紙結構設計之內涵與外延的另類思考

葉崢

傳統定義認為，紙結構設計是包裝設計的重要組成部分，目前專業人士更多地是研究紙結構的物理性能和參數及其生產技術方法。本文嘗試從另一個視角，結合一個具體實例，來探討紙結構設計的內涵與外延，以供商榷。

紙結構設計及其內涵與外延

就物理學而言，結構就是一種由點、線、面、體構成的組合。紙的基本物理特性之一就是平面，一個紙結構設計就是基于紙這一平面物理特性，設計成點、線、面、體和角，進而形成一個穩定的物理結構。

傳統邏輯認為，詞項的內涵是它的含義，即概念，是事物特有屬性的反映；詞項的外延是詞項所指事物所組成的那個類。那么，紙結構設計的內涵與外延又如何定義呢？筆者認為，紙結構設計的內涵就是紙張的選擇、紙結構形狀的設計、紙結構的組合和連接；紙結構設計的外延就是目的和應用領域。

實例與思考

1.實例的基本結構和插接方法

圖1～圖8是一個基于正五邊形的正12面紙結構體的裝配過程（此結構已經申請專利，專利號為ZL 2008 2 0131120.5），由12張帶不同插口和接口的折邊卡紙插接而成，有3種基本模切型：A型5張、B型5張、C型2張。具體裝配方法如下：

首先，如圖1所示，將12張折邊卡紙按照內折壓痕線朝同一方向進行折疊。

其次，選擇相對應的6張折邊卡紙，按照圖2、圖3所示，分別對這兩個部分進行裝配，形成圖4、圖5所示的形狀。

最后，將裝配好的兩個部分組裝成圖6所示的形狀，這樣正12面紙結構體就插接好了。

圖7和圖8所示為配上裝潢圖案后的成品效果展示圖。

2.思考

在進行紙結構設計時，依次需要思考的問題如下：

①目的和應用領域；

②紙張的選擇；

③紙結構形狀的設計；

④紙結構的組合和連接。

（1）關于內涵的思考

由于本文的創新點在于紙結構設計的外延，所以筆者先談談關于紙結構設計內涵的思考。

①紙張的選擇

基于本實例的特殊應用，我們應該選擇具有一定抗壓和抗撕性能的紙張，定量在250g/m2以上的銅版紙成為首選；同時為了增強產品的抗折性能，可以對該正12面紙結構體進行覆膜加工，從而實現這一目的。

②紙結構形狀的設計

紙結構的形狀分為基本和特殊兩種，本實例選擇了一個基本的幾何體形狀——正12面體。

③紙結構的組合與連接

紙結構的組合與連接方式有黏結、插接和勾聯等，本實例通過插口和接口的方式來組合。

這樣一個基于正五邊形的單片卡紙的每一邊，也就是襟片部分（如圖1所示），有設計成插口或者接口兩種可能。也就是說，一張單片卡紙的5片插口或者接口襟片的模切型設計就有25=32種不同形式，12張單片卡紙就有25×12=260=1152921504606846976種不同形式。然而，這只是邊與邊的插接襟片只有一個插口或者一個接口的設計，如果采用復雜的插口或者接口設計，如一個襟片上有2個以上的插口或者接口，那么可能的不同設計方案的數量將以幾何級數方式增長到一個天文數字。按照一個插口只能插入其相匹配的一個接口的基本原則，要裝配好這個正12面紙結構體，它的最少插接次數難道又將變成另一個“上帝之數”？

本實例所展示的是一種最簡單、最有規律的插接襟片設計，在實際檢測中，這個看似簡單的正12面紙結構體，如果不參看裝配圖，大多數人都很難在短時間內完成插接，必須通過一段時間的摸索和實踐，才能逐漸發現規律，找到正確的插接方法。然而，如果再配合印刷在這個正12面結構體外的連續圖案（如圖7所示），也就是說，不僅要裝配好這個正12面結構體，而且裝配好的正12面結構體表面的連續圖案也要正確，這樣裝配難度將進一步增大，趣味性也將進一步增強。

（2）關于外延的思考

紙結構設計的外延就是我們在進行設計時應該考慮的目的和應用領域。

目前，紙結構設計應用最多的領域就是包裝，使用紙包裝的最早記載要追溯到十九世紀初的歐洲。但其實很早以前，我們的祖先就已經擴展了紙結構設計的外延，如起源于1800多年前西漢時期的紙燈籠，這就是紙結構設計最早的應用之一，只是我們還沒明確它是在紙結構設計概念下的外延。近年來，紙結構設計的外延正在不斷擴大，有百花齊放之勢，如各類兒童立體圖書、各類產品的紙質展架、紙質家具等，這些其實都是紙結構設計在功能性、美觀性和趣味性基礎上的新外延，但基本上都是從西方發達國家逐漸傳過來的。

本實例所體現的是紙結構設計的一個新外延，即紙結構的連接與組合。該設計不僅可以作為一種智力游戲的數學方法，使紙結構產品成為一種訓練感官、練習記憶和訓練計算能力的益智類游戲產品，也可以作為一種宣傳手段，使紙結構產品成為一種成本低、宣傳效果好的廣告贈品和促銷品。

如何擴展紙結構設計的外延，仁者見仁，智者見智。但基本原則就是不要局限于以往的經驗，要有跨學科的思維，基于紙張的基本特性，在所有可能應用的領域，開發出新產品。

當今社會全球一體化進程正在不斷加速，國與國之間的競爭趨于多元化。創新是一個國家的核心競爭力之一，基于原始發明的二次創新也是強力有效的生產力之一。紙是中國人的古代發明之一，如何讓這一影響世界的偉大發明在新時代煥發出新的活力，是我們這些與紙相關的從業人員值得思考的新課題。