快速原型工具在設計教學中的應用探討

摘 要：本文從快速原型法的角度，將原型設計的概念引入到家具設計的流程之中，并結合實際的案例介紹了以“紙”和“LEGO積木套件”作為快速原型的實踐工具在教學實踐中的具體應用。

關鍵詞：原型；快速迭代；原型設計

快速原型法（Rapid Prototyping Method）原來是在計算機領域用于軟件開發過程中，盡快給用戶構造一個新系統的模型，反復演示原型并征求用戶意見，開發人員根據用戶意見不斷修改完善原型，直到基本滿足用戶的。

什么是原型呢？原型是指在設計思考的過程中在解決問題時，對于新假設的提出有啟發作用的那些事物。一般而言，原型是對概念、模型和最終產品的有限模擬。它包含的范圍廣泛，從設計開始階段的草圖到最終的1：1的模型產品；從低保真靜態簡單結構的搭建到高保真動態可交互的產品都可以稱之為原型。但是從廣義上講，原型的概念包括模型，模型僅僅是設計階段保真度比較高的原型而已。

快速原型法的目的是依據原型進行快速迭代，對存在的問題進行反復的修正，從不同的角度驗證假設從而產生另用戶滿意的產品。快速原型法在設計流程中宏觀角度來看有三個顯著的特點：

（1）選擇性的功能模擬——原型不是最終的產品，不可能也不需要將最終產品的功能和特性全部表現出來。只是對于某一部分的具體功能或者最終產品的概念和可行性的驗證，用于建立需求進行下一步的深化和完善。

（2）低成本溝通——設計過程中，對于原型的使用材料，表現的方式沒有限制。設計師可以從手頭獲取的任何材料出發，快速構建的自己的原型用于概念發散、交流和展示自己的創意。

（3）快速評估迭代——由于設計團隊不同成員之間的知識背景不同，對原型的認識完善的角度不一樣。設計團隊展示和交流個人的創意想法，能夠使成員能夠根據手頭的知識迅速評估和改進舊有原型，為后期進一步的完善打基礎。

筆者在家具設計教學的過程中發現，大部分學生從開始接觸設計，對于“做設計”的概念理解就存在層次各異的偏差：有的同學認為“做設計”就是畫草圖、做效果圖，從一開始就陷入對于設計細節的探討，很少跳出這個框框去審視整個設計包括外觀、細節、材質和功能的可行性。這種誤解直接導致了學生過分追求對建模工具的訓練，而缺乏對設計整體流程以及設計作品思想性的認識。這種情況不僅使學生對設計的認識得不到很好的提高，相反還會阻礙對學生對設計過程的思考、對設計品推敲的思維能力訓練。家具設計相對于其他產品設計來說，既有共性，也有其獨有的特性，就是它需要不斷地對家具的結構、材料、細節不斷推敲完善；同時，因為家具作為工業產品不僅要與產品的使用者發生關系，而且它還是構成室內環境氣氛的重要因素。所以，在具體的設計過程中不僅需要設計師時刻關注本身的部分，更要經常把它放到室內環境中進行推敲探討。因此，針對家具設計與其他工業產品的在設計過程中的特殊性，筆者結合快速原型法進行了如下嘗試：

（1）回歸本質，從“紙”開始——紙和筆是我們生活中最常見，也是最常用的工具，通過紙和筆我們可以將想法創意畫出來，寫出來，折出來，疊出來。有很多人慣性的認為我們使用紙張就是簡單的在紙上進行圖畫，文字描述。其實不然，在我們的課程實踐中，要求學生使用在最短的時間內，最有效的方式傳達自己的家具創意，有些同學將瓦楞紙作為原材料，充分發揮它的易得，易折，易切割的特點，將家具的結構通過簡單的插接連接起來，不僅取得了良好的視覺觀感，更獲得了一種新型的結構支撐方式。紙張的便利性，處理起來極為方便，相對于其他的建模方式，紙張可以在很短的時間內、簡單的條件下驗證創意想法和設計方案，從而完成初期一次關鍵的快速迭代。這中快速實現的紙面原型，可以讓學生真正從設計的本質出發，從身邊廉價易得的材料出發找到改進完善創意的方向，從而縮短創作的周期。

（2）LEGO mindstorm（樂高頭腦風暴）積木套件——樂高頭腦風暴（LEGO MINDSTORMS）是由丹麥樂高公司和美國麻省理工學院的媒體實驗室（Media Lab）等共同開發的一項可編程的積木（Programmable Brick）套件。但是將其引入到家具設計教學當中還是首次，有人可能會問：家具設計跟樂高積木能有什么關系呢？樂高積木是我們而是最常見的玩具，可以說伴隨著我們的成長歷程。它的模塊化設計的優勢使其能在設計過程當中快速的構建一個可見、可觸和可動的“原型”，讓設計師能夠迅速地驗證家具結構、連接方式的合理性。此外，目前在物聯網的技術背景之下，更多先進的技術應用到家居環境當中，逐步形成了“智能家居”的概念。智能家居的設計要求家具及家居產品能夠感知到人的存在并對人的指令作出相應的操作，筆者在于奧地利著名五金件生產廠商Blum的合作過程中發現，該公司提供了一種TipON“一觸即發”的鉸鏈開合方式，觸發筆者在智能家居方面的思考：是否可以將LEGO mindstorm套件中的傳感器應用到家具的鉸鏈當中？但是由于家具本身的體量龐大，不可能在實際的教學過程之中將其作為教具進行演示，因此筆者利用樂高積木快速搭建了一個家具原型，將TIPON一觸即發的開合方式以“觸動傳感器”的形式實現，很好地在家具結構設計課堂教學上實現對大體量櫥柜家具的智能化模擬，同時也利用樂高其他距離傳感器、紅外傳感器和聲波傳感器對其開合方式進行了擴展，起到了極好的示范和教育意義。

以上兩種原型工具，便是筆者目前在家具設計教學當中結合快速原型法要求的所進行的嘗試，紙原型的廉價易得性和樂高積木的通用性、擴展性使其在目前的設計教學當中取得比較好的實踐效果。

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作者簡介：陳志剛（1985—），男，山東臨沂人，研究方向：家具產品設計，虛擬展示設計。從Jean Paul Gaultier的作品說開去

程麗琴

（武漢軟件工程職業學院，湖北 武漢 430205）