玩具產(chǎn)品造型參數(shù)化設(shè)計(jì)應(yīng)用分析
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摘要：優(yōu)化玩具產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)流程、為玩具造型設(shè)計(jì)提供新思路。以參數(shù)化設(shè)計(jì)為研究對(duì)象，分析參數(shù)化設(shè)計(jì)自身優(yōu)勢(shì)，總結(jié)其在產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)應(yīng)用中獨(dú)特的建模思維方式，設(shè)計(jì)流程及優(yōu)勢(shì)，遵循玩具造型設(shè)計(jì)原則方法，發(fā)掘其與玩具造型設(shè)計(jì)的契合點(diǎn)，創(chuàng)新玩具產(chǎn)品造型。獲取自然隨機(jī)的參數(shù)化玩具造型。參數(shù)化設(shè)計(jì)方法為玩具產(chǎn)品造型提供無(wú)限可能性，打破慣性思維，給設(shè)計(jì)師創(chuàng)作提供新思路和想象空間。
關(guān)鍵詞：參數(shù)化；參數(shù)化設(shè)計(jì)；造型；產(chǎn)品造型；玩具設(shè)計(jì)
引言
從世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生開(kāi)始，數(shù)字化信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)就日益凸顯，深入到各行各業(yè)，在建筑領(lǐng)域參數(shù)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用取得了實(shí)質(zhì)性的突破，較為理性科學(xué)的數(shù)理邏輯編程讓流暢有機(jī)的復(fù)雜建筑造型得以展現(xiàn)在世人面前，在工業(yè)設(shè)計(jì)方面的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用極大豐富了產(chǎn)品多樣性，物質(zhì)需求的富足使社會(huì)背景下人們熱衷于更高層次的需求——精神追求。因此對(duì)產(chǎn)品的需求標(biāo)準(zhǔn)也更趨于完美，玩具作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一大門類，逐漸以傳統(tǒng)滿足兒童娛樂(lè)的單一屬性向復(fù)合型社會(huì)屬性的角色過(guò)渡來(lái)融入社會(huì)，以滿足多元化社會(huì)需求。研究數(shù)據(jù)顯示，玩具產(chǎn)品造型所營(yíng)造的視覺(jué)空間在很大程度上決定了消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品第一印象的屬性定義及購(gòu)買欲。玩具造型設(shè)計(jì)在玩具產(chǎn)品同質(zhì)化的今天顯得十分重要，而參數(shù)化設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)數(shù)理邏輯所衍生出的隨機(jī)自然形態(tài)必然為玩具造型設(shè)計(jì)注入新鮮血液。因此，造型新奇且體驗(yàn)良好的玩具造型尤為重要。參數(shù)化設(shè)計(jì)在建筑界的成功案例令參數(shù)化設(shè)計(jì)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)被釋放出來(lái)并引起設(shè)計(jì)師們的高度關(guān)注，參數(shù)化設(shè)計(jì)將成為未來(lái)產(chǎn)品的一大趨勢(shì)，為產(chǎn)品形態(tài)注入更多理性的科學(xué)因子，將感性與理性、藝術(shù)與技術(shù)巧妙結(jié)合，解放設(shè)計(jì)師的思維束縛，為產(chǎn)品形態(tài)提供了更多可能性。
一、參數(shù)化設(shè)計(jì)概述
“參數(shù)化”顧名思義就是運(yùn)用數(shù)字符號(hào)，以非線性科學(xué)為理論基礎(chǔ)，通過(guò)計(jì)算機(jī)邏輯運(yùn)算編程在關(guān)鍵數(shù)字符號(hào)間建立起相應(yīng)的參數(shù)關(guān)系，進(jìn)而形成參變量，由參變量的變動(dòng)引起其他參數(shù)的聯(lián)動(dòng)變化生成一系列參數(shù)化造型，作為設(shè)計(jì)備選方案以滿足不同設(shè)計(jì)需求。參數(shù)化設(shè)計(jì)（ParametricDesign）最多運(yùn)用在建筑領(lǐng)域，但其概念的緣起要早于建筑。作為一種計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)手段在20世紀(jì)80年代占據(jù)主導(dǎo)地位。從字面意思來(lái)看，其所傳達(dá)的是一種數(shù)學(xué)上的運(yùn)算形式，即運(yùn)用數(shù)學(xué)符號(hào)的編碼、變換、運(yùn)算、試錯(cuò)、檢驗(yàn)，進(jìn)而得到較為合理的數(shù)字化模型的動(dòng)態(tài)運(yùn)算過(guò)程。參數(shù)化設(shè)計(jì)是一種顛覆傳統(tǒng)的全新設(shè)計(jì)方式，可以理解為是一種基于程序算法的方式而進(jìn)行自組織的一種過(guò)程，該過(guò)程是復(fù)雜、抽象、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定、無(wú)唯一解的[1]。形象地說(shuō)，就是在一端輸入條件，另一端輸出形象，隨著輸入條件的改變，邏輯程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)則相應(yīng)發(fā)生聯(lián)動(dòng)變化，進(jìn)而影響直觀的圖像變化，獲得參數(shù)模型[2]。因此，參數(shù)化設(shè)計(jì)之于傳統(tǒng)造型設(shè)計(jì)更為嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)、合理、人性化，它將傳統(tǒng)不可逆的設(shè)計(jì)過(guò)程變成一種隨時(shí)修改的動(dòng)態(tài)可持續(xù)設(shè)計(jì)過(guò)程，符合當(dāng)下產(chǎn)品設(shè)計(jì)趨勢(shì)。簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)步驟，優(yōu)化設(shè)計(jì)流程，減少設(shè)計(jì)師在造型設(shè)計(jì)過(guò)程中因過(guò)度依靠經(jīng)驗(yàn)而反復(fù)修改模型參數(shù)的兩難現(xiàn)象，減少無(wú)用功，讓設(shè)計(jì)師們更多地致力于設(shè)計(jì)本身，回歸數(shù)據(jù)，以參數(shù)的方式實(shí)現(xiàn)多元化的造型結(jié)果，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。
二、參數(shù)化設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)
Grasshopper作為時(shí)下熱度最高的參數(shù)化建模輔助技術(shù)，被應(yīng)用的范圍越來(lái)越廣（建筑、汽車、工業(yè)產(chǎn)品、服飾、珠寶、家具、景觀、燈具等），與人們的生活越來(lái)越密切，它并不是一個(gè)獨(dú)立的個(gè)體而是作為一個(gè)插件（Grasshopper）依附于Rhino三維建模軟件的程序內(nèi)，形成“Rhino+Grasshopper”模式?？陀^上，Grasshopper工具本身相比Rhino具有靈活的設(shè)計(jì)方式及簡(jiǎn)易的參數(shù)算法編程為設(shè)計(jì)生型提供更多選擇、減少設(shè)計(jì)周期、節(jié)約成本、方便修改、電池塊永久存儲(chǔ)等明顯優(yōu)勢(shì)；主觀上就設(shè)計(jì)師而言不管是參數(shù)化設(shè)計(jì)這一技術(shù)本身還是參數(shù)化設(shè)計(jì)思維方法，都能有效改善設(shè)計(jì)師對(duì)產(chǎn)品造型問(wèn)題的思考方式，打破思維慣性，解放思想束縛，提供更開(kāi)闊的創(chuàng)作空間。
（一）更高效的設(shè)計(jì)方法參數(shù)化設(shè)計(jì)的方法、思路有別于一般的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法，這也是參數(shù)化設(shè)計(jì)本身的魅力所在。簡(jiǎn)言之，就是將所有設(shè)計(jì)因素用參數(shù)的方式表現(xiàn)并根據(jù)需要建立各參數(shù)間的多重對(duì)應(yīng)關(guān)系，在動(dòng)態(tài)效果中修改對(duì)應(yīng)參數(shù)使之呈現(xiàn)理想的造型效果。在這一過(guò)程中，一切都由計(jì)算機(jī)參數(shù)控制，參數(shù)是隨機(jī)可變的，這也就意味著設(shè)計(jì)師也不確定最終輸出的產(chǎn)品形態(tài)，就像是“世界上沒(méi)有兩片完全相同的樹(shù)葉”一樣，模擬自然界有機(jī)形態(tài)、紋理，在參數(shù)化的世界里可以賦予產(chǎn)品這一特性。以產(chǎn)品設(shè)計(jì)為例，其基本方法可以分為以下內(nèi)容：（1）通過(guò)前期的調(diào)查與研究將設(shè)計(jì)要求數(shù)據(jù)化，形成參變量；（2）設(shè)計(jì)參數(shù)關(guān)系的基本參數(shù)模型和算法；（3）軟件中基本模型的建立；（4）軟件中豐富模型的基本內(nèi)容；（5）設(shè)計(jì)參數(shù)化的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和解決在構(gòu)造邏輯中的材料與工藝問(wèn)題[3]。如今，個(gè)性化需求的消費(fèi)訴求日益增多，每個(gè)人都想擁有與眾不同的產(chǎn)品和標(biāo)簽，與之相對(duì)同質(zhì)化產(chǎn)品充斥著市場(chǎng)，對(duì)設(shè)計(jì)師的造型能力提出了更高的要求，自然的形態(tài)是可貴的，它有著獨(dú)一無(wú)二的自然屬性，在參數(shù)化的世界里流暢自然的有機(jī)曲面可以清晰呈現(xiàn)，參數(shù)化設(shè)計(jì)的引入將為產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)創(chuàng)造更多可能性。
（二）更客觀的設(shè)計(jì)過(guò)程：從理論上來(lái)講，“數(shù)據(jù)”是參數(shù)化設(shè)計(jì)的本質(zhì)，一切設(shè)計(jì)活動(dòng)都圍繞數(shù)據(jù)展開(kāi)，是設(shè)計(jì)師借助計(jì)算機(jī)以主觀設(shè)計(jì)目的展開(kāi)的客觀設(shè)計(jì)過(guò)程，設(shè)計(jì)師需要對(duì)影響造型的關(guān)鍵因素做出大致的方向把握。因此，參數(shù)化設(shè)計(jì)是一種較為理性、科學(xué)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)手段，其設(shè)計(jì)過(guò)程就是建立特定關(guān)系，依托這種關(guān)系通過(guò)元素中某些數(shù)據(jù)中的變化帶來(lái)結(jié)果的變化[4]。相比較傳統(tǒng)靜態(tài)的設(shè)計(jì)過(guò)程參數(shù)化設(shè)計(jì)是一直處于動(dòng)態(tài)變化的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，在這一過(guò)程中隨著參變量的修改，因變量數(shù)據(jù)也會(huì)發(fā)生改變，而這一系列變化將客觀地反映在三維動(dòng)態(tài)模型上，會(huì)產(chǎn)生“牽一發(fā)而動(dòng)全身”造型效果。換句話來(lái)講，如果參變量一直變動(dòng)，這一過(guò)程將會(huì)產(chǎn)生無(wú)數(shù)個(gè)相似但又存在細(xì)微差別的造型效果，直到設(shè)計(jì)師找到認(rèn)為相對(duì)滿意、合理的造型效果。因此，設(shè)計(jì)結(jié)果只不過(guò)是處在設(shè)計(jì)過(guò)程中某個(gè)階段的合理化節(jié)點(diǎn)，是產(chǎn)品生命周期的前期雛形。設(shè)計(jì)師無(wú)需刻意在腦海中構(gòu)思最終形態(tài)，而是在計(jì)算機(jī)生成的大量方案中選擇形態(tài)，設(shè)計(jì)的形態(tài)處理工作也由“構(gòu)形”轉(zhuǎn)變?yōu)椤罢倚巍盵5]。
（三）多元化的設(shè)計(jì)結(jié)果：參數(shù)化設(shè)計(jì)的介入對(duì)于解決設(shè)計(jì)師“腦中無(wú)形”的問(wèn)題無(wú)疑是雪中送炭，對(duì)于解決產(chǎn)品造型生產(chǎn)同質(zhì)化市場(chǎng)現(xiàn)象與消費(fèi)者日益高漲的個(gè)性化消費(fèi)需求間的矛盾起到潤(rùn)滑劑的作用。具體來(lái)看，以往傳統(tǒng)造型設(shè)計(jì)方式大多以“結(jié)果”倒推找形的過(guò)程，都是根據(jù)前端大量競(jìng)品分析和設(shè)計(jì)目標(biāo)的確立來(lái)規(guī)劃既定的草圖形態(tài)，經(jīng)過(guò)在設(shè)計(jì)師大腦的接收和內(nèi)化形成理想化的預(yù)期結(jié)果，然后在三維建模軟件中根據(jù)大腦中的主觀映像通過(guò)一系列工具命令的轉(zhuǎn)換疊加進(jìn)行展現(xiàn)，個(gè)人主觀色彩較嚴(yán)重，且對(duì)于某些復(fù)雜、流暢的造型以及精細(xì)表皮的生成存在短板，模型生成不可逆，輸出的結(jié)果多具有唯一性，數(shù)據(jù)的輸入完全依靠設(shè)計(jì)師的主觀經(jīng)驗(yàn)和視覺(jué)考量，如果要得到更多的選擇方案，后期修改工作量極大。參數(shù)化設(shè)計(jì)的可變“參數(shù)”控制，“牽一發(fā)而動(dòng)全身”的動(dòng)態(tài)效果為產(chǎn)品造型增添了無(wú)限可能性，設(shè)計(jì)師只需要在修改影響造型的關(guān)鍵參數(shù)所得到的結(jié)果中“找形”，便可在較短的時(shí)間內(nèi)得出豐富的造型結(jié)果，產(chǎn)出設(shè)計(jì)方案，提高設(shè)計(jì)效率，減少設(shè)計(jì)浪費(fèi)降低企業(yè)成本。
三、傳統(tǒng)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)與參數(shù)化產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)
“造型”是一個(gè)比較寬泛的概念，產(chǎn)品造型是設(shè)計(jì)師將設(shè)計(jì)思維目標(biāo)通過(guò)一定媒介轉(zhuǎn)化為可視化形象的結(jié)果，是產(chǎn)品構(gòu)成要素綜合展示的載體。產(chǎn)品造型是產(chǎn)品風(fēng)格的體現(xiàn)，在一定程度上映射出使用者的個(gè)性特征，從這個(gè)意義上講產(chǎn)品造型的變化也是人們高級(jí)需求的表達(dá)。所以，產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)不是孤立的產(chǎn)品外觀表現(xiàn)，作為與消費(fèi)者接觸的第一印象，造型和色彩要保持一致，但不能局限于產(chǎn)品本身的視覺(jué)形態(tài)表達(dá)，更多的是以功能和技術(shù)等相關(guān)要素的綜合性概念傳遞，主要包括產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部形態(tài)、材質(zhì)、表皮肌理、色彩、人機(jī)尺寸、安全性等限制性因素。產(chǎn)品造型所營(yíng)造的視覺(jué)空間也會(huì)給人以心理暗示，如設(shè)計(jì)語(yǔ)意的獲取、產(chǎn)品動(dòng)態(tài)趨勢(shì)、產(chǎn)品風(fēng)格、色彩情感、材質(zhì)肌理屬性等。運(yùn)用傳統(tǒng)建模造型方式對(duì)于在較短時(shí)間內(nèi)綜合考慮各項(xiàng)因素并完成多個(gè)設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)，綜合造型能力表現(xiàn)無(wú)疑是極大的考驗(yàn)，借助參數(shù)化設(shè)計(jì)的造型過(guò)程能有效緩解設(shè)計(jì)師在產(chǎn)品造型時(shí)間和質(zhì)量上的同時(shí)兼顧的兩難境地，為產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)提供了新的設(shè)計(jì)思路。
（一）傳統(tǒng)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)過(guò)程：就造型來(lái)講，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程主要受設(shè)計(jì)師的個(gè)人主觀影響較多，長(zhǎng)期思維慣性容易造成創(chuàng)新能力的不足。具體過(guò)程表現(xiàn)為：（1）設(shè)計(jì)師經(jīng)過(guò)前期的產(chǎn)品調(diào)研和頭腦風(fēng)暴；（2）將腦海中的形態(tài)方案通過(guò)大量二維草圖表現(xiàn)；（3）經(jīng)過(guò)篩選確定最終理想化形態(tài)；（4）再通過(guò)三維建模軟件（如Rhino）進(jìn)行展示；（5）最后輸出最終產(chǎn)品形態(tài)，通過(guò)3D打印模型測(cè)試尺寸范圍；（6）模型形態(tài)反復(fù)修正；（7）確定最終產(chǎn)品形態(tài)。其中在“（6）模型形態(tài)反復(fù)修正”這一過(guò)程中，最終形態(tài)所涉及到的各項(xiàng)參數(shù)都不是一蹴而就得來(lái)的，需要設(shè)計(jì)師反復(fù)撤回步驟進(jìn)行修改，不僅耗費(fèi)時(shí)間也會(huì)產(chǎn)生大量廢棄模型，無(wú)形中增加了設(shè)計(jì)師的工作量，對(duì)于復(fù)雜曲面形態(tài)的修改考驗(yàn)設(shè)計(jì)師的空間想象能力，對(duì)其耐心也是較大的考驗(yàn)，增加設(shè)計(jì)成本、降低了設(shè)計(jì)效率，在短時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)的設(shè)計(jì)方案十分有限。這種在腦海中先有既定形態(tài)的“倒推式”、“自下而上”的設(shè)計(jì)過(guò)程顯然不利于短時(shí)高效地產(chǎn)出多種選擇的造型設(shè)計(jì)方案，如圖1。
（二）參數(shù)化產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)過(guò)程：與傳統(tǒng)由“結(jié)果”定形倒推方式不同的是參數(shù)化產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)是“自上而下”式的邏輯推導(dǎo)過(guò)程，主要依靠非線性科學(xué)中的算法邏輯和幾何邏輯規(guī)則。一般分為三個(gè)過(guò)程：確定影響因素參數(shù)化、將參數(shù)之間建立關(guān)系、依據(jù)參數(shù)因素和設(shè)計(jì)參數(shù)之間的關(guān)系建立參數(shù)化模型，其中將參數(shù)之間建立關(guān)系是造型的核心[6]。在了解過(guò)程要點(diǎn)后設(shè)計(jì)者要（1）規(guī)劃清晰的設(shè)計(jì)目標(biāo)；（2）確定產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的限制性因素（3）明確限制性因素間的邏輯關(guān)系并通過(guò)幾何算法邏輯轉(zhuǎn)化為相應(yīng)參數(shù)；（4）在Grasshopper中使用不同的算法命令構(gòu)建模型框架；（5）對(duì)限制性因素的參變量修改以約束產(chǎn)品形態(tài)，期間得到一系列不同的形態(tài)效果，找到理想的產(chǎn)品形態(tài)；（6）在軟件中分析模型拔模角度等物理參數(shù)，如圖2。參數(shù)間的關(guān)系集合通過(guò)電池塊相互連接的形式體現(xiàn)，因此，任何一環(huán)節(jié)中的參數(shù)變化都會(huì)引起相應(yīng)參數(shù)的聯(lián)動(dòng)變化效應(yīng)，影響產(chǎn)品最終形態(tài)，每修改一次參數(shù)就會(huì)產(chǎn)生新的形態(tài)，并且這種參數(shù)關(guān)系一旦建立，便可以進(jìn)行封裝與打包，從而拒絕了重復(fù)的機(jī)械勞動(dòng)，具有極大的自定義性[7]。這樣一來(lái)參數(shù)的修改過(guò)程就是設(shè)計(jì)師“找形”的過(guò)程，短時(shí)高效，令設(shè)計(jì)過(guò)程充滿無(wú)限可能。此外，軟件還能分析模型拔模角度作參考，節(jié)省重復(fù)打印模型檢驗(yàn)的成本。
四、玩具造型設(shè)計(jì)的參數(shù)化應(yīng)用
“玩”作為一種休閑娛樂(lè)活動(dòng)，通過(guò)玩具使人們從精神心理層面得到放松舒適，玩具作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一大門類，玩具造型相比其他產(chǎn)品要更加具有辨識(shí)度，不僅僅是簡(jiǎn)單的功能概括，應(yīng)是形、色、質(zhì)以及功能結(jié)構(gòu)的高度融合。工業(yè)批量化生產(chǎn)提高了社會(huì)勞動(dòng)效率，但也導(dǎo)致了商品同質(zhì)化問(wèn)題頻發(fā)，中國(guó)是玩具生產(chǎn)出口大國(guó)卻在原創(chuàng)玩具造型自主創(chuàng)新方面有所欠缺，與之沖突的是人們追求新奇?zhèn)€性的熱度持續(xù)高漲，玩具造型設(shè)計(jì)的創(chuàng)新問(wèn)題亟待解決，計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展與落后材料加工工藝也是導(dǎo)致我國(guó)玩具造型設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力不足的重要原因。將參數(shù)化設(shè)計(jì)在產(chǎn)品生形方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)注入到玩具造型設(shè)計(jì)中，能夠在短時(shí)間內(nèi)高效表達(dá)創(chuàng)意，提供更加科學(xué)合理的玩具參數(shù)，為設(shè)計(jì)師提供了更廣闊的創(chuàng)意思維空間，令設(shè)計(jì)過(guò)程更客觀，為玩具造型設(shè)計(jì)開(kāi)辟了新路徑。
（一）兒童搖搖椅參數(shù)化應(yīng)用：
以兒童玩具搖搖椅為例，傳統(tǒng)搖搖椅主要通過(guò)簡(jiǎn)單幾何造型表現(xiàn)憨態(tài)可掬卡通具象形態(tài)，加上高飽和度的配色來(lái)吸引兒童注意，如圖3～5。1.兒童搖搖椅參數(shù)化流程規(guī)劃：參數(shù)化設(shè)計(jì)最明顯的特征是通過(guò)數(shù)理邏輯一步步擬合生形，所以在開(kāi)始之前設(shè)計(jì)師就要明確接下來(lái)的生形邏輯，每一環(huán)節(jié)的電池塊都是一對(duì)一或者一對(duì)多的“串聯(lián)”關(guān)系，這與物理學(xué)中的電路串聯(lián)關(guān)系十分類似，一個(gè)開(kāi)關(guān)限制多個(gè)分電路，這種自上而下式的生形邏輯貫穿始終，在得到初步形態(tài)后，設(shè)計(jì)師可以對(duì)整個(gè)電池鏈中的某些影響形態(tài)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行參數(shù)調(diào)整以達(dá)到多元化設(shè)計(jì)結(jié)果的目的，如圖6。2.兒童搖搖椅參數(shù)化流程實(shí)踐：在參數(shù)化的指導(dǎo)下，富有動(dòng)感的有機(jī)形態(tài)相比較具象化的同類產(chǎn)品更能帶來(lái)新鮮感和視覺(jué)引導(dǎo)性。借助參數(shù)化設(shè)計(jì)的兒童搖搖椅實(shí)現(xiàn)一體化成型效果，首先要明確一體化邏輯構(gòu)建方式，即由單一曲線或曲面得出的輪廓形態(tài)。
（1）生形邏輯分析。運(yùn)用點(diǎn)線面的數(shù)學(xué)幾何邏輯和算法，將步驟進(jìn)行拆分有序選擇對(duì)應(yīng)電池塊完成簡(jiǎn)單邏輯編程，實(shí)現(xiàn)生形結(jié)果，由于每個(gè)電池塊的輸出和輸入端都有多個(gè)接口，在進(jìn)行邏輯分析時(shí)要充分考慮前后的邏輯關(guān)系，以此保證電池塊的邏輯鏈接科學(xué)合理。
（2）建立形態(tài)骨架線。如圖7，在Rhino中用點(diǎn)畫(huà)線工具勾勒并調(diào)整點(diǎn)的疏密排布得到平滑曲線鏈接到Grasshopper中，或者直接在Grasshopper中進(jìn)行搭建，需要注意的是，點(diǎn)、線、面是所有空間形體的基本構(gòu)成要素，就相當(dāng)于人體的骨架軀干，所有的外在形態(tài)都依附于形態(tài)骨架線，比如流線型的極簡(jiǎn)設(shè)計(jì)和仿生形態(tài)設(shè)計(jì)即使沒(méi)有華麗的裝飾辨識(shí)度也極高。這也是當(dāng)前很多設(shè)計(jì)師忽略的細(xì)節(jié)，計(jì)算機(jī)繪圖的發(fā)展使設(shè)計(jì)師的手繪能力有所影響，“基礎(chǔ)既是關(guān)鍵”，因此基礎(chǔ)骨架線的搭建與調(diào)整很關(guān)鍵。
（3）基準(zhǔn)曲面成形。如圖7，根據(jù)平滑曲線輪廓通過(guò)“Loft”放樣命令生成光滑曲面，預(yù)覽結(jié)構(gòu)形態(tài)作為造型變化的基準(zhǔn)曲面。這里的“Loft”一步生成的曲面可以直接達(dá)到Rhino中曲面的G2連續(xù)性效果，曲面質(zhì)量較高不需要再進(jìn)行曲面的平滑連續(xù)性編輯，這在傳統(tǒng)建模軟件中要得到高質(zhì)量的G2曲面是無(wú)法直接實(shí)現(xiàn)的，一般要經(jīng)過(guò)多次命令轉(zhuǎn)換才能實(shí)現(xiàn)，如圖8。
（4）泰森多邊形邏輯形態(tài)搭建。使用“Voronoi3D”命令將不規(guī)則中心點(diǎn)陣錯(cuò)落分布在曲面上，然后通過(guò)修改參數(shù)來(lái)調(diào)整曲面隨機(jī)點(diǎn)的數(shù)量及疏密分布，隨后泰森多邊形會(huì)以這些不規(guī)則點(diǎn)為中心點(diǎn)生成有連續(xù)性的不規(guī)則曲面形態(tài)，生成的曲面是依附于基準(zhǔn)曲面的空間形態(tài)，有傾斜角度和方向之分，而這恰巧能夠形成曲面強(qiáng)度，達(dá)到力的分解，如圖9、10。
（5）關(guān)鍵參數(shù)范圍及形態(tài)擬合。在生成的泰森多邊形面中調(diào)整開(kāi)口大小以滿足使用需求，“Output”調(diào)整泰森多邊形的擠出厚度以及銜接處的光滑過(guò)渡會(huì)一起發(fā)生變化，這個(gè)厚度又會(huì)影響整個(gè)曲面形態(tài)的物理強(qiáng)度，最終形成優(yōu)于布爾倒角的曲面造型，在渲染預(yù)覽中調(diào)整效果顏色，這在一定程度上能夠提升并檢驗(yàn)設(shè)計(jì)師對(duì)CMF的綜合認(rèn)知能力，如圖11～13。
（6）微調(diào)參數(shù)生成系列化形態(tài)。若對(duì)最終形態(tài)不滿意，可返回修改對(duì)應(yīng)尺寸參數(shù)，在渲染模式或極地模式下觀察并選擇合適尺寸來(lái)確定最終造型效果，如圖14～16。有效避免傳統(tǒng)生形中異形曲面建構(gòu)和破面補(bǔ)面的繁瑣修改過(guò)程，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示模型狀態(tài)，及時(shí)校對(duì)模型參數(shù)，科學(xué)高效完成造型過(guò)程。在傳統(tǒng)建模軟件中生成大面積曲面形態(tài)相當(dāng)困難，模型多為網(wǎng)格面，在進(jìn)行曲面圓滑倒角時(shí)對(duì)于計(jì)算機(jī)CPU運(yùn)算量考驗(yàn)極大，稍有不慎整個(gè)文件全部丟失。目前參數(shù)化在產(chǎn)品形態(tài)中的應(yīng)用并不廣泛，在兒童玩具造型中的探索也很少涉及，基于上文中對(duì)參數(shù)化設(shè)計(jì)與產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的對(duì)比探討，以及在玩具產(chǎn)品造型中的應(yīng)用實(shí)踐，參數(shù)化設(shè)計(jì)的生形優(yōu)勢(shì)可見(jiàn)一斑，不過(guò)參數(shù)化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)不止于此，“Attractor”和“Normals”的生形效果也同樣可觀，文中對(duì)Voronoi（泰森多邊形）的簡(jiǎn)單運(yùn)用也只是冰山一角，起到拋磚引玉的作用，參數(shù)化設(shè)計(jì)還可以參與精密復(fù)雜的產(chǎn)品造型探索，甚至是滲透到后期模型制作階段的拔模角度、和曲面連續(xù)性分析，都可以在Grasshopper中一體化呈現(xiàn)具體參數(shù)，最后將數(shù)據(jù)傳輸至模型加工設(shè)備中。信息化時(shí)代可視化數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn)，可以預(yù)見(jiàn)，未來(lái)借助參數(shù)化設(shè)計(jì)不僅能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品造型一體化，還能滲透到整個(gè)產(chǎn)品的前端設(shè)計(jì)周期，使設(shè)計(jì)周期一體化。參數(shù)化設(shè)計(jì)與玩具產(chǎn)品造型的碰撞融合將讓玩具產(chǎn)品造型迸發(fā)出新的生機(jī)。
結(jié)論
充分發(fā)揮參數(shù)化設(shè)計(jì)的突出優(yōu)勢(shì)，優(yōu)化設(shè)計(jì)流程，未來(lái)參數(shù)化的世界里更多別致復(fù)雜的造型將與人們面對(duì)面，快速高效的造型效果讓設(shè)計(jì)師有更多精力展開(kāi)天馬行空的造型創(chuàng)意想法，解放思想束縛，提高設(shè)計(jì)效率，節(jié)約企業(yè)成本，符合未來(lái)可持續(xù)發(fā)展理念，為我國(guó)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)注入新生動(dòng)力。
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作者：鄧衛(wèi)斌 宋仁慈 李珺 單位：湖北工業(yè)大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)院
