分形幾何在家具設(shè)計(jì)中的運(yùn)用?

王城湘 耿曉杰

歐式幾何研究的是處處連續(xù)且可微分的規(guī)則幾何體，然而，自然界中如山川、海岸線、樹木等物質(zhì)的形狀是不規(guī)則且復(fù)雜的。分形理論的出現(xiàn)使人們探索復(fù)雜現(xiàn)象背后的規(guī)律性成為可能，它透過了混亂的表象和不規(guī)則的形態(tài)，闡釋了局部與整體之間的本質(zhì)關(guān)系[1]。家具的設(shè)計(jì)與制造蘊(yùn)含著生命的隱喻，其一切原理蘊(yùn)含于生命體中，一片葉子、一個手掌、活動的關(guān)節(jié)均有其存在的道理。將分形理論運(yùn)用到家具設(shè)計(jì)中，可以使家具更貼近生活、貼近自然，從而淡化人工雕琢的痕跡。

1 混沌中的秩序——分形幾何學(xué)

1967年，在Benoit B. Mandelbrot發(fā)表的論文《英國的海岸線有多長》中第一次出現(xiàn)了“分形（fractal）”一詞[2]。1975年，在他的專著《分形——形式、機(jī)遇和維數(shù)》（Fractal：Form，Chance，and Dimension，1975）中正式提出與建立了一種探索復(fù)雜性的創(chuàng)新性科學(xué)方法與理論——分形理論。英國數(shù)學(xué)家肯尼思·法爾柯內(nèi)（Falconer K）在Mandelbrot的研究基礎(chǔ)上對什么是分形進(jìn)行了進(jìn)一步的闡述。他總結(jié)了分形的幾個重要特征，即自相似性、高度復(fù)雜性、不規(guī)則性和分維值大于其拓?fù)渚S數(shù)值[3]。從80年代至今，分形理論逐漸地在自然幾何學(xué)、物理、化學(xué)、材料科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等領(lǐng)域得以發(fā)展，在經(jīng)濟(jì)性、藝術(shù)學(xué)、社會科學(xué)等其他領(lǐng)域也有廣闊的應(yīng)用前景[4]。

在城市生態(tài)學(xué)領(lǐng)域，分形理論的應(yīng)用起點(diǎn)相對較早。它主要結(jié)合計(jì)算和生成軟件，與計(jì)算機(jī)學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行跨學(xué)科研究[5]。在建筑學(xué)領(lǐng)域，分形理論的應(yīng)用在近20年內(nèi)得到了飛速的發(fā)展。2003年，林小松[6]提出將分形作為建筑形式美的基本法則之一；……