基于非遺和可拓語(yǔ)義的服務(wù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)

段金娟，張 峰，周 鑫

基于非遺和可拓語(yǔ)義的服務(wù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)

段金娟1，張 峰1，周 鑫2

(1. 天津工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，天津 300387；2. 同濟(jì)大學(xué)設(shè)計(jì)創(chuàng)意學(xué)院，上海 200082)

針對(duì)運(yùn)用非物質(zhì)文化遺產(chǎn)(簡(jiǎn)稱“非遺”)進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)非遺源文化隱性知識(shí)表征與轉(zhuǎn)換方法有效性不足的問(wèn)題，提出一種基于非遺與可拓語(yǔ)義的產(chǎn)品創(chuàng)意設(shè)計(jì)方法。通過(guò)分析源文化，提取其中代表性的文化元素和文化特征，建立其可拓語(yǔ)義表征模型，從而得到文化特征與非遺的量化關(guān)系；計(jì)算文化特征的可拓設(shè)計(jì)空間，并運(yùn)用圖解思維將其轉(zhuǎn)化為圖解語(yǔ)義，通過(guò)可拓變換得到特定非遺元素的核心圖解語(yǔ)義集，并構(gòu)建其可拓圖形元素庫(kù)，為設(shè)計(jì)實(shí)踐提供基礎(chǔ)素材。以電動(dòng)車(chē)充電服務(wù)設(shè)施的造型設(shè)計(jì)為例，驗(yàn)證該方法的可行性與合理性，結(jié)果顯示運(yùn)用可拓語(yǔ)義分析可以有效地提高非遺元素的提取和利用，為非遺創(chuàng)意產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)方法支持。

非物質(zhì)文化遺產(chǎn)；隱性知識(shí)；可拓語(yǔ)義分析；服務(wù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)

在新時(shí)代背景下，文化事業(yè)與文化產(chǎn)業(yè)發(fā)展是我國(guó)文化戰(zhàn)略大力推進(jìn)的重點(diǎn)方向[1]，非物質(zhì)文化元素(簡(jiǎn)稱“非遺”)作為我國(guó)優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的重要組成部分，其產(chǎn)業(yè)化保護(hù)和基于非遺元素的文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計(jì)受到學(xué)者廣泛的關(guān)注。將非遺文化元素與現(xiàn)代產(chǎn)品相結(jié)合，可以豐富現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)的文化及藝術(shù)內(nèi)涵，同時(shí)也是保護(hù)與傳承非遺的有效途徑[2]。

產(chǎn)品創(chuàng)意設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)文化內(nèi)涵的分析和表征包括顯性知識(shí)和隱性知識(shí)[3]。當(dāng)前的研究多集中在研究和開(kāi)發(fā)文化內(nèi)涵中的顯性知識(shí)，如從設(shè)計(jì)符號(hào)學(xué)[4]、感性工學(xué)[5]、符號(hào)演化[6]等角度展開(kāi)研究，為設(shè)計(jì)過(guò)程中顯性知識(shí)的提取、表征和應(yīng)用提供了有效的方法手段。學(xué)者們同時(shí)從隱性知識(shí)的挖掘與表征展開(kāi)研究，如金穎磊等[7]提出基于可拓語(yǔ)義分析的設(shè)計(jì)方法，有效地解決了文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)文化內(nèi)涵隱性知識(shí)表征不明確的問(wèn)題；陳香和吳劍斌[8]運(yùn)用可拓語(yǔ)義分析的方法通過(guò)提取表征文化內(nèi)涵的詞匯構(gòu)建可拓表征模型，并結(jié)合地域文化對(duì)有軌電車(chē)造型進(jìn)行設(shè)計(jì)，驗(yàn)證了該方法的可行性。這些研究為挖掘傳統(tǒng)文化的隱性文化內(nèi)涵并進(jìn)行再設(shè)計(jì)提供了方法參考。目前在設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)非遺文化元素的轉(zhuǎn)化方法依舊不夠充分和明確，較為理性的研究視角尚欠缺。基于上述研究，針對(duì)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)非遺源文化中的隱性知識(shí)表征不明確的問(wèn)題，本文提出一種基于非遺與可拓分析的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法。通過(guò)運(yùn)用可拓語(yǔ)義分析對(duì)非遺源文化中的隱性知識(shí)進(jìn)行深層次挖掘，結(jié)合圖解思維[9]的方式將其顯性化及可視化，運(yùn)用可拓變換方法[10]對(duì)其進(jìn)行可拓圖形變換，并以基于非遺文化元素的服務(wù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)為例，深入分析并應(yīng)用該方法。

1 可拓語(yǔ)義分析與知識(shí)表征

可拓語(yǔ)義分析是基于可拓學(xué)基元理論[11]與可拓創(chuàng)新方法[12]，結(jié)合圖解思維[13]的一種創(chuàng)意設(shè)計(jì)方法。在非遺創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，該方法利用文化基元對(duì)非遺的隱性文化內(nèi)涵進(jìn)行分析、提取、變換、收斂等，獲得適用于產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的非遺文化元素。通過(guò)可拓語(yǔ)義分析與知識(shí)表征，全面和深度挖掘文化的隱性知識(shí)，得到其代表性的文化特征，并通過(guò)可拓轉(zhuǎn)換和圖解分析，獲取全面和適宜的圖解語(yǔ)義集，為設(shè)計(jì)實(shí)踐提供方法和資源路徑。因此，可拓語(yǔ)義分析與知識(shí)表征是本文研究的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。

根據(jù)基元理論，基元以為研究對(duì)象，為特征，為量值，即可拓區(qū)間。在非遺文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，可設(shè)為可拓創(chuàng)意基元，為非遺源文化，為非遺源文化的文化特征，為文化基元的可拓量值或區(qū)間。將非遺文化內(nèi)涵、文化特征及與地域文化之間的關(guān)系以三元組的方式進(jìn)行量化描述，其基元表達(dá)式為

在運(yùn)用文化基元對(duì)非遺源文化進(jìn)行圖解分析的過(guò)程中，主要是針對(duì)可拓區(qū)間進(jìn)行分析研究，即

其中，非遺源文化一般具有個(gè)文化特征，每個(gè)文化特征C對(duì)應(yīng)一個(gè)可拓區(qū)間V。可拓區(qū)間由設(shè)計(jì)文化特征量值V及社會(huì)價(jià)值V組成，即=(V,V)。V為研究對(duì)象的特征與非遺間的關(guān)聯(lián)度，(0,1], V1+V2+···+ V=1(≥1)，V越大，表示該研究對(duì)象與非遺源文化間的關(guān)聯(lián)度越高。V表示被研究對(duì)象的特征在設(shè)計(jì)過(guò)程中所產(chǎn)生的社會(huì)價(jià)值，其取值范圍為1~7，取值越大表示該特征在設(shè)計(jì)中可能產(chǎn)生的社會(huì)價(jià)值越高。的表達(dá)式為

2 基于可拓語(yǔ)義分析的非遺創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程

基于可拓語(yǔ)義分析的非遺創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程如圖1所示。

2.1 非遺文化元素提取與表征內(nèi)涵

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)前端，設(shè)計(jì)者需要對(duì)產(chǎn)品本身及相應(yīng)的非遺進(jìn)行深入調(diào)研，從而確定適合該產(chǎn)品研發(fā)的非遺源文化。非遺源文化的研究主要包括：非遺文化的淵源、文化特征、文化內(nèi)涵、文化性質(zhì)、文化價(jià)值等5個(gè)方面。

運(yùn)用可拓基元理論對(duì)非遺源文化進(jìn)行分析和提煉，得到非遺文化元素，并將其分類(lèi)為顯性文化元素和隱性文化元素；其中顯性文化元素主要指造型、紋飾、色彩、材質(zhì)等，隱性文化元素主要包括美學(xué)內(nèi)涵、象征意義、民間典故、歷史文化等[14]。

圖1 基于可拓語(yǔ)義分析的非遺創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程圖

2.2 建立基礎(chǔ)非遺創(chuàng)意元素集

基礎(chǔ)非遺創(chuàng)意元素集由非遺顯性文化元素和隱性文化元素共同組成。在建立基礎(chǔ)非遺創(chuàng)意元素集時(shí)，需對(duì)顯性文化元素和隱性文化元素分類(lèi)處理，對(duì)非遺顯性文化元素運(yùn)用形狀文法結(jié)合產(chǎn)品DNA的方法[15]進(jìn)行圖形變換及生長(zhǎng)，得到非遺顯性文化創(chuàng)意元素；運(yùn)用可拓語(yǔ)義分析法對(duì)非遺隱性文化元素進(jìn)行圖解處理，得到非遺隱性文化創(chuàng)意元素。

2.3 可拓圖解語(yǔ)義集

對(duì)基礎(chǔ)創(chuàng)意元素集進(jìn)行可拓變換，得到非遺文化元素可拓集，其由可拓圖解語(yǔ)義集和可拓圖形生長(zhǎng)集組成，本文重點(diǎn)研究基于可拓圖解語(yǔ)義集的產(chǎn)品創(chuàng)意設(shè)計(jì)方法。通過(guò)建立基礎(chǔ)非遺創(chuàng)意元素集，提煉非遺隱性文化創(chuàng)意元素，構(gòu)建可拓變換模型，對(duì)非遺隱性文化創(chuàng)意元素進(jìn)行擴(kuò)展和變換，獲取非遺圖解語(yǔ)義，得到可拓圖解語(yǔ)義集。

可拓變換分為主動(dòng)變換和傳導(dǎo)變換，其中主動(dòng)變換包括置換、增刪、分解、復(fù)制等[16]。

3 設(shè)計(jì)實(shí)踐

3.1 非遺文化元素的可拓語(yǔ)義分析與知識(shí)表征

3.1.1 確定非遺源文化

天津建城600多年來(lái)，形成了獨(dú)具特色的“津派文化”[17]，豐富多彩的天津非遺是“津派文化”的重要組成部分。其中，楊柳青年畫(huà)作為國(guó)家級(jí)非遺，憑借其題材之豐富、構(gòu)圖之生動(dòng)、顏色之艷麗、技藝之精湛、歷史之悠久而盛名尤著[18]，是天津非遺的重要代表，對(duì)其進(jìn)行文化元素分析和設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，具有良好的民眾基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)前景。選取楊柳青年畫(huà)為非遺源文化，以電動(dòng)自行車(chē)充電樁的造型設(shè)計(jì)為例進(jìn)行上述設(shè)計(jì)方法的分析與實(shí)踐。

3.1.2 分析非遺源文化

楊柳青年畫(huà)題材主要有：驅(qū)邪類(lèi)、道德倫理類(lèi)、祈福類(lèi)，其中接受度最高、流傳度最廣的是祈福類(lèi)年畫(huà)[19]。通過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)“連年有余”是祈福類(lèi)年畫(huà)中代表性較強(qiáng)、認(rèn)知程度較高的作品，畫(huà)中娃娃懷抱鯉魚(yú)，身旁伴有蓮花荷葉，象征富裕吉祥之意(圖2)。在楊柳青鎮(zhèn)中心矗立著《連年有余》的銅像作為其文化代表，楊柳青火車(chē)站立有《連年有余》的石像作為標(biāo)識(shí)。除此以外，此年畫(huà)還被制作成剪紙，廣泛流傳于民間，可見(jiàn)其在楊柳青年畫(huà)中的代表性。故選定年畫(huà)《連年有余》作為楊柳青年畫(huà)的典型代表，并對(duì)其進(jìn)行文化元素的提取與設(shè)計(jì)應(yīng)用。

圖2 年畫(huà)《連年有余》

3.1.3 提煉非遺文化元素

《連年有余》描繪了娃娃懷抱鯉魚(yú)，手拿蓮花，取其諧音，寓意生活富足，是人們對(duì)于美滿生活狀態(tài)的一種向往追求之情。我國(guó)傳統(tǒng)的審美觀崇尚圓滿完美，講究和諧統(tǒng)一，求美、求全的觀念[20]。故此，從象征意義的角度提取“圓滿”、“富足”為文化特征代表；該年畫(huà)筆法流暢，線條飽滿，多以蜿蜒的曲線描繪出年畫(huà)的生動(dòng)、活潑。因此，從美學(xué)內(nèi)涵的角度提取“流暢”、“生動(dòng)”、“活潑”為文化特征代表。

綜上所述，提煉“圓滿”、“富足”、“流暢”、“生動(dòng)”、“活潑”為楊柳青年畫(huà)的隱性文化特征。并得到式(4)

3.1.4 文化特征評(píng)估

運(yùn)用語(yǔ)義差分法[21]設(shè)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷，選取對(duì)楊柳青年畫(huà)有較深了解、且有一定的產(chǎn)品設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的被試16人(男、女各8人)進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查。讓被試對(duì)上述文化特征與楊柳青年畫(huà)文化的語(yǔ)義符合程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 “連年有余”文化特征評(píng)分表

利用訪談法，選取5名擁有多年產(chǎn)品創(chuàng)意設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和天津文化體驗(yàn)的設(shè)計(jì)工作者評(píng)估各非遺文化特征C的社會(huì)價(jià)值，并對(duì)C的設(shè)計(jì)可行性和可能生產(chǎn)價(jià)值進(jìn)行評(píng)估，分值區(qū)間為1~7分，分值越高代表評(píng)分者認(rèn)為該文化特征的社會(huì)價(jià)值越高。統(tǒng)計(jì)各項(xiàng)對(duì)應(yīng)分值的被選頻次，見(jiàn)表2。

表2 “連年有余”文化特征社會(huì)價(jià)值評(píng)估

表3 文化特征的可拓設(shè)計(jì)區(qū)間

即

可知，“連年有余”非遺文化特征的可拓量值分值排序?yàn)椋簣A滿、富足、生動(dòng)、流暢、活潑，其中“圓滿”的可拓區(qū)間最大。設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換時(shí)應(yīng)結(jié)合文化特征的量值排序，優(yōu)先選取評(píng)分較高的文化特征進(jìn)行元素提取、分解和設(shè)計(jì)應(yīng)用。

3.2 基礎(chǔ)非遺創(chuàng)意元素集

對(duì)每一個(gè)文化特征選取10張代表性關(guān)聯(lián)圖片，由V值的5名被調(diào)查者再次進(jìn)行語(yǔ)義打分，統(tǒng)計(jì)被選頻次較高的前3張圖，對(duì)其進(jìn)行圖解處理，見(jiàn)表4。

表4 “連年有余”基礎(chǔ)非遺創(chuàng)意元素集

3.3 非遺文化元素圖解表征與圖解語(yǔ)義轉(zhuǎn)換

將表4中的圖形進(jìn)行可拓圖解語(yǔ)義轉(zhuǎn)換，生成新的非遺創(chuàng)意元素，整理為可拓圖解語(yǔ)義集。

基于可拓變換方法對(duì)非遺基礎(chǔ)創(chuàng)意元素集進(jìn)行增刪變換、分解變換。

(1) 增刪變換

(2) 分解變換

其中，為文化特征所生成的圖片的集合。

可拓變換的基元表達(dá)式為

運(yùn)用上述可拓變換方法對(duì)5組文化特征圖形分別進(jìn)行圖形變換，得到新的非遺創(chuàng)意元素。如文化特征“圓滿”的基元表達(dá)為

對(duì)“圓滿”圖P11的主體進(jìn)行分解變換，即

生成分解變換集{111、112、113}，同理得到P12的分解變換集{121、122、123}。對(duì)“圓滿”圖P13進(jìn)行刪變換，其表達(dá)式為通過(guò)刪變換生成新元素131，與P11、P12的分解變換集組成“圓滿”文化特征的的可拓分解變換集，見(jiàn)表5。

表5 “圓滿”文化特征的可拓分解變換集

其余文化特征按照上述過(guò)程依次變換，得到完整可拓圖解語(yǔ)義集，見(jiàn)表6。

表6 可拓圖解語(yǔ)義集

3.4 設(shè)計(jì)實(shí)踐

基于上述可拓圖解語(yǔ)義集，參考表3中值的排序，選取設(shè)計(jì)價(jià)值較大、辨識(shí)度較高、語(yǔ)義內(nèi)涵較為鮮明和積極的非遺創(chuàng)意元素，對(duì)電動(dòng)自行車(chē)車(chē)充電樁造型進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)踐。

方案1.選取可拓圖解語(yǔ)義集中“圓滿—123”、“流暢—321”、“生動(dòng)—431”、“生動(dòng)—422”、“活潑—512”、“活潑—521”6個(gè)元素，對(duì)其進(jìn)行深度變換。

對(duì)“圓滿—123”、“活潑—521”進(jìn)行增變換，其表達(dá)式為

對(duì)“圓滿—123”進(jìn)行刪變換，即

對(duì)“活潑—512”進(jìn)行刪變換，則

對(duì)“生動(dòng)—422”進(jìn)行刪變換，則

對(duì)“流暢—321”進(jìn)行刪變換，其表達(dá)式為

對(duì)上述變換所得造型元素進(jìn)行整理，見(jiàn)表7。

表7 元素變換表

運(yùn)用變換后生成的新設(shè)計(jì)元素21、22、23、24、25，結(jié)合“生動(dòng)—431”，對(duì)電動(dòng)自行車(chē)智能充電樁的造型進(jìn)行設(shè)計(jì)。得到設(shè)計(jì)方案1，如圖3所示。

方案2.選取可拓圖解語(yǔ)義集中“圓滿—122”、“圓滿—123”、“富足—211”、“富足—221”、“富足—222” 5個(gè)元素，并進(jìn)行深度變換得到設(shè)計(jì)方案2，如圖4所示，可拓變換過(guò)程略。

圖3 電動(dòng)車(chē)充電樁設(shè)計(jì)方案1

圖4 電動(dòng)車(chē)充電樁設(shè)計(jì)方案2

3.5 方案優(yōu)選與完善

運(yùn)用可拓優(yōu)度評(píng)價(jià)法[22]對(duì)上述2個(gè)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)估與優(yōu)選。設(shè)選取形態(tài)優(yōu)美度、技術(shù)可行度、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠度為衡量指標(biāo)1、2、3，確定其權(quán)系數(shù)分別為1=0.3，=0.4，=0.3。根據(jù)可拓優(yōu)度評(píng)價(jià)法計(jì)算得出2個(gè)方案的優(yōu)度分別為0.78和0.58。

因此，得出設(shè)計(jì)方案1為電動(dòng)自行車(chē)充電樁設(shè)計(jì)的優(yōu)選設(shè)計(jì)方案，對(duì)方案1進(jìn)行設(shè)計(jì)方案完善和情景分析，得到該產(chǎn)品虛擬場(chǎng)景圖，如圖5所示。

圖5 產(chǎn)品虛擬場(chǎng)景圖

4 結(jié)束語(yǔ)

基于非遺進(jìn)行服務(wù)產(chǎn)品的創(chuàng)意設(shè)計(jì)，既可以豐富產(chǎn)品的地域文化內(nèi)涵，增強(qiáng)民眾和使用者的文化體驗(yàn)，更可以藉由現(xiàn)代產(chǎn)品傳播和傳承地域非遺，使其在現(xiàn)代生活語(yǔ)境中獲取更好的生存空間與形式。

當(dāng)前，運(yùn)用顯性文化元素進(jìn)行非遺創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計(jì)的研究方法較多，隱形文化元素應(yīng)用相對(duì)較少，對(duì)非遺文化元素的提取、表征及變換，多是依賴于人的經(jīng)驗(yàn)與感性理解，使非遺文化元素在提取、表征、轉(zhuǎn)化方面有效性不夠。本文應(yīng)用可拓語(yǔ)義分析與可拓變換相結(jié)合的研究方法，有效地將非遺隱性文化元素提取、表征，并轉(zhuǎn)化為新的設(shè)計(jì)元素，通過(guò)理性推導(dǎo)分析減少設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)設(shè)計(jì)主觀經(jīng)驗(yàn)的過(guò)度依賴。通過(guò)對(duì)電動(dòng)車(chē)智能充電樁的造型設(shè)計(jì)為例，驗(yàn)證了該方法的可行性和有效性，為基于非遺的現(xiàn)代創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供有效的方法參考，并可為計(jì)算機(jī)智能設(shè)計(jì)提供素材支持。但該方法主要研究可拓語(yǔ)義分析與非遺文化元素的結(jié)合，進(jìn)一步的研究需基于設(shè)計(jì)符號(hào)分析和形狀文法等，結(jié)合可拓圖形生長(zhǎng)集研究非遺文化元素的現(xiàn)代產(chǎn)品轉(zhuǎn)化和活態(tài)開(kāi)發(fā)在其他產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

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Service Product Design Based on Intangible Cultural Heritage and Extension Semantics

DUANJin-juan1, ZHANG Feng1, ZHOU Xin2

(1.College of Mechanical Engineering, Tianjin Polytechnic University, Tianjin 300387, China; 2. Creative Design College, Tongji University, Shanghai 200082, China)

An innovative product design method based on intangible cultural heritage (ICH) and extensible semantics is proposed aiming at the problem of insufficient effectiveness of implicit knowledge representation and transfer approach to ICH during the process of product innovative design using ICH. Representative cultural elements and cultural characteristics are extracted by analyzing the source culture, to establish the extensible semantic representation model, so as to acquire the quantitative relations between cultural characteristics and ICH. The paper calculates the extensible design space of cultural characteristics, converts it into graphical semantics by utilizing the graphical thought, to acquire the core graphical semantic set with the featured ICH elements based on extensible conversion. In addition, the paper constructs the extensible graphic element library, to provide basic materials for designs. By taking the model design for intelligent charging service facilities for electric cars as an example, this paper verifies the feasibility and the rationality of the approach. According to research findings, the extensible semantic analysis can be utilized to improve the extraction and utilization efficiency of ICH elements, providing supports for model designs of ICH innovative products.

intangible cultural heritage; tacit knowledge; extension semantic analysis; service product design

TP 391

10.11996/JG.j.2095-302X.2019040783

A

2095-302X(2019)04-0783-07

2019-02-25；

定稿日期：2019-03-25

天津市藝術(shù)科學(xué)規(guī)劃項(xiàng)目(E16030)；天津市高等學(xué)校創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)計(jì)劃(TD13-5012/5045)；國(guó)家留學(xué)基金委資助項(xiàng)目(201809345012)

段金娟(1979-)，女，河南焦作人，副教授，碩士。主要研究方向?yàn)槲幕瘎?chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法。E-mail：jinjuanduan@163.com