生成式設計方法在速生材產品設計中的應用

朱宣霖　時新　郭園

摘要：為傳承發展傳統竹編工藝，梳理了傳統竹材形態要素與應用形式，分析了傳統竹編工藝與現代科技相結合的可能性。提出了生成式設計方法的應用，探索了生成式設計方法在竹材等速生材產品設計中的應用流程及方法，總結了三種具體的創新形式：穿插、替換與連接，以期為傳統的竹編產品設計提供借鑒。

關鍵詞：生成式設計;速生材產品;竹材產品

中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A

文章編碼：1672-7053（2019）08-0099-02

1生成式設計方法及速成材產品概述

1.1生成式設計方法

生成式設計方法即開發當前的計算機技術和制造能力，通過計算機使用算法和自身的邏輯來生成數以千計的設計，并由設計師進行測試、分析與篩選，進而得到空間上最為合理、高效且可制造的設計。它是在數字化制造條件下的、基于協議與規則的、用戶深度參與產品生成過程的設計方法。其最大的優勢即在于利用計算機技術和制造能力生成一些人類所沒有想到的設計方案。通過設計師輸入特定的設計目標，包括功能要求、材料類型、制造方法、性能標準和成本限制，再由系統加載設計要求，搜索程序上合成的設計空間以評估大量生成的設計方案以滿足設計要求，在一定程度上擴展了人們的想象力。

1.2速生材產品

速生材產品的最大特點便是生長快、成材早、輪伐期短，因此由速生材制成的產品，即速生材產品，具有綠色環保的特點，符合現代綠色生活的理念。而竹材作為速生材的一種，在日常生活中得到了廣泛應用，且竹編傳統工藝作為非物質文化遺產之一，具有悠久的歷史傳統。然而高科技的發展、新機器的發明、工業的興起、社會的需求使得竹編傳統工藝的手工作業略顯落后，竹材在現代生活中的應用也相對減少。傳統竹編產品的功能和形式已經不再能滿足人們對ECO生活方式的追求。因此，將傳統竹編工藝與現代科技結合，跟上現代社會的腳步，傳承發展傳統工藝變得尤為重要。

2生成式設計方法在速生材產品中的應用前景分析

從短期來看，將現代技術應用在竹材等速生材產品中，能夠有效提高產品生產效率，推動竹編等傳統手工藝的傳承，減輕手工藝人負擔，推動速生材產品的推廣與銷售，提高手工藝人的經濟收入。

從長遠來看，速生材產品的開發能有效降低材料消耗和環境污染，符合現代及未來社會的綠色理念。且運用生成式設計方法，尋找最優方案，減少設計實驗失敗次數，避免不必要的浪費。

且現代社會的快節奏生活逐步沖淡了人們內心深處的寧靜，傳統手工藝逐步被人們遺忘，難以得到傳承，通過生成式設計方法在速生材產品中的應用，將傳統與現代科技相結合，改變速生材產品加工方式，傳統手工藝得以傳承的同時又被注入新鮮血液，也讓現代科技變得更加有溫度、有深度，傳統與現代科技相輔相成。如果將現代技術與設計方法在速生材產品中的應用加以推廣，對未來傳統手工藝的傳承與環境的保護都是有著極大影響的。

3生成式設計方法在速生材產品設計中的應用流程

（1）生成式設計方法分析。（2）利用生成式方法構建參數化模型，由設計師進行測試、分析與篩選，得到空間上最為合理、高效且可制造的設計方案。（3）速生材產品設計元素分析。（4）草圖繪制，探討生成式設計方法與速生材產品hybrids的可能方案，并構建hybrids參數化模型。（5）探討速生材產品設計中生成式設計方法的應用，并進行優化再設計。（6）利用3D打印技術，打印參數化模型，對速生材進行相應加工，實現生成式設計方法在速生材產品中的應用。

4生成式設計方法在速生材產品設計中的應用實例分析

4.1傳統竹材產品分析

通過對傳統竹編手工藝產業的多次考察，發現當前市場所售賣的竹材產品種類豐富，雖然保持著傳統的手工制作技藝，但產品類型及工藝升級不足。對竹材形態元素及常用應用形式進行了分析與總結，主要分為以下五大類（如表1）。

4.2竹材產品傳統手工技術的傳承分析

竹材加工工藝不僅具有很大的實用價值，更具深厚的歷史底蘊。竹編作為第二批國家級非物質文化遺產名錄，卻因傳統工藝人才的匱乏和傳統工藝創意的缺失，正不斷面臨著行業危機問題，傳統手工技術的傳承受到威脅。

傳承傳統竹編手工藝可以考慮以下兩個方面：（1）注重題材的創新。在傳統竹編手工產品如竹簍、竹篩、掃帚等農家用品基礎上，可以針對一些現代簡約產品如桌面收納產品等，面向年輕一代，體現竹材的特點、結合竹編手工藝的同時，更具有現代化。（2）注重與現代科技結合。現代科技的高速發展，正促成很多傳統材料的產品具有了全新的面貌。利用計算機技術如計算機輔助工業設計中參數化建模、3D打印等，充分體現了現代科技中在設計中應用的優越性，更是有利于傳統手工技藝的傳承。

4.3生成式設計方法在竹材產品中的應用

從當前來看，現在市場上在竹材產品設計中生成式設計方法的應用甚少，多采用將竹材作為產品中的一部分的設計方法，其中竹材多以集合材方式存在。

從未來來看，將生成式設計方法運用于竹材產品設計中，可有效提高竹材利用率，還能提高空間美感。

4.3.1生成式設計在竹材產品設計中的應用方向

針對生成式設計方法在速生材產品中的研究及應用，提出了以下幾個方向：（1）以現代生活需求為導向的竹編產品結構創新。與生成式設計方法結合，探討多種生成式設計方法與竹編產品結合的結構，利用3D打印，實現竹編產品結構的開拓與創新，從而滿足人們現代生活的多種生活需求，讓竹編產品不只是傳統的象征，還能成為現代生活時尚的一部分。（2）以現代生活美學為導向的形式創新。通過竹材呈現形式的交替變化與3D打印的材料融合，實現竹編產品形式的創新，使之與現代審美結合。其中，竹材呈現形式的變化不一定局限于竹編中竹子的粗細變化和不同編織手法的轉換，更力求突出竹材本身的特點。

4.3.2生成式設計在竹材產品設計中的應用方法

通過前期對我國竹資源種類、分布與竹編中用常見竹材的特征、竹材常見的加工工藝、竹子的現代加工工藝、竹產品的常見應用形式等分析了速生材產品元素，確定了速生材Hybrids的大致方向，并系統學習了生成式設計方法，進行了生成式模型的構建。在提取了速生材產品元素特點，并結合了生成式模型的構建后，進行了速生材Hybrids設計。現對速生材Hybrids設計結果進行分析，對生成式設計方法在速生材產品的研究及應用主要分為以下幾個方向：（1）穿插。利用生成式設計方法，構建條狀生成式模型，與竹編產品中的竹編穿插在一起，減小竹編難度，提高產品生產銷量的同時不影響整體竹編產品的整體效果。（2）替換。利用生成式設計方法，構建塊狀或面狀生成式模型，力求模型結構上的創新或模型表面紋理的創新，用生成式模型替代原竹、竹段或竹材集合材等的一部分（多以中分或三分法來替換），方便加工的同時又體現出一半傳統一半現代的融合之感。（3）連接。利用生成式設計方法，構建出來的生成式參數化模型作為竹材與竹材之間的連接件，在結構上做創新從而實現竹產品功能上的創新。

5結語

竹編作為第二批國家級非物質文化遺產名錄，卻因傳統工藝人才的匱乏和傳統工藝創意的缺失而使其傳承受到威脅。生成式設計方法體現了現代計算機技術的科技性，再結合3D打印，以替代竹編工藝中最為復雜的步驟，通過穿插、替換、連接三種形式進行創新，由設計師從多種可能性中選擇最優解，進行生成式設計方法在速生材產品設計中的應用探索，對提高產品生產效率，理論上推進傳統手工技藝的傳承與發展具有一定的積極意義。本文提出生成式設計方法在速生材產品中的應用理念，理論上推進我國竹編等傳統手工藝傳承現代方法的研究;運用生成式設計方法能快速得到空間上最為合理、高效且可制造的設計，能有效提高產品設計效率;利用3D打印代替竹編手工藝中最為困難的部分，能有效提高產品生產效率。生成式設計方法體現了現代高科技的計算機技術，與傳統速生材產品結合，相輔相成，對速生材產品進行形式、功能、結構上的創新，滿足人們對現代美學ECO生活的追求。速生材產品的開發能有效降低材料消耗和環境污染，推動手工藝的傳承，提高手工藝人的經濟收入。