運用交互動畫探索居住空間中的藝術美

趙杰

摘要：本課題主要針對小空間探索如何運用有限的財力更多拓展實用空間，營造藝術氛圍;主要研究如何將交互動畫跨界運用于空間設計和家具構造之中，分析和探索其藝術之美。分析和推演了三維數(shù)字模型、交互動畫構造以及虛擬展示的關鍵技法，探索了運用交互動畫技術發(fā)掘家居設計中的藝術之美。采用3D圖形軟件和游戲引擎，展開對空間造型數(shù)據(jù)的動態(tài)設計和展示。得到數(shù)字化的家居展示造型并對其進行美學分析。該方法可為居住空間的數(shù)字化設計和交互技術研發(fā)提供參考。

關鍵詞：家居美學動態(tài)家居馬斯洛理論疊構重組交互展示

中圖分類號：TP391.9

文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（ 2021） 07-0075-03

Abstract： To explore how to use limited financial resources to expand practicaspace and create artistic atmosphere for small space; mainly study how to use crossborder interactive animation in space design and furniture construction， and analyzeand explore its artistic beauty，The key techniques of 3D digital model， interactiveanimatlion construction and virtual display were analyzed and deduced， and theart beauty ln home design was explored by using interactive animation technologyUsing 3D graphics software and game engine， the dynamic design and display ofspatialmodeling data are carried outThe digital home display model was obtainedand its aesthetic anaIysis was carried out This method can provide reference fordigital design and interactive technology development of residential space

Keywords： Home aesthetics Dynamic home furnishing Maslow's theorySuperposition and reorganization Interactive display

引言

本課題意在數(shù)字化和制造行業(yè)高度融合的時代，嘗試一套構建個人化參與家居定制的機制，探討現(xiàn)代社會人與居住空間的關系。由此研究引申，提出“動態(tài)家居”的概念，研討運動中的家具的運行構造，運用交互動畫分析和構造人性化的定制家居。為交互動畫的理論研究，提供更為多樣的產品案例。在數(shù)字媒體跨界交互設計與家居整體設計領域，帶來更多有價值的設計思路與案例分析，從中探索出一套具有實驗精神和實際意義的研究思路和創(chuàng)作方式。

一、課題思考由來

交互動畫技術的進步改變了各設計領域的思維模式，家居設計也迎來了機遇和挑戰(zhàn)。本課題研究動畫技術革新下家居設計領域的轉變，運用BIM（建筑信息模型）、VR（虛擬現(xiàn)實）等數(shù)字化技術，以及新型五金和科技材料，探索家居藝術美設計中的藝術美。交互動畫技術也從服務影視、游戲行業(yè)，嫁接融合到家居制造領域。

隨著交互動畫技術的普及和數(shù)控機床板材技術的不斷升級，自己動手利用數(shù)字化工具定制家居將成為一種潮流。數(shù)字化整體家居設計是續(xù)包豪斯設計風潮后，家居設計領域的有一次升級。在這一階段，仍有許多實際操作領域和前沿理論研究需要去探索。2016年我國政府報告中，首次提出了“鼓勵企業(yè)開展個性化定制、柔性化生產，培育精益求精的工匠精神”的表述?！皞€性化定制”和“柔性化生產”成為了社會關注的熱點話題，家居空間的風格打造從企業(yè)主導變成了消費者自導。

本課題梳理了數(shù)字化家居空間的發(fā)展，從日本、北歐、德國極簡主義設計風格家具中的簡約風尚，探討小戶型中的美學。并結合物聯(lián)網時代新材料的應用，在虛擬引擎中動態(tài)的預想居住空間中的家具造型和樣式。探討運動中的家具運行構造，將美學手法運用于家居空間中，將藝術營造時的語境詞匯，如明暗、色彩、層次、意境等，運用于家居的美學營造中。本次研究的空間主要著眼于小戶型簡約藝術風格的探討，從藝術家和設計師的視角，從社會因素、環(huán)境因素、科技發(fā)展、人的因素等方面引發(fā)對課題的思考。

（一）社會因素。社會中的我們，即希望聚集的大家庭.也同時希望有私人空間，在合居和獨居的模式中進行著空間切換。許多年輕人希望有一個獨立的小家庭氣氛，根據(jù)自我審美風格私人定制家居空間。小戶型力求居住空間的獨特和個人空間的營造，如果一個人獨自居住過大空間，反而會讓人增加孤獨感。在一線和二線城市打拼的年輕消費者，其人均住房面積普遍偏低，在有限的居住場所里如何最大化利用空間和合理放置必備家具用品，是這一類年輕消費群體最為著重考慮的，而且收高房價影響，小戶型的興起也算是居住消費的一種理性回歸。

（二）環(huán)境因素。針對戶型和地段這兩個因素，當兩者不能同時滿足時而面臨二選一的情況下，許多置業(yè)的青年人和設計從業(yè)者可能會優(yōu)先選擇環(huán)境上更利于辦公，交通方便的市中心地段;而且小戶型多開發(fā)于都市中心地段，也可以讓都市中的隱居的自由設計師和藝術家量力而行，利用小空間打造精巧的融合居住和辦公的一體空間。特別是2020年受突發(fā)公共衛(wèi)生事件的影響，人類在工作與生活上數(shù)字化遷移現(xiàn)象愈發(fā)普遍，更多的人嘗試在線居家辦公，而小戶型的居家工作室給在家公辦人員提供了一種工作空間上的理想方案。

（三）科技發(fā)展。隨著計算機和圖形化工具的個人化普及和數(shù)控車床技術的成熟，以及虛擬現(xiàn)實技術在家居設計領域的融入，設計師可以更深入地參與到自己居所的空間設計中。譬如使用Autodesk CAD進行結構制圖;使用3dsMax制作模型，并測試家居用品的動態(tài)結構的合理性;使用類似暢想家VR平臺，或者其后臺所使用的Unreal虛幻引擎和Unity3D交互引擎，進行在線虛擬現(xiàn)實預覽。

（四）人的因素?！吧讲辉诟?，有仙則名。水不在深，有龍則靈。斯是陋室，惟吾德馨?！边@句劉禹錫的千古名句傳達著中國文人對居室的哲學思考。居住空間不僅能給人一個安身之所，更能反映出居住者的理想追求和審美情趣。社會心理學家亞伯拉罕·馬斯洛認為人類的需求層次從低到高如同階梯，他從生理、安全、社交、尊重和自我實現(xiàn)這五個方面，提出了“需求金字塔”理論。在居住空間中探索和追求藝術美是設計師在心理學范疇上，更高層級的人本思想價值的體現(xiàn)。

二、居住設計中傳播的人文價值

傳播學在家居設計中的人文影響，我們可以從都市劇的家居設計與媒體傳播效應中發(fā)掘。國內家居龍頭企業(yè)OPPEIN歐派的宣傳短片《狼人的中秋煩惱》三部曲將家居定制化用一種溫情的方式展現(xiàn)出來。短片中用男主人公狼人對“中秋回家后可能發(fā)生的事情”的腦海臆想與實際經歷做對比展現(xiàn)了經過居定定制后，從原本簡陋的狼穴變成樣樣具備的家，體現(xiàn)了家居尊重每個家庭成員的生活習俗、興趣喜好，為定制獨一無二的生活方式，打造“有愛有家”的家居定制理念，如圖l。

當代都市題材影視劇中，家居裝飾是其場景設計和道具藝術的重要組成部分，我們可以從中感受到當今居室設計的時尚潮流和發(fā)展動向。2017年熱播的《歡樂頌2》中，作為一個高智商的工作女強人安迪，其家中裝修可圈可點，傳達著工作與生活融合的家居思想的。女主人公安迪作為一位高智商的工作狂，其追求一切事物的速度和效率，并強調樸素從簡。因此，其房屋的布置不應太繁瑣，同時作為在海歸精英，他們追求著高品質的生活。設計高質量的私人空間實際上并不需要太多的奢侈品，也不需要過多的細節(jié)。我們只需要使用一些獨特而獨特的小物品來展示您的品味和美感就已足夠。即奢華又低調的“輕奢”風格崇尚的是一種不隨慣性的家居理念，而獨特個性的追求是低調奢華風格的設計原力?，F(xiàn)代整體家居設計很多有極簡主義風格的身影，以嚴謹?shù)脑煨?、可靠的品質使其設計在創(chuàng)新中不斷嘗試簡單和完美的統(tǒng)一。

日本、北歐、德國極簡主義設計風格在家居領域的影響。Less isMore（少即是多）是現(xiàn)代建筑巨匠密斯·凡德·羅的至理名言，是其簡約理念的靈魂所在，揭示了一種居住空間中的美感共識。簡約而不簡單以德國、北歐、日本這三個地域為代表。德國偏向一種理性的簡約，黑格爾提倡的“美是理念感性顯現(xiàn)”植根于德國的設計基因之中。以現(xiàn)代設計的“開山鼻祖”包豪斯為代表，是工業(yè)革命在設計藝術上的延伸。包豪斯傳達出簡潔實用與功能主義精神，其設計理念影響至今;北歐偏向一種感性的簡約，北歐的色彩會豐富，調節(jié)冬日人過于抑郁的環(huán)境氣氛。日本偏向一種靈性的簡約，大量運用原木元素，將美學中“佗寂”概念運用其中，佗是在簡約靜謐中融入質樸的美，寂是時光的潤澤。日式的簡約融匯了東方人文禪意。

在中國的美學思想中，也有對家居設計的深刻思考。老子云“鑿戶牖以為室，當其無，有室之用。故有之以為利，無之以為用?！奔矗洪_辟窗門來營造房屋，墻壁構建了虛無空間，才能發(fā)揮居室的效用。所以，“有”給人便利，“無”發(fā)揮了它的作用。這體現(xiàn)出了東方哲學中對居住空間設計的“化無為用”、“無中生有”、“轉空為間”的美學思想。

三、課題面臨的問題和解決之道

小空間中探討美學研究中一個重要目標就是，如何高效利用空間。其中我們面臨問題著如何在小面積提升使用空間、功能要求、成本控制、施工與設計可操作性等諸多問題。本課題著力于運用藝術的視角，使用交互動畫技術來設計動態(tài)家居，解決以上面臨的問題。

運用交互動畫設計的虛擬造型，并將其轉化為現(xiàn)實產品。從材料、成本、力學、結構等方面推演合理性，并要生成具體嚴謹?shù)臄?shù)值，發(fā)送到數(shù)控機床或是加工制作人員手中，將虛擬設計轉化現(xiàn)實產品。所謂交互動畫，就是將動畫作為造型載體，運用新興的互動引擎、傳感硬件和新媒體展示設備，以動態(tài)化的非線性方式傳播創(chuàng)新思想，讓受眾置身到互動敘事的情景當中。

本項課題通過研究數(shù)字科技革新下家居設計領域的轉變，運用建筑信息模型、交互動畫、虛擬現(xiàn)實等新興數(shù)字化技術，以及新型五金和科技材料，探索家居空間設計中的藝術之美。動態(tài)家居中的設計美學，內容涉及可視化預制、空間疊構、移位重組、材料構件、虛擬展示、柔性化生產、感知交互，如圖2。

（一）可視化預制。交互動畫的技術手法，可以在這個環(huán)節(jié)中大顯身手。主要利用數(shù)字化制圖和建模軟件，配合用于空間漫游的虛擬現(xiàn)實引擎，可以整體預見家居設計效果，調整設計方案。根據(jù)空間和家電的固定尺寸，更合理地定制家具的構造，更多的利用空間，減少不必要的返工和破壞?？梢暬A制可以動態(tài)化分析出家居擺放和家具結構運行中存在的問題，并將材料用量數(shù)據(jù)化后更精確的預估設計成本。項目初始階段運用BIM（建筑信息模型），首先對居住空間進行精細化測量，將尺寸數(shù)據(jù)輸入到CADI具中，生成空間構造線稿，然后進入3dsMax中創(chuàng)建三維數(shù)字模型，并推演家具的動態(tài)化構造運行和空間擺放。根據(jù)居住需求劃分功能區(qū)域，并進行規(guī)劃每樣家具和用品的尺寸和比例。

（二）疊構重組。運用卡座、儲物凳、多功能床等方式融合多功能空間。例如，將長條餐桌與辦公桌融合、客廳中的長條大理石面木桌可以滿足餐食和辦公需求。對于空間疊構的研究，使本案例的空間利用率大幅提升，在家具坐臥的面板底部，都規(guī)劃為儲存空間，緩解了小戶型儲存空間不足的問題。家具功能上的融合，節(jié)約了制作成本，使空間更簡潔?？梢苿拥目ㄗ?，“卡座”來源于英文“Car Seat”，是指馬車車廂中的座位。例如，將原來帶有“貴妃榻”元素的卡座沙發(fā)，根據(jù)比例分隔成組，將單獨的卡座移動到貴妃榻一側，組合形成一體的床榻，在動態(tài)組合中擴展空間的可利用性，如圖3。

（三）材料構件。為了營造現(xiàn)代家居的意境之美，我們還需要運用一些新的科技材料。例如軟磁、納米吸盤以及各類新型的五金件，并且適度將這些技術盡量自然地融入家居之中。本項課題重點測試研究了機械五金在實木板材上的使用。小五金中有大乾坤，將桌側面托架和桌頂面升降折疊架相結合。利用日本Sugatsune世嘉智尼的EB型折疊托架和配套的EBD阻尼器和柯洋KY-103帶緩沖帶液壓緩沖的升降折疊架，在飄窗上構建出可升降和折疊的書桌，有效拓展了辦公空間。

（四）虛擬展示。VR虛擬現(xiàn)實技術與家居空間展示結合，是VR領域的細分垂直化應用，彌補家居設計和展示環(huán)節(jié)的空間局限。在國內諸如酷樂家、暢想家這些平臺，其研發(fā)的產品可以實現(xiàn)3D實時渲染，定制的VR樣板房可以根據(jù)熱點小區(qū)樓盤戶型設計，含有換裝，家具交互，燈光交互等VR互動。為了節(jié)省制作效果圖的費用，設計從業(yè)者和愛好DIY的用戶可以在虛擬家居設計平臺上，像玩游戲一樣快速和高效地制作居住空間設計的數(shù)字草稿，預先定制好適合自己的設計方案。

（五）柔性化生產。4.01業(yè)柔性生產線和信息化確實是整體家居定制的基礎。大規(guī)模工業(yè)化生產取代傳統(tǒng)手工生產是家居業(yè)的第—次革命，而家居業(yè)的第二次革命，則是受信息技術革命的影響，通過互聯(lián)網+整合資源，通過線上線下提供一體化家居DIY系統(tǒng)?，F(xiàn)階段，很多都市的年輕一族，都居住在小戶型空間，在有限的空間如何更為有效地利用空間，并體現(xiàn)居住者的藝術品味，成為本課題的研究原動力之一。借鑒日式家居中的簡約之風，研討小戶型中的家居美學。在居住空間建造和家具制作前，交互動畫可以推演布局和結構的合理性，整體性的探索空間造境中的美感，也可以較為精確地預估制造成本。為空間布局和意境營造提供了前期決策基礎，并可以在過程中進行實時把控和調整。在國內，諸如歐派、曲美、品尚這類全屋定制品牌，雖然大量采用數(shù)字化模型制作和VR虛擬家居預覽技術，但這類定制平臺大多提供模塊化的家具，用戶只能微調尺寸。在家具實際制作環(huán)節(jié)，如果設計師想更加個性化的設計家具，可以采用自制的設計圖紙，直接給板材商家居圖紙。例如，環(huán)保飾材廠商百強擁有線下實體加工工廠的平臺，其無醛生態(tài)板材紋理真實細膩，可用于櫥柜結構材料中。設計師在電商上給板材廠商平臺提供自制的數(shù)字圖紙，省去了中間商環(huán)節(jié)，利用數(shù)控機床加工制作自定義的板式家具。

（六）感知交互。觸控式和光敏式開關，聲控、Wifi無線遙控、人體感應等技術的融入，增添空間的感知靈性。在廚房Led燈具中采用光敏控制開關可以方便用戶在夜間出入廚房操作，在衣柜中使用也是同理;聲控電視和智能音箱，可以提升家電的互動感;家庭電器的wifi無線控制，可以讓用戶手機整體控制家庭電器運作，提升家電使用的便捷和安全性。此外，智能家居鏡，通過鏡面的觸控面板可以集中控制數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)全宅的智能化管理，結合體態(tài)捕捉，可以實現(xiàn)智能試衣功能，如圖4。

四、未來居住空間的展望

（一）避免同質化。本雅明1963年出版的《機械復制時代的藝術作品》一書中指出，現(xiàn)代藝術主要是機械復制的藝術，這種藝術以追求展示價值替代傳統(tǒng)藝術致力的膜拜價值。它的出現(xiàn)，使傳統(tǒng)有韻味的藝術走向崩潰。而現(xiàn)今數(shù)字技術的廣泛應用，會加重數(shù)字藝術中的內容重復。體現(xiàn)在家具空間中，“福特生產線”式的板式家具，外形相對雷同，和空間的貼合度不高，家居沒有整體規(guī)劃，形成有家具無意境的現(xiàn)象，藝術的個性化在居住空間中無法充分體現(xiàn)。居住空間的個性化定制，使大規(guī)模定制系統(tǒng)最終以小批量、多品種和高效率的形式實現(xiàn)了家居的數(shù)碼化定制，并通過與虛擬交互引擎（例如Unreal虛幻引擎）開發(fā)出一套全新的信息化管理體系，可以預覽家居光影豐富的質感，形成數(shù)字化家居個性定制系統(tǒng)。

（二）融合人與居住空間的關系。在每個時代都有不同思潮。隨著制造業(yè)的技術革命，以及人們生態(tài)養(yǎng)生意識的加強，對于居住空間中人體舒適度和布局情趣，以及材料健康指標的選擇，要將這些因素整合考慮，在成本允許的情況下，協(xié)調和融合居住著和家居空間的之間的關系。莫干山以其民宿的發(fā)展而聞名海內外，所謂民宿是指一種新興的旅舍模式，其利用農民的閑置房屋，為消費者提供鄉(xiāng)間休閑和養(yǎng)生的支持。未來，為了滿足高消費群體崇尚自然、體驗鄉(xiāng)野、回歸自然的內心需求，回歸自然的居住空間的發(fā)展會有一席之地。

（三）科技元素在家居中的深入融入。2016年初全球最大的家居商IKEA宜家在Steam互動平臺推出了虛擬現(xiàn)實體驗應用，其中運用了來自英佩公司的虛幻4引擎技術，此款應用程序支持HTC Vive虛擬現(xiàn)實平臺。2019年9月IKEA宜家推廣了VR虛擬家居體驗項目，讓客戶感受到更多元化的家具與材料。在AR技術日漸成熟的前提下，宜家IKEA的未來實驗室Space 10推出面向未來的概念產品IKEA Place。在信息時代，U-home系統(tǒng)作為海爾集團的智能家居平臺，運用無線有線網絡疊加，并通過多通道傳感設備將所有設備連接到網絡，使用者通過個人媒體設備，與家居中的電器設備進行在線交互，將智能客廳、智能臥室、智能廚房、家庭影院等各類智慧家庭場景組成一個有機的整體。清華大學未來實驗室在家居空間中融入了動態(tài)氣味的概念，通過嗅覺計算與分析來感知、調節(jié)、產生、控制家居空間中有關的味道。虛擬現(xiàn)實技術未來會起到至關重要的作用，消費者在購買家居方案之前，可以通過虛擬現(xiàn)實平臺來進行各種體驗。運用前沿的虛擬現(xiàn)實技術，可以將用戶在家居空間中的運動追蹤數(shù)據(jù)與虛擬空間的模型和觸控熱點進行實時交互。以共同創(chuàng)造的名義來分享創(chuàng)意，在虛擬現(xiàn)實中體驗居住空間中的藝術美。

（四）把握技術的合理適度應用?，F(xiàn)代設計領域存在許多有技術溢出的現(xiàn)象，未來，隨著科技的不斷推陳出新，人們要關注和思考這種設計中的技術泛濫使用?；ヂ?lián)智能家居恨不得在每個家具和家電上都裝上屏幕和聯(lián)網，但是家居中的技術運用要合理且適度，并在具體的案例中探討如何把握這一技術運用尺度。在居住空間的未來的發(fā)展中，我們同時要對過度更多融入科技探測的元素的智慧家居進行反思，去偽存真。使用數(shù)字圖形和交互技術，預覽和營造宜人的家居環(huán)境。合理運用新科技，保證居住的私密性，避免不必要的輻射和污染，體現(xiàn)科技和藝術以人為本的價值理念，如圖5。

結語

本課題運用3ds Max、AutoCAD、Un rea吲擎等軟件工具，測試設計案例的合理性，并利用這些工具到處數(shù)據(jù)和動態(tài)效果圖，和商家、加工廠施工人員進行有效溝通。運用交互動畫，構建出探索居住空間藝術美的研究流程。研究團隊已收集數(shù)字化家居空間研究的信息資料，為探討運用交互動畫結合家具整體設計的藝術語言，以及在居住空間的數(shù)字化設計和交互技術研發(fā)提供案例參考。

基金項目：天津美術學院校級科研項目《運用交互動畫探索居住空間中的藝術美》（項目編號2018023）。

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