船舶造型設(shè)計特性研究與方法探析

萬里，呂杰鋒，許晟

船舶造型設(shè)計特性研究與方法探析

萬里1，呂杰鋒2，許晟1

1中國艦船研究設(shè)計中心，湖北武漢430064
2武漢理工大學(xué)藝術(shù)與設(shè)計學(xué)院，湖北武漢430070

現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計視角下的船舶造型設(shè)計不僅是以實(shí)現(xiàn)和提升船舶功能、性能為主要目的的工程設(shè)計，也是以“人”為設(shè)計對象，實(shí)現(xiàn)自身差異化和多元化發(fā)展的設(shè)計產(chǎn)物?；诂F(xiàn)代工業(yè)設(shè)計學(xué)科的思想和方法，針對船舶作為大型產(chǎn)品的需求和特點(diǎn)，系統(tǒng)地提出船舶造型設(shè)計的5個主要設(shè)計特性（簡稱“五性”），即識別性（地域、品牌和產(chǎn)品系列識別）、傳達(dá)性（信息、語義和象征傳達(dá)）、藝術(shù)性（形式美和內(nèi)在美）、體驗(yàn)性（感官、使用和情感體驗(yàn)）和經(jīng)濟(jì)性（附加值）；并結(jié)合大量案例，對“五性”的內(nèi)涵、基本原則、表現(xiàn)形式和實(shí)現(xiàn)途徑等進(jìn)行分析總結(jié)，為開展船舶造型設(shè)計研究提供了方向。

船舶造型；工業(yè)設(shè)計；識別性；傳達(dá)性；藝術(shù)性；體驗(yàn)性；經(jīng)濟(jì)性

期刊網(wǎng)址：www.ship-research.com

引用格式：萬里，呂杰鋒，許晟.船舶造型設(shè)計特性研究與方法探析［J］.中國艦船研究，2015，10（5）：6-15.

WAN Li，LV Jiefeng，XU Sheng.Analysisof the characteristicsandmethodsofship topsidedesign［J］.Chinese Journal of Ship Research，2015，10（5）：6-15.

0　引言

船舶造型是由船舶的外形和艙室設(shè)計所共同營造的船舶整體面貌，表現(xiàn)為展現(xiàn)在用戶和觀眾面前的船舶產(chǎn)品特定形象。船舶外觀造型是在視覺上體現(xiàn)船舶的速度感、穩(wěn)定感、安全感和整體感，賦予船舶所特有的風(fēng)格特征和藝術(shù)特征；艙室設(shè)計則是船舶整體設(shè)計的細(xì)節(jié)關(guān)鍵，它關(guān)系到人居住、工作的環(huán)境是否舒適，關(guān)系到人的體驗(yàn)感受等。作為具有特定功能的海洋結(jié)構(gòu)物的外在體現(xiàn)，船舶造型是對船舶主要功能和性能、建造工藝、藝術(shù)美學(xué)及心理學(xué)等進(jìn)行綜合分析與權(quán)衡的結(jié)果，體現(xiàn)了船舶設(shè)計和建造的水平［1］。

在競爭日益加劇的市場背景下，船舶歸根到底是“服務(wù)于人”的觀念正在逐漸普及，僅以實(shí)現(xiàn)和提升船舶功能、性能為主要目的的工程設(shè)計已不足以覆蓋船舶造型設(shè)計的全部內(nèi)涵。在現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計學(xué)科的視角下，產(chǎn)品造型除了作為實(shí)用功能的載體、為用戶提供便利與效率外，還應(yīng)保障人的健康與舒適，體現(xiàn)新奇與美觀，傳達(dá)信息與意義，實(shí)現(xiàn)體驗(yàn)與情感，此外也承載著經(jīng)濟(jì)、文化、社會等多方面的價值和意義［2］?；诖说拇霸煨驮O(shè)計就滿足人的認(rèn)知需要而言，應(yīng)體現(xiàn)出其識別性和傳達(dá)性；就滿足人的審美需要而言，應(yīng)體現(xiàn)出其藝術(shù)性；就滿足人的生理、行為乃至情感需求而言，應(yīng)體現(xiàn)出其體驗(yàn)性；為了滿足人的價值需求并實(shí)現(xiàn)造型設(shè)計的效益，應(yīng)體現(xiàn)出其經(jīng)濟(jì)性。以上5點(diǎn)，共同構(gòu)成了船舶造型設(shè)計的“五性”。

1　船舶造型設(shè)計的“五性”

1.1識別性

船舶造型不僅是功能的載體，同時也承載著所屬企業(yè)的品牌形象、人文特征以及時代特色，這些屬性綜合體現(xiàn)于船舶的外觀造型上，相較其他品牌、地域和時代的同類船舶，表現(xiàn)出顯著的視覺差異，從而形成船舶的識別性特征。當(dāng)船舶的識別性特征成為企業(yè)或品牌特有的、一貫的風(fēng)格特征時，便建立了所謂的“產(chǎn)品形象”（Products Identity，PI）。PI設(shè)計是以產(chǎn)品設(shè)計為核心而展開的系統(tǒng)形象設(shè)計，是以產(chǎn)品為載體，對產(chǎn)品的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、色彩、材質(zhì)、人機(jī)界面以及依附在產(chǎn)品上的標(biāo)志、圖形、文字等產(chǎn)品形象要素進(jìn)行視覺識別設(shè)計，使之視覺化、規(guī)范化和系統(tǒng)化，并通過整合性宣傳，使公眾產(chǎn)生一致的認(rèn)同感和價值觀的產(chǎn)品戰(zhàn)略。

1）地域識別性。

地域識別性是指船舶造型受不同地區(qū)的社會形態(tài)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、地理環(huán)境、歷史文化等因素的影響而形成的獨(dú)特特征。

以游艇為例，美國人相信經(jīng)過不懈的努力便能獲得理想的生活，追求個性化、崇尚開放與自由是美國重要的文化特征，美國的游艇設(shè)計不僅具有完美、舒適的產(chǎn)品體驗(yàn)，同時還注重不同消費(fèi)者的個人品味；法國則是一個銳意創(chuàng)新、突破常規(guī)的國家，在生活中的各個方面都可以看到法國人追求品味、時尚和創(chuàng)新的痕跡，法國的無動力帆船即以獨(dú)一無二的設(shè)計風(fēng)格傳達(dá)出浪漫、時尚的設(shè)計氣息。

在軍用艦船領(lǐng)域，不同地域的艦船也有明顯的識別性特征。例如，以“阿利·伯克”級驅(qū)逐艦（圖1）為代表的美國驅(qū)逐艦，全艦以桅桿頂部為制高點(diǎn)，外形包絡(luò)清晰，視覺中心突出，該級艦除桅桿和煙囪外，上層建筑低矮，外形簡潔又不失威武，已成為驅(qū)逐艦造型的經(jīng)典。日本的“金剛”級（圖2）和“愛宕”級（圖3）驅(qū)逐艦、韓國的KDX-III級驅(qū)逐艦（圖4）受美國艦船影響，也體現(xiàn)出相似的造型風(fēng)格。與美、日、韓的艦艇不同，歐洲各國由于其海軍戰(zhàn)術(shù)定位要求相對較低，艦船滿載排水量以及艦船尺度相對較小，在艦船造型設(shè)計上與美、日、韓等國的大型水面艦船區(qū)別明顯，往往更強(qiáng)調(diào)艦船主戰(zhàn)裝備的適裝性及為應(yīng)對反艦導(dǎo)彈的威脅而重視艦船的雷達(dá)波隱身能力，多采用大平面的隱身造型設(shè)計，全艦表面大平面更多，桅桿的設(shè)計相對簡潔，給人更為整體的視覺感受［1］（圖5～圖6）。

圖1　“阿利·伯克”級驅(qū)逐艦造型Fig.1　Shape of Arleigh Burke class destroyer

圖2　“金剛”級驅(qū)逐艦造型Fig.2　Shape of Kongo class destroyer

圖3　“愛宕”級驅(qū)逐艦造型Fig.3　Shape of Atago class destroyer

圖4　KDX-III級驅(qū)逐艦造型Fig.4　Shape of KDX-IIIclass destroyer

圖5　45型驅(qū)逐艦造型Fig.5　Shape of Type 45 destroyer

圖6　 FREMM級驅(qū)逐艦造型Fig.6　Shape of FREMM class destroyer

2）品牌識別性。

不同船舶企業(yè)的船舶產(chǎn)品也具有其明顯的造型特征，品牌識別性是一個產(chǎn)品品牌的核心價值與精髓所在。如世界著名游艇品牌法拉帝（Ferretti）、博星（Pershing）、麗娃（Riva）、意達(dá)馬（Itama），分別有著各自鮮明的品牌形象和設(shè)計風(fēng)格，具體體現(xiàn)為整體造型、舷側(cè)線造型、船室舷窗造型、船殼舷窗造型等方面的造型特征，如表1所示［3］。

表1　法拉第、博星、麗娃游艇造型特點(diǎn)Tab.1　Topside characteristicsof Ferretti，Pershing and Riva

3）產(chǎn)品系列識別性。

船舶造型系列化的作用是細(xì)化產(chǎn)品和市場，并對產(chǎn)品和市場進(jìn)行科學(xué)、合理的分類。船舶造型的系列性不僅應(yīng)體現(xiàn)其差異性，也應(yīng)體現(xiàn)其相似性和延續(xù)性。

以圖7所示的PATROL系列巡邏艇為例，可以看出，該系列巡邏艇的包絡(luò)線和特征線變動不大，前傾的駕駛室、塔形構(gòu)造的上層建筑，以及船艏的外飄、桅桿位于1/3船長位置等造型特征均得以延續(xù)，僅僅只在尺度比例、武備、艙面構(gòu)件的組織等局部上做出了相應(yīng)的調(diào)整，但整體風(fēng)格始終保持一致，存在明顯的造型延續(xù)性，因此，具有很強(qiáng)的系列識別性特征。

圖7　 AUSTAL公司PATROL系列巡邏艇Fig.7　AUSTAL's PATROL seriesboatdiagram

1.2傳達(dá)性

產(chǎn)品的傳達(dá)性不僅包括產(chǎn)品基本信息的傳達(dá)，還包括通過產(chǎn)品外在的視覺形態(tài)設(shè)計來揭示或暗示產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使產(chǎn)品的人機(jī)界面變得簡單、容易理解，包括以鮮明的視覺形象設(shè)計和象征意義的形態(tài)設(shè)計傳遞給人們更多的文化意蘊(yùn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、環(huán)境的融合。船舶造型的傳達(dá)性是指通過符號（包括字符、圖形、圖像和造型等）的設(shè)計，實(shí)現(xiàn)船舶對信息、語意和象征等方面的傳達(dá)。

1）信息的傳達(dá)。

船舶造型設(shè)計可通過對文字、標(biāo)志、色彩、圖形（包括線條、色塊、圖案和圖像）等視覺元素的設(shè)計和布局，傳達(dá)與船舶使用相關(guān)的識別、指示、警示等信息。以被稱為“中華神盾”的170導(dǎo)彈驅(qū)逐艦（圖8）為例，“170”所傳達(dá)的信息是這艘艦的弦號，就字體而言，該視覺符號需要符合簡潔、端正、細(xì)直、筆畫均勻、易讀、高矩形、橫向排列等視覺傳達(dá)的基本要求；就字符大小而言，該視覺符號的尺寸應(yīng)符合與觀察距離、照明以及顯示時間等因素的關(guān)系（根據(jù)相關(guān)研究，設(shè)計時字符的適宜尺寸可參考以下計算公式：H=0.056D+K1+K2。式中：H為字高；D為視距；K1為照明與閱讀條件校正系數(shù)；K2為重要性校正系數(shù)）［4］。同時，從艦體外形特征和工藝也可傳達(dá)出該艦具有良好的隱身性和優(yōu)秀的遠(yuǎn)洋航行能力。

圖8　“中華神盾”導(dǎo)彈驅(qū)逐艦Fig.8“Chinese Aegis”DDG

圖9　龍舟Fig.9　Dragon boat

2）語義的傳達(dá)［5］。

通過船舶造型的尺度、形狀、比例及其彼此之間的關(guān)系，可營造出使人產(chǎn)生含蓄、夸張、有趣、輕松、愉悅等不同心理情緒的產(chǎn)品氣氛，從而建立起某種特定的產(chǎn)品形象。表2列出了現(xiàn)代主要排水型船舶的造型特點(diǎn)［6］。

3）文化象征的傳達(dá)。

船舶造型通過象征符號不僅可以傳達(dá)產(chǎn)品的文化意蘊(yùn)和創(chuàng)意概念，還可以傳達(dá)特定社會的價值觀和時代精神。以我國古代船舶造型（圖9）為例，古代的龍舟、鳳舟等宮殿式的船舶大都金玉交輝、巍峨壯觀，在精神上給人們造成一種無比威嚴(yán)的感覺，其造型特征傳達(dá)出皇帝為鞏固自身統(tǒng)治、突出皇權(quán)至上的等級觀念，同時滿足其對精神生活和物質(zhì)生活享受的追求［7］。

表2　現(xiàn)代主要排水型船舶的造型特點(diǎn)Tab.2　Topside characteristicsofm ajor modern disp lacem ent vessels

1.3藝術(shù)性

船舶造型的藝術(shù)性不同于建筑的靜態(tài)美。一方面，因船舶在航行中具有隨波而動的韻律美，因此，在造型設(shè)計中應(yīng)考慮到這種動態(tài)的美感，保持造型與運(yùn)動狀態(tài)的視覺一致性；另一方面，船舶的實(shí)用功能決定了在體現(xiàn)其藝術(shù)性時，需要運(yùn)用藝術(shù)美學(xué)法則，在功能技術(shù)可實(shí)現(xiàn)的范圍內(nèi)進(jìn)行藝術(shù)創(chuàng)造。船舶造型的藝術(shù)性設(shè)計主要通過船舶的外觀造型和艙室設(shè)計得以實(shí)現(xiàn)，其又可以分為形式美和內(nèi)在美。

船舶的形式美是指船舶指造型設(shè)計中，通過對其整體、局部和細(xì)節(jié)的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、色彩、質(zhì)感、裝飾、燈光等進(jìn)行規(guī)劃與搭配，使之符合形式美的規(guī)律而形成整體風(fēng)格，并帶給人感官愉悅。在船舶產(chǎn)品造型設(shè)計的形式美法則中，運(yùn)用最廣泛、技巧最成熟的有船舶整體與各部分及各部分之間的比例與尺度、船舶整體構(gòu)成所應(yīng)具有的均衡與穩(wěn)定、船舶建筑和設(shè)備布置中運(yùn)用的節(jié)奏和韻律，以及貫穿造型的處理過程的統(tǒng)一與變化等［8］。

以史蒂文·喬布斯與菲利普·斯塔克合作設(shè)計的Venus游艇（圖10）為例，其造型時尚前衛(wèi)，令人驚艷。實(shí)際上其遵循著最基本的形式規(guī)律：造型元素高度統(tǒng)一，即以水平方向的長直線為主、豎直方向的短直線為輔，又對其中局部線條的長度、弧度略加變化，造成整體而生動的視覺效果；重復(fù)的基本元素，如飛檐、欄桿、窗棱排列整齊且間距相等，形成了視覺上的節(jié)奏感，而其在位置上的錯落、其中個別元素的跳躍，則在節(jié)奏的基礎(chǔ)上形成了韻律感。

圖10　Venus游艇Fig.10　Venus yacht

除了外在的形式美，當(dāng)船舶內(nèi)在的實(shí)用性、技術(shù)性乃至倫理性達(dá)到一定境界后，都可以體現(xiàn)其藝術(shù)性。

1.4體驗(yàn)性

產(chǎn)品體驗(yàn)，又稱用戶體驗(yàn)，是指用戶在使用產(chǎn)品過程中建立的一種純主觀感受。船舶作為一種大型工業(yè)產(chǎn)品，其外觀造型、設(shè)備界面、艙室空間等都要面對用戶的使用，也必然會為用戶帶來相應(yīng)的體驗(yàn)，影響用戶對船舶的主觀感受，并最終影響船舶的市場競爭力。

1）感官體驗(yàn)。

船舶造型設(shè)計可以通過調(diào)動用戶的視覺、觸覺、聽覺等感官通道，在用戶感知船舶產(chǎn)品的過程中滿足感官體驗(yàn)要求，激發(fā)引人注目、愉悅動人、值得回味的用戶內(nèi)心感受。

船舶外形是船舶造型設(shè)計體驗(yàn)性的重要因素之一，不同的船舶整體和局部造型，能給人帶來截然不同的感官體驗(yàn)。就船舶尺度和比例而言，狹長的船型給人以快速、動態(tài)的感受（如驅(qū)逐艦），寬扁的船型給人以穩(wěn)定、安全的感受（如航空母艦）；就船舶線條與塊面而言，曲線、曲面、有機(jī)形給人以靈活、優(yōu)雅、自由的感受（如郵輪），直線、平面、幾何形給人以正直、剛硬、威嚴(yán)的感受（如軍艦）；就風(fēng)格而言，簡潔、自然的風(fēng)格給人以現(xiàn)代感（如游艇），復(fù)雜、堆砌的風(fēng)格給人以工業(yè)科技感（如工程船）……

色彩也是船舶造型設(shè)計體驗(yàn)性的重要因素。在現(xiàn)代船舶造型設(shè)計中，外觀形態(tài)的設(shè)計正由復(fù)雜趨向于簡約，而色彩設(shè)計卻由單純趨向于豐富。如“海洋石油201”項(xiàng)目，其內(nèi)裝設(shè)計涉及裝修的甲板共有10層，為了使船員能夠方便地感知所在的甲板，采用“海上彩虹”這一主題，即白色天花，淺色圍壁搭配彩虹色地坪，如圖11所示［9］。

圖11　“海洋石油201”項(xiàng)目內(nèi)裝設(shè)計效果圖Fig.11“Marine oil 201”entrails design sketch

除了外形、色彩、光環(huán)境等視覺元素，影響船舶感官體驗(yàn)的還包括船舶的材質(zhì)選用和表面處理（觸覺）、聲環(huán)境（聽覺）等多種感官通道的元素。

2）使用（交互）體驗(yàn)。

船舶的使用體驗(yàn)，是指用戶在使用船舶所提供的服務(wù)、設(shè)備、空間的過程中，與以上因素互動并由此產(chǎn)生的感受。船舶所提供的服務(wù)是否齊備便捷、是否人性貼心，設(shè)施設(shè)備是否符合人的生理結(jié)構(gòu)、思維方式、行為習(xí)慣、心理狀況，空間布局和規(guī)劃是否合理、是否舒適等，都是影響用戶使用體驗(yàn)的因素。船舶產(chǎn)品的交互體驗(yàn)主要通過以下3個方面來實(shí)現(xiàn)：

（1）服務(wù)。船舶的用戶在船舶上的活動涉及到作業(yè)、飲食、娛樂、社交等諸多方面，需要通過服務(wù)設(shè)計有效地計劃和組織服務(wù)中所涉及的人、基礎(chǔ)設(shè)施、通信交流以及物料等相關(guān)因素，來提高用戶體驗(yàn)和服務(wù)質(zhì)量，讓用戶感到有效、易用、滿意和信賴。

（2）人機(jī)交互。人機(jī)交互的體驗(yàn)，通過研究用戶與這些設(shè)施設(shè)備的關(guān)系，通過合理設(shè)計其造型、結(jié)構(gòu)、細(xì)節(jié)、界面、使用方式等因素，使之符合用戶的人體尺度、生理結(jié)構(gòu)、認(rèn)知模式、行為習(xí)慣、情感特征，達(dá)到保障人的安全與健康、提高人的工作效率與質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)人的舒適和愉悅的目的。如張玉峰等［10］在從事我國“大洋一號”綜合科考船的艙室設(shè)計研究（圖12）時，針對艙室物品及設(shè)施設(shè)計就提出了“穩(wěn)固安全性”、“收納性”等原則。

圖12　“大洋一號”預(yù)設(shè)單人間和四人間規(guī)劃及效果圖Fig.12“Ocean 1”scheme and sketch of single room and four bed room

（3）交通路線與艙室的規(guī)劃和布置。這項(xiàng)內(nèi)容不僅影響船上人員的合理流動，生活與工作的規(guī)律性、邏輯性和合理性，同時也影響空間的合理利用和生活的方便舒適。船舶造型設(shè)計可實(shí)現(xiàn)區(qū)域艙室的規(guī)劃以及通道、樓梯的有機(jī)組合，使船上的各區(qū)域艙室發(fā)揮最大的功能效用，并使人們在流通的過程中得到美的享受。

3）情感體驗(yàn)。

情感體驗(yàn)是用戶在船舶產(chǎn)品認(rèn)知和使用過程中，基于感官體驗(yàn)和交互體驗(yàn)所引發(fā)的內(nèi)心共鳴，或歡欣、或親切、或嚴(yán)肅、或振奮，是一種更深層次的體驗(yàn)性。例如，“大洋一號”設(shè)計中，設(shè)計團(tuán)隊(duì)提出：實(shí)現(xiàn)情感化的途徑可以是安靜環(huán)境的營造、舒適休息環(huán)境的設(shè)計，例如，以柔和的照明營造氣氛，提供舒適、適合人體比例的床及桌椅等。材質(zhì)上可以選擇木料、織物等，盡量去除白天工作余留下的機(jī)械金屬感；如果有條件還可以加入休閑綠色氧吧（小沙發(fā)、綠色植物、游戲機(jī)、按摩椅），目的都是營造具有居家氣氛的船艙空間［10］。

1.5經(jīng)濟(jì)性

在船舶造型設(shè)計中，新技術(shù)的運(yùn)用、節(jié)能技術(shù)的采用、對材料和工藝的設(shè)計、與計算機(jī)軟件建模的結(jié)合，都可降低船舶建造成本、提升船舶建造效率，從而創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價值。在船舶的造型設(shè)計中，還可通過船舶附加值的提升來產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。

1）船舶造型的情感化附加值。

從馬斯洛的需求層次論來看，人們愿意支付較高的代價來滿足更高層次的需求，其中包括物質(zhì)需求和精神需求。在外觀上，設(shè)計出更具有民族特色、實(shí)現(xiàn)民族地域文化特征的船舶造型，內(nèi)飾上更加注重人的情感需求等，這都是情感化設(shè)計在船舶造型中的體現(xiàn)。通過情感化的融入，一些貼心的附加功能造就了與其他船舶產(chǎn)品間的差異化，產(chǎn)生用戶與船舶之間的情感共鳴，形成一種特殊的情感紐帶。

2）船舶造型的品牌化附加值。

品牌是一種無形的價值，用戶在選擇方案時，會根據(jù)口碑、品牌而定。樹立統(tǒng)一的視覺識別系統(tǒng)，可以提升品牌的識別度，強(qiáng)化品牌在用戶心中的觀念，擴(kuò)大品牌影響力，實(shí)現(xiàn)品牌這一無形資產(chǎn)的積累，增加船舶附加值。

3）船舶造型的創(chuàng)新附加值。

通過船舶造型設(shè)計，可以融入設(shè)計人員的創(chuàng)造性思維和前沿設(shè)計理念，從而產(chǎn)生形態(tài)各異的設(shè)計方案。同時，在原有船型的基礎(chǔ)上，通過船舶造型設(shè)計還可以開發(fā)出更多系列化、差異化的方案以滿足不同用戶的需求。

2　船舶造型設(shè)計“五性”的基本原則

基于上述船舶造型設(shè)計中“五性”的論證，“五性”的基本原則可歸納為以下3個方面：

1）以功能、性能為前提。

功能的實(shí)現(xiàn)是船舶造型設(shè)計“五性”的基礎(chǔ)，任何有悖于功能的造型都是失敗的，船舶造型設(shè)計只有在實(shí)現(xiàn)功能、保障性能的前提下來不斷追求科技和藝術(shù)的完美融合。

2）以人為本。

基于工業(yè)設(shè)計的船舶造型“五性”設(shè)計，需通過選擇和組織形態(tài)、結(jié)構(gòu)、材料、工藝、色彩等元素，使船舶產(chǎn)品的外觀造型、內(nèi)部環(huán)境、人機(jī)界面、體驗(yàn)經(jīng)歷滿足人的生理、行為、認(rèn)知、心理、審美乃至情感等各方面的要求，保障人的安全與健康，提高人的工作效率與質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)人的舒適與愉悅。

3）體現(xiàn)風(fēng)格與創(chuàng)新。

在設(shè)計多元化的趨勢下，根據(jù)船舶的功能、性質(zhì)、服務(wù)對象，及其所屬的時代、地域、品牌、文化背景，乃至設(shè)計主體的不同，船舶造型的“五性”設(shè)計應(yīng)體現(xiàn)出其特有的個性和特征，這些個性和特征最終表現(xiàn)為船舶產(chǎn)品鮮明的風(fēng)格和積極的創(chuàng)新。

3　船舶造型設(shè)計“五性”的實(shí)現(xiàn)途徑

船舶作為一個復(fù)雜系統(tǒng)，其設(shè)計過程集成了多個學(xué)科的知識，在設(shè)計的各個階段力求多學(xué)科的平衡。從船舶造型設(shè)計的角度來看，本文所提出的識別性、傳達(dá)性、藝術(shù)性、體驗(yàn)性和經(jīng)濟(jì)性各有側(cè)重，但相互滲透。從“五性”的實(shí)現(xiàn)途徑來看，可總結(jié)為以下4個方面：

1）外觀造型設(shè)計。

可通過比例關(guān)系設(shè)計、整體外觀設(shè)計、外觀輪廓線設(shè)計、外觀特征線設(shè)計、上層建筑造型設(shè)計、文化象征造型設(shè)計6個方面進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

（1）船舶的比例關(guān)系設(shè)計。

比例是造型趨向完美的基礎(chǔ)，良好的比例關(guān)系是獲得船舶形式完整、和諧的基本條件。通常在船舶尺度確定之后，各部分之間會存在一個相對舒適、富有美感的比例關(guān)系。理論上講，船舶的整體與各局部之間、各局部相互之間的比例關(guān)系越協(xié)調(diào)，則更能體現(xiàn)富有美感的船舶比例。船舶各部分之間的比例選取可以通過如數(shù)理邏輯比例法、相似矩形法等方法實(shí)現(xiàn)，如圖13所示。

圖13　船舶黃金比示意圖Fig.13　Ship golden ratio abridge generalview

（2）船舶整體外觀設(shè)計。

船舶外觀設(shè)計的藝術(shù)性可以通過運(yùn)用船舶工程美學(xué)的手法來實(shí)現(xiàn)，船舶工程美學(xué)主要是指對鄧恩（Dunn）曲線（圖14）、力線、側(cè)視輪廓、內(nèi)傾與外張、間隔、細(xì)節(jié)安排的恰當(dāng)運(yùn)用。

圖14　DDG79“奧斯汀”號驅(qū)逐艦鄧恩曲線示意圖Fig.14　DDG79's Dunn curve abridge generalview

（3）船舶外觀輪廓線設(shè)計。

船舶外觀輪廓指的是在船舶的側(cè)面，由船艏頂點(diǎn)、桅桿頂點(diǎn)、上層建筑各甲板層端點(diǎn)、船艉頂點(diǎn)連線形成的一條輪廓線，如圖15所示。處理得當(dāng)?shù)耐庥^輪廓，應(yīng)是一條光順的曲線，或者是趨于流線型的曲線。在對船舶外觀輪廓線進(jìn)行設(shè)計時，既要根據(jù)船舶所體現(xiàn)出的類型進(jìn)行設(shè)計，也可運(yùn)用格式塔心理學(xué)方法改善。

圖15　船舶外觀輪廓線示意圖Fig.15　Ship exterior contour line abridge general view

（4）船舶外觀特征線設(shè)計。

對船舶外觀特征線的設(shè)計，尤其是以特征識別和風(fēng)格延續(xù)為目的的特征線設(shè)計，可運(yùn)用船舶特征線提取分析法來實(shí)現(xiàn)，其分為特征線提取和線型分析兩個方面，如圖16所示。

圖16　船舶線型風(fēng)格示意圖Fig.16　Ship line style abridge generalview

（5）船舶上層建筑造型設(shè)計。

上層建筑外觀造型設(shè)計是指上層建筑總體的藝術(shù)形式塑造，是在上層建筑功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，以及在空間體量一定的條件下進(jìn)行的，內(nèi)容包括上層建筑平面輪廓、立面輪廓的設(shè)計。針對上層建筑設(shè)計，可以采用封閉組合單元、過渡處理、功能單元組合與特征單元的統(tǒng)一等造型手法實(shí)現(xiàn)其藝術(shù)效果，如圖17所示。

圖17　上層建筑與船體風(fēng)格統(tǒng)一示意圖Fig.17　Ship superstructure and hullstyle abridge generalview

（6）文化象征造型設(shè)計。

象征是通過一定的具體事物的外在特征來表現(xiàn)某些抽象的概念。文化象征是船舶造型設(shè)計更高層次的表現(xiàn)，具有文化象征意義的船舶造型可以使船舶實(shí)現(xiàn)由“形”到“象”的質(zhì)變（圖18）。

圖18　古代船舶風(fēng)格特征吸取法Fig.18　Ancientship style characteristic absorbingmethod

2）艙面設(shè)備與構(gòu)件造型設(shè)計。

可圍繞煙囪、欄桿與舷墻等進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

（1）煙囪造型設(shè)計。

作為船舶的視覺焦點(diǎn)之一，煙囪往往是艙面構(gòu)件的設(shè)計重點(diǎn)。通過加強(qiáng)色彩對比等手段，煙囪可以實(shí)現(xiàn)識別船舶類型、身份及國家的目的，并且這種依附于形體來體現(xiàn)實(shí)際意義的色彩，更能迸發(fā)出色彩所特有的表現(xiàn)特征及巨大的精神感染力。

（2）舷墻造型設(shè)計。

舷墻在造型設(shè)計時，在滿足功能的前提下，可將舷墻支撐按照一定的節(jié)奏來排列，形成韻律感，也可加工成其他形態(tài)，給觀者以想象的空間，同時也需要考慮光線照射下形成的陰影虛實(shí)空間設(shè)計。

（3）其他構(gòu)件設(shè)計。

艙面其他構(gòu)件的設(shè)計主要體現(xiàn)在舷窗、艙面設(shè)備等的排列及甲板層次的組合上，可通過具有節(jié)奏與韻律美感的布置來實(shí)現(xiàn)，即對艙面構(gòu)件各部分元素進(jìn)行重復(fù)，形成節(jié)奏，在此基礎(chǔ)上又通過有組織的變化以形成韻律。

3）艙室環(huán)境設(shè)計。

可通過平面規(guī)劃設(shè)計、空間規(guī)劃設(shè)計、居住環(huán)境設(shè)計、裝飾環(huán)境設(shè)計4個方面進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

（1）艙室平面規(guī)劃設(shè)計。

船舶艙室可分為工作區(qū)、居住區(qū)、公共活動區(qū)3部分，艙室平面規(guī)劃設(shè)計是確定交通目標(biāo)與設(shè)計達(dá)到交通目標(biāo)的策略和行動的過程，合理的艙室平面布局設(shè)計可以帶來船上生活的便捷、舒適之感。具體可歸納為序列式路線設(shè)計（規(guī)則和不規(guī)則的序列）、高潮的設(shè)置。

（2）艙室空間規(guī)劃設(shè)計。

艙室空間規(guī)劃設(shè)計是在艙室平面規(guī)劃設(shè)計的基礎(chǔ)上展開的，是平面規(guī)劃的立體化。其不僅要保障人在其內(nèi)能夠舒適、高效地工作和生活，還要讓人具有良好的心理和體驗(yàn)感受。艙室空間規(guī)劃設(shè)計主要體現(xiàn)在室內(nèi)空間序列的設(shè)計、空間的分隔以及空間的利用上。

（3）艙室居住環(huán)境設(shè)計。

艙室居住環(huán)境主要包括空間環(huán)境、空氣環(huán)境、光環(huán)境、聲環(huán)境等方面，利用“五性”的設(shè)計可改善的方面主要集中在空間環(huán)境和光環(huán)境設(shè)計上。

（4）艙室裝飾環(huán)境設(shè)計。

艙室裝飾環(huán)境設(shè)計是在艙室環(huán)境滿足功能目的之后，為進(jìn)一步提升其藝術(shù)性和體驗(yàn)性，針對船員的審美感受和體驗(yàn)感受而展開的設(shè)計。

4）其他設(shè)計要素。

包括外裝色彩設(shè)計、文字圖案設(shè)計等。

圖19　船舶造型設(shè)計的流程圖Fig.19　Flow chartof topside design of ships

4　船舶造型設(shè)計“五性”的設(shè)計流程和方法

船舶造型設(shè)計“五性”的設(shè)計流程和方法，可以歸納為感性造型設(shè)計和理性造型設(shè)計2個方面。感性造型設(shè)計主要根據(jù)設(shè)計師個人的直覺去處理產(chǎn)品的造型，難以預(yù)測其發(fā)展過程，對設(shè)計師本人的設(shè)計素養(yǎng)要求高，是一種“暗箱式”的創(chuàng)造過程，在創(chuàng)造性的產(chǎn)品設(shè)計中常需要這種設(shè)計方法。理性造型設(shè)計方法是根據(jù)所設(shè)計產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、功能、形態(tài)需要等多方面綜合考慮的設(shè)計方法，其設(shè)計流程有序、可控。船舶造型設(shè)計是一項(xiàng)復(fù)雜的設(shè)計過程，其中交織摻雜著技術(shù)、工藝、美感、人機(jī)等多個方面，所以其造型設(shè)計需要采取理性與感性造型設(shè)計方法相結(jié)合的形式。圖19所示為筆者歸納提出的船舶造型設(shè)計流程。

5　結(jié)語

融入工業(yè)設(shè)計思想和方法的船舶造型是工程設(shè)計與以用戶為中心、提升自身價值相結(jié)合的設(shè)計產(chǎn)物，應(yīng)融入功能、視知覺、人機(jī)交互、創(chuàng)新、品牌文化5個層次。通過對不同時期、大量船舶造型的案例分析和總結(jié)歸納，現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計視角下的船舶造型設(shè)計應(yīng)具備5個主要的設(shè)計特性，即識別性、傳達(dá)性、藝術(shù)性、體驗(yàn)性和經(jīng)濟(jì)性。“五性”的提出從系統(tǒng)的角度總結(jié)和涵蓋了船舶造型設(shè)計的各個方面，為船舶造型設(shè)計工作提供了方向上的指導(dǎo)；此外，在實(shí)際開展船舶造型設(shè)計時，既需要“五性”的基本原則，也需要其實(shí)現(xiàn)途徑和設(shè)計流程，用于幫助船舶設(shè)計人員確立開展造型設(shè)計工作的方向。最后，需指出的是，船舶造型設(shè)計中的“五性”并非獨(dú)立的個體，“五性”間各有側(cè)重，但相互滲透；關(guān)于“五性”的實(shí)現(xiàn)途徑和方法手段、評價標(biāo)準(zhǔn)，仍有大量需研究、總結(jié)之處。最終目的是通過船舶造型設(shè)計中“五性”研究工作的開展，使現(xiàn)代船舶造型在滿足功能的前提下，體現(xiàn)人“安全、高效、舒適和愉悅”的需求，滿足現(xiàn)代船舶造型設(shè)計的新要求。

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［責(zé)任編輯：易基圣］

Analysisof the characteristicsand methodsof ship topside design

WAN Li1，LV Jiefeng2，XU Sheng1
1 China Ship Developmentand Design Center，Wuhan 430064，China 2 Schoolof Artand Design，Wuhan University of Technology，Wuhan 430070，China

The ship topside design，under the perspective ofmodern industrial design，isnotmerely to realize and improve ships'function and performance，butalso takes human beings as a design object to achieve differentiation and diversified development.This paper systematically proposes five characteristics in the ship topside design by applying themethodology ofmodern industrial design，aiming atships'demands and features，which are identifiability（region，brand，identification of productseries），communicability（information，semantic meaning，symbolic communication），artistry（beauty of outer form，inner beauty），experience（sense organ，usage，emotional experience），economy（added value）.The proposed five characteristics have been analyzed and summarized from the aspects of connotation，princip le，form，and approach，which provides references for the design and research on ship topside.

topside design of ships；industrial design；identifiability；communicability；artistry；experience；economy

U662.2

ADO I：10.3969/j.issn.1673-3185.2015.05.002

2014-11-23網(wǎng)絡(luò)出版時間：2015-10-8 11∶10

中國艦船研究設(shè)計中心研發(fā)基金資助項(xiàng)目

萬里（通信作者），男，1988年生，碩士，助理工程師。研究方向：艦船總體設(shè)計和工業(yè)設(shè)計。

E-mail：nicolasliw@gmail.com

呂杰鋒，男，1978年生，博士，教授。研究方向：工業(yè)設(shè)計及其理論。E-mail：lujiefeng@whut.edu.cn

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http∶//www.cnki.net/kcms/detail/42.1755.TJ.20151008.1110.012.htm l