参数化设计在箱包皮具外观设计中的应用研究论文_刘宇翔

参数化设计在箱包皮具外观设计中的应用研究论文_刘宇翔

广州工商学院

摘要:参数化设计本质是一种新型的设计方法,是运用于Rhino三维软件结合grasshopper等插件平台之上的一种算法语言,是一种使用计算机辅助制图来解决具体造型设计的新型设计方法。参数化设计应用grasshopper逻辑插件及T-spline等异形插件关联各项空间确定量的参数,用参数模型块“电池”逻辑显示出来,最后再结合最新的3D打印技术,将参数化造型箱包皮具成品实现出来,见证箱包皮具设计的新时代。

[关键词] 参数化设计 Rhino 箱包皮具

1 什么是参数化设计

参数化设计的本质是一种新型的设计方法,该方法的核心是把设计的全要素都变成某个函数的变量,通过改变函数,即改变算法,得到不同的方案设计。其根本目的是在于用新的软件工程方法来延伸设计师的设计思维,让设计师用更多选择可能性。参数设计的最终目的即全面参数化,将美学设计形式以一种数学函数算法表达出来,正如康定斯基所说“一切艺术的最后抽象表现是数学”。

2 国内外研究现状

当前,国外的参数化设计主要集中在建筑以及工业产品设计领域,参数化主义作为一种系统化的革命浪潮,席卷全球新兴建筑业以及工业产品领域。在各类异于常态的造型设计中,参数化设计逐渐成为一种标杆的常态设计思维方法,越来越多的出现在公共建筑,以及产品设计当中。最为典型的是即以已故建筑师扎哈哈迪德为代表的建筑师团队以及BIG建筑设计事务所为代表的团委,其作品如香奈儿移动博物馆,哈萨克斯坦图书馆等作品,是具有鲜明的参数化建筑作品的代表,将自然界美的形态以数学逻辑函数进行算法编织。正如设计师所说,美是设计师穷极一生所追求的,其设计技法与造型巧夺天工,作为设计的一件设计作品,除了体现出设计师对于设计技法和造型材料精通的掌握,更是对造型美孜孜不倦的追求,为了不经设计的美感而不懈努力。

我国在2008年举办奥运会后,一批新颖的建筑设计作品开始出现在人们的印象当中,在视觉冲击力上造成强大的冲击,颠覆了人们遗忘对出常规化造型设计的概念的认识,如瑞士设计师赫尔佐格与德梅隆工作室及中方设计师李兴刚设计的鸟巢,中澳联合设计的水立方等作品,在设计造型是遵循“泰森多边形”的参数作为基本思路。另一方面国内的许多设计院校及设计团体单位开始掀起了参数化设计的浪潮。如同济大学的设计研究院,华南理工大学的设计团队等。参数化设计思想在得到广泛传播的同时,激起了设计界分支其它设计师的关注,并引发了深层次的思考。

3 研究的目的与意义

本文的主旨目的是将参数化设计思维引进到箱包皮具造型设计当中来,另外也可以以此设计方法为借鉴,拓展到其它设计领域当中去,并结合前沿3D打印新技术作为实现的技术手段与之伴随存在,并分析其更加宽泛的使用前景。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆参数化设计手法当前主要还是集中应用在建筑造型设计以及产品造型设计领域,被一些前沿的设计师用于探索建筑物以及产品的复杂扭曲表皮形态和非集合形结构设计,以及富有参数变化的空间造型。而如何从中得出并建立起参数化设计的学科思维体系并应用到箱包皮具设计当中来,以创新理论引导创新实践,将箱包皮具设计之道路走出异于传统的新形式,也是对设计创新实践有着重要指导意义。

4 参数化箱包皮具外观设计的方法

参数化设计本身只是一种设计方法而已,应用此设计方法,它能提高设计师们的工作效率,提高解决复杂设计模型问题的可能性,以及分析其设计的可实现性,它是在当下每个还在思考异于传统设计的设计师都应该欣赏的一种设计思维方式。

(1)Voronoi设计法,是由一组连接两邻点直线的垂直平分线组成的连续多边形。通常我们又称之为“泰森多边形”。在Rhino三维设计软件平台中,运用插件grasshopper的“Voronoi电池”工具在限定的平面线框内生成的随机因子点,而关于这个随机因子点的多少和疏密以及分布的方法的具体方式则由该“Voronoi”电池工具内部的算法自身生成,在限定的线框内算出泰森多边形图形,切割的图形快当中的点则与每条邻近边垂直,这就是泰森多边形的基本线框图形。

(2)褶子设计思想,是德勒兹受到巴洛克风格造型的启示,在莱布尼兹的单子理论基础上,提出来的哲学概念。在褶子的世界里,时间与空间伴随着物质的折叠、展开以及再折叠而生成,是在从内向外和从外向内的双向折叠中形成的,从本质上来说,即物体没有内外之分,消解了原本空间的内外、时空、人工与自然之间的界限。

(3)游牧设计思想,又可称为“平滑空间”,是对褶子思想的进一步延伸和发展。传统的空间往往是封闭空间,具有明显的边界,而游牧空间是无边界、非线性的。

5 参数化箱包皮具外观设计的主要应用平台及其特点

目前国内最常用也最适用于箱包造型设计的参数化软件平台,无疑是犀牛+草蜢插件(Rhino+Grasshopper)组成的参数化设计平台。其优势特点如下:可以简单直观的生成各种复杂的形态和表皮,可以随时修改或添加任意环节的参数,并整体动态实时更新,可以将及其复杂的形态扁平化自动展平,导出CAD图纸,可以直接输出模型到3D打印设备进行打印。

6 参数化箱包皮具外观设计与3D打印技术的结合

3D打印技术,学术上又称“添加制造”技术,也成增亮制造。是一种与传统的材料加工方式截然相反、基于三维CAD模型数据,通过增加材料逐层制造的方式。参数化箱包皮具外观设计在设计的程序中为方案设计阶段,参数变量的任意输入以及输出,将反映在设计图像上修改之方案的更新和替代,其运用参数化软件建立具有特殊拓扑数学关系的模型,探讨在复杂扭曲的立面寻找灵感形态以及特殊的表皮肌理。例如2016年中国国际真皮标志杯的特等奖女包,即是参数化设计的箱包皮具外观并应用3D打印技术将其实现。这类箱包造型既可以是曲面的、异形的、或者说是非线性的,实现该类箱包皮具外观造型的途径必然是通过3D打印技术。

参考文献:

[1] 李雪梅. 现代箱包设计 [M]. 西南师范大学出版社 2009. 6

[2] 王立新. 箱包设计与制作工艺 [M]. 中国轻工业出版社 2014. 1

[3] 卞京. 产品造型设计的参数化探讨 [M]. 中国美术学院 2013. 5

[4] 袁承志. 论参数化建筑空间造型设计艺术 [M]. 北京交通大学建筑与艺术系 2011. 8

[5] 黄少刚 吴继斌. Rhino 3D工业级造型与设计 [M]. 清华大学出版社 2013.8

论文作者:刘宇翔

论文发表刊物:《文化研究》2016年12月

论文发表时间:2017/4/25

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