“低多邊形”風格陶瓷產品數字化創意設計研究

王貞　高艷梅

摘 要 由三維數字模型技術衍生而來的“低多邊形”風格（Low poly style）憑借其獨特簡潔、抽象化的視覺效果逐漸被應用到各設計領域中，是近年主流的藝術造型風格之一。將“低多邊形”造型風格的陶瓷產品數字化創意作為研究對象，通過市場調研、文獻研究、設計實踐等方法研究“低多邊形”風格的概念及特征，分析并探討了“低多邊形”風格在陶瓷產品數字化創意中的應用方法與優勢，提出對應的開發流程及形成的趨勢，歸納出其創意流程與設計風格，對現代“陶瓷+數字化”的發展研究與行業實踐具有建設性意義。

關鍵詞 低多邊形;陶瓷產品;數字化創意

引用本文格式 王貞，高艷梅.“低多邊形”風格陶瓷產品數字化創意設計研究[J].創意設計源，2020（4）：62-66.

Research on Digital Creative Design of "Low Poly" Style Ceramic Products

WANG ZHEN，GAO YANmei

Abstract The low poly style which derived from the three-dimensional digital modeling technology is gradually applied to various design fields with its unique concise and abstract visual effects. It is one of the mainstream art modeling styles in recent years. Taking the digital creativity of ceramic products with "low polygon" modeling style as the research object， the concept and characteristics of "low polygon" style are studied through market research， literature research， design practice， etc.， and the "low polygon" style in ceramic products is analyzed and discussed. The application methods and advantages in digital creativity， propose the corresponding development process and the forming trend， and summarize its creative process and design style， which have constructive significance for the development research and industry practice of modern "ceramic + digital".

Key Words ?low poly; ceramic products; digital creativity

[基金項目] 本文系2019 年度湖南省科學技術廳重點領域研發項目“青少年陶瓷創意的數字化教育協同平臺研究”（項目編號：2019GK2142）階段性成果。

在信息時代，快速、方便、精準的數字化技術已和設計創意諸多領域緊密結合在一起，改善了設計的流程與效率，更促進了設計的跨界發展[1]。目前，諸多學者和機構都逐步趨向研究如何讓歷史悠久的陶瓷與現代設計制造科技結合，以更符合現代時代潮流和生活需求。“低多邊形”風格的興起與發展，讓陶瓷產品的創意路徑變得更多元化。筆者試圖從三個設計階段的角度剖析“低多邊形”風格如何應用在陶瓷產品數字化創意設計實踐中，并通過實際應用案例歸納出“低多邊形”風格陶瓷產品數字化創意設計的三個趨勢，嘗試論證數字風格與陶瓷數字化是否符合時代審美與應用需求。

一、“低多邊形”風格概述

（一）“低多邊形”風格的定義與發展

“低多邊形”（Low poly）這一詞最早產生于早期計算機建模當中，是一種建模方法，游戲開發者為滿足游戲的正常運行，簡化了物體細節，并使用較少邊數的多邊形三維數字模型，稱為低多邊形[2]。在20世紀初，摩爾定律反映了計算機技術的飛速迭代發展，游戲場景渲染精度的提高導致行業更追求虛擬現實的實時渲染效果的擬真性，但部分游戲愛好者反而開始追求復古清新的游戲畫面。這也導致了由多邊形主導的數字化藝術風格蓬勃發展，并拓展應用于動畫、插畫、產品等各個設計領域當中，很多年輕設計師和藝術家將這種硬朗、純粹、干凈利落的風格稱之為“低多邊形”風格[3]238。

“低多邊形”是從一個3D建模術語慢慢轉變成一種造型風格，形成“低多邊形”風格的發展歷程如圖1所示。在20世紀80年代《古墓麗影》游戲中，勞拉這個人物模型就是用低多邊形創建的（主要目的是為了提高實時渲染速度和效果）。到20世紀90年代之后出版了PC版的《雷神之錘》這款射擊類游戲，其中的人物模型也是運用低多邊形來創建的。到21世紀初，“低多邊形”風格慢慢成為當下數字化設計風格的主流。日本著名服裝設計師三宅一生在2014年推出的Issey Miyake幾何包，就是融入了“低多邊形”風格的幾何概念來進行設計。波蘭藝術家Mat Szulik對“低多邊形”風格情有獨鐘，不斷在產品、平面行業中嘗試這一風格的運用[4]。這些案例表明了“低多邊形”風格越來越受到人們喜愛，并成為一個明顯的時尚趨勢，應用的領域也逐漸被各領域設計師們進行拓展。

（二）“低多邊形”風格的基本特征

“低多邊形”風格最明顯的特征是幾何折面的構成方式，是一種用較少的邊或塊狀面來構成的視覺效果表達。在形態結構上，它強調將具象物體的特征抽象簡化，三角邊面是最常見的多邊形構成元素，設計者可通過調整多邊形的布局疏密、大小、轉折關系來創建各式各樣的造型效果;在形體上，低多邊形可以精煉地渲染光影效果，用光影變化來表現物體的形態和材質特征。如圖2中的動物及人物的形態，是先提取其特征屬性，再利用“低多邊形”風格的幾何折面的構成方式（三角面立體包裹）進行抽象化提煉，從圖2可以明顯看出物體形態的每個三角形的運用都是很講究嚴謹布局的一種構成形式，此外也能看出它所應用三角面的對比、轉折關系，以呈現出準確的色彩材質及光影效果。

二、陶瓷產品數字化創意

20世紀80年代數字化技術開始被廣泛地應用于陶瓷設計領域中，很快成為現代陶瓷產品創新最有效的設計創意手段之一[5]。數字化技術不僅打破了傳統陶瓷的設計形式、制作和生產方式，還促進了傳統陶瓷設計向現代陶瓷數字化創意設計與制造業的跨越?？梢?，數字化技術對于當代的陶瓷產品數字化創意設計的發展有著非常重要的引導作用和意義。

（一）陶瓷產品數字化創意形成的造型特征

在現代陶瓷產品開發過程中，陶瓷產品數字化的創意物化形式逐漸通過引入3D陶瓷打印技術來實現，在需要的時候也可以融合手工調整和其他制作工藝。筆者通過前期陶瓷產品實踐與探索分析，可將陶瓷產品數字化形成的造型特征歸納為以下三點：

1.精密度高：產品參數可精確到物體的每條邊甚至每個點都能有精確的數據;

2.肌理效果變化自由度高，對于復雜穿插形態的構建有顯性優勢：3D陶瓷打印技術的打印原理是堆疊式螺旋上升運動，打印過程中能夠形成特殊的堆疊肌理效果;

3.參數化變量控制造型創意：在建立數字模型階段，融合參數化建模的方法，通過調整和修改部分模型參數，可調整產品形態的豐富變化與細節效果（見圖3）。

（二）陶瓷產品數字化現狀及發展趨勢

1.國內研究現狀

陶瓷作為中國文化的代名詞，已經深度融入中華文化之中。隨著中華民族文化自信的提升，陶瓷這個文化載體備受人們的熱愛和追捧，國家也越來越重視陶瓷文化的創新發展，尤其是信息時代下“陶瓷+數字化”創意結合的興起。近年來，數字化設計與制造技術的深度融合也給陶瓷教育引入了新的發展方向，部分高校開始引進3D陶瓷打印機，讓學生學習陶瓷設計、制作以及操作3D陶瓷打印機的方法。數字化設計與3D陶瓷打印技術能夠使陶瓷學習與制作方式更加多元、高效和趣味化，更符合信息時代的創意教育的發展特點。因此“陶瓷+數字化”是傳統陶瓷創新發展的必然趨勢，“低多邊形”造型風格的陶瓷產品將會成為未來陶瓷產業中不可忽視的重要發展趨勢。

2019年在景德鎮舉行的“數字化時代陶瓷產業的轉型之路”論壇，為探索新時代的陶瓷產業數字化創新發展、塑造可促進陶瓷數字化轉型的創新體系提出具體的思路與嘗試，并通過現代新技術、新材料、新工藝對傳統陶瓷文化進行數字化傳承與保護[6]。3D打印技術的迅速發展，表明將來人們對事物創造的理解，會從根本上改變現代的設計思維與流程。大量的新創意、新方法、新作品會迅速涌現，信息化數據時代會給陶瓷注入強勁的發展動力。

2.國外研究現狀

據知名市場研究公司MARKETS AND MARKETS（M&M）發布的一份調查報告顯示，數字化設計與3D打印陶瓷市場的全球規模有望從2016年的2 780萬美元增長至2021年的1.315億美元，期間的復合年增長率（CAGR）將高達29.6%。這說明陶瓷造型創意設計與制造數字化發展越來越趨向于國際化，對于陶瓷產品的數字化創意，國外也有大量的研究、實踐與成果，如：3DCeram、Lithoz等專注陶瓷3D打印的公司。

數字制造，尤其是陶瓷3D打印技術，是一個新興的領域，為陶瓷產品工藝、形態和裝飾的創新方法開辟了新的可能性[7]。在舊金山工藝與設計博物館（2015）“數據粘土：解析地球的數字策略”的演講上對此趨勢進行了說明，大量研究數字化技術在陶瓷中應用的研究人員和從業人員已經形成了聚集效應[8]。上述研究表明陶瓷產品創意數字化的發展呈快速上升趨勢。

3.陶瓷產品數字化創意設計的優勢

根據上述的國內外研究分析，我們可以發現，陶瓷文化正隨著政治、經濟、文化、科技的變化而發生變奏，陶瓷的創新發展應走與現代科技相結合的道路[9]。這說明數字化設計與制造技術是促進現代陶瓷創新發展的主要方式，數字化形式的陶瓷產品也是信息技術時代所賦予的新的表現形式與創新方式?！疤沾?數字化”的模式符合現代陶瓷創意設計發展的潮流趨勢，陶瓷產品創意數字化較于傳統手工陶瓷設計的優勢也在多方面體現。如圖4，第一在產品成型方面，“低多邊形”風格具有很強的數字幾何特征，這種風格的融入，使陶瓷產品的形態更適用于數字化算法直接生成，產品與現代家居環境也可以很好的呼應融合;另外，通過3D陶瓷技術打印的陶瓷泥坯也輕薄且精密。第二在生產方面，“低多邊形”風格是一種與幾何密切相關設計風格，是基于數字化設計發展的產物，更符合數字化技術的生產方式，開發周期短且批量化生產速度快。第三在產品效果展示方面，陶瓷產品打印之前通過數字化技術可以達到預演成品展示效果，提高用戶接受度。第四在產品質量方面，通過數字化技術的控制，產品都具備精準數據，產品精細度較高，符合大批量生產的基本要求。

三、“低多邊形”風格在陶瓷產品數字化創意設計中的應用研究

（一）“低多邊形”風格在陶瓷產品數字化創意設計實踐中的應用流程

“低多邊形”風格在陶瓷產品創意上的應用依據CAD軟件和陶瓷產品設計制作方式的全流程融合，這種風格在陶瓷產品數字化創意設計實踐中的應用遵循科學、高效、釋放創意高度自由的原則，具體的流程主要分為三個階段：（1）創意思維階段;（2）參數化建模階段;（3）創意產品制作階段。整個陶瓷產品造型創意數字化設計的核心流程見圖5。

1.創意思維階段

創意思維階段主要是指尋找靈感、創意草圖的前期創意過程。首先，設計師要明確整個設計的概念和方向，再給產品進行設計定位，根據“低多邊形”風格的理念、基本特征、構成形式進行思維發散，找到它與陶瓷之間的創意契合點，并將其與相應的陶瓷產品結合。心理學家吉爾福特（J.P.Guilford）提到，發散思維和收斂思維是設計中常用的創意思維形式，人們需要平衡發散與收斂之間的協調性[10]。這說明，好的創意設計是需要不斷發散和收斂，細化與完善。創意思維階段是一個“創意發散與方案收斂”的過程，需要不斷更新設計思維與審美意識，并打破固有的慣性思考方式，不斷淘汰不夠完善的想法，篩選出相對成熟的創意，優化整合，最后確定最優方案。此階段設計師的主要創意任務是明確設計方向，構建清晰的創意路線及多個備選設計思路及創意草稿。

2.參數化建模階段

“低多邊形”藝術風格的實質就是數字三維建模技術所形成的一種特殊造型風格[11]。這種幾何特征的數字藝術風格與參數化建模之間是存在緊密聯系的。設計師在確定最后設計草圖方案后，需要理清建模思路和步驟，再使用建模軟件進行3D數字化模型的建立，在參數化階段可以嘗試不同的參數組合生成不同的細節形態效果，參數化可以輔助設計師高效率地完成復雜形態的構建與生成。參數化是設計師高效形態創意與生成“助手”，相較于傳統的手工塑型效率更高、更豐富。同時，參數化可以結合參數化與手工塑型的優勢，塑造靈動而又迷人的新奇陶瓷肌理形態。

參數化模型建立是否精確直接決定后期打印的成品效果。因此，這一過程需要設計師嚴謹的思考形體成形可行性、結構支撐是否合理。將陶瓷產品數字模型建立完成，導出數據至切片軟件對模型進行切片生成打印軌跡，同時可以用切片效果預覽模式確認模型結構是否合理。全部打印參數設置完成后，保存并導入3D陶瓷打印機準備打印。圖3這個模型結合了“低多邊形”風格的幾何折面的構成方式，并通過參數化輔助設計軟件進行數字化模型建立。

3.創意產品制作階段

數字化產品打印階段，是至關重要的環節。將切片數據導入陶瓷3D打印機并讀取文件，調整打印機進行模型打印。產品打印階段非常精確，但是也會存在一些難以預料的問題與效果，因此，此過程中需要關注打印機打印的效果是否符合預期效果，以便進行及時的調整和完善。

3D陶瓷打印泥坯完成后需晾干，再進行素燒（3D打印機打印的泥坯需要先素燒，素燒是指泥坯在未上釉之前經過750℃的溫度加熱處理，是 “燒結”的一個致密化的過程。）最終進行上釉后裝窯進行釉燒（溫度達到1250℃）即可。圖6這個小狗形態的陶瓷擺件，融入了“低多邊形”風格的幾何折面特征，并通過3D陶瓷打印機打印完成。另外，圖中的多肉花盆是筆者對“低多邊形”風格與陶瓷產品結合應用研究的試驗樣品，也是在前期階段中不斷嘗試而制作完成的。這些實踐成果更好地論證了這種數字藝術風格在陶瓷產品中的應用是比較新穎的。

（二）“低多邊形”風格在陶瓷產品數字化中的應用案例分析

2013年前后，“低多邊形”風格開始成為一股設計界的浪潮，很多陶瓷設計師開始致力于將這種風格應用于陶瓷產品創意上，突破了傳統陶瓷給人的一種圓潤、柔和的美感，更強調一種數字化時代下的幾何審美特征。Atelier-ERRANCE品牌的設計師黃祎潔和藝術家陳翔將“低多邊形”風格的理念與幾何折面的構成形式融入到陶瓷產品中進行創意設計（見圖7）。如圖8所示，這些都是典型的低多邊形風格陶瓷產品，設計師將其風格與3D陶瓷打印技術創意結合，并通過3D陶瓷打印機打印完成。這些“低多邊形”風格的陶瓷產品相比市面上大眾化的陶瓷產品更容易滿足現代生活的審美意趣，獨特的造型也更容易刺激用戶的個性化心理需求。從案例分析和市場反饋可以看出，“低多邊形”風格的陶瓷產品非常符合當下市場不斷增長的個性化需求。

（三）“低多邊形”風格在陶瓷產品數字化創意設計中的趨勢

近年來，“低多邊形”風格的運用越來越廣泛，在很多設計領域當中都能看到它的身影。在陶瓷產品中這種典型的幾何數字化特征更容易突顯出3D陶瓷打印技術的優勢，并且有利于陶瓷產品數字化的創新發展?！暗投噙呅巍憋L格的造型藝術特點在陶瓷產品造型上的體現，給人一種很強的視覺沖擊力。

“低多邊形”風格是時代發展的產物，它隨著時代的進步在不斷地發生變化。某種意義上，它本身就是一種復古風格的體現，更是對過去的懷舊情感。許多藝術家、設計師受“低多邊形”風格的代表人物Timothy J. Reynolds的影響，開始在自己的作品中加入“情感化”的元素?！暗投噙呅巍憋L格的幾何特征與圓潤、柔美的陶瓷結合，不僅表現出現代產品的簡約風格，更是對傳統文化的情感表達?！暗投噙呅巍憋L格的出現并不是偶然，它不僅揭示了19世紀和20世紀初現代藝術的進化歷程，更展現了它是如何一步步影響更多的人[3]239，并進入日常生活中。這個進一步說明這種風格對陶瓷數字化的發展具有創新促進作用。

通過上述的應用案例分析，可以歸納出三個趨勢：（1）“低多邊形”風格的陶瓷數字化產品已經形成一種造型風格，具有抽象、獨特、凌厲的視覺感官體驗;（2）“低多邊形”風格在陶瓷數字化產品中的應用，表明陶瓷產品通過數字化與3D打印可以形成獨特幾何風格類型，同時可以通過參數化設計明顯地提高設計創意效率;（3）“低多邊形”風格是一種與幾何數據相關的設計，是以三角棱線或面特征為主要構成元素的形態，是基于數字化設計發展衍生的產物。這些體現出“低多邊形”風格在陶瓷產品數字化創意設計中已經成為一個重要趨勢之一。

結語

“低多邊形”風格是基于數字化技術衍生出的審美趣味，它以獨特的造型藝術風格和數字化幾何特征給陶瓷產品造型創意數字化提供了更多的創意空間和方向。通過對“低多邊形”風格的陶瓷產品創意數字化進行了設計實踐研究及案例分析，歸納出其風格對陶瓷產品造型設計已經形成了現代的一種審美風格類型，并對陶瓷產品數字化的創新發展有著推動作用。因此，陶瓷產品造型數字化的發展不僅通過設計實踐吸收經驗和總結凝練，還要學會突破技術和思維局限不斷融合創新發展。

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王貞 高艷梅

湖南師范大學