幾何在現(xiàn)代家具中的創(chuàng)意設(shè)計(jì)
——以幾何家具設(shè)計(jì)為例

楊 偉 星

(福建農(nóng)林大學(xué)金山學(xué)院，福建 福州350002)

家具作為人居環(huán)境中必不可少的產(chǎn)品，可為人們的起居、工作、休閑等提供便利。家具的使用功能使人類感受到生活的便捷，其造型中包含的點(diǎn)、線、面元素豐富了家具的造型特征，使人類在使用過程中產(chǎn)生極大的愉悅。因此，點(diǎn)、線、面等幾何構(gòu)成元素在家具造型設(shè)計(jì)中尤為重要。長短不一，粗細(xì)不同的點(diǎn)、線、面元素組合在一起，能夠形成內(nèi)涵豐富、造型多樣的幾何元素家具，引發(fā)使用者豐富的聯(lián)想和審美情感。因此，幾何元素應(yīng)用在家具設(shè)計(jì)當(dāng)中能夠獲得使用者的青睞，為家具設(shè)計(jì)提供更多的設(shè)計(jì)可能性。

一、幾何家具的創(chuàng)作起因及文化基因

(一)幾何家具的創(chuàng)作起因

二次世界大戰(zhàn)期間，立體派、構(gòu)成派、風(fēng)格派等工業(yè)設(shè)計(jì)革命浪潮撲面而來，幾何抽象化形態(tài)的家具設(shè)計(jì)逐漸占據(jù)市場的主流。而這種風(fēng)格的產(chǎn)生主要受包豪斯與荷蘭“風(fēng)格派”的影響。在此期間設(shè)計(jì)理念力求對比與統(tǒng)一，造型追求少而精。設(shè)計(jì)思維與幾何形態(tài)風(fēng)格的一致性，促使幾何形態(tài)設(shè)計(jì)風(fēng)格走向成熟。在此期間，艾洛·阿尼奧利用幾何形態(tài)的疊加組合、解構(gòu)堆積，構(gòu)成新的圍合空間，設(shè)計(jì)了具有劃時(shí)代意義的工業(yè)產(chǎn)品。而里特維德則用紅、黃、藍(lán)3種色彩對幾何形態(tài)板件進(jìn)行裝飾，完全使用簡單的幾何形體作為家具的結(jié)構(gòu)，毫不修飾，如他設(shè)計(jì)的紅藍(lán)椅成為幾何家具的新突破。這一時(shí)期幾何家具的快速發(fā)展，為之后幾何家具的設(shè)計(jì)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

幾何家具在造型上強(qiáng)調(diào)點(diǎn)線面的幾何學(xué)的符號關(guān)系，減少傳統(tǒng)文化元素，凸顯現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念和機(jī)械化生產(chǎn)的工藝。在用途上考慮人體工程學(xué)和人體行為學(xué)中的使用關(guān)系，在生產(chǎn)工藝上特別強(qiáng)調(diào)幾何點(diǎn)線面之間交接處的結(jié)構(gòu)關(guān)系，將設(shè)計(jì)理念習(xí)慣融入線面元素的構(gòu)造，最終形成了具有一定規(guī)則性的角形、圓形、方體等幾何形態(tài)，蘊(yùn)含了豐富的文化內(nèi)涵與時(shí)代的審美情趣[1]。

在現(xiàn)代家具設(shè)計(jì)中有意識地對點(diǎn)、線、面進(jìn)行簡單組合和重復(fù)組合，就可以設(shè)計(jì)出簡潔、有規(guī)律的現(xiàn)代幾何家具，對于點(diǎn)線面的用法和比例不一樣，設(shè)計(jì)出來的幾何家具也截然不同[2]。

點(diǎn)是線的開始與結(jié)點(diǎn)，無數(shù)個(gè)點(diǎn)組成線，它也是兩條線的交匯處。在幾何學(xué)里，點(diǎn)沒有大小、 沒有方向、沒有體積。在幾何家具設(shè)計(jì)中，點(diǎn)可大可小，點(diǎn)可以起到裝飾作用、功能作用、結(jié)構(gòu)作用。點(diǎn)在設(shè)計(jì)裝飾當(dāng)中極具張力，能起到引導(dǎo)視線的作用，單一點(diǎn)會引導(dǎo)視線，引入在家具設(shè)計(jì)中主要表現(xiàn)于色彩、變化與指引方向等方面。

線具有長短、方向，與寬度和厚度無關(guān)。在幾何學(xué)里，線有直線、曲線，有均衡穩(wěn)定，有節(jié)奏韻律。直線與直線之間形成的角度，在家具造型結(jié)構(gòu)上體現(xiàn)力學(xué)的關(guān)系。多樣化的線條處理會給人們帶來不同的視覺感受，如家具的外輪廓線，面與面的交界都能體現(xiàn)出線的重要作用。線是勾勒家具輪廓線的重要設(shè)計(jì)元素，不同的線條給人以不同的視覺感受。其中，直線給人堅(jiān)定、力量的感覺；曲線則表現(xiàn)出節(jié)奏與韻律的形式美法則，給人以柔和、舒暢的感覺。

面能夠使人產(chǎn)生與直線所引發(fā)的相似的心理特征，給人一種安定有序感。在幾何形態(tài)家具設(shè)計(jì)中，形態(tài)的分割、組合大都通過面的造型來劃分功能區(qū)，由一個(gè)獨(dú)立的面設(shè)計(jì)出的家具既節(jié)省材料與空間，又美觀大方[3]。

(二)幾何家具的文化基因

幾何符號造型所代表的意義，自古以來東西方在理解和認(rèn)知上既有一定的聯(lián)系也有一定的區(qū)別。宋朝李誡的《營造法式》，開篇所引《周髀算經(jīng)》的“圓方圖”與“方圓圖”，認(rèn)為“萬物周事而圓方用焉，大匠造制而規(guī)矩設(shè)焉”，其包含方圓作圖手法，也是中國古代規(guī)劃、建筑設(shè)計(jì)中重要而根本的設(shè)計(jì)方法。最基本的方圓作圖衍生了一系列經(jīng)典構(gòu)圖比例(如1∶1.414)，這與西方黃金分割比(1∶1.618)并駕齊驅(qū)，體現(xiàn)了東方文化的韻味之美。正所謂“方屬地、圓屬天，天圓地方。方數(shù)為典，以方出圓”。清華大學(xué)建筑學(xué)者王南博士在《規(guī)矩方圓——天地之和》書中闡述了李誡的《營造法式》，開篇寫道：圓方圖與方圓圖——在中國文化中的重要作用，“規(guī)矩”是中國古代工匠的口頭禪，無規(guī)矩不成方圓；在中國古代工匠設(shè)計(jì)營造的建筑中基本以方圓的構(gòu)圖比例，反映了中國古人“天圓地方”的宇宙觀和追求天地人和諧共處的文化觀念的反應(yīng)[4]。

德國著名字體設(shè)計(jì)師魯?shù)婪颉た坪?Rudolf Koch)在《符號之書》中談到幾何、天文、歐洲經(jīng)典符號的造型圖解。圓沒有起始，亦無結(jié)束，也是代表永恒的符號；正方形是象征世界和自然的符號，也象征數(shù)字四，蘊(yùn)含許多象征意義。如天空四角，即認(rèn)為天空是四個(gè)角，對應(yīng)太陽于春秋分時(shí)的日出、正午、日落、半夜的位置。而在西方，幾何的比例同樣十分重要，在古希臘文化中，黃金分割比甚至被描繪為一個(gè)“神圣”的比例，其揭示了一個(gè)設(shè)計(jì)師頻繁出現(xiàn)的常量，適用于生活、藝術(shù)、建筑等各種層面設(shè)計(jì)構(gòu)圖[2]。

二、幾何家具的設(shè)計(jì)創(chuàng)新理念

幾何家具追求簡潔、線條流暢，裝飾性構(gòu)件使用較少，容易使人審美疲勞。因此，在幾何家具設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性方面是需要設(shè)計(jì)者著重注意的。家具設(shè)計(jì)應(yīng)該從本質(zhì)上來理解創(chuàng)新的定義和思考創(chuàng)新思維。本研究認(rèn)為應(yīng)從以下3點(diǎn)作為原創(chuàng)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新方向：(1)理念創(chuàng)新。設(shè)計(jì)理念融入各種可能的新觀念，打破常規(guī)、突破傳統(tǒng)思想理念的禁錮，挖掘設(shè)計(jì)精髓、融匯經(jīng)典、力圖實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)與現(xiàn)代的完美融合。(2)功能創(chuàng)新。設(shè)計(jì)理念注重以人為本，突出功能大于形式，強(qiáng)調(diào)材料的舒適性和可持續(xù)性，重視幾何學(xué)在設(shè)計(jì)中的重要性和必要性。(3)生產(chǎn)工藝創(chuàng)新。信息化的發(fā)展、高科技的進(jìn)步，物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)，在一定程度上催生了新的材料、新的生產(chǎn)技術(shù)、新的生產(chǎn)方式的發(fā)展，使新家具產(chǎn)品設(shè)計(jì)具有時(shí)代感、科技感[5]。

在幾何家具設(shè)計(jì)中，黃金分割比例的應(yīng)用十分重要，由于幾何家具主要采用極簡的設(shè)計(jì)手法進(jìn)行打造，表面裝飾較少，很容易使人感覺乏味，而合適的比例尺度能夠?yàn)闃O簡幾何家具的設(shè)計(jì)賦予靈魂?？奢o助運(yùn)用“圓方圖”與“方圓圖”所包含的方圓作圖手法，延續(xù)中國古代匠人的設(shè)計(jì)方法。將黃金比例結(jié)合人體工程學(xué)相關(guān)參數(shù)運(yùn)用到造型中，打造融合理性美與韻味美、現(xiàn)代感與創(chuàng)新性、舒適性與美觀性于一體的現(xiàn)代中式家具。

三、幾何家具的創(chuàng)意設(shè)計(jì)過程

隨著人類社會的不斷進(jìn)步和人們生活水平的不斷提高，家具作為生活中不可缺少的一部分，豐富了人們的物質(zhì)世界，也滿足了人們的審美需要。從當(dāng)前的家具市場可以看出，家具的造型及功能日益豐富，材料應(yīng)用讓人目不暇接。家具設(shè)計(jì)應(yīng)該從本質(zhì)上來理解創(chuàng)新的定義和思考創(chuàng)新思維。本研究主要對幾何家具造型設(shè)計(jì)、材料與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軟件應(yīng)用設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)制造過程等4個(gè)方面分別論述，其中，筆者以所設(shè)計(jì)的新中式幾何茶椅作為設(shè)計(jì)案例，輔以論證說明。

(一)幾何家具造型設(shè)計(jì)分析

設(shè)計(jì)者通過家具藝術(shù)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)化學(xué)習(xí)與實(shí)踐，以幾何造型為設(shè)計(jì)靈感來源，運(yùn)用黃金分割的設(shè)計(jì)方法來研究造型美學(xué)與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。本案設(shè)計(jì)要結(jié)合人的行為要素中的感覺、觸覺、視覺的關(guān)系，處理好了構(gòu)造與幾何之間的關(guān)系。在滿足“坐”這個(gè)基本的功能外，還滿足造型的美觀性、結(jié)構(gòu)的簡潔性、比例的準(zhǔn)確性、材料的安全性，且設(shè)計(jì)新奇又具有理性美。

采用木材與金屬材質(zhì)為構(gòu)造元素，以幾何造型為設(shè)計(jì)依托，以此來營造一種新奇的簡約設(shè)計(jì)風(fēng)格特征。在一個(gè)簡單的正方形的基礎(chǔ)上搭建的比例精確的和諧作品。它的長、寬、高都相同，是一個(gè)完美的正方形，以方圓作圖方法構(gòu)圖比例1∶1.414的矩形，造型呈雅致的“X”形支撐結(jié)構(gòu)，形成椅子的永恒標(biāo)志。這可以較好地體現(xiàn)家具設(shè)計(jì)的本質(zhì)與價(jià)值，感受設(shè)計(jì)思維的藝術(shù)魅力與生活情趣。

在色彩裝飾中注重色彩情感與線條情感的一致性，以中性色或單色為主，偶爾凸顯一兩個(gè)裝飾亮點(diǎn)。在設(shè)計(jì)落地時(shí)運(yùn)用高效生產(chǎn)的工藝技術(shù)，強(qiáng)調(diào)線面的幾何學(xué)的符號在家具產(chǎn)品中的關(guān)系，以凸顯現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念和機(jī)械化生產(chǎn)的工藝。

(二)幾何家具材料與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

為了傳承大國工匠的匠心精神，凸顯中國傳統(tǒng)木匠高超的工藝水平和東方的審美價(jià)值，以及較好地為家具的數(shù)據(jù)化生產(chǎn)提供有力的生產(chǎn)技術(shù)，為新時(shí)代中國的物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供物美價(jià)廉的家具產(chǎn)品，傳統(tǒng)手工榫卯造型設(shè)計(jì)與自由組合銅件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)外觀造型都強(qiáng)調(diào)幾何的造型美學(xué)和現(xiàn)代的理性思維，也凸顯了輕盈與穩(wěn)固的心理美學(xué)。且既在結(jié)構(gòu)力學(xué)上相互鉗制、互相咬合，也包含了豐富的內(nèi)涵與時(shí)代的審美情趣。材料色彩上運(yùn)用大果紫檀的黃木色和黃銅的金屬亮色，給人謙和溫順的感覺。以下從本案家具使用的材料、結(jié)構(gòu)、制作方式方法等方面進(jìn)行詳細(xì)分析。

1.材料特點(diǎn)。采用大果紫檀，俗稱緬甸花梨，屬于紅木國標(biāo)規(guī)定的花梨木類。木材特征：木性穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)細(xì)密、質(zhì)地堅(jiān)硬、木質(zhì)密度高、不易開裂、不易生蟲、耐腐蝕；材料美學(xué)：新材為紅褐色、木紋清晰、花紋細(xì)膩美觀，有些部位有明顯的虎皮紋；材料特色：散發(fā)出一種悠遠(yuǎn)醇厚，不張揚(yáng)的檀香味[3]。因?yàn)楸景冈煨吞攸c(diǎn)要求材料直徑為20 mm，并需要根據(jù)不同部位做出不同的榫卯，大果紫檀的硬度和強(qiáng)度相對比較好，實(shí)驗(yàn)要求的預(yù)算也相對合適。

2.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。為了適應(yīng)不同的生產(chǎn)方式和人群需求，設(shè)計(jì)了2款不同結(jié)構(gòu)的連接方式，一個(gè)是傳統(tǒng)手工榫卯結(jié)合，一個(gè)是自由組合銅件結(jié)合。

3.傳統(tǒng)手工榫卯結(jié)構(gòu)方式。椅子全部由紅木材料來純手工制作，木材的交接處全部采用傳統(tǒng)的榫卯結(jié)構(gòu)，即有格角榫、粽角榫、燕尾榫、套榫、掛榫。木材的截面設(shè)計(jì)比較精細(xì)，直徑為20 mm,主體框架木頭與木頭之間的交接部分需要在有限的截面上開出不同造型榫眼和榫口，并將其有力地相互咬合在一起，榫卯間的精密要控制在0.3 mm以內(nèi)；同時(shí)，不允許借用金屬釘子，又要確保木材在四季的氣候變化和不同地區(qū)的環(huán)境含水率以及氣候差別的前提下不發(fā)生散落式變形(圖1)。

4.自由組合銅件結(jié)構(gòu)方式。椅子主要由大果紫檀和黃銅構(gòu)件來相結(jié)合制作，4種不同的標(biāo)準(zhǔn)銅件通過翻模注漿的方式成批生產(chǎn)，用車床工藝將木材車成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)20 mm直徑的木條，切成不同的長度，坐面板用框架式木板標(biāo)準(zhǔn)化制作，木材與木材的交接處全部用特制的銅件結(jié)合起來，3個(gè)側(cè)面用細(xì)鋼條拉緊固，結(jié)構(gòu)安裝原理用腳手架安裝原理。這種制作工藝設(shè)計(jì)的目的主要是有利于大批量機(jī)械化生產(chǎn)、自由組裝和方便運(yùn)輸，也有利于物聯(lián)網(wǎng)電商平臺銷售，可提高生產(chǎn)效率和降低成本，以及凸顯產(chǎn)品的設(shè)計(jì)時(shí)尚性和藝術(shù)效果(圖2)。

圖1 傳統(tǒng)手工榫卯結(jié)構(gòu)款三視圖(主視圖、左視圖、俯視圖)Fig. 1 Three views of the traditional handmade mortise and tenon chair(main, left and top views)

圖2 自由組合銅件結(jié)構(gòu)款三視圖(主視圖、左視圖、俯視圖)Fig.2 Three views of the free-assembly brass structure model(main, left and top views)

(三)軟件應(yīng)用設(shè)計(jì)分析

本案造型設(shè)計(jì)特別強(qiáng)調(diào)幾何線面之間三維形態(tài)交接處的結(jié)構(gòu)處理，線與面構(gòu)成具有一定規(guī)則性的立方體構(gòu)造形態(tài)。為了能較好地達(dá)到預(yù)期效果，本案設(shè)計(jì)采用信息化和數(shù)據(jù)化的現(xiàn)代生產(chǎn)方式，應(yīng)用3Dmax軟件模型進(jìn)行制作，整體實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)化、多角度虛擬，將力學(xué)受力方式通過模型方式在軟件中檢驗(yàn)受力的荷載量，再展開多次的虛擬人機(jī)荷載測試。設(shè)置模擬各種年齡和身材及不同受力進(jìn)行動態(tài)虛擬測試，記錄使用反饋，根據(jù)反饋選出最佳造型和最恰當(dāng)結(jié)構(gòu)荷載方式，并繼續(xù)修改模型。從人體工程學(xué)的角度來看，好的家具產(chǎn)品可滿足95%的人體尺度，通過模擬不同人的身高、體重，以確保荷載與使用達(dá)到設(shè)計(jì)要求。從人體行為學(xué)的角度考量，設(shè)計(jì)的家具作品能夠滿足人在使用過程中的行為需要[5]。這通?？赏ㄟ^問卷調(diào)研和大數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)化分析，來確定造型美感基本能符合更多的受眾面。

(四)實(shí)驗(yàn)制造過程

隨著新時(shí)代生產(chǎn)力的提高和新生產(chǎn)方式的進(jìn)步，為了本案設(shè)計(jì)能完全適應(yīng)數(shù)據(jù)化生產(chǎn)、自由組裝、方便運(yùn)輸、便于物聯(lián)網(wǎng)平臺銷售等，以提高生產(chǎn)效率和降低成本，賦予現(xiàn)代設(shè)計(jì)的時(shí)代感和完美的藝術(shù)效果，本案設(shè)計(jì)和制做的主要流程：(1)原材料挑選、開大料。(2)放樣。由設(shè)計(jì)圖紙按比例1∶1放樣模版(木料模版、銅件模版)。(3)木工細(xì)作。由木匠師傅根據(jù)圖紙尺寸和模版出細(xì)料，制作過程：細(xì)料加工—開榫卯結(jié)構(gòu)—開槽口—車床車圓木—零件組裝(榫口膠合)—困夾穩(wěn)固—打磨光潔—上進(jìn)口木蠟光油。(4)銅件加工。軟件將銅件造型進(jìn)行三維化模型制造，制作過程：圖形文件導(dǎo)入數(shù)控機(jī)床—上銅板—精雕刻—打磨光亮表面的污漬—金色電渡工藝。(5)組裝調(diào)整(圖3、圖4)。

圖3 傳統(tǒng)手工榫卯結(jié)構(gòu)款效果圖Fig.3 Traditional handmade mortise and tenon chair display

圖4 自由組合銅件結(jié)構(gòu)款效果圖Fig.4 Free-assembly brass structure model

四、總結(jié)

幾何家具的創(chuàng)作過程較為復(fù)雜且有意義，通過分析中西方設(shè)計(jì)文化理念、設(shè)計(jì)方法，結(jié)合當(dāng)前生活生產(chǎn)方式及科技水平和互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)，探索人與物的關(guān)系、物與技術(shù)的關(guān)系、物在空間的關(guān)系，應(yīng)用軟件模型和實(shí)體模型進(jìn)行綜合性研究設(shè)計(jì)。幾何家具創(chuàng)作設(shè)計(jì)過程強(qiáng)調(diào)造型的美觀性、結(jié)構(gòu)的簡潔性、比例的準(zhǔn)確性、材料的安全性，同時(shí)凸顯新奇的理性美，可較好地體現(xiàn)家具設(shè)計(jì)的本質(zhì)與價(jià)值，讓人感受設(shè)計(jì)思維的藝術(shù)魅力與生活情趣。通過幾何家具設(shè)計(jì)分析與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，為大眾創(chuàng)造出具備時(shí)代美感又能滿足物質(zhì)和精神需求的幾何家具，探索出一套家具創(chuàng)作創(chuàng)新的思維模式及設(shè)計(jì)方法，有助于成就更加多樣的家具創(chuàng)新設(shè)計(jì)。