辽宁工业遗产原型与模拟法下文创产品生成方法研究

郭剑 刘斯旸

摘要：分析工业遗产资源中要素类型及特征是传承工业遗产文化和情感记忆，进行文创产品衍生品创作的重要前提和有效途径。借鉴辽宁工业遗产建筑环境改造要素分类方式，实现对遗产资源在建筑及环境要素，室内元素，工艺流程设备和标识文本4个层面的类型划分，从显性和隐性特征角度与创新思维方法中的模拟法的3种类型相匹配。以设计要素特征的模拟作为工业遗产主题文创的原型，利用创新思维中分解组合法实现文创产品的造型生成。创新思维模拟法指导下的文创产品生成方法能够兼顾文创产品的功能实用性与工业遗产文化价值，能够作为文化遗产类型文创产品特征因子生成和方案评价的理论依据和操作方法借鉴。

关键词：工业遗产 创新思维 模拟法 文创设计 原型

中图分类号：TB47 文献标识码：A文章编号：1003-0069（2023）13-0048-04

Abstract：Analyzing the types and characteristics of elements in industrial heritage resources is an important premise and effective way to inherit the cultural and emotional memory of industrial heritage and to create derivatives of cultural and creative products.Drawing on the classification method of Liaoning industrial heritage building environment transformation elements，the types of heritage resources in the four levels of architectural and environmental elements，indoor elements，process equipment and identification texts are divided，and the three types of simulation methods in the innovative thinking method are matched from the perspective of explicit and implicit characteristics.The simulation of the characteristics of design elements is used as the prototype of industrial heritage theme cultural creation，and the decomposition and combination method in innovative thinking is used to realize the modeling generation of cultural and creative products.The generation method of cultural and creative products under the guidance of innovative thinking simulation method can take into account the functional practicability of cultural and creative products and the cultural value of industrial heritage，and can be used as the theoretical basis and operation method for the generation of characteristic factors of cultural and creative products of cultural heritage type and the operation method for reference.

Keywords：Industrial heritage Innovative thinking Simulation method Cultural and creative design Prototype

引言

基于工业遗产原型特征角度的文创产品生成方法研究，是从文化特征层面进行工业遗产要素的原型提取、筛选和归类。相对成熟的工业遗产改造案例作为建筑要素的归纳研究基础，为工业遗产特征原型的系统分类提供依据，使文创产品能够涵盖工业遗产特有的建筑、室内及生产元素特征。创新思维中形态、结构和功能模拟为工业遗产元素特征融入提供了系统性方法，更加凸显工业遗产要素类型文创产品的鲜明特征。能够激活辽宁城市工业记忆和文化认同感的目的，推进以文创设计形式辅助东北工业旅游产业的转型发展。

一、工业遗产特征及研究方法

（一）工业遗产资源的多元性

2017 年至 2020 年间，工信部公布的四批国家工业遗产名单中，辽宁省累计有 11处工业遗产获得认定，包括鞍山钢铁厂、旅顺船坞、本溪湖煤铁公司、沈阳铸造厂 、国营庆阳化工厂 、抚顺西露天矿等，数量在全国仅次于四川省[1]。按照《下塔吉尔宪章》中对工业遗产的概念，工业遗产资源涵盖内容较为多元，具有产业链的非物质文化遗产特征。文创产品的原型特征可以来自符号化的文化语言、现代化的地域文化特征以及内涵化的功能性符号[2]。其中，地域文化特征涵盖遗产建筑景观，生产场景，工艺流程，生产产品4个层面，功能性符号则包含于遗产建筑空间界面，工藝流程节点等可以转化成设计造型语言的原型中。

文创产品设计应用方向在工业遗产更新应用类型中的优势：相对工业遗产建筑改造或内部功能更新，文创产品在设计方法和规则上要更加灵活，可实施性强，同时对工业遗产特征中蕴含的社会历史价值，文化符号，人文特征的还原度较高。由此，通过文创产品方式对工业遗产向旅游景区转化推动具有积极作用。

根据目前调研，工业遗产资源与日常生活的联系性较弱，有些虽然是重点保护单位，但单从形态认知角度很难与大众认知上的工业遗产形象相关联。从问卷总结出对于工业遗产形象的认知类型发现，通常局限于图像性的外部形态和内部产品形态认知。对于工业遗产原型来源的多元性挖掘，尤其是对建筑及环境要素，室内元素，工艺流程设备和标识文本4个方面的要素梳理和特征提取，成为设计原型的主要来源。

（二）工业遗产特征的特殊性

基于工业遗产特征的文创产品主题及原型确定，具有文创产品设计流程的一般特征。由于工业遗产产业类型的多样性，决定了原型来源的复杂性，又使其具有一定的特殊性：工业遗产原型多与生产环境，人的行为以及生活环境密切相关。工业遗产中，尤其是近现代工业遗产，其中的建筑设计、工业产品、工艺技术等，充满着具有形式感的造型语言，以及可以进行创意转化的设计元素[3]。虽然文创设计原型来源较多，但产业类型决定下的场地环境特征以及相对固定的年代特征相似性较高。使基于工业遗产特征的文创产品设计主题的表现内容一般具有明确的指向性，相比较其他类型的文创产品主题，其关联或外延主题较少，能够形成较为系统的原型归纳和特征提取方法。

（三）工业遗产文创设计研究现状

定量方法在工业遗产文创设计研究中占有较大比重，主要集中在从文化量化和规律性角度进行原型元素整理、产品生成和满意度评价。通过表1汇总文创产品在不同研究阶段采用的研究方法和目的可以归纳：无论是聚类分析法、层次分析法还是因子分析法，都需要通过对工业遗产元素的多元特征进行要素化处理，以促成最具代表性的文创产品原型来源类型及主要影响因子。因此，对于代表性工业遗产资源的类型划分及分类方法显得尤为重要。

二、工业遗产特征与文创产品设计原型

（一）工业遗产建筑环境改造的方法借鉴

工业遗产建筑环境的功能改造和再生方法相对成熟。重要工业遗产具有很强的历史文化价值，通过合理的改造和利用会形成很好的区域经济带动效应。工业遗产的完整还原不仅是对“工业建筑”的还原，还有需要对“生产设备”和“生产工艺”进行还原[4]。通过对辽宁省工业遗产的更新类型现状汇总，已有工业博物馆、文物保护单位、创意产业园、遗址公园以及商业消费改造5大类。在满足新的功能更新和空间活力再生过程中，重点在于建筑内外要素及原有场地特征的保留。如果把工业空间环境看成是复杂的信息复合体，不仅具有外部形式，机制和颜色，还具有内部本质和规律。它不仅具有自己的性质和特征，而且还与其他外部事物起到相互作用[5]。工业遗址改造更新设计中对原型的提取及使用操作，能够为文创产品原型选择和特征提取，以及新功能组合提供一定的方法借鉴。

（二）工业产品与文创产品原型关联性

近代东北工业为新中国的发展做出了突出贡献，辽宁省作为共和国工业长子，诞生了一个个“首钢”——涵盖煤炭，钢铁，兵器等制造行业。它为之后的产业发展和产品迭代更新提供了典型样本。从工业遗产特征提取内容来看，可以从空间、风格、装饰的角度来评价工业遗产的艺术价值[6]。如表2所示，工业遗产中的建筑及环境要素，室内元素，工艺流程设备和标识文本构成的生活场景，能够代表一个时代人们的空间认知体验和审美倾向，发展至今已然成为具有浓厚工业文化特征的象征符号。尽管不同产业类型的产品设计差异性较大，但在生产场景，生产流程及设计评价方面的共性特征，具有特定的时代印记。

另外，工业遗产产品与文创产品之间属性共性易于沿袭和衍生。如表3所示，从工业遗产的代表性产品中挖掘出的显性特征，能够快速找到对应的文创功能类型。为保证最终产品对设计原型的可识别性，首先要从具有代表性的，为人熟知的同属性产品入手。另外，从视觉造型层面提取要素特征基础上，要最大程度保留原型的组合方式特征，突出结构组合体验上的关联性。

文創产品主要通过文化特征的呈现实现工业情怀的形态转译。除了从形态、工艺流程及组合方式的结构搭配上进行认知关联和模仿，也要重视新功能与原型既有功能的关联性。创新思维方法中的模拟法涵盖原型与新功能在形态、结构和功能3个层面的参照模拟，能够作为工业遗产文化特征转化的系统性方法指导。

三、模拟法与文创产品造型生成

（一）模拟法在文创产品中的应用

基于工业遗产题材的文创产品设计，设计者需要解决如何提取原文化内容以及如何进行文化与产品的衔接重组的问题[7]。模拟与类比是在利用联想法确定参照原型的基础上，实现原型特征在形态模拟，结构模拟和功能模拟3个层面上的分解和提取。下面从设计原型来源，元素特征提取方法和文创产品形态转化方式3个方面进行模拟法（形态模拟、结构模拟和功能模拟）的概念解析，试图找到能够考虑到工业遗产特殊性和多元性原型匹配的系统性方法。

（二）形态模拟与遗产特征可识别指数

形态模拟法主要通过模仿事物外在形态来指导设计，不考虑其内部组成成分和构成方式，因而其具有直观性和形象化的特点。设计师可以自由联想单纯从轮廓或表象的材质颜色肌理出发，进行形态上的模拟。选用原型与设计对象形态上的相似往往是进行形态模拟法操作的基础。

在模拟法的三种模拟类型中，形态模拟在可识别性层面有独特优势，包括“形状”和“状态”两个部分：其中“形状”主要包含物体的外观直接视觉感受，例如，形状轮廓和颜色肌理，而“状态”包括物体的状态以及位置。在深入了解工业历史，工业特点的基础上，以精，准，特，优等作为设计素材的选取准则。打破思维定式，才能源源不断地从工业遗产中发掘素材[8]。工业遗产“形态”的内容包含遗产建筑形态的复杂性要素（平立面，构件，空间关系物理环境），通过图形外轮廓形状，色彩和肌理归纳的直观形式，使设计原型中的某一特征转化成设计元素，参与文创产品形态的模拟和生成。

作为中国最早的铁道工厂之一，东清铁路机车制造所（大连机车厂）主要工业遗产资源包含空间类：机械加工车间、机车车间、动力车间；机械类：美制吊车、日制压力机、车床等和产品类：蒸汽机车三种类型。与产品外在形态属性相匹配，适宜进行文创产品设计主要原型提取为车间厂房和蒸汽机车两部分。

如表4所示，以“机械师”主题进行文创设计构思。主题是对带有黑色金属感工业风格的表达。选用的工业厂房和机车原型与工业风的主题相匹配，从形态模拟的角度分析，构成机箱主体造型是从厂房和最著名的第一高速列车“亚细亚”号机车上提取的机头形态进行的特征提取，形态还原度较高，部分构件（车灯）根据造型需求进行等比例调整。在形态模拟基础上，厂房的顶部造型的通风功能特征也被延续到了机箱设计中。

（三）结构模拟与文创产品形态置换

结构模拟法不拘泥于表象的模仿，能够深入到事物本身的内部框架和逻辑关系。是从物体结构支撑或部件组合的角度实现对原型元素化的分解和组合，可以作为文创原型分解和组合的设计方法规则。体现在工业遗产文创设计原型组合层面主要包含两个内容：一是工业遗址建筑或构筑物的空间单元的组合关系；二是工业遗产生产产品的构件组合关系，从结构相似和结构模拟的角度进行移植和仿生。

大连造船厂是我国目前最先进的造船厂之一，见证中国近现代造船业发展史。主要的工业遗产资源包含1.建筑类：船体厂房，发电所，消防队；2.船停靠码头类：南坞，北坞；3.机械类：门式起重机；4.产品类：船体。从造船厂的典型生产场景入手，能够提取码头、船体和起重机械三种处于同一工作流程中的节点性要素，作为原型提取的主要来源。

如表5所示，主题“启航”本身寓意（事业走向成功）适合办公空间装饰品的功能属性。从结构模拟角度，门式起重机的框架结构提取，延续其作为支撑框架的结构特征。码头概括了平台与轮渡停靠凹槽两部分，实现锚构件随着磁力不断摇摆，延续通行功能，将工业遗址“起锚出发”场景进行了动态性还原。

（四）功能模拟与工业记忆传承

功能模拟法是建立在功能相似的基础上，模拟原型功能作用发挥和效用的一种方法。是从功能或工艺流程的角度进行场景再现或逻辑模拟，从功能运行程序相似、功能特性相似的替代物模拟角度进行文创产品的功能置换。从产品设计的角度，功能模拟可以解决文创产品的设计需求原型问题，能够最大程度提升产品的交互性。

抚顺煤矿是中国20世纪五六十年代“亚洲第一大矿坑”。主要的遗产资源可以归纳为1.生产场景类：西露天矿坑、煤矿竖井；2.机械类：当时世界最先进的煤矿设备—“戈培式”绞车；3.工具类：矿灯、锤子等。从采矿的工艺流程角度，能够将矿坑场景、绞车机械和人使用的工具串联起来，为文创产品的整体造型提供局部造型特征。

如表6所示，“时光”主题文创从完整的采矿工艺流程中提取环境（矿坑）、机械（绞车）、工具（镐）和设备（矿灯）进行要素提取：煤矿形成矿脉源于时间的积累，与钟表记录时间的功能属性相契合；从功能模拟角度，钟表指针的旋转与运送煤炭的绞车旋转相匹配，矿灯元素是以隐性特征的照明功能形式，与钟表的夜光功能属性相匹配。最终通过从采矿冶金提取黑色与金色实现这几种关联元素的整合统一。

（五）模拟法与工业遗产主题文创产品可识别评价和验证

三種模拟法的类型对工业遗产的主要元素、场景和工艺流程特征进行形式转化，产生契合不同类型工业遗产特征的文创产品形态，能够影响到最终文创产品的可识别性。而视觉上对于工业遗产要素的辨识，是建立从认知经验和情感记忆上对工业遗产进行文化关联的基础。由此，可识别指数成为评价基于模拟法生成的工业遗产主题文创的重要评价指标。可以形成模拟法下的文创特征可识别性公式：

文创产品的工业遗产特征可识别指数=形态相似程度+结构相似程度+功能体验相似程度

工业遗产主题文创产品可识别的验证，首先需要从作品解析要素的角度，进行原型的可识别性还原，能够再现主题、主题下的原型以及原型要素特征提取和组合过程，判断原始工业遗产造型与文创产品要素之间的抽象程度，形成主观形态层面的可识别评价；其次是从主题阐述，原型组合以及功能层面上与工业遗产的工艺流程等进行对照关联，阐述除形态外对工业遗产原型特征的保留程度，最终形成形态、结构和功能体验相似程度的综合性评价。

通过两次有关形态与原型的相似度调研问卷汇总可以得出：形态模拟也就是仿生模拟，对原型的还原度较高；结构模拟涉及到原型构造和主要特征，对原型的还原度仅次于形态模拟，但主要形态特征提取产生的抽象性使得与文创产品的新功能结合相对容易，造型简约时尚，易于加工和批量化；功能模拟是从新功能使用的角度对设计原型的选择和特征提取，最能够从体验的角度建立与参照原型的关联性，也是最能够传达工业情怀的方法，但其形态上不易被识别的缺陷，这一点可以通过与可识别性较高的形态模拟相结合的方式进行弥补。

結语

通过对辽宁省工业遗产资源的分类和多元文化特征整理，从设计原型来源，元素特征提取和文创产品形态转化方法3个方面梳理文创研究方法现状。借鉴工业遗产建筑环境改造的要素归类方法，保留特有的人文特征与工业情怀。引入创新思维方法中的模拟法，从造型特征，组合方式及功能体验3个层面形成与工业遗产产业类型相匹配的模拟方法。

案例论证选取辽宁省有代表性的工业遗产，在文创产品创作的主题到原型的一般流程基础上，进行个性特征元素的筛选和特征提取，形成传达东北工业记忆的基本串联元素，模拟法的引入使设计原型的显性和隐性特征与文创主题相契合，同时在形态，结构和功能特征相匹配，这为同类型遗产资源的原型分类和文创形式转化方法提供了参照。

基金名称：2022 年“辽宁省文化创意产业政产学研用新型智库”项目，

课题名称：辽宁工业文化遗产创新发展实证研究 ，

课题编号：WH2002001。

参考文献

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[2]张歆.地域文化视角下的文创产品创新设计策略[J].设计，2018（19）：54-56.

[3]高阳，王沙，郑仁华，杨岚.工业遗产题材的文创旅游纪念品设计[J].包装工程，2019，40（18）：264-268.

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[7]刘子建，徐倩倩. 基于打散重构原理的文化创意产品设计方法[J]. 包装工程，2017，38（20）：156-162.

[8]杨猛，樊芸廷.以沈阳工业遗产视觉文化为特征的旅游创意明信片设计研究[J].设计，2015，No.216（09）：62-64.