视错觉概念

第3章　产品形态设计

形态是造型设计中常用的专业术语，是人们从视觉语言角度研究表达物体形象的一种习惯用语。所谓形态，是指形体内外有机联系的必然结果。态者，态度也；形态者，内心之动形状于外也。在现实世界中，千变万化的物体形象为产品造型设计提供了借鉴研究的广泛基础，也是形态构成取之不尽、用之不竭的宝库。

产品形态既能给使用者美的视觉感受，同时也是产品信息的载体，反映出不同时代人类对于物质世界的改造能力和价值观念。蒸汽机时代、流水线生产的时代、电子与自动化时代以及信息化时代，产品形态所反映的和能够反映的各自内容是有所差异的。尽管同一时代的产品形态表现多样化，但我们仍然可以从产品的外在形态，分辨出那个时代的产品特征。产品形态是通过哪些要素构成丰富多彩的外在表现的？本章将介绍产品形态构成的基本要素，以及产品形态构成的一般原理和方法。了解这些原理和方法，将有助于设计师创造出新颖、实用的产品形态。

3．1　概　述

3．1．1　形态的分类

形态大体可分为现实的和抽象的两类。现实形态又分为自然界原有的自然形态和人手加工出来的人为形态。抽象形态又称概念形态。

概念形态是概念元素的直观化。概念形态只是一种形态创造之前在人们意念中的感觉。例如，观察立体时感觉到棱角上有点，任意两点间感觉到有线，一多边形有面的感觉，多边形移动一段距离会感觉到似乎有一立体，等等。这些点、线、面、体等都属于概念范畴，其不同组合称为概念形态。

自然形态是指自然界客观存在、由自然力所形成的形态，如山峰、河流、浪花、彩虹等非生物形态，以及树术、花草、飞禽、走兽等生物形态。

人为形态是指人类为了某种目的而使用某种材料、应用某种技术所加工制造出来的形态，如生活用品、艺术作品、劳动工具和各类建筑物等。人类就生活在由大量的自然形态和人为形态组成的环境之中。

人为形态又可再分为内在形态和外观形态两种。内在形态主要通过材料、结构、工艺等技术手段实现，它是构成产品外观形态的基础。不同的材料、不同的结构、不同的工艺手段可产生不同的外观形态。外观形态是指直接呈现于人们面前、给人们提供不同感性直观的形象。所以说，内在形态直接影响着产品的外观形态。当然，产品的内在形态和外观形态是相互制约和相互联系的。

3．1．2　产品形态的演变

工业产品造型都是人为形态，即都是为了满足人们的特定需要而创造出来的形态。任何一种工业产品，其物质功能都是通过一定的形式体现出来的。同一功能技术指标的产品，外观形象的优劣往往直接影响产品的市场竞争力。工业设计研究的主要内容之一，就是在满足产品功能技术指标前提下如何使产品具有美的形态，使其更具市场竞争力。

一般而言，工业产品的内在形态主要取决于科学技术的发展水平并通过工程技术手段加以实现。而工业产品的外观形态则可认为是一种文化现象，它不仅具有一定的社会制约性，而且与时代的、民族的和地区的特点相联系，也就是人们常说的“风格”。

产品造型的风格来源于作者的精神个性，它是设计者精神个性在产品设计中的创造的物化形态，它是通过点、线、面、色彩、肌理等造型设计语言表现的一种形式并通过材料、结构和工艺加以实现。

自人类社会产生以来，人类所需的各种用具的形态就随着生产力的不断发展而不断改变着。在漫长的改变过程中，人类创造的产品大致可分为以下3种形态：

（1）原始形态

原始形态是指人类初期各种用具的造型。由于当时生产力低下，加上人类对事物认识肤浅，其用具、产品的造型只是简单地以达到功能目的为依据而毫无装饰成分，如石斧、陶器等。

（2）模仿自然形态

模仿自然形态是指人类模仿自然界中具有生命力和生长感的形态所进行重新创造的产品形态。

应该指出，模仿并不是简单地机械模仿，而是在不断反复创造中的再创造，从而使最终的构成物的形态与原型神似而不只是形似。

自然界中有许多形态都是由于物质本身为了生存、发展而与自然力量相抗衡所形成的。人们从中得到启发，进而模仿、创造出更适合于人类自己的形态。例如，植物的生长发芽、花朵的含苞待放都表现出旺盛的生命力，给人类带来一片生机；人们从动物运动表现出的力量和速度中得到美的和实用性的启发，从而设计和创造出比自然形态更优美、更适用的人为形态。又如，根据自然界的动植物形态设计的现代装饰灯具、家具等生活用品，根据鸟类的翅膀设计的飞机机翼，根据贝类动物能抵住强大水压的曲面壳体设计的大跨度建筑屋顶，根据鱼类在水中快速游动的特殊形态设计的潜水艇，根据空气流速特点设计的现代轿车的流线型车身等，均无不体现出人类思想的智慧结晶。位于澳大利亚悉尼市悉尼港的水上悉尼歌剧院的设计就是典型的模仿自然形态的例子，如图3．1所示。其整个造型像一堆巨大洁白的贝壳，又像扬帆出海的帆船，与海湾的环境相辅相成，已成为悉尼的象征。

如图3．2和图3．3所示为雅各布森设计的“蚁椅”和“天鹅椅”都是模仿自然形态的典范。

图3．1　悉尼歌剧院

图3．2　蚁椅

图3．3　天鹅椅

（3）抽象几何形态

抽象几何形态是指在基本几何体，如长方体、棱柱体、球体、圆柱体、圆锥体、圆台体等的基础上进行组合式切割所产生的形态，其形态简洁、明朗、有力，能迅速传达产品的特征和揭示产品的物质功能。简洁的外形完全适合现代工业的快速、批量、保质生产的特点。基本几何体具有肯定性，因此组成的立体形态也具有简洁、准确、肯定的特点。同时，基本几何体易于辨认，具有一种必然的统一性。因此，组合后的立体形态在整体上易取得统一和协调。再者，几何形态具有含蓄的、难以用语言准确描述的情感和意义，因而能较好地达到内容与形式的统一。

简单的几何形体能给人以抽象的确定美，使人得到理智的并非纯感情的感受，能对人的情感有一定启发。具有一定审美意义的几何形体造型能使思维高度发达的现代人产生无穷的联想，如图3．4所示的折弯椅。抽象几何形态包括具有数理逻辑规整的几何形态和不规整的自由形态。几何形态给人以条理、规整、庄重、调和之感。如图3．5所示的意大利台灯，3个立体几何形式——圆柱、圆锥和半球，让人联想到美国的极少主义雕塑。灯光源被置于灯罩内，从外面看似乎完全隐蔽。在这里，几何被分解、解剖、横切，从纯几何中获得了精确的比例。

图3．4　折弯椅

图3．5　意大利台灯

抽象几何形态是由于人类形象思维的高度发展，对自然形态中美的形式的归纳、提炼而发展形成的。在人类生活中，有很多内容绝非具象的自然形态所能充分表现的，但却能从抽象的形式中表现出来。例如，各种工业产品的造型就是如此充分地表现出人的各种情感，如均衡和稳定、统一和变化、节奏和韵律、比例和尺度等。

3．2　工业产品形态构成要素

在造型设计中，为使造型物生动、形象并富有美感，就必须认真研究形态构成的基本要素。把一切形态分解到人的肉眼和感觉所能觉察到的形态限度，这就是形态要素。形态构成中最基本的形态要素是点、线、面、体、空间、色彩、肌理等。由于基本形态要素摄取了事物的特征，因此可抽象地表达美的感受。更为重要的是，基本形态要素的研究超越了具体事物的外形，形成了相对独立于自然形象之外的一种美的形式。用分析、综合、分解、重构、整合的方法对形态要素进行认识和研究，是产品形态研究的一般方法。

3．2．1　点

（1）点的概念

点可分为概念的点和实际存在的点。

概念的点，如形象上的棱角、线的开始和结束、线的相交处。这种几何学上的点，只有位置而没有形状和大小。它在视觉上是有一定作用的，但在构成中，它属于消极的形态。

图3．6　大小对比形成点的感觉

实际存在的点是指视觉上的细小的形象。所谓细小的形象，是相对而言的，不是形象本身所规定的，它是以比较对照的手法予以确定的。例如，在同一画面上，与大的形象相比较，感觉甚小的形象就为点的形象，如图3．6所示。或者在空间的对比中它不超越视觉单位中“点”的感觉如图3．7所示。因此，在这里并没有一定的可度量的尺度，它是感觉中产生的。由于人们的感觉基本上能达到一致，因此观察夜晚的星星、大海中的一舟、天空的飞鸟都能被认为是点。

原来具有“点”性质的形，如被放置在小的空间中或在形内加上其他造型要素，就容易表现出“面”的特性，如图3．8所示。

图3．7　天空的飞鸟

图3．8　同样大小的形在不同空间的点、面感觉

（2）点的形态

概念的点没有形状和大小的变化，只有位置的变化。但就形态构成而言，点如果没有大小和形状的变化，就无法作视觉表现，因此，产品形态中的点是有大小和形状变化的。

点，通常是以圆的形状出现的。它是简单、无棱角、无方向的。它也可有各种形状，但都不会引起重要的心理效果，如安定、刚强等之类的感觉。点的基本特征与形关系不大，主要在大小问题上，如图3．9所示。

图3．9　点的形态

工业产品上的某些操作元件（如按钮、开关、旋钮）、指示元件（如指示灯）以及文字商标等，一般情况下可视为点。

（3）点的大小

点的大小是相对而言的，同样大小的点在不同环境中感觉是不一样的，在大的环境中感觉小，而在小的环境中感觉大。通常而言，点的形态越小点的感觉越强；反之，其感觉越弱乃至产生面的感觉，如图3．8所示。

（4）虚点

与实点相反，虚点是由四周的形包围，中间留下的空白所形成的，如图3．10所示。

图3．10　虚点

（5）点的视觉感受

点在画面上，是视线的集中点，如图3．11（a）所示。

图3．11　点的视线作用

两个一样大小的点，视线就来回反复于这两点之间，而产生“线”的感觉（见图3．11（b））。如两点有大小之分，则人的视线就从大的点移到小的点，这是由于人的视觉首先感受到强烈的刺激（见图3．11（c））。

如果画面上有不在一条直线上的3个点，则会形成三角形的消极的面（见图3．11（d））。如果有多点，又按一定的形来排列，就会有这个虚形的感觉（见图3．11（e））。因此点能引导视线，能起到组织作用。

当3个点按一条直线排列，那么人的视线就会从一个点到另一个点，最终回到中间点上停止，形成视觉停歇点，这样就产生了稳定的感受。同理，奇数点都有稳定的感觉，因为视线往复运动后，最终仍回到中间点上。因此，在设计时，各种感觉的“点”，宜设计为奇数。但点的数量太多则烦琐，且因视觉很难在短时间捕捉到视觉停歇点，故“点”的设计，每行最多以7个点为宜。

（6）点的排列形成点的性格

点的组合是比较活跃的。点能组织成线，点能组织成形，而各种组织又能使人得到一定的感受。如图3．12所示点的各种排列就体现了不同的性格。图3．12（a）为由不同大小的点无序排列构成的空间的感觉；图3．12（b）为由有序排列的大小变化的点构成的空间曲面的感觉；图3．12（c）、（d）为由大小不同的点的有序排列形成的远近感。

图3．12　点的排列形成点的性格

3．2．2　线

（1）线的概念

线是点移动的轨迹，一连串的点也可造成线的感觉。线是具有长度的一维要素。

概念的线，即形的边缘，这是消极形态的线。在画面上，宽度与长度之比悬殊的称为线。与点一样，它在人的视觉中有一定的基本比例范围，超越了这种基本范围就不成为线的感觉，而成为面了。

线是各种形象的基础。在工业产品中，线可体现为面与面的交线、曲面的转向轮廓线，以及装饰线、分割线等。

（2）线的种类

线在画面上可分为直线、曲线。直线是由沿同一个方向移动的点形成的。曲线是由连续地改变方向的移动的点形成的。曲线中有几何曲线和自由曲线。

（3）线的形状

几何学上的线没有粗细，只有长度与方向。由于要作视觉表现，线必须具备一定的宽度。由于线具有一定的宽度（即使与长度的比值极小），一条线上的不同宽度就造成了线的形状（见图3．13）。

图3．13　线的形状

（4）线的方向

直线有垂直线、水平线、各种角度的倾斜线（见图3．14（a））。曲线更有趋势、回转、流向等方向性（见图3．14（b））。

图3．14　线的方向

（5）线的性格

线的种类、形状及方向等许多特征赋予线以多性格化。线的种种性格是很明显、很活跃的，不仅体现了自身的性格特点，而且还常常影响到整个平面甚至立体形态的性格。

①直线能给人以严格、坚硬、明快、正直、力量的感觉。粗直线有厚重强壮之感，细直线有敏锐之感。在造型中，直线的运用，能使人感受到“力”的美感。

②水平线具有安详、宁静、稳定、永久、松弛感。产生这些感觉是由于水平线符合均衡的原则，如同天平两侧质量相等时秤杆呈水平状一样。同时，它所产生的这些感觉，能使人联想起长长的海岸线、平静的海面、宽广的地平线、大片的草原等。

③垂直线含奋发、进取感，给人以严正、刚强、硬直、挺拔、高大、向上、雄伟、单纯、直接等感受。如果垂直线伸向高处，那么它们显示出一种满怀热望和超越一切的力量。这种效果无疑地与克服地心引力、设法使人们的注意力摆脱各种束缚、奋力向上的思想有关，因此也有崇高、肃穆的感觉。

④斜线有不稳定、运动、倾倒的感觉。如果把观察者的位置作为坐标，向外倾斜，可引导视线向无限深远的地方发展；向内倾斜，可把视线向两条斜线相交点处引导。

⑤曲线能给人运动、温和、幽雅、流畅、丰满、柔软、活泼等感觉。在造型设计中，曲线的使用，能使产品体现出“动”和“丰满”的美感。

水平伸展的起飞线，除了有温和、优美、流畅感之外，也能产生轻快、松弛的感受。这是因为水平伸展的曲线不但有曲线的特性，且具有水平线的松弛、安详感。

曲线可分为几何曲线与自由曲线。几何曲线包括弧线、抛物线、双曲线等。它们给人以理智明快之感和一定弹性的紧张感，犹如弯曲了的钢丝。

抛物线有流动的速度感；双曲线有对称美和流动感；自由曲线柔软流畅，有奔放、丰富之感，具有抒情诗一般的优美。

有规律变化的曲线，如正弦曲线，其波动和方向上的变化，如果没有任何中断，就能够产生出种种富有韵律的沉静效果。沙漠、漫漫大海以及滚滚波涛的海面也有这一特点。在大自然中，许多道路和小径，给人以富有韵律的沉静、幽静感。曲径通幽，即由此而来。

上述不同线形之所以给人以不同的性格感受，如对直线、对称规则的形态产生凝重端庄的美感，但又易导致呆滞、单调；对于曲线、非对称形则产生活泼变化的快感，都是因为人在观察这些线与形时，视线本能地在不等的两边作往复运动，从把握物象的视觉印象积累中获得时间知觉和空间知觉形成视觉兴奋点，导致“兴味无穷”的视觉快感。

（6）线的面化

如果把线密集使用，便会形成面，可创造出奇妙的曲面效果。直线群逐一改变角度，创造曲面效果（见图3．15）。利用折线形成凹凸效果（见图3．16）。

图3．15　直线群逐一改变角度，创造曲面效果

图3．16　利用折线形成凹凸效果

3．2．3　面

（1）面的概念

按照几何学的定义，面是线移动的轨迹。面可分为消极的面和实际存在的面。点、线聚集而成的是消极的面（见图3．17），线移动的轨迹是实际存在的面。

实际上，点、线、面之间并没有绝对的界限。点扩大可成为面，线加宽也能成为面。

（2）面的形成

①线移动形成面。直线平行移动形成正方形或矩形面；直线回转移动，形成圆形或扇形面；直线倾斜移动，形成菱形面（见图3．18）。

图3．17　消极的面

图3．18　线移动形成面

②点、线排列形成消极的面。点、线排列可形成各种形式的消极面（见图3．19）。

图3．19　线排列形成的消极面

（3）面的种类

从构成面的形状来划分，面可分为以下两种：

①几何形面。几何形面是由直线或几何曲线按数学方式构成。组成几何形面的各种要素往往是相同的（如边长、角度、圆周上的点到定点的距离）。几何形面的基本原形是正方形、等边三角形、圆等。由这些正方形、等边三角形、圆形组成的各种直线形、曲线形也是几何形（见图3．20）。

图3．20　几何形

图3．21　自由形

②自由形面。自由形面是由自由曲线、自由曲线结合直线、直线与直线组合而成的。它包括有机形、偶然形和不规则形等。有机形面是用自由的弧线构成的形。偶然形面是用特殊的技法，意外、偶然所得到的形，设计者无法完全正确地控制其形成的最后结果，而且难以完全重复。不规则形面是用自由弧线及直线随意构成的形（见图3．21）。

从面的空间位置来划分，可分为水平面、垂直面、倾斜面、曲面。曲面又分为单曲面、双曲面和自由曲面。单曲面是母线沿着一条曲线轨迹平行移动而形成的曲面。双曲面是母线沿着两条曲线轨迹移动而形成的曲面。

（4）面的性格

几何形总的能给人以单纯、明朗、理性、秩序、端正、简洁的感觉。几何形对视觉的刺激集中，感觉醒目，信号感强。但有时会产生呆板、冷漠、生硬、单调感。

正方形是与圆相对的形体。正方形以直角构成，能给人大方、严肃、单纯、明确、安定、庄严、清冷、静止、规则的感觉。但由于其四边相等，缺乏变化，因此又给人以乏味、单调的感觉。

矩形中，如长边为水平位置，则此矩形给人以稳定之感。当长边为垂直位置时，则给人以挺拔、崇高、庄严之感。

正梯形具有较强的稳定感，倒梯形则具有轻巧的动感。

圆形无论在平面或在立面中，总是封闭的、饱满的、肯定的和统一的。还给人以活泼、灵活运动和辗转的幻觉感。

椭圆以及类似的曲线除了有十分安详的感受外，还强调了某些动态。

三角形中的正三角形，给人以稳定、灵敏、锐利、醒目的感觉。这是一种容易被人认识记忆的图形。倒三角形则具有不稳定的运动感（见图3．22）。

图3．22　面的性格

有机形活泼、大胆，但往往也会引起不端正、杂乱、缺乏严谨的感觉。水平面有平静、稳定的感觉，有引导人的视线向远处延伸的视觉效果。垂直面有庄重、安定、严肃、高耸、挺拔、雄伟、刚强的感觉。倾斜面具有活泼的动感。

几何曲面具有流畅连贯、变化有序、规则流动的感觉。

自由曲面具有自由奔放、轻松欢快、亲切自然的感觉。

在设计时，要善于把严谨的几何形与活泼的自由形结合起来，取长补短，求得变化与统一，使所设计的形既有几何形的明确、简洁又有自由形的活泼、大胆。

3．2．4　体

根据几何学的定义，几何立体是平面进行运动的轨迹。一个方形平面，沿着垂直于该直线方向进行运动，其轨迹形成正方体或长方体。矩形平面以其一边为轴，进行旋转运动，形成的运动轨迹呈现为圆柱体。一个圆形的平面，以其直径为轴，进行旋转运动，可形成球体。

平面上的形，就是一个不变的轮廓线。立体形由于视觉方向的不同，没有固定不变的轮廓线，而只有决定于视觉方向的视向线。

体的性格，除了与体的视向线所呈现的性格有关之外，还与体的体量大小有关。厚的体量有庄重、结实之感，薄的体量产生轻盈感。

体的基本形可分为球、圆锥、圆柱、立方体、正棱柱、正棱锥6种。这些基本形是造型中最基本的“语言”单位。

从基本形态中的任何一个形态出发，将它稍加变形，就可从一个基本形态演变到另一个基本形态，从而产生出很多新的形态，这些形态彼此之间都有一定的联系。

3．2．5　肌理

由于材料表面的配列、组织构造的不同，使人得到的触觉质感或视觉质感，称为肌理。简单地说，肌理指的是物体表面的组织构造或纹理。

触觉质感又称为触觉肌理、三维肌理。它不仅能产生视觉触感，还能通过触觉感受到。例如，物体表面的凹凸、粗细、软硬等。这种肌理多表现为立体群的构造，其加工的方法也是多种多样的。例如，用单一的或复合的材料通过编织、拼合、粘贴、雕刻、腐蚀、皱折、烫印、冲压、敲打、切割、穿孔等方法，即可达到不同的视觉效果。

视觉质感又称为视觉肌理、二维肌理。这种肌理只能依靠视觉才能感受到，如木纹、纸面绘制、印刷出来的图案及文字等。

在平面造型中，主要运用的是视觉肌理。在立体造型中，则需同时运用视觉肌理和触觉肌理，特别是对于一些大的形态，同时采用视觉肌理和触觉肌理的处理手段，具有较好的艺术效果，又经济节约。

触觉肌理也是一种立体造型。产品的立体造型是单个形态的造型，这种个体形态的创造要求比较严格，需仔细推敲。肌理是无数个小立体的形态群造型，它的艺术效果是靠形态的群体取得，而不主要决定于单个形态的特征。因此，肌理的形态造型特征是小、多、密，其个性形态的创造要求尽量简单。

肌理与形态、色彩、光彩有着密切的关系。肌理的效果主要通过形态、色彩及其光影产生的。肌理的形式多种多样，具有规律性的肌理与自由性的肌理给人以不同的心理感受。有特征的肌理，具有较强的艺术感染力，能给人以视觉上的美感和触觉上的快感。因此，它也是设计中的一个重要的构成要素。

肌理的个体形态虽然简单，但对表达形态的情感也起着一定的作用。个体形态不同，其造型的艺术效果也不同。

由于肌理可表达一定的情感，因此在造型中，创造适度的肌理会加强造型物的个性表达。在造型物整体或局部功能元件的不同表面，设计不同的肌理，可使立体感更强。肌理在造型中，不仅起着形体表面的装饰作用，而且还能表现造型的时代感，表现出新的材料与新的工艺，从而丰富了造型物的整体感情。

现代的造型设计，不仅重视外形的美观也高度重视表面的处理，特别是对肌理的研究和运用，使造型从材料及加工工艺中获得美感。肌理的构成打破了过去认为造型只有通过图案装饰才能增加美感的传统观念，它能产生一些不可言状的细致的心理感受，能达到图案纹样无法达到的效果。

3．3　工业产品立体构成基础

将形态要素按一定的原则组成一个立体的过程，称为立体构成。立体构成是使用各种较为单纯的材料进行形态、机能和构造的研究并探求新造型的理论。立体构成的目的在于对形态进行科学解剖，以便重新组合、创造出新形态，提高造型能力。所以，立体构成是工业设计的基础。

对新造型的探求，包括对形、色、质等美感（心理效能）的探求和对强度、构造、加工工艺等（物理效能）的探求两个方面。立足于工业造型设计而研究造型，自然应把侧重面放在前者，即从美学法则、直觉、数理逻辑、几何形态等方面追求新的造型。

立体构成是一种实际占据三维空间的构成，而平面构成则是在二维平面上表现出有深度感的构成，两者有很大差别。平面构成的立体是在二维平面上通过近大远小透视法而体现的立体，是三维的视觉化效果，只能视觉化却无法触觉化。立体构成不仅能视觉化，还可用手直接感触到，同时从不同角度方向去观察立体能得到各种不同的形态。

平面构成的形体、空间、方向、位置、重心是一种幻觉表现，而立体构成的形体、空间、方向、位置、重心则是一种实实在在的表现。平面构成的点、线、面是从一个方向去表现的，而立体构成的点、线、面、体则是从不同方向去表现。

除此以外，平面构成与立体构成所用的材料、用具和技术均有很大差别。

3．3．1　概述

立体构成作为一门训练造型能力和构成能力的学科，与自然科学学科和艺术学科都有一定联系又有很多不同，具有其自身特点。立体构成与立体造型设计的关系，更说明了立体构成训练在整个造型设计活动中的重要地位。

（1）产品立体构成的特征

立体构成的主要特征表现为构成的分析性、感觉性和综合性。

1）分析性

绘画和图案的创作活动的特点是从自然中收集素材，把对象作为一个整体进行研究，以对象为模型，通过夸张、变形而成为作品。构成则不模仿对象，而是将一个完整的对象分解为很多造型要素，然后按照一定的原则（自然加入了作者的主观情感）重新组合成为新的设计。构成在研究一个形态的过程中，将其推到原始起点而分析构成的元素、原因和方法，这就是构成的认识方法和创作方法。

2）感觉性

构成是理性与感性的结合，是主观与客观的结合。构成作为一种视觉形象，它必须把形象与人的感情结合在一起。只有把人的感情、心理因素作为造型原则的重要组成部分，才能使构成的形态产生艺术的感染力量。构成的抽象形态虽不反映具象，但它还是具有一定的内容并与现实生活有一定联系。这种内容和联系可反映出一定的节奏，体现出一定的情绪。构成的分析性含有较强的理性成分，但要实现最终的构成方案必须依靠感觉决定。

3）综合性

立体构成作为造型设计的基础学科，与材料、工艺等技术问题有密切联系。不同的材料和加工工艺，能使那些用相同构成方法创造的形态具有不同的效果。因此，构成必须结合不同的材料和加工工艺，从而创造出具有特定效果的形态。这就体现了构成的综合性。

（2）立体构成的美学原则

与形式美法则不同，立体构成的美学原则不仅要考虑形式美的知觉、心理因素，而且还要考虑到造型物的功能、构造、材料、工艺、技术等一系列的物质基础。因此，立体构成的美学原则，对于造型设计更有直接的实践意义。

1）单纯化

规律性很强的形态所具有的特征称为单纯化。规律性指的是构成形态的要素的大小、方向、位置等。单纯化的形态是指构成要素少、构造简单、形象明确。单纯化的形态虽然构造简洁，但也可以构成意义深远的形态。单纯化的美学原则容易理解、记忆和印象深刻，是人的生理和心理特征对形态构成提出的要求。如图3．23所示的吊灯，设计师彻底简化了灯本身的结构，在强调垂直和旋转运动的同时最大限度地减少了必需的元件和材料——钩在天花板上的不锈钢电缆决定灯的竖直移动，包橡皮的铅锤能把它拉直，电缆上双重弯曲的金属管使灯脱离中轴，产生的摩擦使之无须固定件就能固定，橡胶旋转接口连接灯座和金属管，从而使灯得以旋转。

2）秩序

秩序是形态变化中的统一因素，它指的是形态的部分与形态整体的内在关系。一个简洁的形态是以秩序为前提的。在此意义上，造型就是将各具特性的形态要素予以新的秩序，使之体现为一个总的规律和特征的活动，而秩序则是通过对称、均衡、节奏、比例等形式表现出来。如图3．24所示为一把红蓝椅，是荷兰风格派艺术最著名的代表作品之一，它由家具设计师里特维德设计而成。这把椅子整体都是木结构，13根木条互相垂直组成椅子的空间结构，各结构间用螺栓紧固而非传统的连接方式，以防有损于设计结构。设计师通过使用单纯明亮的色彩强化结构，这样就产生了红色的靠背和蓝色的坐垫。其完美的比例形式成就了空间上的美感。

图3．23　吊灯

图3．24　红蓝椅

由于现代生活的繁华、紧张，人们在精神上难免有烦乱之感，因此对于各种形态常要求秩序和条理、整洁、明朗、清秀等以平衡心理。秩序是人的一种本能的渴望。3）意境

作为主体构成的一项美学原则，意境是造型学术上所追求的一种美好理想，它是人们对形态外观认识的心理要求和长期生活积累的综合结果。抽象的形态同样也具有感情效果，因为人们在感受形式美时往往产生理想化的联想。

图3．25　CD机

使形态达到理想意境的具体方法有移情法和夸张法。移情法是指设计者将自己的感情注入形态而使其与造型物的功能相一致。夸张法是指对造型物进行典型性格夸张从而创造出形态的动感，如图3．25所示的CD机。CD机用以播放音乐以舒缓人的情绪，造型上采用柔和的线、面形态更容易使人把它与音乐的润滑、流畅联系在一起，让人一看就有想触动的感觉。

4）稳定

形态的稳定概念包括实际稳定和视觉稳定。实际稳定是指从造型物的物质功能和使用功能出发而对设计提出的稳定要求，是造型物必备的物理性质。视觉稳定是指根据人的心理感受和视觉习惯所追求的稳定。

取得视觉上的稳定，除重心处理因素外，还需注意排列中的视点停歇对平面和立体面的主从处理等。例如，偶数点就不会产生像奇数点那样的视点稳定，但偶数点可通过分组或加强重点以增加稳定。另外，视觉习惯也影响稳定，如上轻下重、上小下大、左轻右重等。但是，这也不是绝对的，有时形态虽打破了视觉习惯稳定却有可能创造出动势和轻巧的感觉。无论哪种表现形式，其前提都是造型物必须具有实际稳定性。如图3．26所示的书架，中间的斜向支撑在造型上就取得了视觉上的稳定，而在功能上也起到了紧固作用。

图3．26　书架

（3）产品立体造型的设计过程

产品立体造型从构思到完成的过程是：先在构思中就要考虑造型采用哪种方法、什么方式才能创造出美的形态，对这种具体形态的发展还需作充分探讨，同时还要考虑用哪种材料制作，造型过程中需要解决哪些条件，等等。立体造型需经过以下4个过程：

1）需求过程

了解需求是设计过程的第一步，若不明确需求则不可能圆满完成设计立体造型。只有对需求过程理解深刻，才能判断有效。例如，设计一把椅子和设计一把折叠椅，或设计一把携带方便轻巧的折叠椅，其造型是不一样的。需求越明确，对造型的判断考虑才会越合理。需求过程实质就是定位，定位越具体越容易把握它的设计切入点。

2）造型过程

造型的过程包括设计过程和实际制作过程，即通过产品造型的设计构思（草图、效果图）逐步将产品造型具体化、明确化。当然，仅仅用平面表达方式构思设计会出现许多细部难以明确之处，只有通过亲自动手制作的方式，才会发现问题和了解设计不足之处并逐一解决，才能更好地完善预想设计效果。这即是立体造型的全部过程。

3）材料过程

材料是任何立体造型都要考虑的因素之一，在设计中设计师必须熟悉和掌握各种材料的特性及使用方法，通过实地调查了解材料的性能，从而正确应用于造型过程。

材料的分类，按材质分材料有木材、石材、金属材、塑料材、布等；按有形材料和无形材料分，有形材料有石块、金属条、木板、塑料管材等，无形材料有砂、水泥、石膏粉、泥土等；按不同的物理性能分，材料可分为弹性材料（如金属、塑料、橡皮等）、塑性材料（如黏土等）、黏性材料（如胶水等）。

从立体构成需要和便于掌握的角度出发，材料可按形态分为线材、板材和块材。线材包括丝线、毛线、尼龙线、棉线、纸带、细木条、细铁丝、铜丝、火柴棒绳等；板材包括纸、木板、玻璃板、塑料板、金属板等；块材包括石块、木块、金属块、泡沫块、塑料块等。

从分类中不难看出，形态与材料有着密切的关联。

4）技术过程

怎样使材料形态化，自然包括技术等方面的实际问题，这即是技术过程。造型的形态常受材料和技术工具的影响，技术工具和材料也制约着形态的创造。例如，同样都是雕塑，用黏土塑造的方法、技术和形态给人的感受同采用大理石雕刻的技术、方法和形态给人的感受是大不相同的。前者由于泥土无形材料的限制，必须采用添加法完成；而后者由于石材的限制必须采用削减法才能进行造型。又如，椅子的设计，采用的材料不同，其技术工艺、造型也不一样。如图3．27所示，钢管椅和一次成型的塑料椅，由于材料的性能不同、加工工艺迥异，因此形成的造型自然也不一样。加工手段不同，所产生的造型形态自然也不同。

图3．27　钢管椅（左）和郁金香椅（右）

立体造型就是要解决上述过程所提出的种种问题，如果设计出的形态能满足需求过程，能合理选用材料、活用材料特性、采用了恰当的技术工艺和方法并赋予造型，就能成为优秀的立体造型作品。

3．3．2　产品立体构成的方法

形态立体构成是指制造实际占据三维空间的立体从任何角度都可以触及并感受到的实体，它与在二维平面上表现的视觉立体感是完全不同的。一个美好的形态，要经得起任何视点变动的检验，因此形态的构成必须注意整体效果，而不能满足特定距离、特定角度、特定环境条件下所呈现的单一形状。

（1）组合法

将多种单一形体拼合在一起构成一个新的立体形态的过程，称为组合构成。组合是最普遍的造型方式，凡需经过从零件装配成成品这类生产过程的产品在造型上一般都离不开组合方法。组合法有多种形式，如图3．28所示。

图3．28　产品立体组合形式

①并列。是指单纯的表面接触结合，没有互为依存的进一步联系（见图3．28（a））。

②堆叠。是指形体按垂直方向一个置于另一个之上，具有承受的性质（见图3．28（b））。

③附加。是指比例悬殊的主从形体，具有明确的从体依附于主体的性质（见图3．28（c））。

④嵌入。是指一个形体的一部分嵌入另一个形体的内部，具有交叉的性质（见图3．28 （d））。

⑤覆盖。是指一个折转的面立体或线立体笼罩或围束在另一个形体的外层，具有约束的性质（见图3．28（e））。

⑥贯穿。是指一个形体从另一个形体的内部穿越而过，具有穿透的性质（见图3．28（f））。

上述所列构成形式都是相对的，在一件构成物上需要综合运用，在实际造型中需要灵活掌握。需要指出的是，造型上的形体组合与零件在机械装配中真实的组合关系之间存在着较大差别。例如，贯穿，在机械结构上是真实的轴从有孔的形体中穿过，而在造型上只需要在一个形体的两端表示出位置和形状可以连续而产生一体感的形体即可。所谓“贯穿”，只是一种来自视觉感受的假设且根本不一定要真实的两个形体，可按组合结果用注塑的一个形体表达，也可用3个形体胶合而成。造型上的各种空间关系包括组合与切割都是一种想象、假设的关系。

在形态构成活动中，构成技能和技巧的掌握是以大量的构成实践为基础的。如图3．29所示，同是3个立方体，通过不同的组合则能给人以不同的视觉效果。

如图3．30所示为摇臂钻床的原始几何模型。由图3．30可知，立柱贯穿在摇臂中，主轴箱贯穿在摇臂上，主轴贯穿在主轴箱中。这种贯穿式结构很好地满足了摇臂沿立柱上下滑动并绕其转动、主轴箱沿摇臂滑动、主轴在主轴箱中上下伸缩移动的各种运动要求并使结构紧凑。

图3．29　3个立方体的组合形式

图3．30　摇臂钻床构型设计

（2）切割法

切割法构型的思路是指在一个基本几何体上挖去或截切掉一部分而形成新的形体。

在挖切过程中会出现层次变化、棱角突出或削弱以及相贯线和截交线产生。这些都可使形体在形象上产生变化且满足功能要求。

切割构成与组合构成是相对而言的。用分解组合的观点看问题，任何物体都可由基本构成要素组合而成。同样，任何物体也都能以某一基本形体为基础，通过切割而获得。为了叙述方便，把构成物比较明显地表现出某一基本形体特征的形体，称为切割构成体。如图3．31所示为在一横放的四棱柱上挖去一个三棱柱、一个四棱柱和一个圆柱体。

图3．31　切割法

（3）多面体的构成

多面体是指物体表面由多个相同或不同的几何平面所构成的立体。在多面体中，最为常见的是柏拉图多面体和阿基米德多面体。

1）柏拉图多面体

若一多面体各表面均是等边等角、形状大小相同、表面接合毫无间隙、边缘与棱角都是重复而向外突出，则该多面体被称为柏拉图多面体。符合这种标准的多面体有正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体、正二十面体5种，如图3．32所示。

图3．32　柏拉图多面体

2）阿基米德多面体

若多面体表面是两种或两种以上基本形面（正方形、正三角形和正多边形）的重复，则该多面体称为阿基米德多面体。它主要有正十四面体、正十六面体等，如图3．33所示为常见的4种。

图3．33　阿基米德多面体

3．4　形的视错觉及其在造型设计中的应用

3．4．1　视错觉概念

错觉是心理学上的一种重要现象，是指人们对于外界事物的不正确的、错误的感觉或知觉。错觉一般可分为视觉错觉、听觉错觉、触觉错觉、味觉错觉等。在产品造型设计中，侧重于视觉错觉的研究。

视错觉是指视感觉与客观存在不一致的现象，简称错视。人们观察物体时，由于物体受到形、光、色的干扰，加上人们的生理、心理原因而误认物象，从而产生与实际不符的判断性的视觉误差。例如，筷子放进有水的碗里，由于光线折射看起来筷子是折的；体胖者穿横条衣服显得更胖，体瘦者穿竖条衣服显得更瘦，等等。这些都是与实际不符的视错觉现象。视错觉是客观存在的一种现象，在造型设计中要获得完美造型，就需要从错视现象中研究错视规律，从而达到合理地利用错视和矫正错视，保证预期造型效果的实现。

视错觉一般可分为形的错觉和色的错觉两大类。形的错觉主要有长短、大小、远近、高低、残像、幻觉、分割、对比等。色的错觉主要有光渗、距离、温度、质量等。

3．4．2　视错觉现象

（1）长度错觉

长度错觉是指等长的线段在两端附加物的作用下产生与实际长度不符的错视现象。如图3．34（a）所示，当附加物向外时，感觉线段偏长；附加物向内时，感觉线段偏短。这是因为眼睛被附加物强制向其延伸方向扫描运动的结果。当两线段不对齐时，这种效果更加明显，如图3．34（b）所示。

图3．34　长度错觉（一）

如图3．35（a）所示为长度相等、互相垂直的两直线，但看起来垂直线比水平线要长一些。其原因是眼球作上下运动较迟饨，而作左右运动比上下运动容易，由于它们所需的时间和运动量不相等，故会产生这种误差。为了取得等长的视觉效果，可将垂直线缩短，使垂直线与水平线长度之比为14∶15，如图3．35（b）所示。

图3．35　长度错觉（二）

（2）分割错觉

分割错觉是指图形受分割线分割后而产生的与实际大小不等的错视现象。如图3．36（a）所示为两个形状相同、大小相等的长方形，由于中间水平线和竖线产生的惯性诱导，被横线分割的长方形即显得略宽而被竖线分割的长方形则显得略高。若这种分割线超过4条以上，则有可能诱导视线向分割相反方向延伸，渐渐地产生加宽感或加高感的错觉。如图3．36（b）所示为两个大小相同的正方形，看起来好像画横线的显得高些而画竖线的显得宽些。

图3．36　分割错觉

分割错觉产生的原因是由于分割线有引导视线沿分割方向作敏捷快速移动的结果。

一般来说，间格分割越多，加高或加宽感就越强。

（3）对比错觉

对比错觉是指同样大小的物体或图形在不同环境中因对比关系不同而产生的错觉。如图3．37（a）、（b）所示同样大小的圆点因对比关系不同左边的显得大而右边的显得小。如图3．37 （c）所示的5条垂直线段是等长的，但由于各线段所对的角度不同，则感觉也不一样。如图3．37（d）所示的左右两圆弧因刻度线分别在圆内、圈外，故显得左边的圆弧小些而右边的圆弧大一些。

图3．37　对比错觉

（4）透视错觉

透视错觉是指人们观察物体时，在透视规律的作用下由于人们所处观察点位置的高低、远近的不同所产生的错觉现象。如图3．38（a）所示，改变观察点观察该五等分的物体，由于透视变形关系则有下大上小之感。如图3．38（b）所示，两个人虽等高但由于远近不同，距视点近的人显得高些而距视点远的人显得矮些。

图3．38　透视错觉

（5）变形错觉（也称干扰错觉）

变形错觉是指线段或图形因受其他因素干扰所产生的视错觉现象。如图3．39（a）所示，一斜线被两平行线隔断为a、b两段，而看起来却好像有错开的感觉，c线段好像是a线段的延长线。如图3．39（b）所示为一组45°倾角的平行线，因受其他线段干扰看起来却有互相不平行的感觉。如图3．39（c）、（d）所示，因受射线干扰两平行线似乎发生了弯曲，其“弯曲”方向倾向于射线发射方向。如图3．39（e）所示，大圆内部的小圆由于受射线影响好像变得不那么圆了。

图3．39　变形错觉（一）

如图3．40（a）所示，直线因受弧线干扰而显得不直，其“弯曲”方向与干扰弧线方向相反。

如图3．40（b）所示，正方形因受折线干扰而发生变形错觉，粗略看起来却像是一梯形。

（6）光渗错觉

白色（或浅色）的形体在黑色或暗色背景衬托下有较强的反射光亮、呈扩张性渗出，这种现象称为光渗。由光渗作用和视觉的生理特点而产生的错觉称为光渗错觉。如图3．41所示为上下两个等大正方形中有两个等大的圆，但由于光渗错觉看起来却好像白色的圆显得大些而黑色的圆显得小些。

图3．40　变形错觉（二）

图3．41　光渗错觉

（7）翻转错觉

由于眼睛注视位置不同，常可得出图形虚实的翻转变化。在图3．42（a）中，观察A面时右边为一实体棱柱；观察B面时则左边为一实体棱柱。图3．42（b）所示也为一翻转图形——看A面在前时是一个正阶梯；若看B面在前时则成为一个倒挂的阶梯。如图3．42（c）所示也为一个翻转图形——若视G点为凹进时（各立方体上顶面为黑色），即为6个立方块；若看G点为凸出时（各立方体下底面为黑色），则为7个立方块。

图3．42　翻转错觉

3．4．3　视错觉的利用和矫正

利用视错觉是指将错就错、借错视规律以加强造型的效果。矫正视错觉是指事先预计到错觉的产生并借错视规律而使 造型物改变实际形状、受错视作用而还原，从而保证预期造型效果的实现。

（1）分割错觉的利用和矫正

在造型要素中，哪一要素给人的印象强烈则视线就会被这一要素所吸引，从而产生增强该要素、减弱其他要素的视觉效果。如图3．43所示，大客车车身的中间水平线给人的印象强烈，可降低箱型车身在视觉上的高度感，从而产生横向的稳定感和速度感。

图3．43　分割错觉的应用

（2）对比错觉的利用和矫正

如图3．44所示为宏基个人电脑显示器，对显示器进行分析，如认为显示器边框较宽，在视觉效果上即缩小了显示器，因而其整体轻巧感差。如图3．45所示为IBM笔记本电脑显示器，其边框较窄，因而使显示器面积有增大的视觉效果。

图3．44　宏基电脑显示器

图3．45　IBM笔记本电脑显示器

（3）变形错觉的利用和矫正

如图3．44所示的显示器，其显示屏是四边外凸的矩形，如果机壳四边成直线，由于变形错觉的作用即会使机壳产生塌陷现象，为了矫正这种变形错觉机壳需要设计成外凸曲线。

在汽车造型设计中，如果把腰线和车身侧壁亮条都处理成直线，那么由于前后窗和窗板的延长线对腰线和车身侧壁亮条的干扰，就会发现腰线和亮条下凹，使整个车身欠丰满、线型缺乏弹性，为克服这个视觉缺陷就应把腰线和亮条作向上隆起处理，从而使造型显得丰满有力。

（4）光渗错觉的利用和矫正

由于光渗错觉而产生的面积不等现象，若需在视觉感受上达到两面积相等，则必须将浅色的做小些或深色的做大些，才能达到等大的视觉效果。如图3．46所示，法国国旗上的红、白、蓝三色的比例设计为35∶33∶37，而却使人们感觉3种颜色的面积相等。这是因为白色给人以扩张的感觉，而蓝色和红色则有收缩的感觉。

（5）透视错觉的利用和矫正

造型中，如果对造型物的体量尺度感有等长、等大的要求，设计时就应充分估计到造型物在使用环境中对其观察产生的透视变形并予以矫正和调整。例如，在高大设备上竖直标明厂标，由于人在观察这些字时会产生透视错觉，感觉字的高度尺寸越上面则字显得越短，因而在设计这些字时，就应当自下而上将各个字的尺寸逐渐加大一些，以矫正透视错觉。

图3．46　法国国旗

在客观现实生活中错觉现象很多，因此，在产品造型设计中就应特别注意利用和矫正各种错觉现象，以符合人们的视觉习惯，取得良好的造型效果。