（设计艺术学专业论文）基于非线性图形的非物质设计方法研究.pdf

浙江理工大学硕士学位论文 中文摘要 非物质设计及其设计方法是后工业社会所独有的设计现象，这样的社会形态在很大程 度上依赖于计算机和网络技术。在后工业非物质化、信息化背景下，依托数字化技术的设 计及其设计产品、设计方法显然归属于一种随着时代和科技发展而产生的新兴门类，它的 产生完全依赖于后工业时代环境。非线性图形由科学可视化技术催生，属于典型的非物质 设计范畴。本文研究主题为基于非线性图形的非物质设计方法研究，研究目的与意义在于 丰富非物质设计理论、结合非线性图形探讨其非物质设计方法，努力拓宽设计领域，形成 新的设计理念，同时为非线性图形在染织设计中的应用探寻一条切实可行的途径。 本文在研究非线性几何图形特征的基础上重点探讨了直接“设计生成”，基于设计意 愿的图形解构与重组，基于非线性图形的新意象概念传达等非物质设计方法；同时，将非 线性图形所特有的形式特征结合现实生活体验作为灵感源，运用非物质设计理论对染织纹 样设计进行拓展，并设计系列纹样运用到家用纺织品中，为非线性图形在染织设计领域的 应用进行了初步的探索。 文中，引言部分综合性地阐述本研究课题与研究工作的背景、目的、意义，以及在研 究主题范围内对国内外现状进行了综述，并介绍本文的主要研究内容等。 第二章主要介绍非物质设计的起源、发展及演变过程，阐述非物质设计的兴起历程。 第三章主要介绍非线性图形的历史背景、概念、图形特点及其分析。所介绍的非线性 图形主要包括j u l i a 集、m a n d e l b r o t 集、均匀随机网图形和准规则斑图形等。 第四章主要研究并运用基于非线性图形的非物质设计方法，重点分析三个不同层面的 非物质设计方法，并在这三个方法上开发设计具有新型形式感的纹样。首先是直接“设计 一生成”，即在j u l i a 集、m a n d e l b r o t 集、均匀随机网图形和准规则斑图形中直接生成具有 形式美感的方型适合纹样。再者是利用非线性图形元素进行解构与重组，根据设计师意愿 设计出更符合设计或市场需要的形式美感图形。其三是将非线性图形作为灵感源进行深度 设计开发，即脱离非线性图形本身，将其异于常规图形的视觉特点以及由此形成的艺术特 征作为设计创作的思路，在更大的造型空间中对设计进行更灵活、更自由的拓展与深化。 第五章结合设计实例，阐释将基于非线性图形的非物质设计方法应用于染织设计实践 中所展示出来的视觉效果。 关键词：非物质设计方法非线性图形染织纹样设计实践 浙江理工大学硕士学位论文 a b s t r a c t t h em e t h o do f i m m a t e r i a ld e s i g n 舔w e l la si t s e l fi st h eo n l yp h e n o m e n o no c c u r r e do nt h e p o s t - m o d e r n i s ms o c i e t yn o w a d a y s t h i sk i n do fs o c i e t y , t ol a r g ee x t e m d e p e n d sm u c hm o r eo n c o m p m e rs c i e n c ea n dn e t w o r kt e c h n o l o g y , t h ep r o d u c t sw h i c hp r o d u c e db yd i g i t a lt e c h n o l o g y a n dt h e t h ei m m a t e r i a lm e t h o do fd e s i g n b e l o n gt oan e ws e r i e so fd e s i g na r t so b v i o u s l yw h i c h u n d e rt h ep o s t - m o d e r n i s ms o c i e t ya sw e l la st h ed e v e l o p m e mo fs c i e n c ea n dt e c h n o l o g y m o r e o v e r , t h e n o n l i n e a rg r a p h i c i sp r o d u c e db yc o m p u t e rg r a p h i cs c i e n c e ，i tg o e sw i t h o m s a y i n gt h a tt h i sv a r i e t yo fi m a g ei sb e l o n g st oi m m a t e r i a ld e s i g ns e r i e st y p i c a l l y t h et i t l eo f t h e t h e s i si s ： t h er e s e a r c ho ni m m a t e r i a lm e t h o do fa r t sd e s i g nb a s e do nn o n l i n e a rg r a p h i c ” t h ea i ma n dt h em e a n i n go ft h er e s e a r c hi s ：f i r s t l yt oe n l a r g et h et h e o r yo ft h ei m m a t e r i a l m e t h o do fd e s i g nb a s e do nn o n l i n e a rg r a p h i ca n dt od i s c u s si t sw a yo fp r o j e c t ，s e c o n d l yt o e n l a r g et h es c a l eo fd e s i g na r t sa sw e l l 嬲t os h a r pam i l e s t o n eo fa r td e s i g n m e a n w h i l e t h e t h e s i si ss e a r c h i n gf o raf e a s i b l ew a yo f n o n l i n e a r g r a p h i cu s e do n t e x t i l ed e s i g n b a s e do nn o n l i n e a rg r a p h i ct h e o r y , t h et h e s i se m p h a s i sm o r eo nt h r e ed i v i s i o n s ，t h e r ea r e “d e s i g n & d r a w “r e c o n s t r u c t i o n a n d n e wi m a g eb a s e do nn o n l i n e a rg r a p h i c ”s i m u l t a n e o u s l y , t h et h e s i st r yt oe n l a r g et h es c a l eo f t e x t i l ed e s i g nb a s e do nt h et h r e em e t h o d sa b o v e t h es e c t i o no fi n t r o d u c ed e s c r i b e st h er e s e a r c h sb a c k g r o u n d ，p u r p o s e ，m e a n i n ga n dt h e a c t u a l i t yb o t hh o m ea n da b r o a d t h e ns h o wt h em a i nc o n t e n to f t h ew h o l et h e s i s s e c t i o ni ii n t r o d u c et h eo r i g i na n dt h ed e v e l o p m e n to f i m m a t e r i a ld e s i g n s e c t i o n1 1 1i sa b o u tt h ea n a l y s i so ft h eo r i g i na n dt h ed e v e l o p m e n to fn o n l i n e a rg r a p h i c ，t h e g r a p h i cc o n t a i n sj u l hm a n d e l b r o te t c s e c t i o ni vi st h er e s e a r c ho fi m m a t e r i a lm e t h o do fa r t sd e s i g nb a s e do nn o n l i n e a rg r a p h i c t i f f ss e c t i o ne m p h a s i so nt h r e ed i v i s i o n so fd i f f e r e n ta r r a n g e m e n t sa n dt od e s i g nn e wk i n do f i n 擒g eb a s e d 0 1 1t h et h r e em e t h o d sa b o v e t h e p u r p o s eo f t h ei m m a t e r i a lm e t h o di st oe n l a r g ea n d d e e p e nt h et r a i no f t e x t i l ed e s i g n 嬲w e l l 勰i t sg r a p h i c t h el a s ts e c t i o ni st od i s p l a yv i s u a le f f e c t so ft h ei m m a t e r i a lm e t h o do fa r t sd e s i g nb a s e do i l n o n l i n e a rg r a p h i cw i t hi n s t a n c e s k e y w o r d s ：i m m a t e r i a lm e t h o do f d e s i g n ，n o n l i n e a rg r a p h i c ，t e x t i l eg r a p h i c ，d e s i g nw o r k s 溺江蓬工大学学位论文原创性声鞲 本人郑重声髓：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是 本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已观确注明和 引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及 成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声 明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：二 日期：砷墀、明i 和 7 妒。 齑江逗工大学学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留 并向国家有关部门或机构送交论文鲍复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。 本人授权浙江理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进 行检索，可以采用影日丁，缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密口，在年解密后适用本版权书。 本学位论文属于 不保密酲。 学位论文作者签名： 日期：佃墀l ；胃 浙江理工大学硕士学位论文 基于非线性图形的非物质设计方法研究 第一章导言 l - 1 后工业社会中的数字化进程及其带来的设计观念变化 数字化是后工业社会所独有的时代特征。与以往社会形态具有明显不同的是，后工 业社会是一种依赖计算机和网络技术的信息社会，是工业社会的更高级形态。在后工 业社会中，计算机信息流已经成为与物质同样重要的、不日j 或缺的资源。随着讦算机 的发明与数字技术的不断拓展，为信息流的高速传播和处理提供了必要的技术的条件， 同样，这是历史生任何时代都无法比拟的。在后工业数字化背景下，依托数字化技术 的设计显然归属于一种随着时代和科技发展而产生的新兴设计门类，它的产生完全依 赖于后工业时代环境。因此，可以说：整个后工业时代( 也就是数字化时代) 是支撑 这个设计以及其设计产品的基础。 数字化技术带来了全新的人与物的关系，随之也带来人与科技的关系。正如人们 所熟谙的w i n d o w s 操作系统、o f f i c e 办公软件系列以及作为设计师经常在运用的计算 机设计软件( 图1 1 ) ，这些充分体现了现在的人类与数字化技术之间的互动关系，人 们生活的方方面面也都无时不刻的处在数字化进程中越来越多的数码技术产品开 始出现在我们的视线里，离开了数字化工具，通常我们都无法顺利迸行工作。数字化 工具属于典型的非物质产品，由它生发的产物，已经对人们的工作和情感产生了重要 的影响。这也带来了一系列前所未有的问题：很多人都会对新科技产品带来的潜在影 响感到无所适从、数字产品强大的功能还让人对工具产生了过分的依赖感，因此。作 为设计师，在这样的后工业社会面对传统设计方法要做出怎样的调整与更新，去适应 后工业社会的时代潮流? 图1 t 设计师日常运用的计算机设计软件 浙江理工大学硕士学位论文 后工业社会中另一重要特征是电脑成为入与外界沟通的媒体，以计算机技术、网 络为主体的产业革命，引发了人生活格局和思维模式的显著变化。依托数字化技术的 设计也正是在这样的时代背景下产生。先进知识与信息流、功能与需求，这样的设计 概念日已逐渐成为后工业社会的主导。所以，讨论与研究依托数字化技术制造的产品 的设计问题就尤为具有现实意义。 数字化设计是后工业社会所特有的创造性精神活动。就设计领域而言，每一个人 只要其行动是意在改变现状，使之变得完美，其行动就是设计性的。后工业社会随之 带来了生活方式的变化：以数字化信息为载体的精神产品成为了人需求和改造的对象， 人们对信息的占有和处理逐渐成为生活的主题，设计作为处理问题的一种方式，它首 当其冲的就会受到这些变化的影响。技术向数字化的转型，影响了设计领域的各个方 面：如设计工具( 从纯粹手工画稿到计算机全程参与) 、设计方法( 从单纯以功能为目 的到更加强调设计引发的情调价值) ，同时也包括设计内容和设计师的角度。 正因如此，后工业社会中的设计逐渐突破传统设计“实物性”的限制，转向“非物 质性”。信息流是非物质的，数字化设计产品具有典型的非物质属性。就其对于设计而 言，信息流社会的形成和发展，首先使传统设计本身成为改造对象，设计从范围、定 义、本质、功能等诸方面，也开始发生重要的变革，人与设计物的关系转移到其非物 质性上，从工业社会的功能性原则位移到后工业社会精神需求占主导上，其设计重心 是“非物质性”，像“符号化”、“语意化”、“替代性形象”、“意象化，”( 图1 2 ，2 0 0 8 年北京奥运会比赛场所，后工业时代特征在建筑设计中的体现) ，从中透露出设计已经 图1 2 后工业时代特征在建筑设计中的体现 关注到人与物的抽象“关系”上，在此，设计的内涵和形态都已经被拓展和改变，数 字化的手段和方式同样使得设计的空间具有无限可能。而设计师们突破以往“工具理 性”占主导的思维定式，越来越追求“一种无目的性的、不可预料的和无法准确测定 的抒情价值”0 1 与“种种能够引起诗意反应的物品川”很明显，这是后工业时代所特有 的超级价值，而且这正是非物质设计艺术及其方法所追求的1 2 浙江理工大学硕士学位论文 产生于后工业时代的非线性图形作为计算机技术与科学可视化。3 方法相结合的产 物，具有典型的非物质属性。运用非线性图形在染织领域进行再设计，追求视觉图形 的“超级价值”已经开始被人们所关注，而有关非线性图形和非物质设计方法在此领 域的应用研究，迄今仍不多见。所以，本文以非线性图形为着眼点，着重探讨后工业 社会中的非物质设计方法及其在染织设计中的应用。 1 2 论文中的基本概念 1 2 1 非物质： 非物质是相对物质而言的，除了物质之外的一切人类精神、文化活动与产品均属 于非物质范畴。 非物质理论的最先提出人，英国学者汤因比“1 认为：人类将无生命的和未进行加工 的物质转化成工具，并给予他们以尚未加工的物质从未有的功能和形式。因为功能和 形式是非物质性的，正是通过物质，他们才能被创造成为非物质。 这里所说的“非物质”不是物质，但与“物质”是一种相辅相成的关系。因为没有 “物质”的质料，也就无所谓“非物质”的功能和形式。进入工业社会，不管是“功 能”还是“形式”都经历了一场从物质到非物质的转交过程( 有关非物质与物质概念 及其关系的详细阐述请见本论文第二章) 。 1 2 2 非物质设计： 非物质设计是相对于实物形态设计而言的。“非物质设计”是社会非物质化的产物， 是以信息设计为主的设计。进入后现代或者说信息社会后，电脑作为设计工具，虚拟 的、数字化的设计成为与物质设计相对的另一类设计形态，即非物质设计。 非物质设计的存在是因为一种雄厚的物质基础在支撑它，这就是科学与技术。正 是因为有了这样的物质基础，才使得非物质设计成为了可能。或者说从一开始起，非 物质设计就是技术的一种附带现象( 有关非物质设计的详细阐述请见本论文第二章) 。 1 2 3 非线性图形： 计算机科学的发展促进了非线性理论的成熟与系统化，而非线性图形的产生则完 全依赖于计算机技术的长足发展。非线性图形是虚拟的，它具有典型的非物质特征， 并且其直接隶属于非物质设计范畴( 有关非线性图形详细阐述请见本论文第三章) 。 浙江理工大学硕士学位论文 1 3 研究现状 国外，在2 0 世纪8 0 年代，西方设计学界已经开始就设计向后工业社会过渡的问 题进行研讨，此时的美国西北大学艺术学系交叉学科研究中心主持召开了“设计、技 术和后工业社会的未来”为主题的学术研讨会及其他一系列国际性学术会议，讨论电 脑介入当代信息环境中的设计等问题。在研讨中对2 0 世纪末的设计及其动向的争论趋 于激烈。上世纪9 0 年代，电子空间的虚拟化设计、信息设计、网络界面之类的设计成 为中心话题，这类设计，都涉及数字语言的程序化问题，也都具有非物质性质，因此 “非物质设计”的话题再次突显出来。9 0 年代末，法国学者马克第亚尼收集、综合 了西方众多设计理论家、美学家的论文与著作，撰写了非物质社会：后工业社会的 设计、文化与技术一书( 滕守尧翻译) ，对当代非物质设计研究做出了卓越的贡献。 虽然此时非物质设计的理想离真正意义上的设计实践还相距甚远，但可以肯定的是“非 物质设计”已成为信息时代下设计动向问题中重要的一环。 国内，2 0 0 1 年2 月由湖南大学工业设计系、南京艺术学院、中国工业设计协会联 合在湖南长沙举办了“非物质设计与可持续发展的工业设计道路论坛”，对非物质 设计进行了第一次研讨。时隔3 年后的2 0 0 4 年，清华大学美术学院举办了主题为 “物质与非物质的设计”的学术交流活动，再一次对非物质的设计进行学术探讨。与 此同时，湖南大学设计艺术学院工业设计系主任赵江洪教授等学者也在中国工业设 计协会会刊上发表关于可持续发展与非物质主义等学术论文。但是，非物质设 计在国内外理论界尚属“前卫”，还没有为大多数设计者理解，它本身还具有相当多的 歧义和理想色彩；在国内，理解和接受非物质设计带来的精神超级价值和其它非物质 的属性还需要一个被逐渐认识、接受的过程。 无论国内还是国外，人们已经逐渐认识到非物质设计的重要性，而关于“基于非 线性图形的非物质设计方法研究”的文献很少见有报道。 1 4 本文研究的主要内容 非物质设计形成的社会背景、发展演变过程。主要分析形成非物质形态的原因 及其在现阶段的存在状态。 非线性图形的特征研究。介绍非线性图形产生的历史背景、概念、理论发展、 生成方法、图形特点以及对其图形特点迸行分析，研究非线性图形对视觉艺术的仓 造性影响。 4 浙江理工大学硕士学位论文 以非线性图形为着眼点结合非物质设计概念，提出基于非线性图形的非物质设 计方法与表现手段，探求后工业时代的另一条视觉艺术方法论，阐明非物质设计方 法对当代艺术设计的重要影响。 结合设计实例，对基于非线性图形的非物质设计方法应用于染织设计实践的途 径进行初步的探索和研究。 1 5 本文研究的目的 通过基于非线性图形的非物质设计方法研究指导非线性图形设计，创作出崭新 的视觉形象，树立新的设计理念，扩展染织设计视野，为菲线性图形在染织设计 中的应用探明一条切实可行的途径。 1 6 本文研究的意义 通过对后工业社会中非物质因素占主导的现实特征分析，为当代艺术设计寻求 新的表现方法提供理论基础。 通过对基于非线性图形的非物质设计方法的研究，丰富了非物质设计方法理论， 有利于其结合非线性图形做更深一步研究，使得艺术与科学之间的联系更为密切、 融合更为紧密。 通过对非线性图形的深入研究，为其从科学形态图形转型为视觉艺术形态图形 提供了切实可行的途径。 通过对非物质文化背景与非线性图形技术的深入研究，提出基于视觉艺术领域 的非物质设计方法论，有利于打开当代视觉设计师视野、拓宽设计领域、丰富创作 题材、拓展视觉设计理念、探索新的设计思路。 通过对非线性图形的进一步深入开发和再设计，摸索其在转化为染织艺术视觉 形象过程中与纺织生产实践之间的内在联系规律，为非线性图形的商业利用与市场 开发探寻一条切实可行的途径。 浙江理工大学硕士学位论文 第二章非物质设计的基本内涵与特征研究 2 1非物质的概念、内涵与特征 非物质是基于物质定义提出的概念。“物质”和“非物质”属于学术定义上的一个 概念，在诸多领域里，对非物质与物质这两个词语都是基于实际的描述对象和特定内 容的引用，而这种引用又各有所侧重。在学术范围内对其定义为： 辩证唯物主义对于“物质”的定义为；物质是独立存在于人的意识之外、不以人 的主观意志为转移的嘲的客观存在。 “非物质”的概念，正如前所述，主要是受西方当代伟大历史学家汤因比的启示， 非物质范畴是指除了物质之外的一切人类精神文化活动与产品。汤因比曾经提道：人 类将无生命和未经加工的物质转化成工具，并给予它们未经加工的物质从未有的功能 和样式；功能和样式是非物质性的，正是通过物质，它们才被创造成为非物质的。顾 名思义，这里所说的“非物质”，不是物质，但与“物质”又是一种相辅相成的关系， 因为没有“物质”的质料，也就无所谓非物质的“功能和形式”。但是进入后工业社会 或者说非物质社会以来，不管是“功能”还是“形式”，也都经历了一种从物质性到非 物质性的过程。本来，“功能”应该与质料形影不离，功能必须在质料形式中才能有所 表现，例如一把刀锋的“尖”与刀刃的“薄”等能体现其“锋利”，但在现代电子通讯 交流社会，许多高科技使其质料的表面形式已经不能表现其功能，其功能本身也变成 一种“超功能”。如收发电子邮件使用电脑，仍然有一个表面的形式，这种形式和符号 与其功能之间已不再是一种表现和被表现的关系，邮件的物质影子( 如信封、信纸) 已 经基本消失了，人们看到的只有功能( 信息传递) 。也就是说在我们所处的非物质社会， 人们只看到这种高科技设计产品的功效或它“为人所用”，而看不到类似邮箱、信封、 信纸、投递等为信息传递功能服务的形式。最终的产品转而成为一种纯粹的功能或“超 功能”，“形式”的非物质化和“功能”的超级化，逐渐使设计脱离物质层面，向纯精 神的东西一“非物质”接近，这也是非物质社会区别与以往社会形态的典型特征之一。 虽然对“非物质社会”不同国家不同作者对其解释不一，但其基本观点是一致的：非 物质社会，就是人们常说的数字化社会、信息社会或服务型社会，也就是前文所论述 的后工业社会，由此可见，非物质设计是后工业社会的产物，是时代发展的必然。 众所周知，在非物质社会到来之前，“两极对立”是人们理解世界的主要方式。 在艺术中则有内容和形式、美和丑、崇高与卑下的对立。在这两个元素中，不是前者 为主，后者为次，就是后者为主，前者为次。这种思维方式重视逻辑和理性，认为人 6 浙江理工大学硕士学位论文 的认识只要合乎社会和自然的内在逻辑，就能征服它，人自身也就达到了“自我实现”。 这就是人们常常说的工具理性。然而在非物质社会，随着这种对立的消失，物质与精 神的对立似乎也在消失，随着这种对立的消失，工具理性以及这种理性依赖的逻辑原 则也正在冷落。 从另一角度本文认为，在艺术领域“非物质”更是人脑对于客观物质世界的精神 反映，是感觉、思维等各种心理过程的总和。它更多的是倾向于纯意识”1 。此前的工业 时代创造了辉煌的技术文明积淀，由此，任何非物质文明都将会被严重的物化，因为 它的非物质产品必须与生产、稳固和支配他们的下部机械结构紧密结合在一起。例如 每一部慷慨激昂的音乐作品都有自己的磁记录设备；每一张惊世骇俗的视觉影像都有 自己的菲林或录像带。在上述每一个外部展示的影像或者符号背后，都隐藏着其由工 业社会创造的物质文明技术支持，但上述艺术作品带来的非物质价值或者说“超级价 值”，却是其物化形式远不能及的。当然，“非物质”与其“物化”实物形态是一种相 辅相成的关系，缺少了工业社会可靠的技术支持，非物质产品不可能维持。 在非物质社会中，非物质性被视为这个现实世界的一种新的特性，人们关注的重 点越来越倾向于数字、语言及其与整个社会生活的关系。现在的“非物质”在一定意 义上可以说意指一种不再是实物的形式。这些“非物质”大多产生于电脑和电子技术， 或至少产生于使用电子技术科学之方法的技术。归根到底“非物质”是基于物质的， 只不过脱离了实物表现形式。这个概念带来了更广泛的内涵，它的外延利用意义远远 大于其内涵本身。 2 2非物质设计理论的发展、演变及成熟过程 2 。2 。1 非物质设计的概念 设计从传统的纯功能主义发展到后工业社会，其表现力虽然很充分，但要受到空 间、时间、材料、加工工艺等条件的限制，不能随心所欲地实现信息传递和精神的转 化，其手段应该说是比较被动的，而大概念上的非物质设计是运用计算机模拟各类设 计环境，设计者和使用者可以身临其境的去感受，并操纵系统中的每一个对象，除了 视觉直观，还同时又具备了听觉、触觉等多媒体功能，使得虚拟方式更为多元化。而 完成这一切只用移动设计师手中的鼠标既可，这也是非物质设计区别于传统设计方式 最大优势所在。 2 2 2 非物质设计的发展、演变阶段 浙江理工大学硕士学位论文 非物质理论的确立和设计理论的提出，是当代设计发展进程中的一个重要事件。 在现代设计史上，我们将1 9 世纪下半叶英国拉斯金和莫里斯首倡艺术与工业结合作为 第一座里程碑，包豪斯的实践和倡导艺术与科学的新统一作为第二座里程碑，强调功 能主义的设计为第三座里程碑，那么作为后现代设计重要表征的非物质设计，无愧是 第四座里程碑! 随着时间的推移人类社会逐步进入了信息社会，或者说进入“非物质社会”，计算 机成为了我们日常工作中最不可或缺的工具，信息科学和计算机技术正在改变着我们 的认知心理学和哲学。在这个社会中，媒体技术的拓展、电子技术服务和其他消费信 息的普及，标志整个社会已经从原来的一种“工具形式”或“硬件形式”逐渐转变为 一种“软件形式”。 与此同时，设计自身也正经历着质变。设计，按照通常的理解是一种周密的设想、 计划和计算，目的是获得适合人们需要的固定的、有形的美好产品，它所达到的功效 也可以通过计算而精确的测量出来。但进入非物质设计时代，这样的想法和定义显然 动摇了。人们所期待和追求的在很多时候是一种情感上的认同、一种商品与自我概念 的吻合和那些“能够引起诗意反应的设计产品”，由此可见，所设计的产品在精神层面 的需求明显摆到了最为重要的位置，非物质层面的“情绪价值”明显胜过设计产品的 “机能价值”。 从实物形态设计到非物质设计，是对社会非物质化过程的反映，也反映社会本身 发展的一个进步上升形态和规律，本论文对这一历史时代发展过程和各时期生产方式 及设计产品形态、产品价值取向做如下分析，见表1 ： 时代区分 主要设计产品和生产方式设计产品形态主导价值取向 手工业时代实物形态设计、纯手工造物方式物化手工产品形态机能价值为主 机能价值为主，后期 机器时代实物形态设计、机器生产方式物化机器工业产品形态 略带情绪价值 信息时代实物化与数字化( 虚拟) ，机器生 实物形态设计与信息化、虚拟以机能、技术为依托 化设计共存、工业产品与软件的个人情绪价值的 非物质时代 产方式与数字化生产方式共存 形式产品共存表现 表1 从表1 清晰可见，实物形态设计到非物质设计，反映了设计价值和社会存在的 种变迁；即首先从最初功能主义的满足需求到商业主义的刺激需求，再到非物质主义 8 浙江理工大学硕士学位论文 的生态需求( 更加强调人性化需求、合理需求、精神需求) 。在此过程中，人与物、设 计与制造、人与环境以及人们对设计的观念认识也发生了一系列质的变化。 非物质设计是设计领域的一场革命。因为无论从设计的功能、存在方式，还是产 品形式与设计本质都不同于我们以往所熟悉的实物化形态的设计。它不仅创造了另一 种形式的存在方式，而且改变着我们对世界，甚至对自身的认知。我们不仅可以在虚 拟化的世界中完成设计的创想与后期运行模式，更可以完全使之独立于物化形态的设 计，制造虚拟化的产品。从现今数字技术的蓬勃发展推测，不久的将来虚拟化的生存 方式将成为我们自身不可分害4 的另一属性，那时非物质设计也会成为极为重要的一个 艺术设计手段。从根本上说，非物质设计是当代科技发展的必然产物，可以说是科学 技术与艺术新统一的产物。 西方有的学者将非物质设计定义为一个“虚拟化、幻象”的领域，设计从“制造” 的领域转变为一个“虚拟”的领域，从一个讲究良好的形式和功能的文化表征转向一 个非物质的和多元再现的文化表征，即进入一个以非物质的虚拟设计、数字化设计为 主要特征的新领域。设计的功能、存在方式和形式乃至设计本质都明显不同于物化形 态的设计。 更重要的是，非物质设计的重心已经不再是一种有形的物化产品，而是体现在一 套抽象“关系”的精神产品，其中最为基本的，就是人与机器( 计算机) 的对话关系。 美国的微软公司称得上是非物质时代的标志，微软生产的w i n d o w s 系列软件，其实物 形态的量可以说是微乎其微，只占据了一张数字光碟的容量，但微软产品的影响对象 遍及全世界，这是同时代其他设计产品都无法比拟的，它已经深入世界的各个角落， 改变了我们的生活、工作和行为习惯。w i n d o w s 系列产品也可以说是当代在纯工具制 作角度的非物质设计典范1 2 2 3 关于非物质设计深层价值的再认识 非物质设计要求这一时代的设计师更多的以自觉主观思维去主动联系“精神”与 “物质”。非物质设计方法的出现是随着信息时代的到来而产生的。在设计领域，近年 有非物质设计的提倡，即指工业社会的物质文明向后工业社会的非物质文明的转变， 促使2 l 世纪的设计将从“有形”的设计向“无形”的设计转变；从“物”的设计向“非 物”的设计转变；从产品的设计向服务的设计转变；从实物产品的设计向虚拟的设计 转变。 非物质设计成为与实物形态设计相佐的另一类设计形态，丰富了设计的存在形态。 9 浙江理工大学硕士学位论文 同时，它不仅实现了自身，而且揭示了物质设计中早已存在的、但一直未引起人们关 注的非物质因素。如果说大工业社会生产的、带有设计性质的产品，其价值包含产品 材料价值和产业工人劳动的价值，那么在非物质社会里，设计产品的经济价值和社会 价值，更加史无前例的体现在：“先进知识在消费产品中占有的比例”，先进科技已经 摆到了任何时代都前所未有重要位置! 在人们所处的信息时代，伴随着非物质设计出现和发展，还诞生了“非物质主义”。 非物质主义结合信息技术，生物工程，经济等先进技术成果，从脱离纯粹实物的更高 层面，创造性的提出解决问题的方案，力图达到“双赢”甚至“多赢”的局面，它大 大突破了传统设计的作用领域，要求研究“人类与非物”的关系，力图以更少的资源 消耗和物质投入，保证生活质量，达到发展目的。 所以，非物质设计是基于实物形态设计的，但又是对物质设计的一种超越。当代 科学技术的日新月异，就为这种超越和继续发展提供了条件和路径，也为追求“一种 无目的性的、不可预料的和无法准确测定的抒情价值和种种能够引起诗意反应”这种 超级价值提供了可能。当然，非物质设计伴随着当代科学手段以及本文所论及的非线 性图形技术的不断开拓，需要进一步丰富和发展。在此，需要在非物质设计及其方法 领域讨论的问题还有许多：随着上述一系列变化的不断发生与延续，设计实践中设计 师关于“实在”的观念会发生什么样的转变，由设计师设计制造的“实在的产品”会 不会出现一个由更多虚拟形态而存在的产品形式? 这些还都是需要我们在此论文之外 继续探讨的论题。 l o 浙江理工大学硕士学位论文 第三章非线形图形的基本内涵与特征研究 我们的时代是以多种概念和方法相互冲击与混合为特征的时代；这些概念和方法在经历了过去 完全隔离的道路以后突然问彼此遭遇在一起，产生了蔚为壮观的进展。 g 尼科里斯，1 普利高津( 著名物理学家，1 9 7 1 年诺贝尔奖获得者) 3 1 非线性理论和非线性图形 非线性科学“”作为人类认识由“线性”阶段向更高阶段跃升的重要标志之一，从 二十世纪六十年代开始以惊人的速度迅猛发展起来，并正在渗透和影响到各个传统的 学科领域，成为跨学科的研究前沿，进而深刻地影响和改变着人类思维与社会生活。 非线性科学与线性科学之间有着本质的区别：“线性”与“非线性”是两个数学名 词，“线性”是指两个量之间所存在的正比关系。若在直角坐标系上画出来，则是一条 直线。由线性函数关系描述的系统叫线性系统。在线性系统中，部分之和等于整体。 描述线性系统的方程遵从叠加原理，即方程的不同解加起来仍然是原方程的解。这是 线性系统最本质的特征之一。“非线性”是指两个量之间的关系不是“直线”关系，在 直角坐标系中呈一条曲线。最简单的非线性函数是一元二次方程即抛物线方程。简单 地说，一切不是一次的函数关系，如一切高于一次方的多项式函数关系，都是非线性 的。由非线性函数关系描述的系统称为非线性系统。定性地说，线性关系只有一种， 而非线性关系则千变万化，不胜枚举。线性是非线性的特例，它是简单的比例关系， 各部分的贡献是相互独立的；而非线性是对这种简单关系的偏离，各部分之间彼此影 响，发生偶合作用，这正是产生非线性问题的复杂性和多样性的根本原因。这一原理 在哲学上的概括就是颠覆了机械决定论，将确定性和随机性统一了起来，在非线性系 统中既不是纯粹的确定性，也不是纯粹的随机性，而是兼而有之。 每个具体的非线性关系，都刻画一种独特的行为，然而，各种非线性关系可能具 有某些不同于线性关系的共性。对这些共性的研究导致了统一的非线性科学。 非线性科学是人类知识长期积累与发展的必然结果。特别是由于计算机科学与图 形技术的长足进展，推动了人类认识由“线性”向非线性的跃变，促进了非线性科学 理论的系统化。本文所论及的非线性图形就是依赖非线性科学发展产生的硕果。 依据非线性理论与计算机图形技术产生的可视化图形就称为非线性图形 对非线性图形视觉美的关注和研究，已经开拓出科学与艺术交叉的新研究领域。 并且，非线性图形技术已经在绘画、广告、印刷、音乐以及电影电视等领域形成了相 关的艺术生产能力和消费市场，从而显示出强大的生命力与活力。 纺织纹饰图案设计属于工艺美术的传统领域，在服饰文化中扮演着重要的角色， 浙江理工大学硕士学位论文 是人类表现穿着美的重要手段之一。由于受传统观念与传统生产工艺等诸多因素影响， 以手工操作为基本特征的纹样设计制作模式，从完成创作到生产成品，往往需要较长 的周期，因而已越来越难于适应现代生活节奏与市场需求。所以，运用以数字化为基 本特征的非线形图形进行纺织品纹样设计来提高适应市场变化的能力已经受到广大纺 织设计人员的关注。 显然，根据前述，以非物质设计方法与思维去研究建立非线性图形与纺织设计艺 术之间的种种内在联系，完全可能在研究探索这些联系的过程中探寻到有价值的设计 方法和思路。 3 。2 非线形图形类型 本文主要涉及j u l i an 1 1 集，m a n d e l b r o t “”集，均匀随机网“”和准规则斑图形“”等四 类非线形图形。 3 2 1j u l i a 集 j u l i a 集是动力系统中的一个重要的分形集，由法国数学家j u l i a 富有成效的研究 而得名。j u l i a 集的结构复杂、内涵丰富，尤其该集的形态变化万千，引人入胜，已 经引起了广泛的重视和越来越深入的研究。 图3 2 中是运用编程语言v b 在计算机上绘出的几幅典型的j u l i a 集图形。 图3 2j u l i a 集 从图中可见，j u l i a 集图形的造型多彩多姿，丰富多变，形象各异，令人目不暇接。 浙江理工大学硕士学位论文 3 。2 。2 - l a n d e l b r o t 集 m a n d e l b r o t 集，同样是动力系统中的一个非常重要的分形集。该集合自从被分形 几何创始入m a n d e l b r o t 发现以来，由于结构极其复杂、内涵无比丰富，形态变化无穷， 同时又与j u l i a 集直接关联，因而引起了广泛的兴趣和重视，并迅速成为研究热点。 而在应用方面，则与j u l i a 集一样已经在视觉艺术领域引起了充分的关注。利用编程 语言v b 在计算机上绘制的m a n d e l b r o t 集图形见于图3 3 中。 图3 3m a n d e l b r o t 集 3 2 3 均匀随机网图形 均匀随机网是由原苏联学者扎斯拉夫斯基8 1 等五人在1 9 8 6 年通过对共振扭转映射 的研究，提出了的模型发展而来的。运用v b 技术，对共振扭转映射模型进行可视化 处理即可生成均匀随机网图形( 见于图3 4 中) ： 图3 4 均匀随机网图形 3 2 4 准规则斑图形 准规则斑图形可以通过对准对称随机网进行平滑的操作，利用v b 技术生成。所生 成的准规则斑图形由图3 5 所示。 浙江理工大学硕士学位论文 图3 5 准规则斑图形 从上述列举的通过计算机技术形成的均匀随机网和准规则斑图形图案看，数字图 形风格迥异，一般具有准对称性强，呈平面铺砌型等特点。在色彩设计的配合运用下， 其图案显得更美轮美奂。 3 3 非线性图形特征初步分析 首先，与传统图形以及运用计算机绘图软件例如p h o t o s h o p ，1 1 1 u s t r a t o r 等常用 设计软件所获得的图形相比，非线性图形是一种全新的而且无法替代的图形。它是依 据严谨的非线性科学中某种内部信息按照一定的规则与方法，将所涉及的数据或者数 理模型转化为可见的图形，充分地展示出非线性科学的复杂结构，以其独特的方式向 人类传递出以前所无法看到的，来自原为“不可视”世界的深层美。 其次，非线性图形具有极其精细的结构。非线性图形通过科学可视化方法，将自 然界中无法用传统语言描绘的信息以更为直观的方式展示出来。其结构由于具有无限 精细的细节而极其复杂，。其图像层层相套、纷繁多交，不论在多小的尺度范围看，仍 有比其更细微的结构，是人类传统手工所很难绘制的，在视觉上显得极其精美。 其三，非线性图形其图形具有相当强烈的视觉冲击力。在非线性图形的构图中，各 种要素经常以夸张的形式充分展示出来，点、线，面的曲直变化、粗细对比，疏密天 系等构图要素以极大的矛盾对比体现于造型之中，却又被巧妙地组合在一起，既达到 了审美的高度和谐，又产生出极其新奇的视觉效果。 最后，非线性图形是一种典型的数字化的非物质设计资源。在运用计算机技术和设 计师脑力劳动的综合因素下，通过非线性图形技术产生的图案设计产品，不但满足作 为设计商品进入市场的条件，而且更具有非物质设计因素。 3 4 非线性图形形式美特征的初步分析 浙江理工大学硕士学位论文 非线性图形变换主要通过计算机技术，运用参数、系数变换等方法使原图形形态 发生变化。图形变换的目的是围绕设计师对图案设计的思维追求，丰富图形造型，优 化设计风格，使之便于实现，产生新的视觉效果。 非线性图形与传统图形以及运用现代计算机绘图软件例如p h o t o s h o p 、 i l l u s t r a t o r 等常用设计软件所获得的图形相比是一种全新的而且无法替代的图形。 它是依据严谨的非线性科学中某种内部信息按照一定的规则与方法，将所涉及的数据 或者数理模型转化为可见的图形，充分地展示出非线性科学的复杂结构，以其独特的 方式向人类传递出以前所无法看到的，来自原为“不可视”世界的深层美。 非线性图形具有极其精细的结构。非线性图形通过科学可视化方法，将自然界中 无法用传统语言描绘的信息以更为直观的方式展示出来。与传统图案相比非线性图形 结构极其复杂，由于其图形拥有自相似的特点而具有无限精细的细节。图像层层相套、 纷繁多变，不论在多小的尺度范围看，仍有比其更细微的结构，是人类传统手工所很 难绘制的，在视觉上显得极其精美。 在非线性图形的构图中，其图形具有相当强烈的视觉冲击力。各种要素经常以夸张 的形式充分展示出来，点、线、面的曲直变化、粗细对比、疏密关系等构图要素以极 大的矛盾对比体现于造型之中，却又被巧妙地组合在一起，达到审美的高度和谐。在 运用计算机技术和设计师脑力劳动的综合因素下，通过非线性图形技术产生的图案设 计产品，不但满足作为设计商品进入市场的条件，而且更具有非物质设计因素。 3 5 非线性图形对当代视觉艺术的普遍影响 在2 0 世纪之前的古典物理学是牛顿三定律。根据牛顿定律，一个物体的初始状态 如果是确定的，受力情况是确定的，那么它未来的状态也是唯一确定的。基于这三定 律的牛顿力学，在天体预测上取得了巨大成功。这些成功使得物理学家深信，自然界 的一切现象都能够用牛顿力学来描述。拉普拉斯“”说，“如果有一种智慧能了解在一定 时刻支配着自然界的所有的力，了解组成它的实体的各自的位置，如果它还伟大到足 以分析所有这些事物，它就能够用一个单独的公式概括出宇宙万物的运动。从最大的 天体到最小的原子都毫无例外，而且对于未来，就像对于过去那样，都能一目了然。” 这在哲学上的概括就是机械决定论。同样，经典几何学的研究对象是线和面、圆和球、 三角形和锥，它们代表着对现