淺析算法技術(shù)在現(xiàn)代首飾設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢

摘要：

隨著科技的不斷發(fā)展，算法技術(shù)作為一種全新的技術(shù)，已經(jīng)越來越多被設(shè)計(jì)行業(yè)所利用，其本質(zhì)是從技術(shù)層面衍生出來的一種思維方式。不但能夠使用該技術(shù)進(jìn)行科研、制造，同樣在現(xiàn)代首飾的設(shè)計(jì)中可以被應(yīng)用。以科技代替原有思維的局限性，以科學(xué)手段代替?zhèn)鹘y(tǒng)手段的不足，將這種技術(shù)引用到現(xiàn)代首飾的創(chuàng)作中是具有一定必然性的，它的參與不但可以輔助設(shè)計(jì)而且可以更高效地運(yùn)用設(shè)計(jì)，使現(xiàn)代首飾藝術(shù)具有當(dāng)代社會特質(zhì)。

關(guān)鍵詞：

算法技術(shù) 現(xiàn)代首飾設(shè)計(jì) 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

一、算法技術(shù)的概念

基于“非線性科學(xué)”的算法技術(shù)在一定程度上深受現(xiàn)代主義哲學(xué)思想的影響，其設(shè)計(jì)思想能充分呈顯出自組織性、動態(tài)性以及不規(guī)則性等特質(zhì)。實(shí)際上，在設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，算法技術(shù)將會在未來設(shè)計(jì)中得到廣泛的推廣與應(yīng)用。

在時(shí)下流行的參數(shù)化設(shè)計(jì)中，算法技術(shù)是其重要組成部分，如下式為參數(shù)化設(shè)計(jì)的簡單表達(dá)式：A=F（X1，X2，……，Xn）。其中A是生成的最終模型；X為影響模型形態(tài)生成的參數(shù)，它是一個(gè)具體的參數(shù)數(shù)值，可以是一些直接可測量的參數(shù)，如曲率、重量等，也可以是某些抽象參數(shù)，如理念等；而F則稱為算法（algorithm），是模型生成的規(guī)則。由此可見，參數(shù)化的設(shè)計(jì)重點(diǎn)無非就是兩要素：算法與參數(shù)，參數(shù)化設(shè)計(jì)是由設(shè)計(jì)者確定方法與規(guī)則，然后由計(jì)算機(jī)通過計(jì)算取得最終的模型結(jié)果。

算法技術(shù)設(shè)計(jì)通過設(shè)計(jì)者設(shè)定相應(yīng)的算法邏輯，然后確定相應(yīng)的量化參數(shù)，通過計(jì)算機(jī)軟件得到難以量化的多元結(jié)果，這就意味著生成的結(jié)果會大大超出人們思維的想象，所以這使得首飾設(shè)計(jì)師獲得了巨大的創(chuàng)作空間，只要在多種結(jié)果中，選擇其一進(jìn)而深化設(shè)計(jì)，就可設(shè)計(jì)出有高度復(fù)雜性的作品。通過這樣的設(shè)計(jì)策略，可以使設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)形式多樣性的探索，與以往的由平面到立面或者從剖面到透視的設(shè)計(jì)思路會有很大差別，其作品一改傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的比例、尺度等概念，也與現(xiàn)代主義中的“盒子”式設(shè)計(jì)原型有所區(qū)別開來，所以這種創(chuàng)作彰顯了涌現(xiàn)性、系統(tǒng)性、復(fù)雜性三大特征。算法技術(shù)設(shè)計(jì)可以使原本的設(shè)計(jì)工作獲得更加值得深入的研究，符合藝術(shù)院校側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)意想象空間和獨(dú)特審美需求的教學(xué)宗旨，為高等藝術(shù)院校設(shè)計(jì)行業(yè)教學(xué)改革工作做出積極的推動作用。

二、算法技術(shù)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢

1.高效地生成多種選擇方案

算法技術(shù)可以自由生成多組設(shè)計(jì)方案，而且這些方案主要是由于構(gòu)思的角度不同、形體操作不同而形成的，這些方案從概念設(shè)計(jì)到最后完成都能平行發(fā)展。如建筑領(lǐng)域，美國某建筑事物所就Bishopgate大廈設(shè)計(jì)提出了幾百個(gè)方案供相關(guān)人員選取，在方案的深入過程中，通過軟件評估測試不斷地對方案加以否定和優(yōu)化，最后就有了如下的“尖塔”塔樓（詳見下圖1）。

2.快速及時(shí)的方案調(diào)整適應(yīng)各種需求

算法技術(shù)一改以往線性設(shè)計(jì)無法逆轉(zhuǎn)的流程。在整個(gè)設(shè)計(jì)工作過程中，即使修改最開始的參數(shù)，只要算法依舊采用，設(shè)計(jì)結(jié)果自動跟隨調(diào)整，甚至還可通過細(xì)部設(shè)計(jì)表現(xiàn)出來，而整個(gè)過程所耗費(fèi)的時(shí)間并不多。在首飾設(shè)計(jì)行業(yè)中，利用算法技術(shù)可以將設(shè)計(jì)師的工作重心轉(zhuǎn)移到探索和總結(jié)作品的邏輯算法，算法可以形象地比喻成首飾的DNA，然后將大量的計(jì)算、模型生成工作交給計(jì)算機(jī)。最終在生成的不同結(jié)果中，選取造型及結(jié)構(gòu)符合設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)理念的結(jié)果進(jìn)行深入優(yōu)化和完善。

3.實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的形態(tài)需求

首先，算法技術(shù)能夠挖掘出設(shè)計(jì)師的創(chuàng)造潛力，給予設(shè)計(jì)師更加豐富的想象空間，尤其是立體結(jié)構(gòu)以及細(xì)節(jié)推敲方面都發(fā)揮有重要作用；其次，作品的風(fēng)格及紋理等除了滿足工業(yè)創(chuàng)造的條件，還富有獨(dú)特的美感，符合當(dāng)代審美對多元化的需求，如美國設(shè)計(jì)工作室“神經(jīng)系統(tǒng)”（Nervous System）在設(shè)計(jì)眾多優(yōu)秀創(chuàng)意首飾之后，又通過算法與3D打印技術(shù)，創(chuàng)造出了塑料制造的衣服（參見圖2），借助算法技術(shù)能夠進(jìn)一步分離模具，分成若干三角片，中間由鉸鏈連結(jié)。設(shè)計(jì)師能夠自由控制三角片的規(guī)模、個(gè)數(shù)以及位置，且可以預(yù)先觀賞改變之后的效果。

4.優(yōu)化設(shè)計(jì)使其達(dá)到最高效

就定量計(jì)算分析方面而言，與人工操作速度相比，計(jì)算機(jī)的速度更快且工作更加精準(zhǔn)化。在計(jì)算機(jī)調(diào)整方案或者自動生成方案時(shí)，生成的模型結(jié)果不僅高效，而且更容易符合設(shè)計(jì)者的預(yù)期目標(biāo)。

5.高效共享設(shè)計(jì)信息

由于計(jì)算機(jī)是輔助算法設(shè)計(jì)全部工作的完成者，因此，不僅設(shè)計(jì)師之間可以在首飾設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)中不斷根據(jù)最新的想法隨時(shí)對模型進(jìn)行修改，在進(jìn)行最后的3D打印或者鑄造的環(huán)節(jié)中也可以借助于互聯(lián)網(wǎng)和制造商共享模型，共同優(yōu)化設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，并對其中的結(jié)構(gòu)關(guān)系進(jìn)行完善，降低反復(fù)修改工作的幾率，及時(shí)進(jìn)行交流與反饋，在最大程度上提升設(shè)計(jì)工作的效率。

三、算法技術(shù)得以應(yīng)用的背景

在早期的首飾設(shè)計(jì)過程中，計(jì)算機(jī)對首飾的設(shè)計(jì)工作并沒有發(fā)揮太大的幫助。那個(gè)時(shí)期，計(jì)算機(jī)價(jià)格昂貴并且操作麻煩設(shè)計(jì)師的很多工作不能在計(jì)算機(jī)上完成，計(jì)算機(jī)僅僅代表了新可能、新方向。在計(jì)算機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，計(jì)算機(jī)功能不斷完善，而且價(jià)格也在不斷降低，產(chǎn)品化的個(gè)人電腦在全球得以普及專為不同設(shè)計(jì)領(lǐng)域而開發(fā)的軟件不斷出現(xiàn)，這促使計(jì)算機(jī)成為首飾設(shè)計(jì)師的理想工具。其不僅在傳統(tǒng)方式的起版建模中起到重要幫助，算法技術(shù)的應(yīng)用同時(shí)也給首飾設(shè)計(jì)師提供了一個(gè)完全不同的、新的思維方式?！皬默F(xiàn)代社會來看，信息化社會不斷在發(fā)展，計(jì)算機(jī)不僅可以輔助設(shè)計(jì)師進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，而且已經(jīng)成為設(shè)計(jì)師無法逃脫的生活方式，因?yàn)橛?jì)算機(jī)已經(jīng)深深地影響了人類的社會文明，計(jì)算機(jī)不再是只影響設(shè)計(jì)師的工作，而是對設(shè)計(jì)師的思想和認(rèn)識上有巨大影響?！?/p>

上世紀(jì)七十年代以后，科學(xué)研究的對象逐步轉(zhuǎn)變成不規(guī)則、無序、非線性、不可邏輯分析、非平衡態(tài)、不確定的對象。此外還生產(chǎn)了新的學(xué)科——拓?fù)鋵W(xué)、分形幾何學(xué)等，用于分析復(fù)雜系統(tǒng)。很多設(shè)計(jì)師開始轉(zhuǎn)變設(shè)計(jì)思維，讓作品更具創(chuàng)造力，能直接體會到的就是許多復(fù)雜形體結(jié)構(gòu)的作品出現(xiàn)在我們的視野中。

復(fù)雜的形體結(jié)構(gòu)不能借助傳統(tǒng)幾何詞匯進(jìn)行表達(dá)，也不能將其簡化與分離。在造型設(shè)計(jì)中“折疊”、“分離”等拓?fù)鋵W(xué)中的詞匯被運(yùn)用得越來越廣泛，隨之而來的大量造型復(fù)雜的首飾作品呈現(xiàn)在我們面前。

作為復(fù)雜形體的理論依據(jù)，分形幾何學(xué)可謂是一門新興的數(shù)學(xué)分支，多用在闡釋自然界中好似復(fù)雜無規(guī)則的現(xiàn)象。分形幾何學(xué)的種種規(guī)則逐步被發(fā)掘，這無疑會直接影響到先鋒設(shè)計(jì)師們的造型創(chuàng)作。如今，人類愈發(fā)追求真實(shí)的、天然的事物，伴隨著后現(xiàn)代時(shí)期推崇仿生、自然、解構(gòu)等設(shè)計(jì)思想的產(chǎn)生，分形幾何學(xué)的成果被運(yùn)用到設(shè)計(jì)中去已成大勢所趨，成為算法設(shè)計(jì)的關(guān)鍵理論源頭。它們形成的兩門學(xué)科——拓?fù)鋵W(xué)與分形幾何學(xué)，這兩門學(xué)科與算法技術(shù)聯(lián)系緊密，在很大程度上幫助了設(shè)計(jì)師進(jìn)行創(chuàng)造，提高了創(chuàng)造的效率，改進(jìn)了設(shè)計(jì)效果。

四、算法技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及前景

現(xiàn)如今，現(xiàn)代首飾設(shè)計(jì)的方法與手段已經(jīng)不僅僅局限于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，首飾的設(shè)計(jì)理念及制作方式也與時(shí)俱進(jìn)。新時(shí)期的現(xiàn)代首飾，應(yīng)該在科學(xué)、技術(shù)和藝術(shù)這三個(gè)方面做到和諧統(tǒng)一。設(shè)計(jì)師可以把科學(xué)和技術(shù)作為新時(shí)期下的創(chuàng)作工具來尋求更加豐富的表達(dá)手段。

就目前國內(nèi)首飾設(shè)計(jì)行業(yè)而言，僅僅通過計(jì)算機(jī)將建模作為批量化生產(chǎn)的一種快速打板成型手段。對于前期的設(shè)計(jì)，往往仍是停留在紙面二維空間內(nèi)，因此首飾很難在空間關(guān)系以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)上做出精彩的內(nèi)容，所以現(xiàn)代首飾設(shè)計(jì)方法的創(chuàng)新便顯得尤為重要。國內(nèi)算法技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域仍是建筑行業(yè)，隨著鳥巢、水立方、銀河SOHO等利用算法技術(shù)設(shè)計(jì)的建筑不斷地走入人們的視線。大眾對于這種非線性結(jié)構(gòu)的品味也在逐步提高。算法技術(shù)在現(xiàn)代首飾設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，目前行業(yè)內(nèi)仍處于試驗(yàn)階段，仍有相當(dāng)長的一段路要走。僅有部分建筑從業(yè)者的跨界首飾作品問世，但無論從形式到創(chuàng)意都受建筑作品很深的影響，往往忽略了首飾自身的屬性與美感（參見圖3）。也有個(gè)別首飾業(yè)內(nèi)設(shè)計(jì)師利用算法軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)制作的案例，但設(shè)計(jì)理念仍局限于傳統(tǒng)首飾設(shè)計(jì)方式的思維模式，僅僅是為了追求造型上的標(biāo)新立異，其設(shè)計(jì)理念與流程同算法技術(shù)的思維方式大相徑庭。因此算法技術(shù)在首飾設(shè)計(jì)行業(yè)內(nèi)的研究與推廣具有相當(dāng)?shù)囊饬x。

對于現(xiàn)代首飾設(shè)計(jì)而言，基于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的創(chuàng)新顯得十分重要。算法技術(shù)作為新的技術(shù)手段成為首飾設(shè)計(jì)師的輔助工具，它的參與對于現(xiàn)代首飾的設(shè)計(jì)與制作而言都是積極而正面的?，F(xiàn)代首飾的設(shè)計(jì)與制作也不應(yīng)局限于在工作臺上敲敲打打，作為一名首飾藝術(shù)家或是首飾設(shè)計(jì)師應(yīng)思考如何充分利用當(dāng)下的科學(xué)技術(shù)手段來不斷完善自己的表現(xiàn)手段。

在未來的首飾設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師不僅可以利用算法作為輔助設(shè)計(jì)的一種工具，同時(shí)基于算法技術(shù)的創(chuàng)作理念與思路也應(yīng)被充分利用。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法得到的設(shè)計(jì)結(jié)果，大多都是對已有圖形或形態(tài)的變形與重組。即便是利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，僅通過對外部形態(tài)語言的探討，很難做出質(zhì)的飛躍。利用算法技術(shù)這一新的設(shè)計(jì)方法，通過設(shè)計(jì)師對邏輯規(guī)律的總結(jié)與歸納，通過計(jì)算機(jī)可以生成與自然規(guī)律形態(tài)相符但是造型完全不同的作品，為現(xiàn)代首飾設(shè)計(jì)注入新鮮血液，使作品更加具有裝飾性及藝術(shù)性。

本文為北京服裝學(xué)院2015年研究生創(chuàng)新項(xiàng)目科研成果項(xiàng)目編號：X2015-032。