合。

1? 橋梁與背景環(huán)境的視覺關(guān)系

橋梁具有開放性的空間，與周邊環(huán)境產(chǎn)生直接關(guān)聯(lián)。因此，橋梁整體形態(tài)的輪廓與周邊建筑群須達成視覺和諧，橋梁自身比例也要達到視覺上的和諧。

遠(yuǎn)觀橋梁時，橋梁自身的三維空間感會減弱，呈現(xiàn)出更加二維的視覺畫面，此時橋梁的高度、比例、形態(tài)為主要的視覺要素。將視覺平面中的要素進一步拆解，可以拆解為點、線、面。

功能需求決定橋梁形式，在滿足限制條件基礎(chǔ)上，橋梁形態(tài)設(shè)計與高度設(shè)定可運用視覺構(gòu)圖原理。整體考慮橋梁與周邊環(huán)境的構(gòu)圖比例關(guān)系，運用視覺構(gòu)圖法則、黃金分割法等將畫面中的多種視覺要素在不同平面體系中構(gòu)建出合理的視覺關(guān)系。

橋梁與兩岸環(huán)境的視覺連接須達到平衡與和諧，橋梁不僅在功能上連通兩岸，也銜接著兩岸的視覺關(guān)系，橋梁整體輪廓線型要與周邊建筑群視覺上保持連貫性和整體性。可通過視覺補充的方法來進行方案的設(shè)計，整體的視覺連接形式可決定橋梁高度與形態(tài)，主要連接形式有：弱化映襯、平緩過渡、強調(diào)突出（圖1）。

遠(yuǎn)觀的橋梁已濃縮成城市空間中的一個視覺符號，具有標(biāo)志的特性，可借鑒品牌標(biāo)志logo設(shè)計方法（圖2），以黃金分割為比例基礎(chǔ)，將橋梁主體結(jié)構(gòu)所有線條（如橋塔、主拱等構(gòu)件）都按黃金分割比來排布從而整體能到達視覺上的和諧。

2? 橋梁內(nèi)部空間——視知覺與結(jié)構(gòu)空間

中觀橋梁，以橋梁自身的整體形態(tài)、比例、結(jié)構(gòu)空間為視覺主體。

格式塔心理學(xué)對形態(tài)構(gòu)成進行了研究，“格式塔”源于德語Gestalt，英譯有“形式”（form）與“形態(tài)”（shape）的含義?！靶问健逼乜臻g結(jié)構(gòu)，“形態(tài)”偏重排列關(guān)系。格式塔心理學(xué)認(rèn)為：任何“形”都是由知覺進行了積極的組織或構(gòu)筑所產(chǎn)生的結(jié)果，而非客觀事物本身所具有的。美國格式塔心理學(xué)家阿恩海姆認(rèn)為：“任何線條都可表現(xiàn)，如上升、下降、強調(diào)、平靜、雜亂……”。橋梁形態(tài)可以概括成“線”，不同形式的“線”會帶給人不同的語義和感受。如斜線具有動勢、水平表現(xiàn)平靜、垂直表現(xiàn)莊重等等，可運用視覺心理原理賦予橋梁不同的形態(tài)語義、氣質(zhì)、氣勢和象征含義。

2.1 形態(tài)與空間——構(gòu)成

視知覺范圍內(nèi)的橋梁空間不僅包含實體形態(tài)，同時包含實體形態(tài)之間構(gòu)成的非實體空間，像中國畫中的留白，空白也是認(rèn)識事物的一部分，非實體空間可使人產(chǎn)生更廣闊的思維與聯(lián)想。橋梁構(gòu)件與構(gòu)件間形成的“留白”空間共同構(gòu)成了橋梁空間，通過形態(tài)構(gòu)成虛實結(jié)合可創(chuàng)造空間、推斷空間、想象空間，感受空間。主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法可運用現(xiàn)代藝術(shù)設(shè)計造型概念三大構(gòu)成，即平面構(gòu)成、色彩構(gòu)成、立體構(gòu)成。

通過對橋梁實體結(jié)構(gòu)的設(shè)計可創(chuàng)造出不同類型的空間，單一或聯(lián)動、封閉或開放空間等，空間也可通過設(shè)計產(chǎn)生流動，如單向流動、雙向流動與多向流動。橋梁自身有不同的功能區(qū)：車行、人行、非機動車行。人行也可以區(qū)分出不同的功能：慢行、休憩、觀景……通過空間構(gòu)成設(shè)計整合不同的功能區(qū)之間的關(guān)系，解決更多的功能需求，使橋梁能有豐富的空間層次，同時也能給人與車更好的心理體驗。

2.2 形態(tài)與意象——抽象

橋梁作為人工設(shè)計的產(chǎn)物，受力結(jié)構(gòu)與功能決定了大致的橋梁形態(tài)，外觀設(shè)計須緊密結(jié)合結(jié)構(gòu)受力，要將受力的結(jié)構(gòu)“線”通過外觀設(shè)計將故事性的美學(xué)概念濃縮其中，賦予結(jié)構(gòu)形態(tài)語義讓人產(chǎn)生積極聯(lián)想。

從古至今設(shè)計風(fēng)格與時代變革同步革新，設(shè)計大致從繁復(fù)走向精簡，“精煉”即減少了視覺信息輸入，但能使視覺信息更快更精準(zhǔn)的傳達。在當(dāng)下如果再設(shè)計一個歐式古典或中國古建風(fēng)格的橋梁已無法再適應(yīng)時代進步的速度，精煉的設(shè)計更符合信息化時代的審美偏好。可以在品牌標(biāo)志設(shè)計中看到（圖3），也可以從產(chǎn)品設(shè)計更新中看到（圖4），運用精簡的設(shè)計法則實現(xiàn)品牌與產(chǎn)品的更新進步?？蓪⒕珶挼脑O(shè)計方法應(yīng)用到橋梁設(shè)計中，設(shè)計出具有前瞻性的橋梁外觀。

抽象是精簡設(shè)計的主要方法之一，對自然存在的具象物體提煉出其本質(zhì)屬性，形成結(jié)構(gòu)簡單、形態(tài)明確、特點突出的新形態(tài)，這個過程實現(xiàn)了精簡。通過抽象保留了原具象形態(tài)的特征與語義，減少視覺信息的輸入讓人便于記憶，外觀更具更識別性。自然是無窮的靈感來源，通過抽象的方法師法自然，能將人工設(shè)計的橋梁賦予自然的語義從自然環(huán)境中生長而出，與環(huán)境相融合。

3? 橋梁細(xì)節(jié)設(shè)計

自然界生命體中的物體形態(tài)都有一個相互關(guān)聯(lián)的核，所有元素圍繞這個核。橋梁外觀設(shè)計亦是如此，抽象出一個基礎(chǔ)單元，所有形態(tài)的變化都圍繞這個核心進行環(huán)環(huán)相扣。以基礎(chǔ)單元為核心可以設(shè)計出多種規(guī)律使單元有多樣變化，所有形態(tài)構(gòu)件都源于基礎(chǔ)的核，從而使橋梁整體形態(tài)與細(xì)節(jié)構(gòu)件能達成視覺的統(tǒng)一、和諧與完整。

計算機技術(shù)的發(fā)展，參數(shù)化設(shè)計的應(yīng)用、施工技術(shù)的革新以及加工工藝的信息化革命，可以給橋梁外觀設(shè)計帶來更廣闊的創(chuàng)新活力，非線性設(shè)計與有機形態(tài)可在橋梁外觀中應(yīng)用。

4? 小結(jié)

橋梁外觀的創(chuàng)作應(yīng)當(dāng)符合時代更新的規(guī)律，凱文·林奇在《城市意象》一書中提到：“城市設(shè)計是一種時間的藝術(shù)?！睂徝赖囊?guī)律源于視覺，但超越視覺。審美的基礎(chǔ)是客觀形態(tài)，但超越客觀形態(tài)。外觀設(shè)計不僅賦予橋梁外觀形態(tài)，還要引導(dǎo)人們產(chǎn)生美好的聯(lián)想，閱讀到設(shè)計所要傳遞的故事性概念。

一座美的橋梁，不僅有和諧的視覺感受，也能帶給人良好積極的情感體驗，能讓人們對一座城市有美好的印象。

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