运用交互动画探索居住空间中的艺术美

赵杰

摘要：本课题主要针对小空间探索如何运用有限的财力更多拓展实用空间，营造艺术氛围;主要研究如何将交互动画跨界运用于空间设计和家具构造之中，分析和探索其艺术之美。分析和推演了三维数字模型、交互动画构造以及虚拟展示的关键技法，探索了运用交互动画技术发掘家居设计中的艺术之美。采用3D图形软件和游戏引擎，展开对空间造型数据的动态设计和展示。得到数字化的家居展示造型并对其进行美学分析。该方法可为居住空间的数字化设计和交互技术研发提供参考。

关键词：家居美学动态家居马斯洛理论叠构重组交互展示

中图分类号：TP391.9

文献标识码：A

文章编号：1003-0069（ 2021） 07-0075-03

Abstract： To explore how to use limited financial resources to expand practicaspace and create artistic atmosphere for small space; mainly study how to use crossborder interactive animation in space design and furniture construction， and analyzeand explore its artistic beauty，The key techniques of 3D digital model， interactiveanimatlion construction and virtual display were analyzed and deduced， and theart beauty ln home design was explored by using interactive animation technologyUsing 3D graphics software and game engine， the dynamic design and display ofspatialmodeling data are carried outThe digital home display model was obtainedand its aesthetic anaIysis was carried out This method can provide reference fordigital design and interactive technology development of residential space

Keywords： Home aesthetics Dynamic home furnishing Maslow's theorySuperposition and reorganization Interactive display

引言

本課题意在数字化和制造行业高度融合的时代，尝试一套构建个人化参与家居定制的机制，探讨现代社会人与居住空间的关系。由此研究引申，提出“动态家居”的概念，研讨运动中的家具的运行构造，运用交互动画分析和构造人性化的定制家居。为交互动画的理论研究，提供更为多样的产品案例。在数字媒体跨界交互设计与家居整体设计领域，带来更多有价值的设计思路与案例分析，从中探索出一套具有实验精神和实际意义的研究思路和创作方式。

一、课题思考由来

交互动画技术的进步改变了各设计领域的思维模式，家居设计也迎来了机遇和挑战。本课题研究动画技术革新下家居设计领域的转变，运用BIM（建筑信息模型）、VR（虚拟现实）等数字化技术，以及新型五金和科技材料，探索家居艺术美设计中的艺术美。交互动画技术也从服务影视、游戏行业，嫁接融合到家居制造领域。

随着交互动画技术的普及和数控机床板材技术的不断升级，自己动手利用数字化工具定制家居将成为一种潮流。数字化整体家居设计是续包豪斯设计风潮后，家居设计领域的有一次升级。在这一阶段，仍有许多实际操作领域和前沿理论研究需要去探索。2016年我国政府报告中，首次提出了“鼓励企业开展个性化定制、柔性化生产，培育精益求精的工匠精神”的表述。“个性化定制”和“柔性化生产”成为了社会关注的热点话题，家居空间的风格打造从企业主导变成了消费者自导。

本课题梳理了数字化家居空间的发展，从日本、北欧、德国极简主义设计风格家具中的简约风尚，探讨小户型中的美学。并结合物联网时代新材料的应用，在虚拟引擎中动态的预想居住空间中的家具造型和样式。探讨运动中的家具运行构造，将美学手法运用于家居空间中，将艺术营造时的语境词汇，如明暗、色彩、层次、意境等，运用于家居的美学营造中。本次研究的空间主要着眼于小户型简约艺术风格的探讨，从艺术家和设计师的视角，从社会因素、环境因素、科技发展、人的因素等方面引发对课题的思考。

（一）社会因素。社会中的我们，即希望聚集的大家庭.也同时希望有私人空间，在合居和独居的模式中进行着空间切换。许多年轻人希望有一个独立的小家庭气氛，根据自我审美风格私人定制家居空间。小户型力求居住空间的独特和个人空间的营造，如果一个人独自居住过大空间，反而会让人增加孤独感。在一线和二线城市打拼的年轻消费者，其人均住房面积普遍偏低，在有限的居住场所里如何最大化利用空间和合理放置必备家具用品，是这一类年轻消费群体最为着重考虑的，而且收高房价影响，小户型的兴起也算是居住消费的一种理性回归。

（二）环境因素。针对户型和地段这两个因素，当两者不能同时满足时而面临二选一的情况下，许多置业的青年人和设计从业者可能会优先选择环境上更利于办公，交通方便的市中心地段;而且小户型多开发于都市中心地段，也可以让都市中的隐居的自由设计师和艺术家量力而行，利用小空间打造精巧的融合居住和办公的一体空间。特别是2020年受突发公共卫生事件的影响，人类在工作与生活上数字化迁移现象愈发普遍，更多的人尝试在线居家办公，而小户型的居家工作室给在家公办人员提供了一种工作空间上的理想方案。

（三）科技发展。随着计算机和图形化工具的个人化普及和数控车床技术的成熟，以及虚拟现实技术在家居设计领域的融入，设计师可以更深入地参与到自己居所的空间设计中。譬如使用Autodesk CAD进行结构制图;使用3dsMax制作模型，并测试家居用品的动态结构的合理性;使用类似畅想家VR平台，或者其后台所使用的Unreal虚幻引擎和Unity3D交互引擎，进行在线虚拟现实预览。

（四）人的因素。“山不在高，有仙则名。水不在深，有龙则灵。斯是陋室，惟吾德馨。”这句刘禹锡的千古名句传达着中国文人对居室的哲学思考。居住空间不仅能给人一个安身之所，更能反映出居住者的理想追求和审美情趣。社会心理学家亚伯拉罕·马斯洛认为人类的需求层次从低到高如同阶梯，他从生理、安全、社交、尊重和自我实现这五个方面，提出了“需求金字塔”理论。在居住空间中探索和追求艺术美是设计师在心理学范畴上，更高层级的人本思想价值的体现。

二、居住设计中传播的人文价值

传播学在家居设计中的人文影响，我们可以从都市剧的家居设计与媒体传播效应中发掘。国内家居龙头企业OPPEIN欧派的宣传短片《狼人的中秋烦恼》三部曲将家居定制化用一种温情的方式展现出来。短片中用男主人公狼人对“中秋回家后可能发生的事情”的脑海臆想与实际经历做对比展现了经过居定定制后，从原本简陋的狼穴变成样样具备的家，体现了家居尊重每个家庭成员的生活习俗、兴趣喜好，为定制独一无二的生活方式，打造“有爱有家”的家居定制理念，如图l。

当代都市题材影视剧中，家居装饰是其场景设计和道具艺术的重要组成部分，我们可以从中感受到当今居室设计的时尚潮流和发展动向。2017年热播的《欢乐颂2》中，作为一个高智商的工作女强人安迪，其家中装修可圈可点，传达着工作与生活融合的家居思想的。女主人公安迪作为一位高智商的工作狂，其追求一切事物的速度和效率，并強调朴素从简。因此，其房屋的布置不应太繁琐，同时作为在海归精英，他们追求着高品质的生活。设计高质量的私人空间实际上并不需要太多的奢侈品，也不需要过多的细节。我们只需要使用一些独特而独特的小物品来展示您的品味和美感就已足够。即奢华又低调的“轻奢”风格崇尚的是一种不随惯性的家居理念，而独特个性的追求是低调奢华风格的设计原力。现代整体家居设计很多有极简主义风格的身影，以严谨的造型、可靠的品质使其设计在创新中不断尝试简单和完美的统一。

日本、北欧、德国极简主义设计风格在家居领域的影响。Less isMore（少即是多）是现代建筑巨匠密斯·凡德·罗的至理名言，是其简约理念的灵魂所在，揭示了一种居住空间中的美感共识。简约而不简单以德国、北欧、日本这三个地域为代表。德国偏向一种理性的简约，黑格尔提倡的“美是理念感性显现”植根于德国的设计基因之中。以现代设计的“开山鼻祖”包豪斯为代表，是工业革命在设计艺术上的延伸。包豪斯传达出简洁实用与功能主义精神，其设计理念影响至今;北欧偏向一种感性的简约，北欧的色彩会丰富，调节冬日人过于抑郁的环境气氛。日本偏向一种灵性的简约，大量运用原木元素，将美学中“佗寂”概念运用其中，佗是在简约静谧中融入质朴的美，寂是时光的润泽。日式的简约融汇了东方人文禅意。

在中国的美学思想中，也有对家居设计的深刻思考。老子云“凿户牖以为室，当其无，有室之用。故有之以为利，无之以为用。”即：开辟窗门来营造房屋，墙壁构建了虚无空间，才能发挥居室的效用。所以，“有”给人便利，“无”发挥了它的作用。这体现出了东方哲学中对居住空间设计的“化无为用”、“无中生有”、“转空为间”的美学思想。

三、课题面临的问题和解决之道

小空间中探讨美学研究中一个重要目标就是，如何高效利用空间。其中我们面临问题着如何在小面积提升使用空间、功能要求、成本控制、施工与设计可操作性等诸多问题。本课题着力于运用艺术的视角，使用交互动画技术来设计动态家居，解决以上面临的问题。

运用交互动画设计的虚拟造型，并将其转化为现实产品。从材料、成本、力学、结构等方面推演合理性，并要生成具体严谨的数值，发送到数控机床或是加工制作人员手中，将虚拟设计转化现实产品。所谓交互动画，就是将动画作为造型载体，运用新兴的互动引擎、传感硬件和新媒体展示设备，以动态化的非线性方式传播创新思想，让受众置身到互动叙事的情景当中。

本项课题通过研究数字科技革新下家居设计领域的转变，运用建筑信息模型、交互动画、虚拟现实等新兴数字化技术，以及新型五金和科技材料，探索家居空间设计中的艺术之美。动态家居中的设计美学，内容涉及可视化预制、空间叠构、移位重组、材料构件、虚拟展示、柔性化生产、感知交互，如图2。

（一）可视化预制。交互动画的技术手法，可以在这个环节中大显身手。主要利用数字化制图和建模软件，配合用于空间漫游的虚拟现实引擎，可以整体预见家居设计效果，调整设计方案。根据空间和家电的固定尺寸，更合理地定制家具的构造，更多的利用空间，减少不必要的返工和破坏。可视化预制可以动态化分析出家居摆放和家具结构运行中存在的问题，并将材料用量数据化后更精确的预估设计成本。项目初始阶段运用BIM（建筑信息模型），首先对居住空间进行精细化测量，将尺寸数据输入到CADI具中，生成空间构造线稿，然后进入3dsMax中创建三维数字模型，并推演家具的动态化构造运行和空间摆放。根据居住需求划分功能区域，并进行规划每样家具和用品的尺寸和比例。

（二）叠构重组。运用卡座、储物凳、多功能床等方式融合多功能空间。例如，将长条餐桌与办公桌融合、客厅中的长条大理石面木桌可以满足餐食和办公需求。对于空间叠构的研究，使本案例的空间利用率大幅提升，在家具坐卧的面板底部，都规划为储存空间，缓解了小户型储存空间不足的问题。家具功能上的融合，节约了制作成本，使空间更简洁。可移动的卡座，“卡座”来源于英文“Car Seat”，是指马车车厢中的座位。例如，将原来带有“贵妃榻”元素的卡座沙发，根据比例分隔成组，将单独的卡座移动到贵妃榻一侧，组合形成一体的床榻，在动态组合中扩展空间的可利用性，如图3。

（三）材料构件。为了营造现代家居的意境之美，我们还需要运用一些新的科技材料。例如软磁、纳米吸盘以及各类新型的五金件，并且适度将这些技术尽量自然地融入家居之中。本项课题重点测试研究了机械五金在实木板材上的使用。小五金中有大乾坤，将桌侧面托架和桌顶面升降折叠架相结合。利用日本Sugatsune世嘉智尼的EB型折叠托架和配套的EBD阻尼器和柯洋KY-103带缓冲带液压缓冲的升降折叠架，在飘窗上构建出可升降和折叠的书桌，有效拓展了办公空间。

（四）虚拟展示。VR虚拟现实技术与家居空间展示结合，是VR领域的细分垂直化应用，弥补家居设计和展示环节的空间局限。在国内诸如酷乐家、畅想家这些平台，其研发的产品可以实现3D实时渲染，定制的VR样板房可以根据热点小区楼盘户型设计，含有换装，家具交互，灯光交互等VR互动。为了节省制作效果图的费用，设计从业者和爱好DIY的用户可以在虚拟家居设计平台上，像玩游戏一样快速和高效地制作居住空间设计的数字草稿，预先定制好适合自己的设计方案。

（五）柔性化生产。4.01业柔性生产线和信息化确实是整体家居定制的基础。大规模工业化生产取代传统手工生产是家居业的第—次革命，而家居业的第二次革命，则是受信息技术革命的影响，通过互联网+整合资源，通过线上线下提供一体化家居DIY系统。现阶段，很多都市的年轻一族，都居住在小户型空间，在有限的空间如何更为有效地利用空间，并体现居住者的艺术品味，成为本课题的研究原动力之一。借鉴日式家居中的简约之风，研讨小户型中的家居美学。在居住空间建造和家具制作前，交互动画可以推演布局和结构的合理性，整体性的探索空间造境中的美感，也可以较为精确地预估制造成本。为空间布局和意境营造提供了前期决策基础，并可以在过程中进行实时把控和调整。在国内，诸如欧派、曲美、品尚这类全屋定制品牌，虽然大量采用数字化模型制作和VR虚拟家居预览技术，但这类定制平台大多提供模块化的家具，用户只能微调尺寸。在家具实际制作环节，如果设计师想更加个性化的设计家具，可以采用自制的设计图纸，直接给板材商家居图纸。例如，环保饰材厂商百强拥有线下实体加工工厂的平台，其无醛生态板材纹理真实细腻，可用于橱柜结构材料中。设计师在电商上给板材厂商平台提供自制的数字图纸，省去了中间商环节，利用数控机床加工制作自定义的板式家具。

（六）感知交互。触控式和光敏式开关，声控、Wifi无线遥控、人体感应等技术的融入，增添空间的感知灵性。在厨房Led灯具中采用光敏控制开关可以方便用户在夜间出入厨房操作，在衣柜中使用也是同理;声控电视和智能音箱，可以提升家电的互动感;家庭电器的wifi无线控制，可以让用户手机整体控制家庭电器运作，提升家电使用的便捷和安全性。此外，智能家居镜，通过镜面的触控面板可以集中控制数据信息，实现全宅的智能化管理，结合体态捕捉，可以实现智能试衣功能，如图4。

四、未来居住空间的展望

（一）避免同质化。本雅明1963年出版的《机械复制时代的艺术作品》一书中指出，现代艺术主要是机械复制的艺术，这种艺术以追求展示价值替代传统艺术致力的膜拜价值。它的出现，使传统有韵味的艺术走向崩溃。而现今数字技术的广泛应用，会加重数字艺术中的内容重复。体现在家具空间中，“福特生产线”式的板式家具，外形相对雷同，和空间的贴合度不高，家居没有整体规划，形成有家具无意境的现象，艺术的个性化在居住空间中无法充分体现。居住空间的个性化定制，使大规模定制系统最终以小批量、多品种和高效率的形式实现了家居的数码化定制，并通过与虚拟交互引擎（例如Unreal虚幻引擎）开发出一套全新的信息化管理体系，可以预览家居光影丰富的质感，形成数字化家居个性定制系统。

（二）融合人与居住空间的关系。在每个时代都有不同思潮。随着制造业的技术革命，以及人们生态养生意识的加强，对于居住空间中人体舒适度和布局情趣，以及材料健康指标的选择，要将这些因素整合考虑，在成本允许的情况下，协调和融合居住着和家居空间的之间的关系。莫干山以其民宿的发展而闻名海内外，所谓民宿是指一种新兴的旅舍模式，其利用农民的闲置房屋，为消费者提供乡间休闲和养生的支持。未来，为了满足高消费群体崇尚自然、体验乡野、回归自然的内心需求，回归自然的居住空间的发展会有一席之地。

（三）科技元素在家居中的深入融入。2016年初全球最大的家居商IKEA宜家在Steam互动平台推出了虚拟现实体验应用，其中运用了来自英佩公司的虚幻4引擎技术，此款应用程序支持HTC Vive虚拟现实平台。2019年9月IKEA宜家推广了VR虚拟家居体验项目，让客户感受到更多元化的家具与材料。在AR技术日渐成熟的前提下，宜家IKEA的未来实验室Space 10推出面向未来的概念产品IKEA Place。在信息时代，U-home系统作为海尔集团的智能家居平台，运用无线有线网络叠加，并通过多通道传感设备将所有设备连接到网络，使用者通过个人媒体设备，与家居中的电器设备进行在线交互，将智能客厅、智能卧室、智能厨房、家庭影院等各类智慧家庭场景组成一个有机的整体。清华大学未来实验室在家居空间中融入了动态气味的概念，通过嗅觉计算与分析来感知、调节、产生、控制家居空间中有关的味道。虚拟现实技术未来会起到至关重要的作用，消费者在购买家居方案之前，可以通过虚拟现实平台来进行各种体验。运用前沿的虚拟现实技术，可以将用户在家居空间中的运动追踪数据与虚拟空间的模型和触控热点进行实时交互。以共同创造的名义来分享创意，在虚拟现实中体验居住空间中的艺术美。

（四）把握技术的合理适度应用。现代设计领域存在许多有技术溢出的现象，未来，随着科技的不断推陈出新，人们要关注和思考这种设计中的技术泛滥使用。互联智能家居恨不得在每个家具和家电上都装上屏幕和联网，但是家居中的技术运用要合理且适度，并在具体的案例中探讨如何把握这一技术运用尺度。在居住空间的未来的发展中，我们同时要对过度更多融入科技探测的元素的智慧家居进行反思，去伪存真。使用数字图形和交互技术，预览和营造宜人的家居环境。合理运用新科技，保证居住的私密性，避免不必要的辐射和污染，体现科技和艺术以人为本的价值理念，如图5。

结语

本课题运用3ds Max、AutoCAD、Un rea吲擎等软件工具，测试设计案例的合理性，并利用这些工具到处数据和动态效果图，和商家、加工厂施工人员进行有效沟通。运用交互动画，构建出探索居住空间艺术美的研究流程。研究团队已收集数字化家居空间研究的信息资料，为探讨运用交互动画结合家具整体设计的艺术语言，以及在居住空间的数字化设计和交互技术研发提供案例参考。

基金项目：天津美术学院校级科研项目《运用交互动画探索居住空间中的艺术美》（项目编号2018023）。

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