激光雕刻在校园文化纪念品中的创新设计研究

安腾燕 贵州大学工程训练中心

随着人们生活质量逐渐提升，从马斯洛的需求层次理论看，人们经历了从最初的本能需求到功能需求再到精神需求的高级阶段，设计师应关注消费者的精神需求并设计产品。消费者越来越在意物品的精神内涵、文化传承、情感交流等设计要素。校园文化纪念品是传承学校文化精神、促进校园文化交流的重要载体。校园纪念品的设计要点在于是否产生情感互动，没有情感交流、记忆共鸣的纪念品就不能唤起人们内心的母校情怀。本文从校园文化纪念品的可供性方面展开，分别从纪念品的可符号化、可指代性、可象征性出发研究原型塑造。

校园文化纪念品的制作方法有很多，本文采用激光加工的方式进行加工，有效利用学校激光加工平台，用木板制作古朴的图书馆造型，以期唤起人们心中最深刻的学习记忆。

激光在医疗、军事、教学等多个领域中得到广泛应用，激光加工产品给人们带来快捷、便利、时尚、智能的生活体验。激光雕刻技术具有雕刻质量优良、速度快等特点，逐步受到创客群的青睐，已在各行各业发挥了重要作用。椴木板、纸张、毛毡是激光加工常用的材料，在加工过程中产生的气味小，无毒、环保，被创客群广泛用于创意品、艺术品的创新制作。选择激光加工椴木板来制作校园文化纪念品符合校园文化纪念品的情感表达，椴木材质温和细腻、纹路清晰，充满自然气息，非常适合用作纪念品的加工。

本文以文化宣传、精神传承、情感触发点的建筑物为原型，利用可供性理论充分挖掘校园形象元素，使用激光专用软件LaserMaker 进行图纸绘制，并用激光雕刻的方式进行加工并展现。在设计上，充分挖掘学校的情感传递和文化传承载体，建立符合人类感知的情感机制［1］。校园文化纪念品承载着学校的精神文化，优秀的作品能够打动人心、唤起记忆共鸣，提升学校形象。

一、可供性理论概述

Affordance（可供性）在1977年由J.J.Gibson 提出，认为动物与环境存在互动感知，即动物能感知环境特征，环境特征会影响动物的动作行为，两者之间基于本质特征互动。首先，产品属性与受众的“一对多”关系，即同样的物理属性功能激发不同动物的不同行为；其次，受众与产品属性的互动过程被当作整体来认知；最后，产品可供属性不以环境的变化而发生转移。

Norman 的第二版《设计心理学》提出，用户意识下的可供性比产品本身的可供性更为重要，因此以受众为出发点，研究受众与产品之间的交互设计过程，是产品表现出优良可供性的重要研究领域。工程设计界的Fadel 认为可供性分为三类：即AUA、AAA、AEA。AUA 指受众与产品之间的交互；AAA 指产品本身的各系统之间的交互；AEA 指产品与相关环境的交互关系，本文着重关注AUA。

二、情感化设计

Norman 在其著作《情感化设计》中提出，依据人的情感需求，可以将设计分为三个层次，分别是本能层的设计、行为层的设计及反思层的设计。情感归根结底是人的一种生理反应，与人们自身的期望有关。李云将情感表达方向划分为形态的情感化、色彩的情感化、材料的情感化、技巧的情感化［2］。设计师在设计校园文化纪念品时，可以从三个角度出发。首先是基于人的本能反应出发，考虑产品的形态、用料、结构、颜色对人的多通道感观刺激，往往与用户的第一本能反应有关，不需要深层次意识和思维支配，强调用户第一次使用产品的快速积极反应。其次是基于人的行为层面的分析，考虑产品的可供性，包含产品的功能性、易用性等，注重设计认知与用户认知的高度匹配。减少或解除认知障碍是设计师必须完成的主要设计工作，用户对产品的认知障碍少，操作容易，使用效率高，就是满足了用户深层次的情感需求，从而完成了行为层面的设计。最后要强调反思层面的需求设计。反思是人类大脑经过自己的经验、认知、推理而得出的一种对事物发展过程的认识活动，人的高级思维的产生往往与自己的专业、体验、特长、文化程度、教育背景、家庭环境等有关，通过人的高阶思考产生对事物的认识，设计时就需要根据用户背景来制订个性化需求研发计划。

三、激光雕刻技术

激光雕刻机由激光发生器里面的增益介质、冷却系统、机械结构控制系统、电控系统组成，并配套相应的图形编辑软件系统。激光雕刻技术是将互相平行的激光小光束通过透镜组聚焦以后在材料里或外雕刻的一种加工方式，在短时间内使加工物体表面产生瞬间气化的现象，通过聚焦、调速等操作加工出预先设计好的组装件［3］。

四、基于可供性理论的校园文化纪念品情感化设计

通过分析用户的心理需求和情感认知，图书馆作为贵州大学情感共鸣呼声最高的典型建筑代表，是贵大人对母校最真切、最本源的情感表达，纪念品的色彩、外形、质感、文化含义、象征意义等能刺激用户的多通道感观感受，从多角度符合用户的心理认知。然后通过LaserMaker 软件设计符号化图纸要素，获取加工原型，再根据激光雕刻加工的要求排列设计要素，组装后得到实物模型。

（一）校园文化纪念品的可供性设计

1.可符号化

符号化强调“意由心造，象从意生”。符号化的图形往往不容易随着主观意志而改变，但其精神内涵是不断改变的，每个人看着同样的事物会产生不同的主观反应和感受［4］。

2.可指代性

“形似”指艺术形象逼真地反映出客观事物的外部形态。所谓艺术表达手法就可用借代的方法，设计师可进行符号化表达，用户通过条件反射识别此物，从而引起共鸣［5］。犹如描绘实物，通过实物唤起记忆，回忆这个物体身处何处以及周边场景、外形特征、结构等。

3.可象征性

“神似”指艺术形象生动地传达出事物的内在精神，具有象征意义，是文化传承的典型方法，用户通过某种记忆或经历，睹物思绪，念由心生，除了通过某个物象能想起它的特征以外，还能触发相关的人物，事件发生的时间、地点、情节等。

（二）校园文化纪念品的情感触点

1.怀旧情感

校园文化纪念品是传承校园文化的载体，是对母校思念的寄托，具有怀旧特征，能唤醒美好的记忆。Sedikides 在文中指出，怀旧具有正能量特征，需要有载体来唤起怀旧情绪，从而形成购买欲望。怀旧是一种筛选性记忆，会不自觉地回忆美好的片段，是正面的、积极的情绪，怀旧元素的触发点就是进行文创产品设计的关键［6］。

2.无意识

无意识设计又叫作“直觉设计”，从设计学上来说，即“将无意识理念物化”，减少消费者认知负荷，由已知的行为习惯引导产品体验过程，是自然交互的设计挖掘点。脱离说明书的文创产品，正是校园文创产品的高标设计［7］。

3.情感共鸣

“共情”是著名心理学家罗杰斯提出的，突出感同身受。抓取用户的学习生活情境为关注点，从代表性的建筑、标识、场景中拾取文化元素，通过环境描写和事物进行文创设计，以引起情感共鸣［8］。

为实现用户与物品之间的高效利用和精准互动，需要对物品进行设计方法的研究［9］。贵州大学图书馆是师生心中最具影响力的标志性建筑物，本文选择贵州大学图书馆为设计原型，从用户的可供性（AUA）交互分析出发，图书馆的图形化设计与制作要能让人们产生情感共鸣，注重产品在文化表达、功能效应、符号象征等方面的价值，设计出符合人们心理预期和市场预期的产品，才能有效传承校园文化［10］。

五、校园文化纪念品创新设计实践

（一）以贵州大学图书馆为例的校园文化纪念品设计

校园文化纪念品是用户对校园情感的延伸表达，典型特征物体寻找是设计校园文化纪念品的关键，是获取用户情感载体的重要途径，通过怀旧、情感共鸣、无意识情感找到最佳共性载体，再进行符号化的转换，提取纪念品设计原型。

1.原型提取

校园文化传承在校园文化纪念品中起着重要的作用，文化不是一种具体的实物，而是将代表性的建筑、风景、人物等进行符号化，并转换为人们熟知的实物来表达。贵州大学是“以部为主、部省合建”高校，是国家“世界一流学科”及“211 工程”重点建设高校，文化传承已有120年的历史，寻找学校典型的建筑物、风景、人物等对于设计具有情感共鸣的校园文化纪念品至关重要。

2.符号转换

符号化表达成功的典型特征是用户可以根据自己的所见、所知、所闻快速定位到被符号化的物体，并产生回忆、引起共鸣。走访调查发现，贵州大学的师生、校友普遍认为贵州大学图书馆最具有代表性，此次设计就选用贵州大学图书馆作为校园文化纪念品设计的源对象。

3.物化形象

贵州大学校园文化纪念品的设计，最重要的是设计认知与用户认知高度匹配，原型提取后有很多应用方向。如可将图书馆造型直接设计为椴木板的建筑模型，也可将图书馆的外形作为灯具的外壳设计进行拓展，原型符号化的拓展可得到多样化的纪念品设计。

（二）以贵州大学图书馆为例的校园文化纪念品的制作

1.设计软件的选择

首先要绘制图纸，常见的绘制激光加工图纸的软件有AutoCAD、Illustrator 等，图书馆的设计图纸采用激光设计软件LaserMaker 绘制，图纸储存为plt 或dxf 格式，导入Eagle 软件进行加工。

2.LaserMaker 软件排版

绘制贵州大学图书馆图纸，并把图形紧密排列整齐，便于节省激光切割材料。

3.根据加工对象，选择合适的加工材料

激光雕刻工艺与材料的选择有很密切的关系，常见的材料有亚克力、皮革、椴木、榉木、松板等，本次雕刻选择椴木板作为雕刻材料，椴木具有轻、软的特性，适合激光雕刻。

4.雕刻参数的确定

雕刻质量的好坏受到诸多因素的影响，如雕刻速度和功率、板材平整度、图纸质量、对焦、图层顺序、切割路径、吹气大小、加工纹理等。

5.加工程序

（1）打开水箱及主机开关。（2）将中间文字部分做扫描处理，其中扫描速度为750 mm/s，功率为20%，切割图层速度为38 mm/s，功率为70%。（3）摆放并固定板材。（4）用8 mm 调焦块调整焦距。（5）找到目标文件并单击“下载”，找到图形。（6）单击“定位”，单击“边框”。（7）打开激光开关，单击“启动/暂停”。（8）取出工件完成拼装。（9）关闭主机。（10）关闭水箱。

6.装配

设计时应充分考虑拼插结构的组装，组装时应根据图纸设计按顺序组装，在切割之前应考虑板材的厚度与插口关系，根据设备的不同设置激光补偿值，如激光切割机将激光补偿值设置为0.3 mm，加工完成以后插口就比较紧。

六、结语

可供性理论下贵州大学图书馆外形的融合与转码，将图书馆图形化，指代校园生活，象征着书香文化的传递，让设计认知的衍生物与人们的心智模型匹配，实现情感互动、文化交流。采用现代制造技术中的激光雕刻技术来制作建筑模型，使激光加工成为设计并制作校园文化纪念品的有效实践手段，将校园文化挖掘与工程技术加工有机结合起来，拓展了激光加工的展示形式，丰富了校园文化纪念品的载体形象。