產(chǎn)品設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)思維與數(shù)字思維的探析

劉文慶 趙立新 張佳雯

摘要：技術(shù)的快速發(fā)展是直接影響設(shè)計(jì)思維方式的轉(zhuǎn)變的原因之，數(shù)字時(shí)代中以計(jì)算機(jī)為設(shè)計(jì)工具，調(diào)節(jié)變量參數(shù)量為設(shè)計(jì)手段的數(shù)字化設(shè)計(jì)將給未來(lái)設(shè)計(jì)提供全新并多樣的設(shè)計(jì)思路。文章探討了在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)思維是基本保障、數(shù)字思維是創(chuàng)新探索，深入剖析了設(shè)計(jì)思維與數(shù)字思維的整合是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)，為設(shè)計(jì)指出明確的研究方向。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化設(shè)計(jì);產(chǎn)品設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)思維;數(shù)字思維

中國(guó)分類號(hào)：J02文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編碼：1672-7053（2020）01-0145-02

科技的推進(jìn)必定會(huì)主導(dǎo)著人類社會(huì)為了進(jìn)步去探索全新的方式。十九世紀(jì)末工業(yè)革命帶來(lái)的是從手工業(yè)到機(jī)械化生產(chǎn)的生產(chǎn)技術(shù)及生產(chǎn)關(guān)系的變革。而二十一世紀(jì)數(shù)字時(shí)代所帶來(lái)的數(shù)字技術(shù)正在急劇地改變著我們的生活，數(shù)字技術(shù)會(huì)以它的方式重新定義時(shí)間、空間、材質(zhì)等，從社會(huì)，文化，生活，工作，甚至人與人、物的關(guān)系等多方面發(fā)生改變[1]。進(jìn)入數(shù)字時(shí)代是科技發(fā)展的直接影響，帶來(lái)的是數(shù)字化的社會(huì)變革。

對(duì)于很多人而言，“數(shù)字化設(shè)計(jì)”相對(duì)還是較為陌生，總的來(lái)說(shuō)數(shù)字化設(shè)計(jì)就是計(jì)算機(jī)技術(shù)參與在其中的設(shè)計(jì)，修改其中的各個(gè)環(huán)節(jié)或要素中的參數(shù)變量值，設(shè)計(jì)結(jié)果便會(huì)隨之改變呈現(xiàn)出各自形態(tài)可能。當(dāng)下設(shè)計(jì)專業(yè)門類的創(chuàng)新設(shè)計(jì)思路必定是學(xué)科之間交叉的設(shè)計(jì)實(shí)踐產(chǎn)物，現(xiàn)有數(shù)字化設(shè)計(jì)應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、平面設(shè)計(jì)等領(lǐng)域中，且碰撞出強(qiáng)有力的火花

1 設(shè)計(jì)思維是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)保障

設(shè)計(jì)思維作為一種思維的方式，每個(gè)學(xué)者都提出了不同的認(rèn)知觀點(diǎn)，但歸根結(jié)底它是為了解決在某種背景下產(chǎn)品的問(wèn)題，催生洞察力和設(shè)計(jì)創(chuàng)意，理性分析后通過(guò)制作原型、迭代設(shè)計(jì)找出最合適的解決方案[2]。典型的產(chǎn)品設(shè)計(jì)思維流程從設(shè)計(jì)任務(wù)、案例分析、產(chǎn)品定位、設(shè)計(jì)草圖、設(shè)計(jì)方案、優(yōu)化方案到生成方案。在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化過(guò)程中，從意象表達(dá)到具象元素，通過(guò)手繪或電腦繪制的方式完成設(shè)計(jì)師對(duì)預(yù)期方案的展現(xiàn)，在詳細(xì)設(shè)計(jì)中考慮生產(chǎn)、加工工藝等約束，在對(duì)細(xì)節(jié)不斷優(yōu)化完善直到生產(chǎn)要求。設(shè)計(jì)思維為產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的過(guò)程思考和解決問(wèn)題的方式帶來(lái)舉足輕重的作用，幫助設(shè)計(jì)師找到問(wèn)題的本質(zhì)，演變?cè)O(shè)計(jì)產(chǎn)物，保障最終設(shè)計(jì)方案的可行性。因此，設(shè)計(jì)思維是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)保障。

同時(shí)，產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)會(huì)受到多個(gè)因素的影響。產(chǎn)品形態(tài)受限于設(shè)計(jì)師的個(gè)人偏好，設(shè)計(jì)師通過(guò)產(chǎn)品形態(tài)法則，對(duì)美感的表意形成個(gè)人詮釋[3]。產(chǎn)品形態(tài)受限于設(shè)計(jì)過(guò)程，基于草圖的詳細(xì)設(shè)計(jì)同時(shí)受到實(shí)現(xiàn)工藝的約束，顯然是設(shè)計(jì)思維固化的結(jié)果。典型的設(shè)計(jì)思維方式以更感性、單一的、受限的思維模式下所產(chǎn)生的產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)為結(jié)果。在建筑設(shè)計(jì)中對(duì)于形態(tài)的探究仍停留在建筑的筆直坐落，最多出現(xiàn)幾個(gè)轉(zhuǎn)折面，這所呈現(xiàn)的造型還是與數(shù)字化設(shè)計(jì)存在很大差別。探究產(chǎn)品時(shí)也同樣跳脫不出傳統(tǒng)產(chǎn)品的整體造型，通過(guò)借鑒提煉的方式推導(dǎo)出新外形，但無(wú)疑所做的工作就是“套殼”，造型上并沒(méi)有跳脫出原有產(chǎn)品的束縛。

2 數(shù)字思維是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的創(chuàng)新探索

“數(shù)字化”一詞最早由美國(guó)麻省理工媒體實(shí)驗(yàn)室的尼古拉·尼葛洛龐蒂（Nicholas Negroponte）博士于1995年發(fā)表的著作《數(shù)字化生存》中提及。基于計(jì)算機(jī)發(fā)展的數(shù)字化設(shè)計(jì)剛提出之時(shí)并沒(méi)有給設(shè)計(jì)領(lǐng)域中帶來(lái)什么質(zhì)的變化，直到數(shù)字化設(shè)計(jì)方法論中之一的“參數(shù)化設(shè)計(jì)”定義由扎哈·哈迪德的建筑師事務(wù)所（ZHA）合伙人帕特里克·舒馬赫首次明確，從此數(shù)字化設(shè)計(jì)引領(lǐng)著前端的設(shè)計(jì)方向。參數(shù)化設(shè)計(jì)實(shí)則是通過(guò)參數(shù)變量以形成數(shù)字與形態(tài)間的某種關(guān)系。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)除了功能性外，還應(yīng)具備考究的造型語(yǔ)言?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外已有大量創(chuàng)新實(shí)踐應(yīng)用數(shù)字化設(shè)計(jì)方式于造型語(yǔ)言中。數(shù)字化設(shè)計(jì)以感性的線條、延綿層疊的空間感、生態(tài)有機(jī)的形態(tài)構(gòu)建出傳統(tǒng)設(shè)計(jì)無(wú)法設(shè)想的造型語(yǔ)言，實(shí)現(xiàn)完全的創(chuàng)新探索，并用全局的角度去審視整個(gè)產(chǎn)品造型。扎哈·哈迪德設(shè)計(jì)運(yùn)用數(shù)字技術(shù)大膽地嘗試造型的可能性，運(yùn)用自然生長(zhǎng)算法，打破傳統(tǒng)造型樣式，探究燈具的造型。她設(shè)計(jì)的起源之燈，沿用發(fā)展語(yǔ)言，隱喻了植物生長(zhǎng)過(guò)程，使燈具造型宛如正在“生長(zhǎng)”一般，如圖1。美國(guó)設(shè)計(jì)工作室Nervous System創(chuàng)建以來(lái)一直致力于科學(xué)、藝術(shù)與科技的融合，運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)模擬蜂窩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出一系列雙薄壁腔的杯子，外壁不僅漂亮，而且還具有隔熱的功能，如圖2。數(shù)字化設(shè)計(jì)語(yǔ)言在通過(guò)調(diào)節(jié)參數(shù)變量產(chǎn)生形態(tài)的同時(shí)，將傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思想融入到數(shù)字化設(shè)計(jì)之中，提煉造型語(yǔ)言，達(dá)到現(xiàn)代與古樸、科技與傳統(tǒng)的相互呼應(yīng)。

以數(shù)字化設(shè)計(jì)思維方式去探索創(chuàng)新產(chǎn)品造型語(yǔ)言，是更理性、直觀性、科學(xué)性的計(jì)算機(jī)運(yùn)算下的設(shè)計(jì)為結(jié)果，在數(shù)學(xué)邏輯中運(yùn)用數(shù)字變化量生成具有數(shù)字信息的虛擬模型[4]。虛擬模型是無(wú)止境的，也正是此，打破了人們思維的局限性，只需要最后根據(jù)設(shè)計(jì)師的經(jīng)驗(yàn)挑選出符合的有機(jī)形態(tài)。數(shù)字化設(shè)計(jì)方式實(shí)現(xiàn)造型語(yǔ)言的無(wú)限探索，以計(jì)算機(jī)為設(shè)計(jì)工具，非線性、參數(shù)化的調(diào)整為設(shè)計(jì)手段，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的創(chuàng)新探索。我們所關(guān)注的設(shè)計(jì)內(nèi)涵遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了設(shè)計(jì)形態(tài)本身，而是設(shè)計(jì)師在運(yùn)用時(shí)的思考方式。

3 設(shè)計(jì)思維與數(shù)字思維的整合是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)

數(shù)字化設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)與多領(lǐng)域多層次跨界后生成的結(jié)果，將數(shù)字思維應(yīng)用于設(shè)計(jì)思維之中，利用修改參數(shù)等變量值而產(chǎn)生不可預(yù)期的造型變化，因此，它的多樣化的設(shè)計(jì)結(jié)果是依靠非線性的、參數(shù)化的，造型能完成的復(fù)雜程度是人手通過(guò)大腦設(shè)想無(wú)法表達(dá)的。不斷地有設(shè)計(jì)師開(kāi)始嘗試探索將設(shè)計(jì)思維與數(shù)字思維整合，數(shù)字設(shè)計(jì)中關(guān)鍵技術(shù)即為算法，算法其實(shí)是表述的邏輯表達(dá)關(guān)系式?？缃缯系脑O(shè)計(jì)方式——以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)的數(shù)字化設(shè)計(jì)，從此那些本和設(shè)計(jì)無(wú)關(guān)的“公式”“算法”“代碼”等術(shù)語(yǔ)將會(huì)頻繁出現(xiàn)在設(shè)計(jì)師的視角中。

設(shè)計(jì)思維與數(shù)字思維的整合會(huì)為設(shè)計(jì)師在形態(tài)設(shè)計(jì)中帶來(lái)無(wú)限探索可能。世間萬(wàn)物中最美的事物不是由人類設(shè)計(jì)出來(lái)的，而是動(dòng)物、植物、微生物在自然演化下形成的自然形態(tài)，它的出現(xiàn)是隨機(jī)的，無(wú)意識(shí)的，存在著無(wú)限可能性。能否探索出生物自然演化規(guī)律的算法，運(yùn)用于產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)中，數(shù)據(jù)的變化生成永無(wú)止境、形態(tài)各異的產(chǎn)品形態(tài)虛擬模型，永遠(yuǎn)也無(wú)法預(yù)見(jiàn)它下一秒會(huì)以什么樣的形態(tài)出現(xiàn)。大自然中同種貝殼它所帶有的紋路都不盡相同，每一個(gè)都美得可以作為藝術(shù)孤品，若探究其紋路生長(zhǎng)規(guī)律生成算法，演繹出更優(yōu)質(zhì)的結(jié)果，參數(shù)的變化生成更多的有機(jī)形態(tài)。張周捷數(shù)字實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)利用數(shù)字設(shè)計(jì)探究計(jì)算機(jī)中最基本的圖形語(yǔ)言——由點(diǎn)線面生成的三角面，對(duì)基本語(yǔ)言的參數(shù)化調(diào)整算法生成最終的“Triangulation”系列椅（如圖3），使椅面與椅背呈現(xiàn)干變?nèi)f化的形態(tài)，并可無(wú)窮盡下去，極具有未來(lái)感。因此，設(shè)計(jì)需要以一個(gè)包羅萬(wàn)象的角度去看世間萬(wàn)物，無(wú)論是自然演變、物理變化還是世間任何存在的變化都可以作為我們?cè)O(shè)計(jì)的切入點(diǎn)，運(yùn)用數(shù)字思維去探尋它的可能性。設(shè)計(jì)思維與數(shù)字思維的整合必定會(huì)為未來(lái)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)帶來(lái)優(yōu)勢(shì)。

1）設(shè)計(jì)具有探索性。當(dāng)設(shè)計(jì)思維與數(shù)字思維碰撞時(shí)，數(shù)字技術(shù)可以為設(shè)計(jì)完成想做的任何事，那這時(shí)最為重要的便是設(shè)計(jì)概念所具有的創(chuàng)意性。排除了原本受到模型制作的限制，借助數(shù)字技術(shù)，大膽設(shè)想，打破常規(guī)的局限，尋找自然空間中存在的處處變化，例如，細(xì)胞分化過(guò)程、晶體析出過(guò)程、水波形成的紋路等，以萬(wàn)物變化的最小基本單位重新構(gòu)建“新物種”，在建立的邏輯中，創(chuàng)建出形態(tài)的無(wú)限可能。

2）設(shè)計(jì)具有高效性。運(yùn)用數(shù)字技術(shù)思想于設(shè)計(jì)中，無(wú)不是添磚加瓦，開(kāi)拓了設(shè)計(jì)方式。擺脫了傳統(tǒng)紙上繪制草圖的方式，減少了多次建模的步驟。設(shè)計(jì)者運(yùn)用參數(shù)，將原本恒定量變?yōu)榭勺兞浚涂蓜?chuàng)造出無(wú)數(shù)滿足設(shè)計(jì)需求的相似模型，與傳統(tǒng)建模中受到尺寸、功能關(guān)系、結(jié)構(gòu)關(guān)系控制不同[5]。數(shù)字化設(shè)計(jì)能夠更高效的獲得多種設(shè)計(jì)形態(tài)，因?yàn)闆Q定設(shè)計(jì)的不是形體本身而是由參數(shù)決定。設(shè)計(jì)師通過(guò)對(duì)上百甚至上千個(gè)虛擬模型中篩選探求其可行l(wèi)生。

3）設(shè)計(jì)具有個(gè)性化。數(shù)字化設(shè)計(jì)可基于用戶個(gè)人數(shù)據(jù)生產(chǎn)出獨(dú)一無(wú)二的產(chǎn)品，且在制作工藝上精度較高，因此，為了把控設(shè)計(jì)質(zhì)量，它的成本相對(duì)較高，它所面向的消費(fèi)群體相對(duì)的高端化。由數(shù)字技術(shù)控制而產(chǎn)生的有機(jī)產(chǎn)品形態(tài)必定更加符合消費(fèi)者需求以及空間環(huán)境的需求。已現(xiàn)有大數(shù)據(jù)在互聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用，未來(lái)以消費(fèi)為導(dǎo)向，具有個(gè)性化的數(shù)字化設(shè)計(jì)產(chǎn)品必定指日可待。

4 結(jié)論

設(shè)計(jì)本身是多學(xué)科交叉應(yīng)用，多領(lǐng)域跨界合作的學(xué)科。在數(shù)字時(shí)代下，設(shè)計(jì)師必須與時(shí)俱進(jìn)，依靠蓬勃發(fā)展的科學(xué)技術(shù)借助數(shù)字化設(shè)計(jì)的方式，將設(shè)計(jì)思維與數(shù)字思維整合。設(shè)計(jì)過(guò)程離不開(kāi)不斷優(yōu)化的設(shè)計(jì)方式，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思維作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本和保障，融入數(shù)字化設(shè)計(jì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)中是未來(lái)設(shè)計(jì)的必然趨勢(shì)。相較于典型傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思維方式，數(shù)字思維能夠使設(shè)計(jì)突破局限，擺脫思維固化，完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新探索，使設(shè)計(jì)的可能性達(dá)到最高化。

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