基于CGM模型的天門糖塑獅子造型解構(gòu)與再設(shè)計(jì)

常雨，余胡艷，李曉涵，路由

基于CGM模型的天門糖塑獅子造型解構(gòu)與再設(shè)計(jì)

常雨，余胡艷，李曉涵，路由

（武漢大學(xué)，武漢 130500）

從天門糖塑獅子形象的文化內(nèi)涵、藝術(shù)特色出發(fā)，對(duì)天門糖塑中的獅子造型進(jìn)行系統(tǒng)研究，為天門糖塑形象的再設(shè)計(jì)提出新的設(shè)計(jì)應(yīng)用策略，促進(jìn)天門糖塑的傳承與發(fā)展。根據(jù)現(xiàn)有資料，選取天門糖塑中具有典型特征的獅子造型作為研究對(duì)象，對(duì)其色彩、造型、肌理、構(gòu)圖要素進(jìn)行提取與分析，并結(jié)合分析結(jié)果，利用CGM 模型進(jìn)行創(chuàng)新指導(dǎo)再設(shè)計(jì)。利用CGM模型既可以保留天門糖塑特征，也可以在此基礎(chǔ)上創(chuàng)新拓展出新的造型，為天門糖塑的進(jìn)一步發(fā)展提供了探究方向，同時(shí)也為其他非物質(zhì)文化遺產(chǎn)提供了一種新思路，拓寬了非遺與現(xiàn)代設(shè)計(jì)融合的可能性。

天門糖塑；獅子造型；造型解構(gòu)；CGM模型；再設(shè)計(jì)

近年來，我國積極扶持非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的振興與發(fā)展，非遺文化也越來越多地應(yīng)用于設(shè)計(jì)之中，但大多數(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用流于表面，缺乏對(duì)非遺文化的深層次挖掘。天門糖塑等湖北省非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護(hù)項(xiàng)目也面臨著同樣的問題。天門糖塑的原料麥芽糖，受空氣溫度和濕度的影響，難以保存。制作時(shí)，除需要傳承人擁有精湛的技巧之外，還需要具備審美意識(shí)和創(chuàng)造性。由于它在生活中的實(shí)用性較低，很少被人關(guān)注，留存與傳承皆受到限制，傳承人也不斷減少，因此應(yīng)借助數(shù)字化方法對(duì)天門糖塑進(jìn)行系統(tǒng)的分析，提取與再設(shè)計(jì)，以促進(jìn)天門糖塑的傳承。區(qū)別于其他數(shù)字化方法，利用CGM模型可以在有效保留糖塑的美學(xué)特征的同時(shí)擴(kuò)大再設(shè)計(jì)的空間。如何對(duì)天門糖塑的關(guān)鍵要素進(jìn)行解構(gòu)，并運(yùn)用CGM模型對(duì)要素進(jìn)行整合用于再設(shè)計(jì)將成為文中的論述重點(diǎn)。

1 天門糖塑獅子造型視覺要素解構(gòu)

天門糖塑承載著天門本地特有的文化風(fēng)俗、生活愿景和民間審美傾向，是民間智慧的凝結(jié)，是百姓審美意識(shí)的濃縮，具有極高的藝術(shù)與文化遺產(chǎn)價(jià)值[1]。天門糖塑的題材包含民歌民謠、民間故事、歷史傳說、名人故事、神話故事、動(dòng)植物等，具有一定的傳統(tǒng)文化傳播與教育功能。此外，它具有表演的動(dòng)態(tài)性，將制作過程展示給觀眾，一邊制作一邊講述題材故事的方式使其具有寓教于樂的作用。獅子作為天門糖塑較典型的形象之一，其造型生動(dòng)、多變、獨(dú)特。在天門糖塑中，獅子作為瑞獸，被賦予了祥瑞的意義。天門糖塑一開始是隨著糖供的需求而誕生的，主要用于祭祀，糖獅子也是祭祀糖供之一[2]。隨著歷史的演變，天門糖塑禮教功能減弱，糖獅子也逐漸成為農(nóng)閑節(jié)慶時(shí)供人食用與賞玩的民俗玩具。由于天門糖塑的制作工藝包括“泡活”和“頭子活”[3]，即用嘴吹和手捏，制作過程不夠衛(wèi)生，如今很少食用，但其造型的美感在當(dāng)今社會(huì)依舊具有較高的藝術(shù)價(jià)值。

文中選取了天門糖塑中5只具有代表性的獅子造型作為研究對(duì)象，分別是《倒爬獅》《雙獅戲球》《太保獅》《獅子滾繡球》《青獅》。根據(jù)天門糖塑獅子造型的視覺特征，對(duì)色彩、造型、表面肌理、構(gòu)圖4個(gè)方面進(jìn)行提取與分析。對(duì)于顏色的提取和分析，包括顏色組成和搭配之間的關(guān)系；對(duì)于造型的提取與分析，將天門糖塑獅子造型進(jìn)行解構(gòu)，并分別對(duì)其五官、身體、耳朵、尾巴、四肢、底座和裝飾性元素進(jìn)行對(duì)比分析，再對(duì)各部分進(jìn)行抽象與簡(jiǎn)化，提取保留其基本形態(tài)特征的圖形；對(duì)于表面肌理的提取與分析，從肌理與工藝的密切聯(lián)系角度出發(fā)，將肌理的形成與工藝相對(duì)應(yīng)，對(duì)肌理的形成與排布規(guī)律進(jìn)行歸納；對(duì)于構(gòu)圖要素的提取與分析，通過分析得到獅子與底座、獅子與獅子之間的組合方式、位置特征。天門糖塑獅子造型設(shè)計(jì)要素提取與分析的模型見圖1。

圖1 設(shè)計(jì)要素提取與分析的模型

1.1 色彩解構(gòu)

天門糖塑的色彩有統(tǒng)一的色調(diào)，在和諧色調(diào)中求變化是其最大的特色[4]。天門糖塑所用顏色與傳統(tǒng)民間藝術(shù)色彩類似，色彩觀念也與傳統(tǒng)民間藝術(shù)一致，具有顯著的裝飾性，是設(shè)計(jì)的重要元素之一。從設(shè)色上看，造型用色簡(jiǎn)單，視覺效果統(tǒng)一，顏色純度、飽和度較高，通過實(shí)地調(diào)研發(fā)現(xiàn)，天門的其他民間藝術(shù)，如天門皮影、天門戲劇等均遵循“五行五色”的觀點(diǎn)；從色彩搭配上看，紅色主要集中在底座部分，獅子部分采用一色為主、多色為輔的方式進(jìn)行搭配組合。獅身大面積使用黑色，突出獅子的威嚴(yán)感和莊重感。頭部與背部色彩較多，為整體造型增添了生氣與活力。耳朵、尾巴、裝飾元素等細(xì)節(jié)部分的色彩相間分布，產(chǎn)生層次分明的視覺感受。

1.1.1 主要色彩提取與分類

根據(jù)現(xiàn)有文獻(xiàn)與調(diào)查資料，天門糖塑主要包含黃（麥芽糖原色）、黑、紅、綠4種顏色。文中主要采用K–means聚類方法分別對(duì)5只具有代表性特征的獅子進(jìn)行主要色彩的提取與分析，最終得到了9種顏色，并制作了色彩模版。

K–means算法是屬于以數(shù)據(jù)間距離的遠(yuǎn)近為原則進(jìn)行分組的劃分法[5]，近年來被廣泛應(yīng)用于圖像色彩領(lǐng)域。其主要算法如下，首先是在樣本數(shù)據(jù)中隨機(jī)找出個(gè)聚類中心，其次以歐式距離作為樣本相似性的度量，計(jì)算除聚類中心外的樣本數(shù)據(jù)與每個(gè)聚類中心的距離[6]。根據(jù)數(shù)據(jù)集與聚類中心的相似度，不斷更新聚類中心的位置，直至聚類中心不再變化[7]。文中通過實(shí)驗(yàn)將得到的顏色按色相和明度進(jìn)行排列，并進(jìn)行下一步的分析和整合，結(jié)果見圖2。

1.1.2 主要色彩分析與選擇

為了對(duì)比顏色之間的協(xié)調(diào)性，文中運(yùn)用Hex Naw工具軟件對(duì)剩下的每一簇顏色與確定的基準(zhǔn)色（#100708、#c9a792）進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)結(jié)果選定其余6個(gè)色值，分別是#624034、#610c0e、#920c13、#98442c、#977067、#a86231。

由于顏色#5d494d與顏色#846668在測(cè)量中結(jié)果相近，因此文中運(yùn)用歐幾里得色彩距離公式，將二者與其余確定的8種顏色的RGB數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，從中選出數(shù)據(jù)較大的顏色見表1。

為了更好地還原天門糖塑的色彩搭配，文中依據(jù)圖2中各顏色在糖塑中的占比進(jìn)行計(jì)算，取其均值，最終得到天門糖塑獅子造型的色彩模版，結(jié)果見圖3。

圖2 獅子色彩提取過程

表1 色彩距離測(cè)量

Tab.1 Measurement color distance

圖3 色彩模板

1.2 造型解構(gòu)

天門糖塑與其他糖塑藝術(shù)最主要的不同之處在于天門糖塑“吹”“塑”結(jié)合[8]。整體來看，天門糖塑的獅子造型并不是完全寫實(shí)的再現(xiàn)，而是根據(jù)工藝的可實(shí)現(xiàn)性，以及傳承人的想象與審美進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，部分結(jié)構(gòu)做了夸張?zhí)幚?，如頭部被夸大，而身體部分整體縮小。天門糖塑獅子的外形輪廓以曲線為主，底座與獅子身體部分都較為圓潤，是因?yàn)檫@2個(gè)部分均為吹塑成型，借助麥芽糖的延展性將氣體注入麥芽糖內(nèi)部，像吹氣球一樣形成較圓潤的形態(tài)，再通過邊吹邊捏使形態(tài)產(chǎn)生變化。頭部、背部細(xì)節(jié)裝飾較為豐富，采取揉捏、搓拽、拉扯等多種手法，讓其具有更多的可塑性，形成不同的線條特征。在提取的過程中，首先將5只獅子造型分為眉、眼、鼻、嘴、身體、耳朵、尾巴、四肢、裝飾性元素、底座10個(gè)部分進(jìn)行解構(gòu)，解構(gòu)過程見表2。

表2 獅子造型的解構(gòu)

Tab.2 Deconstruction of lion modeling

天門糖塑獅子造型的頭部都表現(xiàn)得較為夸張：眉毛呈M字型波浪狀；眼睛又圓又大，統(tǒng)一由眼珠和眼眶構(gòu)成；鼻子外形進(jìn)行了簡(jiǎn)化，但尺寸變得更大；嘴呈現(xiàn)大張的狀態(tài)，嘴里的牙齒和舌頭均外露，牙齒由整齊的2排牙構(gòu)成，其中有4顆尖牙，生動(dòng)形象，視覺沖擊強(qiáng)烈；胡須以曲線的形式呈現(xiàn)漂浮狀態(tài)，充滿動(dòng)感；身體是圓的，頭部和臀部向外傾斜，顯示出動(dòng)勢(shì)；為了使身體部分不單調(diào)，背部常會(huì)加上裝飾元素；耳朵和尾巴表現(xiàn)手法相似，外形輪廓像一片葉子，形態(tài)不一，內(nèi)部環(huán)形分布，通過彈簧與主體連接；四肢短小，一般會(huì)表現(xiàn)出關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)折，許多地方將其立體形態(tài)轉(zhuǎn)化成一個(gè)片狀形態(tài)來表現(xiàn)；底座呈簡(jiǎn)單的球形，類似于“鼓”和“葫蘆”的形狀；針對(duì)裝飾性元素，制作時(shí)可自由發(fā)揮的空間較大，種類很多，分布在作品的各處，比如五官、身體、和底座均可見豐富的裝飾物，外形輪廓多變，層次豐富。文中對(duì)5只不同獅子的造型要素進(jìn)行共性提取，提取出其最具特征的形態(tài)進(jìn)行3D建模，提取過程見表3。

表3 獅子造型的提取與分析過程

Tab.3 Extraction and analysis process of lion modeling

1.3 肌理解構(gòu)

豐富的肌理變化使天門糖塑獨(dú)具魅力[9]。天門糖塑的獅子在造型上有許多局部變化的肌理，這與吹塑出來的光滑表面形成鮮明對(duì)比。肌理的樣式與使用的工具和成形動(dòng)作有很大關(guān)系，可借助的工具有剪刀、小梳子、小姚刀等，如利用小梳子控制不同的力度，可制作出深淺不一、平行整齊的條形紋樣。天門糖塑獅子造型中常見的肌理有條紋和格子紋。條紋多見于眉毛、胡須、舌頭、耳朵和五官的裝飾性元素，有直線條紋，也有環(huán)狀條紋，環(huán)狀條紋的曲線弧度與該部位造型輪廓一致。格子紋主要用于四肢，以此表現(xiàn)粗糙的皮膚紋理。提取時(shí)將其紋理的線條簡(jiǎn)化，得到相應(yīng)的裝飾線條，過程見表4。

1.4 構(gòu)圖解構(gòu)

天門糖塑的獅子造型一般由上端的獅子與下端的底座構(gòu)成，運(yùn)用對(duì)比、均衡的方式使整個(gè)造型在具有視覺穩(wěn)定性的同時(shí)不乏動(dòng)態(tài)感。獅子與底座之間是上下構(gòu)圖，除了《倒爬獅》外，其余4只獅子造型上下比例約為8∶5，見圖4。合適的比例既能突出獅子造型的主體性，區(qū)分主次關(guān)系，也能使整體協(xié)調(diào)，不至于頭重腳輕。在5只獅子中，有單獅子和雙獅子。除了獅子和底座之間的結(jié)構(gòu)，還考慮了獅子之間的構(gòu)成關(guān)系。雙獅的2只獅子大小比例有一大一小的，也有大小幾乎一致的，但形態(tài)均不一樣，構(gòu)圖為一高一低分布。為了滿足整體性，2只獅子之間有連接點(diǎn)，同時(shí)通過身體的朝向使二者之間互相呼應(yīng)。

表4 獅子表面肌理的提取過程

Tab.4 Extraction process of lion surface texture

圖4 獅子造型構(gòu)圖的分析

2 基于CGM模型的天門糖塑獅子造型轉(zhuǎn)化

CGM模型又叫概念生成模型，是在形狀文法的基礎(chǔ)上所提出的設(shè)計(jì)生成模型，已被運(yùn)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和單體復(fù)雜紋樣的設(shè)計(jì)中[10-11]。文中對(duì)天門糖塑獅子造型的解構(gòu)與再設(shè)計(jì)結(jié)合了CGM在產(chǎn)品設(shè)計(jì)與紋樣設(shè)計(jì)中的運(yùn)用規(guī)則。CGM模型由3個(gè)設(shè)計(jì)要素構(gòu)成，分別是基本造型要素、產(chǎn)品造型結(jié)構(gòu)關(guān)系、產(chǎn)品變形規(guī)則。文中在CGM的基本要素之中加入肌理要素，拓展模型的通用性，使模型與研究?jī)?nèi)容更加適配。前文所提取和分析的天門糖塑獅子造型視覺元素，與CGM模型中對(duì)造型進(jìn)行再設(shè)計(jì)時(shí)所包含的設(shè)計(jì)要素具有一定的相關(guān)性。運(yùn)用CGM模型指導(dǎo)天門糖塑獅子造型的再設(shè)計(jì)，不僅能確保生成的設(shè)計(jì)結(jié)果符合獅子的造型特征，也能快速產(chǎn)生多種圖形，輔助設(shè)計(jì)師進(jìn)行設(shè)計(jì)。

天門糖塑獅子造型包含10個(gè)基本造型要素，在提取與分析的過程中已經(jīng)對(duì)基本造型的共性進(jìn)行了歸納總結(jié)，同時(shí)還整理出同類基本造型要素之間存在的變形規(guī)則。通過對(duì)顏色、肌理和構(gòu)圖方式的提取，也得到了顏色、肌理和構(gòu)圖方式的規(guī)律。結(jié)合CGM模型的3個(gè)設(shè)計(jì)要素，設(shè)定天門糖塑獅子造型的設(shè)計(jì)要素，見圖5。

圖5 設(shè)計(jì)要素設(shè)定

2.1 基本造型要素設(shè)定

將天門糖塑獅子造型的10個(gè)基本視覺要素按照英文字母分別記作Eb、Ey、N、M、B、Er、T、F、D、P、根據(jù)表3提取的基本造型要素結(jié)果，得到基本造型要素庫，見表5。基本造型要素庫的建立為設(shè)計(jì)師提供了天門糖塑獅子造型可供選擇的基本型，以確保設(shè)計(jì)來源于天門糖塑獅子形態(tài)，進(jìn)而展開后續(xù)的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化。

表5 基本造型要素庫

Tab.5 Basic shape elements

續(xù)表5

2.2 基本造型要素結(jié)構(gòu)圖設(shè)定

結(jié)合天門糖塑獅子造型的構(gòu)成特征，將10個(gè)基本視覺要素（Eb、Ey、N、M、B、Er、T、F、D、P）根據(jù)其相對(duì)位置關(guān)系排列組合見圖7。該結(jié)構(gòu)圖的具體位置關(guān)系并不是唯一與確定的、可以根據(jù)協(xié)調(diào)性與美觀性靈活地稍作調(diào)整。此外、在對(duì)造型要素結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合時(shí)、可以結(jié)合天門糖塑獅子造型的藝術(shù)特色和應(yīng)用的場(chǎng)景對(duì)其局部進(jìn)行調(diào)整。

2.3 變形規(guī)則設(shè)定

CGM模型中運(yùn)用的變形規(guī)則是對(duì)同一類設(shè)計(jì)對(duì)象的形態(tài)進(jìn)行分析得到的、包含了對(duì)平面圖形與立體圖形的變形方式[10]、如旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)、縮放等、對(duì)于不同的設(shè)計(jì)對(duì)象、變形規(guī)則會(huì)有所不同。結(jié)合CGM模型、提取與總結(jié)出天門糖塑獅子造型中基本造型要素之間所適用的轉(zhuǎn)換規(guī)則、按照英文字母記作R、M1、Z、M2、C1、C2。天門糖塑獅子造型變形規(guī)則的提取與設(shè)定見表6。

圖7 基本造型要素結(jié)構(gòu)

表6 變形規(guī)則的提取與設(shè)定

Tab.6 Extraction and setting of deformation rules

3 天門糖塑獅子造型再設(shè)計(jì)

天門糖塑視覺元素提取分析的最終目的是要運(yùn)用到設(shè)計(jì)中、通過再設(shè)計(jì)的方式擴(kuò)大天門糖塑的影響力。視覺元素的提取與造型要素的設(shè)定是進(jìn)行二次設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)、天門糖塑的再設(shè)計(jì)還要結(jié)合具體的需求與時(shí)代發(fā)展的需要、依據(jù)視覺元素提取與分析的結(jié)果、運(yùn)用恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)手法與排布規(guī)律、設(shè)計(jì)出既保留天門糖塑的典型特征、又滿足現(xiàn)代審美的造型、共包含3個(gè)步驟：模型的選取、變形與組合、渲染。

3.1 造型的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化

再設(shè)計(jì)的第1階段、將10個(gè)基本造型要素依次導(dǎo)入；第2階段、導(dǎo)入變形規(guī)則庫中的變形規(guī)則；第3階段、導(dǎo)入提煉的結(jié)構(gòu)規(guī)則對(duì)其位置與比例進(jìn)行控制、得到天門糖塑獅子造型設(shè)計(jì)的模型。造型的轉(zhuǎn)化過程見表7。

3.2 色彩的選取與渲染

圖案色彩的選擇需要結(jié)合色彩分析的結(jié)果、得到主色、顏色比例和搭配關(guān)系、形成配色方案。填充色彩時(shí)還需要注意圖案的形狀構(gòu)成要素所代表的各個(gè)部位的色彩規(guī)律、如底座一般大面積使用紅色、就需要避免使用其他3種顏色代替、局部、尤其是裝飾元素部分的色彩填充可以較為靈活、但要保證整體的和諧一致。最后、使用Nomad進(jìn)行渲染、模型的渲染效果見圖10。

表7 造型的轉(zhuǎn)化過程

Tab.7 Transformation process of modeling

4 結(jié)語

天門糖塑獅子造型作為糖塑文化的典型文化符號(hào)、富含了天門本地的文化內(nèi)涵，它并非只是對(duì)獅子造型的簡(jiǎn)單模仿、更是融入了制作者的思想和創(chuàng)造、具有較高的藝術(shù)價(jià)值。文中對(duì)天門糖塑的獅子造型進(jìn)行了深入的研究、對(duì)其造型、色彩、肌理、構(gòu)圖4個(gè)方面進(jìn)行了系統(tǒng)的提取與分析。通過引入CGM模型對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)的再設(shè)計(jì)、將前期提取的基本型進(jìn)行重新變形組合、對(duì)其造型進(jìn)行進(jìn)一步轉(zhuǎn)化、為天門糖塑的進(jìn)一步發(fā)展提供了探究方向、同時(shí)也為其他非物質(zhì)文化遺產(chǎn)提供了一種新的思路。通過計(jì)算機(jī)模型的引入、拓寬了非遺與現(xiàn)代融合的可能性、在擴(kuò)大其影響力的同時(shí)也為非遺傳承事業(yè)做出了貢獻(xiàn)。

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Deconstruction and Redesign of Tianmen Sugar Plastic Lion Based on CGM Model

CHANG Yu, YU Hu-yan, LI Xiao-han, LU You

(Wuhan University, Wuhan 130500, China)

Starting from the research on the characteristics of sugar sculpture, the paper aims to put forward a new strategy of the image of sugar sculpture to promote the development of sugar sculpture. According to the existing data, the lion modeling with typical characteristics in Tianmen sugar sculpture was selected as the research object, and its color, shape, texture and composition elements were extracted and analyzed. Combined with the analysis results, CGM model was used to guide the innovation and redesign. The use of CGM model can retain the characteristics of Tianmen sugar sculpture, innovate and expand new modeling on this basis, provide an exploration direction for the further development of Tianmen sugar sculpture, provide a new idea for other intangible cultural heritage, and widen the possibility of the integration of intangible cultural heritage and modern design.

Tianmen sugar sculpture; lion modeling; deconstruction; CGM model; redesign

TB472

A

1001-3563(2022)12-0412-11

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.12.053

2022–01–26

常雨（1998—），女，碩士生，主攻產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

路由（1963—），男，碩士，教授，主要研究方向?yàn)楫a(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)、交互設(shè)計(jì)、用戶研究等。

責(zé)任編輯：陳作