以方圓圖為例的形式法則研究與設(shè)計應(yīng)用

[摘 要]通過分析中國傳統(tǒng)器物與古代建筑的形式法則，旨在探討貫穿其中的“方圓圖”之形成原因及經(jīng)典化過程。盡管方圓圖進(jìn)入了多門學(xué)科的視野，但研究成果集中于古代都市規(guī)劃與建筑史領(lǐng)域。將方圓圖視作一種貫穿多個領(lǐng)域的普遍形式法則，并通過對視覺造型的個案研究，揭示其理論在古代中國的應(yīng)用與觀念建構(gòu)，進(jìn)而探討設(shè)計造物如何通過符號意象向使用者傳達(dá)價值，同時為現(xiàn)代設(shè)計語境下的造物活動提供新的視角和思路。

[關(guān) 鍵 詞]方圓圖；形式法則；現(xiàn)代設(shè)計；符號

[中圖分類號]J0-05 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-7556（2024）30-0009-05

文獻(xiàn)著錄格式：邢瀟文.以方圓圖為例的形式法則研究與設(shè)計應(yīng)用[J].天工，2024（30）：9-13.

什么是中國古代的形式法則？中國古代形式法則的核心元素是什么？方圓圖這種傳統(tǒng)設(shè)計中的經(jīng)典視覺表達(dá)便堪稱其縮影：它扎根于千年文化，體現(xiàn)在藝術(shù)、建筑、制圖、傳統(tǒng)造物等多個方面，是一種富有深刻寓意的圖案。筆者利用傳世文獻(xiàn)與出土文物相結(jié)合的二重證據(jù)法、設(shè)計幾何學(xué)的形式分析法，發(fā)掘方圓圖在歷史中的具體應(yīng)用，并為其在現(xiàn)代設(shè)計中的轉(zhuǎn)化提供參考。

“現(xiàn)代化”與科學(xué)主義進(jìn)程自16世紀(jì)開始由歐洲逐步擴(kuò)散，中國傳統(tǒng)的方圓觀念也在當(dāng)時與歐洲文化產(chǎn)生了首次碰撞；而隨著工業(yè)革命的到來和全球化進(jìn)程的不斷深入，傳統(tǒng)文化賴以生存的土壤被迫改變，古代造物觀中占據(jù)核心地位的方圓圖，也在現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計的沖擊下失去了它的原始語境及載體。如何讓方圓圖在現(xiàn)代社會中重?zé)ㄉ鷻C(jī)，實現(xiàn)傳統(tǒng)語言的當(dāng)代轉(zhuǎn)換，并激活當(dāng)代中國的設(shè)計創(chuàng)作，將是筆者通過切身設(shè)計實踐嘗試回答的問題。

一、方圓圖及方圓思想的發(fā)展脈絡(luò)

（一）歷史淵源：河圖洛書

本文中的“方圓圖”指圓形與方形兩相嵌套的圖像模式。這種方圓并舉的概念，最早可追溯至中華文化的源頭之一——河洛文化，即從新石器時代開始延續(xù)至今的河洛地區(qū)文明發(fā)展的總和，其中具有傳奇性色彩的“河圖洛書”，便是孕育方圓圖及相關(guān)思想的母體。盡管河圖洛書的確切形象尚缺乏考古學(xué)證據(jù)的支持，但根據(jù)《尚書》《易傳》等文獻(xiàn)的記載，加之兩漢讖緯之學(xué)、宋代陳摶（871—989）和朱熹（1130—1200）層層地建構(gòu)與再造，便形成了經(jīng)典化的河圖洛書形象：呈現(xiàn)為數(shù)量各異、相互關(guān)聯(lián)的黑點與白點集合。這是中國古代數(shù)學(xué)思維的產(chǎn)物，但也在一定程度上推動了結(jié)構(gòu)化、數(shù)理化的思想的發(fā)展。

方圓圖在《周髀算經(jīng)》中的另一個重要意義，即為“蓋天說”提供了形式參照模型。所謂“蓋天說”，即半球形的天穹覆于方形大地之上，奠定了中國古代延續(xù)數(shù)千年的“天圓地方”宇宙論基礎(chǔ)。隨后，方圓圖也因其與數(shù)理和宇宙的關(guān)系而成了一種普遍化模式，由宏觀宇宙（天文、輿地）推廣、化用到微觀宇宙（都市、建筑、身體）之中?！吨荀滤憬?jīng)》不僅最早載錄、闡釋了方圓圖，更從思想與象征層面為后世實踐中的方圓圖應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

（二）方圓圖在《營造法式》中的具體表現(xiàn)

在經(jīng)驗領(lǐng)域，最著名的方圓圖乃是北宋將作監(jiān)李誡主持修撰的《營造法式》中的第一幅“圖樣”—“圓方方圓圖”（見圖4）。由一幅圓內(nèi)接正方形的“圓方圖”與一幅正方形內(nèi)切圓的“方圓圖”合稱“圓方方圓圖”。①

《營造法式》中“看詳”的第一條內(nèi)容為“方圓平直”，其不僅是建筑實踐的首要法則，更是以方圓圖為參照的核驗標(biāo)準(zhǔn)。這一條分別引用了《周官·考工記》《墨子·法儀》《周髀算經(jīng)》《韓非子·奸劫弒臣》中的四段話進(jìn)行解釋。其中，《周官·考工記》一書記錄了周代各工種的工藝規(guī)范和制造流程，引文為：“圓者中規(guī)，方者中矩，立者中垂，衡者中水?！贝砹艘苑綀A規(guī)矩為核心的衡量標(biāo)尺。關(guān)注社會現(xiàn)況及君臣之道的《墨子》和《韓非子》，則在前者的基礎(chǔ)上進(jìn)一步闡明了以方圓為“法”的思想。《周髀算經(jīng)》則進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了從數(shù)理到二維幾何、直線幾何、曲線幾何層層相生、轉(zhuǎn)化的道理，暗示出以基礎(chǔ)的方圓形式建構(gòu)復(fù)雜體系的思想。②它們從不同角度層層遞進(jìn)，闡明了以“方圓平直”作為標(biāo)準(zhǔn)的行為規(guī)范、專業(yè)規(guī)范、尺度規(guī)范以及思維模式，而這一模式也貫穿于后世的建筑實踐之中。

（三）中國方圓圖與歐洲制圖學(xué)的邂逅

盡管中國的方圓圖在歷史發(fā)展中產(chǎn)生了數(shù)理化傾向，但在理論和應(yīng)用層面都未能發(fā)展出如歐氏幾何（Euclidean geometry）般精密的量化體系，這與北宋中晚期興起、在后世占據(jù)主導(dǎo)話語權(quán)的文人思想息息相關(guān)，其中的一套重要思想即推崇觀念上的抽象和意蘊(yùn)，貶抑視覺上的精確和寫實，即所謂“重道輕器”。比如在明清時期興起的象數(shù)和易理這兩大易學(xué)流派，強(qiáng)調(diào)術(shù)數(shù)與實用主義的象數(shù)派多遭貶低，而相對抽象的易理派則更受推崇。在應(yīng)用領(lǐng)域，實用數(shù)學(xué)、幾何也多被視為匠吏之事，為文人所不屑。因此，同一時期數(shù)學(xué)化、幾何化、精密化的歐洲繪畫與制圖學(xué)，便多被中國文人視為“匠氣”而難以認(rèn)同，科學(xué)制圖則更難產(chǎn)生。在此背景下，方圓圖的發(fā)展在北宋《營造法式》后便趨于停滯。

不過，在晚明文人章潢（1527—1608）編纂的大型類書《圖書編》中，方圓圖赫然出現(xiàn)在“地理卷”的卷首，冠名為“天圓地方圖”以表示宏觀宇宙結(jié)構(gòu)，顯示出《周髀算經(jīng)》中“蓋天說”的淵源。不過，這種高度抽象圖式（尤其是以方形為代表的“地”）卻難以契合經(jīng)驗世界中高度復(fù)雜的地形。

盡管將方圓圖的抽象結(jié)構(gòu)套用至經(jīng)驗世界的做法似乎難以令人信服，但當(dāng)利瑪竇（Matteo Ricci，1552—1610）在明清之際引入精確的、數(shù)理化的新型天文、地理模式時，也面臨著巨大的文化阻力，原因之一便是如何讓深信“天圓地方”的中國人接受所謂的“地圓說”和“地球”的概念。為了解決此問題，利瑪竇的中文世界地圖并未采用當(dāng)時歐洲流行的墨卡托投影法（投影邊緣呈方形），而是采用奧特里烏斯的橢圓投影法（投影邊緣呈圓形），并在左上角、左下角分別繪制了“北半球”和“南半球”。即便他已經(jīng)把地球投影到了一個二維平面上，但其仍通過圖形向中國人強(qiáng)調(diào)三維的“地球”而非扁平的“地方”。這是天圓地方的觀念在西方大航海時代和中國相遇之后所產(chǎn)生的一次強(qiáng)烈的碰撞。盡管地圓說引起了少部分中國文人的興趣，但其始終未能取代根深蒂固的“天圓地方”觀念而成為主流。

自此之后，中國社會愈發(fā)主動走上現(xiàn)代化、科學(xué)化的道路，利瑪竇帶來的地理模式開始成為主流與常識，而以方圓圖為代表的傳統(tǒng)宇宙觀則淡出了歷史的舞臺。但不可否認(rèn)的是，這套以方圓圖為載體的思想在中國古代的微觀造物、建筑領(lǐng)域仍產(chǎn)生了巨大影響，而如何解碼這一獨特的造型語言，并使其完成現(xiàn)代轉(zhuǎn)化，則是擺在當(dāng)代設(shè)計實踐者、研究者面前的重要課題。

二、中國傳統(tǒng)造物中的“方圓”應(yīng)用及圖形分析

（一）中國傳統(tǒng)“方圓”造型的紋飾應(yīng)用

（二）中國傳統(tǒng)“方圓”造型的結(jié)構(gòu)應(yīng)用

1.中國傳統(tǒng)“方圓”造型在建筑中的應(yīng)用

如前所述，融合了古老深刻哲學(xué)思想和美學(xué)原則的方圓圖，被廣泛應(yīng)用于中國傳統(tǒng)建筑的規(guī)劃、布局、裝飾等多個方面，成為一種具有普遍性和可持續(xù)性的設(shè)計原則。在注重模塊化思想的中國傳統(tǒng)建筑設(shè)計和營造中，工匠利用“規(guī)矩方圓”這一傳統(tǒng)設(shè)計方法，將整個建筑劃分為一個個模塊，從而使得建筑能夠更加精準(zhǔn)地進(jìn)行規(guī)劃和建造。

基于前面方圓圖的歷史與理論基礎(chǔ)，加之筆者對多處古代建筑的實地考察，下文將以園林這一較具代表性、較注重幾何規(guī)劃的中國古代建筑為例進(jìn)行剖析，以揭示方圓圖的具體運(yùn)用及運(yùn)作機(jī)制。

2.中國傳統(tǒng)“方圓”造型在器型設(shè)計中的應(yīng)用

與傳統(tǒng)器物上的平面紋飾相比，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的器物在維度上更加豐富、立體。因此，可結(jié)合空間的概念，將方圓圖在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用方法運(yùn)用于立體器物的結(jié)構(gòu)分析。

盡管不同時期的建筑與器物都有具備同構(gòu)關(guān)系的主題、元素、結(jié)構(gòu)、尺度和材料，但并非一成不變。僅就尺度來說，尺的標(biāo)準(zhǔn)也是在歷史過程中逐漸變化的。尺法是傳統(tǒng)營造研究最核心的內(nèi)容之一，而基準(zhǔn)尺長是研究營造尺法的先決條件。本文所研究的器物基本能與方圓圖的結(jié)構(gòu)圖相對應(yīng)，但存在些許偏差的原因可能與尺的變化和材料有關(guān)，像玉制、銅制的器物結(jié)構(gòu)上更貼近方圓圖的比例，工藝與結(jié)構(gòu)復(fù)雜的陶制器物的比例與方圓圖對比會有些出入，筆者認(rèn)為，這與陶土燒制前后水分的收縮有關(guān)。此外，民用器物幾乎不符合特定的尺度，符合方圓圖比例的器物多為皇家、官府所用，在滿足實用性的同時，又要滿足一定的精神和審美的需求。這些樣本都能較為明確地體現(xiàn)出方圓圖在中國傳統(tǒng)造物中的實際應(yīng)用。

三、以方圓圖為法則的設(shè)計應(yīng)用

筆者對于方圓圖在數(shù)學(xué)、幾何、藝術(shù)等中的實際應(yīng)用興趣頗深，也試圖在日常的生活中驗證規(guī)律。除了物自身的存在規(guī)律外，不同的觀看方式也會形成不同的規(guī)則。圖9是筆者用方圓圖對家中方形的物品進(jìn)行分析的圖像，不難看出，其與方圓圖的比例基本符合。但這種觀察方式是在對方圓圖進(jìn)行研究后形成的觀察習(xí)慣，帶著這種“濾鏡”觀看，便不難發(fā)現(xiàn)其相同的特質(zhì)。

在對方圓圖的歷史背景及應(yīng)用分析進(jìn)行研究后，筆者旨在從信息、物質(zhì)、能量三個方面進(jìn)行設(shè)計轉(zhuǎn)化。首先，用圖像承載信息：方圓圖是研究的基本圖像信息，用平面語言創(chuàng)作能更加直觀地表現(xiàn)創(chuàng)作的過程與邏輯。其次，用實體承載物質(zhì)：除方圓圖的圖像信息外，其內(nèi)部蘊(yùn)含的重要比例關(guān)系與模數(shù)網(wǎng)格設(shè)計手法，可借助參數(shù)化生成的邏輯做三維的表達(dá)，去除結(jié)果導(dǎo)向，體現(xiàn)實驗性與探索性。最后，用影像承載能量：“天圓地方”中的具象“形象”和抽象“觀念”可借由動態(tài)影像為媒介進(jìn)行表現(xiàn)，傳達(dá)筆者對于時空（時間、空間）及其內(nèi)涵的想象。

（一）設(shè)計轉(zhuǎn)化方法

在作品的“信息”表達(dá)中，基于對方圓圖圖形、比例、結(jié)構(gòu)的掌握，筆者在基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)上設(shè)定新的規(guī)則，使其形成了區(qū)別于傳統(tǒng)應(yīng)用中使用方圓結(jié)構(gòu)形成的傳統(tǒng)紋樣。例如圖10從左至右便展示出了網(wǎng)格系統(tǒng)的生成模式：首先是方圓內(nèi)接相切的基礎(chǔ)模式（見圖10-a）；在其基礎(chǔ)上延長正方形線條至外框，形成圖10-b；再在此基礎(chǔ)上去掉內(nèi)接圓（見圖10-c），并在每個可作為基礎(chǔ)單位的矩形框中做對角線，便形成了基礎(chǔ)網(wǎng)格框架（見圖10-d）。最終在基礎(chǔ)網(wǎng)格上對線條、形狀重新進(jìn)行組合，便可得到圖11的豐富視覺效果。

在作品的“能量”表達(dá)中，筆者依據(jù)上述結(jié)構(gòu)框架，令方圓圖產(chǎn)生動態(tài)變化，同時結(jié)合NASA（美國航空航天局）所收錄的宇宙聲音，傳達(dá)一種抽象的思維模式，并通過鏡面反射的展示方式表現(xiàn)方圓圖在多維空間中的變化（見圖15）。

（二）作品呈現(xiàn)空間

作品借助由方圓圖構(gòu)成的半圍合空間進(jìn)行整體的展示，空間結(jié)構(gòu)以傳統(tǒng)木構(gòu)建筑的榫卯方式搭接而成，以保持展陳空間與作品概念及形式的統(tǒng)一。在作品的“信息”層面，筆者使用透射式儀進(jìn)行展示，其中增加了觀眾自主使用與觀看的環(huán)節(jié)，觀眾可將想要查看的“信息”放置在投影儀上進(jìn)行觀看，觀看的尺幅比紙媒更大，每個人選擇觀看“信息”的同時也是對“信息”的再一次整合，甚至可以疊加“信息”，呈現(xiàn)新的內(nèi)容（見圖16）。

實物與影像共同構(gòu)建了內(nèi)部的空間并承載“物質(zhì)”與“能量”的部分，將方圓圖的平面構(gòu)成由局部向整體延展，構(gòu)建出更大的網(wǎng)格系統(tǒng)來承載作品，所構(gòu)建的系統(tǒng)具有不斷延伸的特性，在此基礎(chǔ)上可以不斷地進(jìn)行新的嘗試，探索方圓圖在空間中更多的可能性。

四、結(jié)束語

方和圓蘊(yùn)含著天地之形、陰陽之?dāng)?shù)，是最基礎(chǔ)的圖形之一，也是中國從古至今常常被提及的一種思想模式。

此課題的研究從方圓圖這個看似簡單的圖式出發(fā)，追根溯源，論述了其歷史背景、發(fā)展脈絡(luò)，最終將視角落在其早期出現(xiàn)的具有實用價值的數(shù)學(xué)方向和形制方向，用實例證明圓方方圓圖式是中國古代重要的形式法則，其核心元素不是對圓形和方形的簡單應(yīng)用，而是其中體現(xiàn)的規(guī)律、比例關(guān)系與形而上的表達(dá)。

隨著歷史的演進(jìn)，中國傳統(tǒng)的幾何設(shè)計原則在現(xiàn)代設(shè)計中不再占主導(dǎo)地位，本文的探索是希望能使其在現(xiàn)代的語境中繼續(xù)發(fā)揮作用，讓觀者了解其造物的邏輯并進(jìn)行延伸思考，發(fā)現(xiàn)生活中不同事物之間的聯(lián)系，建立自己觀察事物、建造事物的方法，透過現(xiàn)象看到本質(zhì)，方能物物而不物于物。

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（編輯：王旭平）

注 釋：① 本文題目與內(nèi)容中所使用的“方圓圖”即“圓方方圓圖”的簡稱。除特殊說明外，后文中的“方圓圖”均指“圓方方圓圖”。

② 《周髀算經(jīng)》原文為：“數(shù)之法出于圓方。圓出于方，方出于矩，矩出于九九八十一。萬物周事，而圓方用焉；大匠造制，而規(guī)矩設(shè)焉?；驓Х蕉鵀閳A，或破圓而為方；方中為圓者謂之圓方，圓中為方者謂之方圓也?！?/p>