基于半坡彩陶文化因子数据库的家具创新设计应用∗

马 宁 王亚辉

（清华大学社会科学学院，北京 100084）

半坡彩陶是新石器时代文化发展的产物，具有悠久的历史、深刻的文化内涵和鲜明的民族特色，是中国文化宝库中一颗璀璨的明珠，具有较高研究意义和应用价值[1]。目前，关于半坡彩陶文化的研究很多、研究重点也各不相同，而从半坡彩陶文化因子研究着手，将半坡彩陶文化因子与木质家具设计结合的研究很少。

本文运用造型因子提取与形状文法、产品符号学理论，对半坡彩陶的造型因子进行分类并构建关键特征库指导家具设计实践[2]，具有很强的研究价值和实践意义。主要从产品语义学角度对半坡彩陶造型因子和文化内涵进行探索，分析和挖掘半坡彩陶的器形、色彩、纹样三方面关键造型因子，并运用现代设计思维对半坡文化的符号学进行研究，为现代家具创新设计提供方法和理论参考。

1 研究方法

本文综合语义学、形状文法等内容，采用多学科的交叉融合方法进行半坡彩陶造型因子提取及数据库搭建研究，并应用于木质家具产品设计实践，应用的主要方法如下：

1） 关键特征提取法

以半坡彩陶造型元素（器形、纹样、色彩）为基础，运用语义学理论和形状文法对半坡彩陶造型因子进行器形、色彩、纹样的提取及特征推演，实现半坡彩陶造型因子高度的延续性和识别性。

2） 设计语义学相关方法

基于语义符号学的半坡彩陶造型提取及设计应用的研究，主要是利用其彩陶本身的器形、纹样和颜色的符号特性，通过语义符号学架构语意（包含的内涵情感）、语用（理解与使用）、语构（结构关系）、语境（所处环境与状态）四个维度对半坡彩陶造型进行分析与提取。本文基于设计符号学，从这四个维度对半坡彩陶进行深度解读和发掘。

3） 形状文法

基于形状文法对筛选样本中彩陶的基本器形、色彩和纹样进行提取、归纳和演绎，并结合现代设计审美趋势和用户需求方向，最终形成符合现代设计美学要求的器形、纹样以及色彩。本文纹样形状推演与构建过程主要分为两个步骤，第一步按照生成性规则由原始纹样形状生成基本的图形单元，第二步则利用衍生性规则对生成的基本图形纹样单元进一步演绎和变化。

本文的研究方法和过程如图1所示。由于文物资源较为分散，种类繁多，而且藏于各个博物馆之中的文物资料缺乏相互的关联，鉴于此开展了后续的研究[3]。整个研究过程主要包括彩陶器物设计知识解读、基于设计符号学的文物元素提取，面向创新设计的彩陶文物元素再造和彩陶文物知识库构建等层次[4]。通过感性意象分析对半坡彩陶关键造型因子进行分析研究，并运用产品符号学、语义学、形状文法等方法对半坡彩陶关键特征进行提取和分析，构建半坡彩陶关键造型因子，同时将其用于家具设计实践。

图1 半坡文化因子研究方法框架Fig. 1 Research method framework of Banpo cultural factors

2 半坡彩陶文化因子提取

2.1 半坡彩陶器形特征提取

对近1 000件半坡彩陶器物进行器形特征提取。半坡彩陶器物器形十分丰富，从形状、质地特点和功能来看，可分为储藏器、饮食器、炊器和水器等不同类别[5]；器形多为圆底器、平底器和尖底器，以钵、盆、壶、尖底瓶和罐为主；还有少量的其他种类，如杯、勺等其他器物[6]。本文在对半坡彩陶器形语义分析的基础上对陶器器形特征进行提取及推演，如图2所示，选取半坡彩陶典型样本的外轮廓线进行关键特征提取，方便后期进行产品设计应用。

图2 半坡彩陶器形特征提取Fig. 2 The form feature extraction of Banpo painted pottery

2.2 半坡彩陶纹样提取与再创造

半坡彩陶纹样具有强烈的装饰性，不仅是实用与审美的完美结合，也是反映当时地域文化背景下半坡人智慧与审美趣味的伟大艺术品[7]。彩陶的图案花纹种类繁多，形式多样，除几何纹样外，以人面、鱼、鹿的形象最为引人注目[6]。本文对动植物纹样图例样本进行分析和研究，并提取典型特征纹样。其中，生成的典型特征图案除了与原始的图案具有一定的联系或相似性外[8-10]，也是对原来纹样的继承和改进。以这种归纳演绎方法对纹样进行演绎，并最终将演绎后的纹样融入家具产品设计中。

图3 半坡彩陶动植物纹样提取与再创造Fig.3 The extraction and re-creation of the patterns of animals and plants of Banpo painted pottery

2.3 半坡彩陶色彩文化提取与再创造

在现代产品设计中可以运用“抽象、引用、类推、换喻、同源”等方式[11]，从色彩的对比度、明度、饱和度、色相等方面对半坡彩陶色彩进行提取，通过冷暖变化、色彩分解与数量压缩等实现色彩演绎，创造出与半坡彩陶文脉相连又符合现代产品设计需求的色彩[12]。图4所示为半坡彩陶色彩提取及演绎过程，将现代色彩流行趋势与半坡彩陶提取的色彩进行总结，结合白色原色，演绎成满足当代审美特征需求的色彩设计表达方式，最终反映到产品中。

图4 半坡彩陶色彩提取与再创造Fig.4 The extraction and re-creation of the color featureof Banpo painted pottery

3 半坡彩陶造型因子数据库构建与设计应用

3.1 半坡彩陶造型因子数据库构建

半坡彩陶造型特征因子种类繁多同时较为抽象，其数据库构建是保护半坡彩陶文化特征元素和辅助设计的重要手段。图形数据是图像的一种特例，一般图形能用各种属性参数（如各种颜色）与几何参数(如各种形式的曲线段)进行有效描述并记录。基于此，本文将半坡彩陶造型因子的二维图形特征化，构建半坡彩陶造型因子数据库以辅助设计[13]。构建半坡彩陶造型因子数据库的前提是对典型的造型因子进行重点分析，保留有利于半坡彩陶文化传播的优势造型因子，丢弃不利于文化传播的造型因子。该数据库的构建可以实现灵活检索、匹配、存储和修改等功能，提取后的器物造型元素图片可以直接用于木质家具产品设计[14]。

在数据库构建过程中，将器形特征因子库、纹样特征因子库和色彩特征因子库作为该数据库的三个重要组成部分。器形特征因子库为产品设计提供丰富的形状参考，为家具产品的造型提供依据[15]；纹样特征因子库为木质家具产品平面包装和视觉素材提供更多的纹样参考，可以有效支撑产品的整体视觉风格，为家具产品品牌传播和文化传达提供丰富的纹样数据支持[16-17]；色彩特征因子库是产品整体感知的色彩素材库，为色彩信息辅助产品视觉传达设计提供色彩数据支持。

表1 半坡彩陶造型因子描述Tab.1 Factor description of form feature extraction of Banpo painted pottery

半坡彩陶造型文化特征因子数据库支撑文本信息检索，通过信息匹配实现关键造型因子的检索和重用[16]。系统要求对半坡彩陶造型因子的描述、一般属性和存储信息有比较详细的介绍，以方便家具设计师通过某个关键词或数据描述对半坡彩陶造型因子进行查询，最后通过矢量图链接对造型因子进行重新设计和应用。图5为部分器形特征因子库、纹样特征因子库和色彩特征因子库的描述示意图。

3.2 数据库中设计元素的提取与简化

特征化是在传统形式的基础上进行艺术加工。特征化的设计原则是尽量追求简单的形式，重在将物体的内涵充分挖掘出来，并结合现代的需求和表现手段进行再创作[18]。为了更好地对半坡彩陶造型因子元素进行提取，满足用户的需求，需要对产品进行创新设计，本文采用形状文法对半坡彩陶造型因子进行提取分析及设计推演[18]。图5所示为基于形状文法及语义学中的语构对半坡彩陶纹样造型元素的提取与应用示例。

图5 造型因子提取及应用Fig.5 Extraction and application of mdeling factors

3.3 数据库造型因子象征性与功能、色彩、材质的结合

在产品设计过程中，将产品的功能和外观与半坡彩陶造型因子和文化内涵相结合[19]，既要使得产品具有半坡彩陶的文化寓意和精神依托，同时还应使半坡彩陶造型因子在新产品中能得以更好的延伸和表达[20]。本文下一小结的设计案例分别从半坡彩陶不同种类的器物中提取关键造型因子进行简化和重组，并结合现代的设计方法将这种文化意向运用于产品的设计。

经调研发现，文化类组合家具的使用人群以中高端人士为主[21]，因此设计案例通过组合家具向目标用户传达一种时尚休闲、简洁大气兼具文化品位的感觉，在用色上，采用色彩简洁、纯度饱和度高的颜色。同时注重家具产品与半坡彩陶意境的和谐性。具体用色如图6所示。

图6 半坡彩陶造型色彩设计应用Fig.6 Banpo painted pottery colour form feature extraction

半坡彩陶的色彩主要有原色、灰色、黑色、褐色、红色等[22]。红色在中国传统文化中是福气、热烈与喜庆的象征[23]；褐色寓意富贵、吉祥；白色象征圣洁优雅；灰色给人沉稳、执着的感觉；黑色具有高端、神秘之感；原色富有简单、质朴、怀旧色彩[24]。本文展示的家具产品设计案例在色彩选择上主要为红褐色、黄褐色搭配白色，适合中高端人士购买赠送与日常使用。

半坡彩陶纹样多为自然图腾纹样，本身的功能属性是器物的装饰，通过图案花纹、人面、鱼、鹿的形象来表达文化寓意和精神依托[25]，将这种装饰属性的文化内涵与文化类组合家具有机结合起来，符合家具类产品文化创意设计思路；从材质来看，半坡彩陶质感类似木质材料较多，也比较适合应用于中高端文化类木质家具产品中。

3.4 设计案例展示

本文运用现代设计理念及方法，提取半坡彩陶关键造型元素，并应用于木质组合家具的产品设计实践，完成了整套家具产品的设计与开发，如图7 所示。该系列家具产品的设计将半坡彩陶关键造型元素与家具的产品语义、现代审美趋势相融合，在半坡彩陶文化因子的基础上对家具设计特征进行了重构与创新。产品主要为书架、坐凳、茶几和坐垫的组合，适合年轻人思考、冥想与学习，主要针对都市白领人群而设计。

图7 产品方案展示Fig.7 Product program display

组合家具整体以简洁、柔美的设计语言，配合从文化因子数据库中提取的鱼纹样、深褐色色彩和彩陶饮食器型的造型因子，具有柔美、韵律与自然和谐之感。同时该产品设计将半坡彩陶的功能隐喻成家具的使用功能，充分运用了半坡彩陶的形式美学。在色彩和图案处理上，选取经过设计加工后的几何鱼纹样和自然纹样为产品主纹样，以深褐色搭配少量黑色和白色的典型纹路，将演绎后的纹样结合半坡彩陶的器型，共同构成了整体时尚、美观、简约的组合家具风格。在材料上，采用白釉色木质材料，配合木质纹理和半坡纹样，将传统的古朴感与现代组合家具的时尚性统一起来，使几千年的半坡文化内涵在装饰性与功能性方面达到完美的统一。

4 结语

目前我国组合家具设计多倾向于欧美现代风格，而文化类组合家具多倾向于传统具象类家具，缺乏具有文化属性、精神内涵，又同时具有现代感和设计感的文化类组合家具产品。本文通过对半坡彩陶的造型因子进行分类并构建关键特征库，从产品语义学的角度对半坡彩陶造型因子和文化内涵进行探索，将远古时代器物的文化寓意和精神依托，转化为符合当下审美潮流的现代家具产品设计美学元素，为后续组合家具设计创新提供了新思路。