視覺認知理論的發展及其在建筑設計中的運用研究

李琳 張智杰

濟寧市建筑設計研究院 山東 濟寧 272000

引言

歷史階段、文化背景等因素的不同造就了不同的建筑風格，隨著建造技術的成長和進步審美問題更多地受到了關注和重視。一直以來關于建筑藝術領域的審美內涵始終被劃分為哲學相關話題，然而在現代化建設背景下科技創新與產業發展的結合以及視覺認知理論的發展打開了審美問題討論的新思路。經過三個發展階段后視覺認知理論為建筑設計的研究提供了更多的參考，對于推動建筑產業的穩定發展具有重要的意義和影響。

1 視覺認知理論的發展

1.1 直覺經驗階段

視覺認知理論的啟蒙和發展與哲學有著緊密的聯系，通常情況下，人們認為在生產力和科技水平欠缺的古代時期建筑美學往往僅受到施工技術的限制。然而事實上，與他人分享視覺經驗和觀感是推動審美發展的重要方式之一，而這種視覺感官體驗的傳遞為藝術文明的進度打下了良好的基礎，對于推動建筑藝術發展具有重要的意義。審美問題作為哲學發展中的重要組成部分一直以來被眾多學者所關注和討論，在哲學發展的初期關于美的本質的討論中主要包括兩個派別的聲音：主觀論與客觀論，兩種論點分別認為美的產生是以人、以物質對象為主體所產生的。而視覺認知理論則正是衍生于客觀論，認為美產生于客觀存在的物質事物本身，而人能夠意識到物質所具有的某些特點，在此基礎上形成了審美觀念[1]。早在公元前六世紀，畢達哥拉斯學派提出了關于美的形式的研究，在數的基礎上發展出“美是和諧”等一系列觀點，并認為美是可以摒棄具體內容形態的。站在現代化角度看畢達哥拉斯學派的觀點或許有些過于偏頗，但其對于建筑藝術審美觀念的發展具有重要的意義和影響。在此之后的亞里士多德則提出了“美是客觀的”這一觀點，并認為美本身具有可觀性，能夠被人所體察到。

1.2 格式塔的實驗推理階段

格式塔心理學又稱為完形心理學，最初誕生于德國，代表人物包括韋特海默、苛勒以及考夫卡，后來在美國得到了進一步的發展。在整個理論的研究過程中，幾位科學家以藝術繪畫為對象，在對視覺認知展開討論的過程中探索出這一要點。所謂“格式塔”即為單詞Gestalt的音譯，在這一流派的主張中通常強調藝術作品本身的整體性與人的心理對象的組織構造和整體化作用，即所謂的“完形”作用[2]。在考夫卡的觀念中，藝術作品中不同部分互相作用、互相聯結所產生的整體性效應對人的感受產生了影響，使人能夠體察到美學的感染。而阿恩海姆通過將格式塔理論與視覺藝術進行結合得到了關于美學的更多觀點，他強調視知覺在藝術創造中的重要作用，認為抓住視覺對象中存在的整體性特征原則是藝術創造的關鍵所在。阿恩海姆在物理學知識的基礎上，將“心理力場”的觀念引入格式塔美學觀念中，并提出了相應的理論，他認為感知覺是人在初次接觸陌生事物時所產生的自然的、天生的生理反應。而這種感覺在既有經驗的基礎上進行了升級和發展，使其成為理性的思維，因此感知力與設計者的創造能力之間存在著某種緊密的聯系。格式塔理論流派對美在形式這一觀點也有了新的理解和認知，以更系統廣泛的角度對藝術創作中美學的欣賞進行了闡述，認為形式美缺少對藝術平衡、和諧、統一的詮釋。這一觀點與現代主義建筑思潮的審美原則產生了共鳴，其代表人物德國建筑師格羅皮烏斯主張突破傳統建筑形式的約束，以充滿理性主義和激進主義色彩的設計手法通過新材料、新結構的應用創造新的建筑風格。

1.3 大腦視覺機制的科學闡釋階段

伴隨著現代化建設的不斷推進，科技創新與產業發展的融合為建筑設計觀念的更新提供了前提條件。借助先進的儀器設備與技術手段，科學家了解到大腦視覺機制的秘密。作為人體中信息處理的重要功能器官，在接收到不同信息類型時大腦內不同區域將產生相應的反應，并發生具有先后順序的活躍，隨著科學技術的不斷完善和進步視覺認知理論也在不斷更新[3]。從格式塔心理學開始伴隨著時間的推移和技術的創新視覺認知理論在曲折中不斷發展，視覺作為感覺信息獲取中的主要組成部分，對于思維和記憶處理具有重要的意義。而視覺認知理論將整個視覺認知過程概括為3大階段：首先是信息的輸入，其中包括感知覺、注意、記憶等具體環節。感知覺對物體信息進行采集和加工并賦予其意義。而注意則與信息捕捉時的效率和集中度有著緊密的聯系。其次是視覺信息的存儲，在這一階段中需要對前期獲取到的信息進行編碼和存儲，存儲的方式包括短期和長期。在受到一定刺激的情況下將出現短期記憶，對信息進行加工處理的能力相對更低且可存儲量更低，主要由聲碼構成。而長期記憶則是短期記憶在鞏固后形成，以意碼為主。最后是對已存儲信息的查找、應用以及新的視覺信息的產生。已存儲的視覺信息經過轉換加工以及編碼后具有抽象化的特點，在查找及應用中需要進行提取和形象轉化，在一系列復雜的處理作用下組成新的思維和表象。

2 視覺認知理論在建筑設計中的運用

2.1 視覺認知理論在直覺經驗階段中的運用

在早期建筑設計工作中，視覺認知對藝術創造和審美形成有著重要的影響和意義，建筑設計者在對審美規律進行總結和歸納的基礎上，將視覺直覺經驗投入實際的建筑設計過程中，這種應用在早期的建筑藝術中有充分的體現和展示。例如在帕特農神廟的設計中，通過利用對四邊基石、檐部以及邊角柱子的調整達到“視覺矯正”的目的，結合山墻及光影明暗等感官體驗使建筑整體在視覺上達到平衡協調，充分利用了透視視覺的效用。在透視視覺特點的基礎上，設計者將帕特農神廟兩邊的柱子的臺基高度進行調整，從而得到更好、更舒適的視覺體驗，以此保障了建筑整體的美感和協調。除此之外，人們將對自身肢體比例進行觀察時產生的視覺直覺經驗應用于建筑藝術中，因此在西方古典建筑結構的石柱中也能看到類似的模仿。這種現象在中國古代建筑中也有所體現，“角柱升起”以及“柱子收分”等都體現出對透視視覺的合理利用。不同朝代對于此類建筑設計方式均有明確記載，在唐宋時期，通過調整角柱的高度和數量使柱頂曲面整體呈現出圓和的趨勢，并以改變正側面角柱份值的方式在視覺上給人帶來穩重的感官印象。而伴隨著經驗的積累，這種設計方式逐漸成為建筑藝術中的重要組成部分[4]。在這一階段中關于形式美的觀點得到了關注和認同，人們對此產生了共鳴。

2.2 視覺認知理論在格式塔實驗推理階段中的運用

發源于20世紀中葉的現代主義建筑思想與格式塔實驗推理階段所闡述的視覺認知理論觀念不謀而合，這一流派是認為建筑應當緊跟時代發展的步伐，在當時即為建筑應當符合工業化社會的需求，從功能性和經濟性的角度進行建筑設計。以格羅皮烏斯為代表的現代主義建筑流派設計時，通常具有鮮明的理性主義和激進主義色彩，他們倡導積極對新材料和新結構的應用，致力于突破傳統建筑風格所帶來的約束。其代表人物格羅皮烏斯擔任包豪斯校長，并在其中講授格式塔心理學，因此，現代主義建筑風格是視覺認知理論在格式塔實驗推理階段中的運用體現。格羅皮烏斯所倡導的建筑設計觀念不僅表現在他本人的代表作中，同時在現代主義建筑風格流派的其他代表人的作品中也有深刻表現，如柯布西耶的薩伏伊別墅、密斯凡德羅的巴塞羅那博覽會德國館，以及約恩烏松的悉尼歌劇院等。格式塔理論流派在發展創新的過程中對美在形式這一觀點也有了新的理解和認知，以更系統廣泛的角度對藝術創作中美學的欣賞進行了闡述，強調了“心理力場”的存在以及其重要性，認為形式美的理解過于片面，并認為視覺直覺之所以如此組織視覺對象是因為物質世界與心理力場同型[5]。而現代主義建筑風格中摒棄復雜的材料應用和建筑裝飾的特點則與視知覺的簡化不謀而合，通過簡單建筑結構實現功能需求以及多樣的情感和思想輸出，這樣的建筑風格特點表現了視知覺規律的同時，體現了建筑形式的簡化。格羅皮烏斯在創作包豪斯校舍時充分利用了玻璃幕墻的效用，通過簡單的空間劃分在保障室內照明和通風的同時，使空間形成錯落有致的整體，保持了心理力場的平衡。

2.3 視覺認知理論在大腦視覺機制的科學闡釋階段的運用

對建筑形式與空間的進一步認知仍然需要在實踐中不斷進行摸索和探究，在視覺認知理論發展的基礎上不斷完善補充。格式塔心理學所秉持的美學觀點對視知覺的出發和應用進行了假設分析，并在一定程度上推動了建筑設計及審美的發展和創新。但作為視覺認知假設體系中的一部分，格式塔心理學無法全面深刻的對建筑設計工作中存在的問題進行一一解答和闡明。而在當前科技創新與產業融合的基礎上，視覺認知理論的發展和進步有利于其在建筑設計中的應用。在整個視覺信息處理的過程中，人天生會被部分特殊物體所吸引，顏色、形狀、大小、運動狀態等更強的信息刺激將使人轉變視覺注意中心。而這一特殊物體與其整體背景之間存在的差異越明顯，則越容易轉變人的視覺注意要點，即更加引人注目。視覺注意轉移的難易與特殊物體及背景間存在的差異性有著緊密的聯系，背景元素越趨向于單一化發展，則彈出物體所需要的差異性越低，即更容易獲取視覺注意；反之若背景元素越趨向于復雜化發展，則物體所需要的差異性越高，即更難獲取視覺注意。例如在路易斯·康所設計的金貝兒藝術博物館中，通過利用視覺認知理論保持背景元素的單一性、一致性，在不改變入口處尺寸形態的前提條件下，僅僅通過轉變實體狀態就輕易獲取了視覺注意，達到了理想的建筑設計目標。與之相對的則是德國斯圖加特新國立美術館，由英國后現代主義建筑大師詹姆斯·斯特林所設計，通過將各種更豐富的元素成分進行對比碰撞，是各種不同的符號線條進行不同方向上的混雜對比突出入口的存在。在現代建筑設計中，視覺認知理論的發展和應用具有重要的意義和價值，視覺注意和視覺表象在藝術創作中有著重要的參考價值，從愛德華·托爾曼到凱文·林奇，從格羅皮烏斯到詹姆斯·斯特林，視覺認知理論推動了人們對建筑設計的認知和對藝術設計的創造。

3 結束語

科學技術的創新極大程度上為建筑設計水平的提高和發展提供了穩定的動力支持，使建筑審美脫離了哲學的限制與科學產生了融合交匯。在建筑設計中視覺認知理論的發展一方面，闡明了視覺機制所產生的美學感染在杰出建筑設計中的體現及其發生機制，表達了既有經驗在實際問題處理應用中的有限性。視覺認知理論在新時代背景下的建筑設計中，仍然具有重要的意義和價值，應當結合以往經驗大膽積極創新，為推動建筑產業發展打下良好基礎。