劉文慶 趙立新 張佳雯

摘要：技術的快速發(fā)展是直接影響設計思維方式的轉(zhuǎn)變的原因之，數(shù)字時代中以計算機為設計工具，調(diào)節(jié)變量參數(shù)量為設計手段的數(shù)字化設計將給未來設計提供全新并多樣的設計思路。文章探討了在產(chǎn)品設計中設計思維是基本保障、數(shù)字思維是創(chuàng)新探索，深入剖析了設計思維與數(shù)字思維的整合是產(chǎn)品設計的發(fā)展趨勢，為設計指出明確的研究方向。

關鍵詞：數(shù)字化設計;產(chǎn)品設計;設計思維;數(shù)字思維

中國分類號：J02文獻標識碼：A

文章編碼：1672-7053（2020）01-0145-02

科技的推進必定會主導著人類社會為了進步去探索全新的方式。十九世紀末工業(yè)革命帶來的是從手工業(yè)到機械化生產(chǎn)的生產(chǎn)技術及生產(chǎn)關系的變革。而二十一世紀數(shù)字時代所帶來的數(shù)字技術正在急劇地改變著我們的生活，數(shù)字技術會以它的方式重新定義時間、空間、材質(zhì)等，從社會，文化，生活，工作，甚至人與人、物的關系等多方面發(fā)生改變[1]。進入數(shù)字時代是科技發(fā)展的直接影響，帶來的是數(shù)字化的社會變革。

對于很多人而言，“數(shù)字化設計”相對還是較為陌生，總的來說數(shù)字化設計就是計算機技術參與在其中的設計，修改其中的各個環(huán)節(jié)或要素中的參數(shù)變量值，設計結(jié)果便會隨之改變呈現(xiàn)出各自形態(tài)可能。當下設計專業(yè)門類的創(chuàng)新設計思路必定是學科之間交叉的設計實踐產(chǎn)物，現(xiàn)有數(shù)字化設計應用于建筑設計、產(chǎn)品設計、平面設計等領域中，且碰撞出強有力的火花

1 設計思維是產(chǎn)品設計的基礎保障

設計思維作為一種思維的方式，每個學者都提出了不同的認知觀點，但歸根結(jié)底它是為了解決在某種背景下產(chǎn)品的問題，催生洞察力和設計創(chuàng)意，理性分析后通過制作原型、迭代設計找出最合適的解決方案[2]。典型的產(chǎn)品設計思維流程從設計任務、案例分析、產(chǎn)品定位、設計草圖、設計方案、優(yōu)化方案到生成方案。在設計轉(zhuǎn)化過程中，從意象表達到具象元素，通過手繪或電腦繪制的方式完成設計師對預期方案的展現(xiàn)，在詳細設計中考慮生產(chǎn)、加工工藝等約束，在對細節(jié)不斷優(yōu)化完善直到生產(chǎn)要求。設計思維為產(chǎn)品設計中的過程思考和解決問題的方式帶來舉足輕重的作用，幫助設計師找到問題的本質(zhì)，演變設計產(chǎn)物，保障最終設計方案的可行性。因此，設計思維是產(chǎn)品設計的基礎保障。

同時，產(chǎn)品造型設計會受到多個因素的影響。產(chǎn)品形態(tài)受限于設計師的個人偏好，設計師通過產(chǎn)品形態(tài)法則，對美感的表意形成個人詮釋[3]。產(chǎn)品形態(tài)受限于設計過程，基于草圖的詳細設計同時受到實現(xiàn)工藝的約束，顯然是設計思維固化的結(jié)果。典型的設計思維方式以更感性、單一的、受限的思維模式下所產(chǎn)生的產(chǎn)品形態(tài)設計為結(jié)果。在建筑設計中對于形態(tài)的探究仍停留在建筑的筆直坐落，最多出現(xiàn)幾個轉(zhuǎn)折面，這所呈現(xiàn)的造型還是與數(shù)字化設計存在很大差別。探究產(chǎn)品時也同樣跳脫不出傳統(tǒng)產(chǎn)品的整體造型，通過借鑒提煉的方式推導出新外形，但無疑所做的工作就是“套殼”，造型上并沒有跳脫出原有產(chǎn)品的束縛。

2 數(shù)字思維是產(chǎn)品設計的創(chuàng)新探索

“數(shù)字化”一詞最早由美國麻省理工媒體實驗室的尼古拉·尼葛洛龐蒂（Nicholas Negroponte）博士于1995年發(fā)表的著作《數(shù)字化生存》中提及?；谟嬎銠C發(fā)展的數(shù)字化設計剛提出之時并沒有給設計領域中帶來什么質(zhì)的變化，直到數(shù)字化設計方法論中之一的“參數(shù)化設計”定義由扎哈·哈迪德的建筑師事務所（ZHA）合伙人帕特里克·舒馬赫首次明確，從此數(shù)字化設計引領著前端的設計方向。參數(shù)化設計實則是通過參數(shù)變量以形成數(shù)字與形態(tài)間的某種關系。

產(chǎn)品設計除了功能性外，還應具備考究的造型語言?，F(xiàn)在國內(nèi)外已有大量創(chuàng)新實踐應用數(shù)字化設計方式于造型語言中。數(shù)字化設計以感性的線條、延綿層疊的空間感、生態(tài)有機的形態(tài)構(gòu)建出傳統(tǒng)設計無法設想的造型語言，實現(xiàn)完全的創(chuàng)新探索，并用全局的角度去審視整個產(chǎn)品造型。扎哈·哈迪德設計運用數(shù)字技術大膽地嘗試造型的可能性，運用自然生長算法，打破傳統(tǒng)造型樣式，探究燈具的造型。她設計的起源之燈，沿用發(fā)展語言，隱喻了植物生長過程，使燈具造型宛如正在“生長”一般，如圖1。美國設計工作室Nervous System創(chuàng)建以來一直致力于科學、藝術與科技的融合，運用數(shù)字化技術模擬蜂窩結(jié)構(gòu)設計出一系列雙薄壁腔的杯子，外壁不僅漂亮，而且還具有隔熱的功能，如圖2。數(shù)字化設計語言在通過調(diào)節(jié)參數(shù)變量產(chǎn)生形態(tài)的同時，將傳統(tǒng)設計思想融入到數(shù)字化設計之中，提煉造型語言，達到現(xiàn)代與古樸、科技與傳統(tǒng)的相互呼應。

以數(shù)字化設計思維方式去探索創(chuàng)新產(chǎn)品造型語言，是更理性、直觀性、科學性的計算機運算下的設計為結(jié)果，在數(shù)學邏輯中運用數(shù)字變化量生成具有數(shù)字信息的虛擬模型[4]。虛擬模型是無止境的，也正是此，打破了人們思維的局限性，只需要最后根據(jù)設計師的經(jīng)驗挑選出符合的有機形態(tài)。數(shù)字化設計方式實現(xiàn)造型語言的無限探索，以計算機為設計工具，非線性、參數(shù)化的調(diào)整為設計手段，實現(xiàn)產(chǎn)品設計的創(chuàng)新探索。我們所關注的設計內(nèi)涵遠遠超出了設計形態(tài)本身，而是設計師在運用時的思考方式。

3 設計思維與數(shù)字思維的整合是產(chǎn)品設計的發(fā)展趨勢

數(shù)字化設計是設計與多領域多層次跨界后生成的結(jié)果，將數(shù)字思維應用于設計思維之中，利用修改參數(shù)等變量值而產(chǎn)生不可預期的造型變化，因此，它的多樣化的設計結(jié)果是依靠非線性的、參數(shù)化的，造型能完成的復雜程度是人手通過大腦設想無法表達的。不斷地有設計師開始嘗試探索將設計思維與數(shù)字思維整合，數(shù)字設計中關鍵技術即為算法，算法其實是表述的邏輯表達關系式。跨界整合的設計方式——以數(shù)學為基礎的數(shù)字化設計，從此那些本和設計無關的“公式”“算法”“代碼”等術語將會頻繁出現(xiàn)在設計師的視角中。

設計思維與數(shù)字思維的整合會為設計師在形態(tài)設計中帶來無限探索可能。世間萬物中最美的事物不是由人類設計出來的，而是動物、植物、微生物在自然演化下形成的自然形態(tài)，它的出現(xiàn)是隨機的，無意識的，存在著無限可能性。能否探索出生物自然演化規(guī)律的算法，運用于產(chǎn)品形態(tài)設計中，數(shù)據(jù)的變化生成永無止境、形態(tài)各異的產(chǎn)品形態(tài)虛擬模型，永遠也無法預見它下一秒會以什么樣的形態(tài)出現(xiàn)。大自然中同種貝殼它所帶有的紋路都不盡相同，每一個都美得可以作為藝術孤品，若探究其紋路生長規(guī)律生成算法，演繹出更優(yōu)質(zhì)的結(jié)果，參數(shù)的變化生成更多的有機形態(tài)。張周捷數(shù)字實驗室設計利用數(shù)字設計探究計算機中最基本的圖形語言——由點線面生成的三角面，對基本語言的參數(shù)化調(diào)整算法生成最終的“Triangulation”系列椅（如圖3），使椅面與椅背呈現(xiàn)干變?nèi)f化的形態(tài)，并可無窮盡下去，極具有未來感。因此，設計需要以一個包羅萬象的角度去看世間萬物，無論是自然演變、物理變化還是世間任何存在的變化都可以作為我們設計的切入點，運用數(shù)字思維去探尋它的可能性。設計思維與數(shù)字思維的整合必定會為未來的產(chǎn)品設計帶來優(yōu)勢。

1）設計具有探索性。當設計思維與數(shù)字思維碰撞時，數(shù)字技術可以為設計完成想做的任何事，那這時最為重要的便是設計概念所具有的創(chuàng)意性。排除了原本受到模型制作的限制，借助數(shù)字技術，大膽設想，打破常規(guī)的局限，尋找自然空間中存在的處處變化，例如，細胞分化過程、晶體析出過程、水波形成的紋路等，以萬物變化的最小基本單位重新構(gòu)建“新物種”，在建立的邏輯中，創(chuàng)建出形態(tài)的無限可能。

2）設計具有高效性。運用數(shù)字技術思想于設計中，無不是添磚加瓦，開拓了設計方式。擺脫了傳統(tǒng)紙上繪制草圖的方式，減少了多次建模的步驟。設計者運用參數(shù)，將原本恒定量變?yōu)榭勺兞?，就可?chuàng)造出無數(shù)滿足設計需求的相似模型，與傳統(tǒng)建模中受到尺寸、功能關系、結(jié)構(gòu)關系控制不同[5]。數(shù)字化設計能夠更高效的獲得多種設計形態(tài)，因為決定設計的不是形體本身而是由參數(shù)決定。設計師通過對上百甚至上千個虛擬模型中篩選探求其可行l(wèi)生。

3）設計具有個性化。數(shù)字化設計可基于用戶個人數(shù)據(jù)生產(chǎn)出獨一無二的產(chǎn)品，且在制作工藝上精度較高，因此，為了把控設計質(zhì)量，它的成本相對較高，它所面向的消費群體相對的高端化。由數(shù)字技術控制而產(chǎn)生的有機產(chǎn)品形態(tài)必定更加符合消費者需求以及空間環(huán)境的需求。已現(xiàn)有大數(shù)據(jù)在互聯(lián)網(wǎng)中的應用，未來以消費為導向，具有個性化的數(shù)字化設計產(chǎn)品必定指日可待。

4 結(jié)論

設計本身是多學科交叉應用，多領域跨界合作的學科。在數(shù)字時代下，設計師必須與時俱進，依靠蓬勃發(fā)展的科學技術借助數(shù)字化設計的方式，將設計思維與數(shù)字思維整合。設計過程離不開不斷優(yōu)化的設計方式，傳統(tǒng)設計思維作為產(chǎn)品設計的基本和保障，融入數(shù)字化設計于產(chǎn)品設計中是未來設計的必然趨勢。相較于典型傳統(tǒng)的設計思維方式，數(shù)字思維能夠使設計突破局限，擺脫思維固化，完成產(chǎn)品設計創(chuàng)新探索，使設計的可能性達到最高化。

參考文獻

[1]周偉強.建筑全壽命周期下的建筑設計信息化探索[D].重慶大學，2009：1

[2]何楊帆，王小雨，覃會優(yōu)設計思維下產(chǎn)品設計的應用研究[J]工業(yè)設計，2018 （09）：52

[3]曾棟，鞏敦衛(wèi)，李梅子，李楠.產(chǎn)品造型中的思維固化策略與應用[J].機械科學學報，2017（15）：58

[4]李立，夏海山數(shù)字思維下的建筑設計方法[J]華中建筑，2016 （02）：12.

[5]卞京.產(chǎn)品造型設計的參數(shù)化探討[D]中國美術學院，2012：11