基于形状文法的养生文化产品设计研究
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关键词：形状文法;养生文化产品;产品设计;传统文化
1研究现状分析
关于在设计中体现传统文化，目前的研究大多集中在文创设计、文化因子提取及应用、用户需求等方面。在文创产品设计方面，一方面将基因工程原理引入设计过程，可有效提升产品设计方案的质量;另一方面通过提取传统文化因子，将传统文化与创意设计的融合，使设计体现文化内涵，同时为了满足用户对于产品文化内涵的心理诉求，使用形状文法推理生成既具有原始产品形态特征又符合现代审美的新方案，并运用多属性下的目标优化感性评价方法，可探究用户喜好和心理需求方面的感性评价。中国传统养生文化与产品设计有十分密切的关联，从人、产品与传统养生文化的关系出发，可发现养生文化在产品设计中具有不可忽视的作用，首先针对养生文化的发展现状，明确了不足和局限性，并从智能产品发展现状入手，对市场上已有产品进行梳理并发现设计空缺，从而为创新设计寻找突破口。但目前研究对于传统文化与现代产品的融合设计并未产生成熟的系统理论及实践方法，因此，本文以传统文化中的养生文化为例，通过设计变形，并结合现代智能产品进行设计应用，初步探究如何将传统文化融入现代智能产品设计，彰显传统文化魅力。
2形状文法与养生文化产品设计概述
2.1形状文法概述
形状文法（shape Grammar，SG），是美国设计学家GeorgeStiny等人基于符号语言理论的研究上，向品牌识别与产品设计领域扩展的一种以形状运算为主的设计方法。形状文法能够使产品按照一定的规则演变成新的造型，同时能保持品牌的延续性，因此，该方法也能运用到产品造型新方案生成中。根据George Stiny对形状文法的定义，形状文法可以表示为SG=（s，L，R，I），其中为形状有限集合为S;标记有限集合为L;推演规则有限集合为R，初始形状有限集合为I。
形状文法的推演规则包括：（1）置换规则：提取其他产品的形态曲线置换初始形状的形态曲线;（2）增删规则：增加或删除初始形状中的形态曲线;（3）缩放规则：缩小或放大初始形状中的形态曲线;（4）移动规则：通过坐标位置的变化改变初始形态曲线;（5）复制规则：对初始形状中的形态曲线进行复制、移动的规则;（6）旋轉规则：将初始形状中的形态曲线进行角度的旋转;（7）错切规则：在改变形态曲线坐标位置的同时，保留了初始形状特征。
推演过程一般分为三个阶段：第一阶段为设计形态分析，一般原则为从目标产品的角度分析，通过问卷调查等方法，分析用户需求，确定目标产品意向定位;第二阶段为形状文法的推演，抽取目标产品的形态要素，输入形状文法推演引擎中进行形状推演，其中既包括同组产品形态的推演，也包括异族产品形态的推演;第三阶段为方案的评价与筛选，形状文法推演生成的方案数量较多，因此，首先由设计师进行初步筛选，再从美观、文化、需求等方面进行设计评价，最终获得最优方案。
2.2养生文化产品设计概述
“养生”一词最早出现于《庄子-养生主》中，其“养”指调养、保养等意，“生”指生命、生存等意，“养生”则为通过调养生命已达健康之意。养生文化产品设计通过提升产品的养生意象氛围，引导人们注重健康生活方式，进行相应养生活动，达到健康生活，保养身体的效果。以中国古典哲学思想为基础，在产品设计方面体现“儒”“释”“道”中以人为本，充分考虑人的因素的思想，关注人的身心健康和使用感受，注重产品使用过程中与人和环境的和谐共存，并让用户在使用过程中得到轻松、闲适的用户体验，如表1所示。
3基于形状文法的养生文化产品设计原则
基于形状文法，可以对现有的产品形态特征进行分析和总结，并且延续和深化原有特征，从而形成新的产品风格。同时，中国传统养生文化对人们产生极大地影响，因此，在使用形状文法进行养生文化产品设计时，应遵循养生文化产品设计的特殊原则，使产品能够更好地体现养生文化特征。
3.1自然简洁原则
中国传统养生文化提倡自然健康的生活方式，因此养生文化产品在造型上应体现返璞归真之感，无需过多复杂的装饰，也避免夸张的造型;在色彩上应自然淡雅或保留材质原生色，避免过于强烈的视觉冲击感。在使用形状文法推演产品形态时，应遵循化繁为简的自然简洁原则，将繁杂的造型推演为简洁且具有代表性的设计因子，继而参与养生文化产品设计过程，既保留文化因子特性，又能良好地体现文化产品的设计风格，使养生文化产品能更容易地被消费者接受。
3.2意境体现原则
通过形状文法推演设计养生文化因子，诠释养生文化意境。将文化意境融入产品设计，文化产品设计中的意境美不仅是要求产品，它超越了形式以及使用功用的物质存在，通过形态传达一定的意义，达到使用者在情感、联想、物与人等多方面融为一体的目的。我国传统养生文化有着深刻的隐喻，以及丰富的内涵，基于形状文法把握意境体现原则，将养生文化因子导入现代产品设计，可从目标产品的功能、色彩、形态、材料、结构等方面考虑，作为形状文法与产品设计的连接点，营造“情景交融”的产品意境之美。
3.3顺应自然原则
中国自古以来便有“顺应自然，天人合一”的思想理念，并经发展形成了中国独有的哲学思想体系，构成了中华传统文化的主体，在养生文化上更有其独特的体现。在产品推演过程中，进行方案评价与筛选时，应将该原则体现到产品的生态性方面，不仅在材料的选择上注重与养生文化特征相呼应，如根据具体产品需求，适当选择木材、竹材等自然材料;在产品的加工工艺上，也应适当保留传统工艺的特点，如雕刻、编织等中国传统文化工艺。
4基于形状文法的养生文化产品设计实践分析
4.1目标产品分析
首先，明确目标产品的外形组成，对智能手表进行形态层次分析，总结出智能手表的造型要素主要包括：表壳、表镜、表带、表盘、指针、刻度、圈口、底盖、表冠及表扣。由于表壳、表镜主要起到保护作用，圈口、底盖、表冠与内部结构有关，故分析时不予考虑。 其次，编写并发放关于智能手表的造型要素对其意象认知影响的调查问卷，发放了调查问卷共200份，受访人群为青年及中年上班族，最终得到有效问卷189份。结果表明，48.5%与52.3%的受访者认为指针更能体现智能手表的主题性与文化性，其次为表带。因此，本文主要分析指针形态的变形过程。
再次，由于人们对于养生的意识逐渐增强，且伴随智能产品的高速发展，智能养生产品逐渐深入人们的日常生活，其中智能手表便快速进入健康监测领域，研究市面上现有部分智能手表，发现其中大部分产品具备健康数据监测、记录等部分功能。
选择智能手表作为体现养生文化的载体产品，一方面，时刻提醒人们注重养生文化，提升养生意识，拥有更加健康的生活方式;另一方面，通过传统文化与现代智能产品的融合，实现功能与文化和审美的高度一致，推动智能文化产品设计的发展。
4.2产品与文化因子的形态分析
根据智能手表的意象调研结果，总结相关的智能手表同族产品与筛选后的养生文化因子，并提取适当的造型及元素用作形态推演，如表2所示。
4.3智能养生手表指针形态推演
对目标产品的初始形状进行编码，目标产品的形状由曲线集合（A1A2、A2A3、A3A4、A4A5、A5A6、A6A1）构成。从表2的产品中选择P2，文化因子中选择Pd1，Pd4，Pd5，与目标产品形状同时输入形状推演引擎，作为推演的初始形状，推演过程如图1所示。
其中r1表示置换操作，r2表示增删操作，r3表示缩放操作，r5表示复制操作，r6表示旋转操作，r8表示微调操作。
4.4智能养生手表方案确定
应用形状文法推演所得的手表指针形态方案，数量较多，因此需要对所得初步方案进行客观筛选，选取最优方案。首先从初步方案中筛选出4个方案，如图2所示;并基于产品设计的五方面因素，包括：外观、材质、色彩、界面及交互，以及根据体现养生文化的五项设计要素：经脉曲线、相关事物、色彩、语意詞汇及养生方式，对四种设计方案进行了设计评价。根据感性工学评价，采用五阶语义差异法，将评价标准划分为：（1）是否符合养生;（2）是否体现养生文化;（3）是否满足用户需求。评分标准为：非常不符合记为1;不合符记为2;比较符合记为3;符合记为4;非常符合记为5，并选择20名设计师与用户作为评价者进行评分。最终评价结果如表3所示，方案一综合评价为4.58分，方案二综合评价为4.66分，方案三综合评价为4.47分，方案四综合评价为4.71分。根据该结果，确认方案四更加具有创新性与可行性，如表3所示。
4.5智能养生手表方案呈现
智能养生手表整体造型上选用圆形表盘，意在体现圆融、融合之意，是古代文化与现代设计的融合。一方面在刻度的选择上，子午流注时间可以更好地对应手表上的计时刻度，既是古今文化的结合，又更加容易被用户所接受，并将能彰显养生文化因子的八卦底纹、枝芽指针、竹节表带等分别融入细节中，同时将养生方式中的穴位按摩融入竹节表带设计中，即表带内侧对应穴位处有凸点，可以通过轻微震动达到部分按摩效果;另一方面添加天气提示、健康管理等智能化设计，界面整体符合扁平化风格，运用传统元素进行设计，表达健康舒适，清新自然的感觉，给予了智能手表独特的风格体现;智能养生手表设计效果图如图3所示。
5结论
智能产品伴随科技发展而出现，通过对智能产品的设计分析，并以传统文化中的养生文化为例，将传统文化与现代科技相融合，创造能够彰显中国传统文化魅力的现代智能产品，在满足用户需求与审美的同时，也为从中国制造到中国创造开辟了新的设计方向，随着具有中华文化特征的智能产品的出现，不仅提高了产品设计的新高度，也将中华文化进一步继承与弘扬。
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