視覺認(rèn)知理論的發(fā)展及其在建筑設(shè)計中的運用研究

李琳 張智杰

濟(jì)寧市建筑設(shè)計研究院 山東 濟(jì)寧 272000

引言

歷史階段、文化背景等因素的不同造就了不同的建筑風(fēng)格，隨著建造技術(shù)的成長和進(jìn)步審美問題更多地受到了關(guān)注和重視。一直以來關(guān)于建筑藝術(shù)領(lǐng)域的審美內(nèi)涵始終被劃分為哲學(xué)相關(guān)話題，然而在現(xiàn)代化建設(shè)背景下科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的結(jié)合以及視覺認(rèn)知理論的發(fā)展打開了審美問題討論的新思路。經(jīng)過三個發(fā)展階段后視覺認(rèn)知理論為建筑設(shè)計的研究提供了更多的參考，對于推動建筑產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展具有重要的意義和影響。

1 視覺認(rèn)知理論的發(fā)展

1.1 直覺經(jīng)驗階段

視覺認(rèn)知理論的啟蒙和發(fā)展與哲學(xué)有著緊密的聯(lián)系，通常情況下，人們認(rèn)為在生產(chǎn)力和科技水平欠缺的古代時期建筑美學(xué)往往僅受到施工技術(shù)的限制。然而事實上，與他人分享視覺經(jīng)驗和觀感是推動審美發(fā)展的重要方式之一，而這種視覺感官體驗的傳遞為藝術(shù)文明的進(jìn)度打下了良好的基礎(chǔ)，對于推動建筑藝術(shù)發(fā)展具有重要的意義。審美問題作為哲學(xué)發(fā)展中的重要組成部分一直以來被眾多學(xué)者所關(guān)注和討論，在哲學(xué)發(fā)展的初期關(guān)于美的本質(zhì)的討論中主要包括兩個派別的聲音：主觀論與客觀論，兩種論點分別認(rèn)為美的產(chǎn)生是以人、以物質(zhì)對象為主體所產(chǎn)生的。而視覺認(rèn)知理論則正是衍生于客觀論，認(rèn)為美產(chǎn)生于客觀存在的物質(zhì)事物本身，而人能夠意識到物質(zhì)所具有的某些特點，在此基礎(chǔ)上形成了審美觀念[1]。早在公元前六世紀(jì)，畢達(dá)哥拉斯學(xué)派提出了關(guān)于美的形式的研究，在數(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展出“美是和諧”等一系列觀點，并認(rèn)為美是可以摒棄具體內(nèi)容形態(tài)的。站在現(xiàn)代化角度看畢達(dá)哥拉斯學(xué)派的觀點或許有些過于偏頗，但其對于建筑藝術(shù)審美觀念的發(fā)展具有重要的意義和影響。在此之后的亞里士多德則提出了“美是客觀的”這一觀點，并認(rèn)為美本身具有可觀性，能夠被人所體察到。

1.2 格式塔的實驗推理階段

格式塔心理學(xué)又稱為完形心理學(xué)，最初誕生于德國，代表人物包括韋特海默、苛勒以及考夫卡，后來在美國得到了進(jìn)一步的發(fā)展。在整個理論的研究過程中，幾位科學(xué)家以藝術(shù)繪畫為對象，在對視覺認(rèn)知展開討論的過程中探索出這一要點。所謂“格式塔”即為單詞Gestalt的音譯，在這一流派的主張中通常強調(diào)藝術(shù)作品本身的整體性與人的心理對象的組織構(gòu)造和整體化作用，即所謂的“完形”作用[2]。在考夫卡的觀念中，藝術(shù)作品中不同部分互相作用、互相聯(lián)結(jié)所產(chǎn)生的整體性效應(yīng)對人的感受產(chǎn)生了影響，使人能夠體察到美學(xué)的感染。而阿恩海姆通過將格式塔理論與視覺藝術(shù)進(jìn)行結(jié)合得到了關(guān)于美學(xué)的更多觀點，他強調(diào)視知覺在藝術(shù)創(chuàng)造中的重要作用，認(rèn)為抓住視覺對象中存在的整體性特征原則是藝術(shù)創(chuàng)造的關(guān)鍵所在。阿恩海姆在物理學(xué)知識的基礎(chǔ)上，將“心理力場”的觀念引入格式塔美學(xué)觀念中，并提出了相應(yīng)的理論，他認(rèn)為感知覺是人在初次接觸陌生事物時所產(chǎn)生的自然的、天生的生理反應(yīng)。而這種感覺在既有經(jīng)驗的基礎(chǔ)上進(jìn)行了升級和發(fā)展，使其成為理性的思維，因此感知力與設(shè)計者的創(chuàng)造能力之間存在著某種緊密的聯(lián)系。格式塔理論流派對美在形式這一觀點也有了新的理解和認(rèn)知，以更系統(tǒng)廣泛的角度對藝術(shù)創(chuàng)作中美學(xué)的欣賞進(jìn)行了闡述，認(rèn)為形式美缺少對藝術(shù)平衡、和諧、統(tǒng)一的詮釋。這一觀點與現(xiàn)代主義建筑思潮的審美原則產(chǎn)生了共鳴，其代表人物德國建筑師格羅皮烏斯主張突破傳統(tǒng)建筑形式的約束，以充滿理性主義和激進(jìn)主義色彩的設(shè)計手法通過新材料、新結(jié)構(gòu)的應(yīng)用創(chuàng)造新的建筑風(fēng)格。

1.3 大腦視覺機制的科學(xué)闡釋階段

伴隨著現(xiàn)代化建設(shè)的不斷推進(jìn)，科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的融合為建筑設(shè)計觀念的更新提供了前提條件。借助先進(jìn)的儀器設(shè)備與技術(shù)手段，科學(xué)家了解到大腦視覺機制的秘密。作為人體中信息處理的重要功能器官，在接收到不同信息類型時大腦內(nèi)不同區(qū)域?qū)a(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)，并發(fā)生具有先后順序的活躍，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷完善和進(jìn)步視覺認(rèn)知理論也在不斷更新[3]。從格式塔心理學(xué)開始伴隨著時間的推移和技術(shù)的創(chuàng)新視覺認(rèn)知理論在曲折中不斷發(fā)展，視覺作為感覺信息獲取中的主要組成部分，對于思維和記憶處理具有重要的意義。而視覺認(rèn)知理論將整個視覺認(rèn)知過程概括為3大階段：首先是信息的輸入，其中包括感知覺、注意、記憶等具體環(huán)節(jié)。感知覺對物體信息進(jìn)行采集和加工并賦予其意義。而注意則與信息捕捉時的效率和集中度有著緊密的聯(lián)系。其次是視覺信息的存儲，在這一階段中需要對前期獲取到的信息進(jìn)行編碼和存儲，存儲的方式包括短期和長期。在受到一定刺激的情況下將出現(xiàn)短期記憶，對信息進(jìn)行加工處理的能力相對更低且可存儲量更低，主要由聲碼構(gòu)成。而長期記憶則是短期記憶在鞏固后形成，以意碼為主。最后是對已存儲信息的查找、應(yīng)用以及新的視覺信息的產(chǎn)生。已存儲的視覺信息經(jīng)過轉(zhuǎn)換加工以及編碼后具有抽象化的特點，在查找及應(yīng)用中需要進(jìn)行提取和形象轉(zhuǎn)化，在一系列復(fù)雜的處理作用下組成新的思維和表象。

2 視覺認(rèn)知理論在建筑設(shè)計中的運用

2.1 視覺認(rèn)知理論在直覺經(jīng)驗階段中的運用

在早期建筑設(shè)計工作中，視覺認(rèn)知對藝術(shù)創(chuàng)造和審美形成有著重要的影響和意義，建筑設(shè)計者在對審美規(guī)律進(jìn)行總結(jié)和歸納的基礎(chǔ)上，將視覺直覺經(jīng)驗投入實際的建筑設(shè)計過程中，這種應(yīng)用在早期的建筑藝術(shù)中有充分的體現(xiàn)和展示。例如在帕特農(nóng)神廟的設(shè)計中，通過利用對四邊基石、檐部以及邊角柱子的調(diào)整達(dá)到“視覺矯正”的目的，結(jié)合山墻及光影明暗等感官體驗使建筑整體在視覺上達(dá)到平衡協(xié)調(diào)，充分利用了透視視覺的效用。在透視視覺特點的基礎(chǔ)上，設(shè)計者將帕特農(nóng)神廟兩邊的柱子的臺基高度進(jìn)行調(diào)整，從而得到更好、更舒適的視覺體驗，以此保障了建筑整體的美感和協(xié)調(diào)。除此之外，人們將對自身肢體比例進(jìn)行觀察時產(chǎn)生的視覺直覺經(jīng)驗應(yīng)用于建筑藝術(shù)中，因此在西方古典建筑結(jié)構(gòu)的石柱中也能看到類似的模仿。這種現(xiàn)象在中國古代建筑中也有所體現(xiàn)，“角柱升起”以及“柱子收分”等都體現(xiàn)出對透視視覺的合理利用。不同朝代對于此類建筑設(shè)計方式均有明確記載，在唐宋時期，通過調(diào)整角柱的高度和數(shù)量使柱頂曲面整體呈現(xiàn)出圓和的趨勢，并以改變正側(cè)面角柱份值的方式在視覺上給人帶來穩(wěn)重的感官印象。而伴隨著經(jīng)驗的積累，這種設(shè)計方式逐漸成為建筑藝術(shù)中的重要組成部分[4]。在這一階段中關(guān)于形式美的觀點得到了關(guān)注和認(rèn)同，人們對此產(chǎn)生了共鳴。

2.2 視覺認(rèn)知理論在格式塔實驗推理階段中的運用

發(fā)源于20世紀(jì)中葉的現(xiàn)代主義建筑思想與格式塔實驗推理階段所闡述的視覺認(rèn)知理論觀念不謀而合，這一流派是認(rèn)為建筑應(yīng)當(dāng)緊跟時代發(fā)展的步伐，在當(dāng)時即為建筑應(yīng)當(dāng)符合工業(yè)化社會的需求，從功能性和經(jīng)濟(jì)性的角度進(jìn)行建筑設(shè)計。以格羅皮烏斯為代表的現(xiàn)代主義建筑流派設(shè)計時，通常具有鮮明的理性主義和激進(jìn)主義色彩，他們倡導(dǎo)積極對新材料和新結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，致力于突破傳統(tǒng)建筑風(fēng)格所帶來的約束。其代表人物格羅皮烏斯擔(dān)任包豪斯校長，并在其中講授格式塔心理學(xué)，因此，現(xiàn)代主義建筑風(fēng)格是視覺認(rèn)知理論在格式塔實驗推理階段中的運用體現(xiàn)。格羅皮烏斯所倡導(dǎo)的建筑設(shè)計觀念不僅表現(xiàn)在他本人的代表作中，同時在現(xiàn)代主義建筑風(fēng)格流派的其他代表人的作品中也有深刻表現(xiàn)，如柯布西耶的薩伏伊別墅、密斯凡德羅的巴塞羅那博覽會德國館，以及約恩烏松的悉尼歌劇院等。格式塔理論流派在發(fā)展創(chuàng)新的過程中對美在形式這一觀點也有了新的理解和認(rèn)知，以更系統(tǒng)廣泛的角度對藝術(shù)創(chuàng)作中美學(xué)的欣賞進(jìn)行了闡述，強調(diào)了“心理力場”的存在以及其重要性，認(rèn)為形式美的理解過于片面，并認(rèn)為視覺直覺之所以如此組織視覺對象是因為物質(zhì)世界與心理力場同型[5]。而現(xiàn)代主義建筑風(fēng)格中摒棄復(fù)雜的材料應(yīng)用和建筑裝飾的特點則與視知覺的簡化不謀而合，通過簡單建筑結(jié)構(gòu)實現(xiàn)功能需求以及多樣的情感和思想輸出，這樣的建筑風(fēng)格特點表現(xiàn)了視知覺規(guī)律的同時，體現(xiàn)了建筑形式的簡化。格羅皮烏斯在創(chuàng)作包豪斯校舍時充分利用了玻璃幕墻的效用，通過簡單的空間劃分在保障室內(nèi)照明和通風(fēng)的同時，使空間形成錯落有致的整體，保持了心理力場的平衡。

2.3 視覺認(rèn)知理論在大腦視覺機制的科學(xué)闡釋階段的運用

對建筑形式與空間的進(jìn)一步認(rèn)知仍然需要在實踐中不斷進(jìn)行摸索和探究，在視覺認(rèn)知理論發(fā)展的基礎(chǔ)上不斷完善補充。格式塔心理學(xué)所秉持的美學(xué)觀點對視知覺的出發(fā)和應(yīng)用進(jìn)行了假設(shè)分析，并在一定程度上推動了建筑設(shè)計及審美的發(fā)展和創(chuàng)新。但作為視覺認(rèn)知假設(shè)體系中的一部分，格式塔心理學(xué)無法全面深刻的對建筑設(shè)計工作中存在的問題進(jìn)行一一解答和闡明。而在當(dāng)前科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)融合的基礎(chǔ)上，視覺認(rèn)知理論的發(fā)展和進(jìn)步有利于其在建筑設(shè)計中的應(yīng)用。在整個視覺信息處理的過程中，人天生會被部分特殊物體所吸引，顏色、形狀、大小、運動狀態(tài)等更強的信息刺激將使人轉(zhuǎn)變視覺注意中心。而這一特殊物體與其整體背景之間存在的差異越明顯，則越容易轉(zhuǎn)變?nèi)说囊曈X注意要點，即更加引人注目。視覺注意轉(zhuǎn)移的難易與特殊物體及背景間存在的差異性有著緊密的聯(lián)系，背景元素越趨向于單一化發(fā)展，則彈出物體所需要的差異性越低，即更容易獲取視覺注意；反之若背景元素越趨向于復(fù)雜化發(fā)展，則物體所需要的差異性越高，即更難獲取視覺注意。例如在路易斯·康所設(shè)計的金貝兒藝術(shù)博物館中，通過利用視覺認(rèn)知理論保持背景元素的單一性、一致性，在不改變?nèi)肟谔幊叽缧螒B(tài)的前提條件下，僅僅通過轉(zhuǎn)變實體狀態(tài)就輕易獲取了視覺注意，達(dá)到了理想的建筑設(shè)計目標(biāo)。與之相對的則是德國斯圖加特新國立美術(shù)館，由英國后現(xiàn)代主義建筑大師詹姆斯·斯特林所設(shè)計，通過將各種更豐富的元素成分進(jìn)行對比碰撞，是各種不同的符號線條進(jìn)行不同方向上的混雜對比突出入口的存在。在現(xiàn)代建筑設(shè)計中，視覺認(rèn)知理論的發(fā)展和應(yīng)用具有重要的意義和價值，視覺注意和視覺表象在藝術(shù)創(chuàng)作中有著重要的參考價值，從愛德華·托爾曼到凱文·林奇，從格羅皮烏斯到詹姆斯·斯特林，視覺認(rèn)知理論推動了人們對建筑設(shè)計的認(rèn)知和對藝術(shù)設(shè)計的創(chuàng)造。

3 結(jié)束語

科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新極大程度上為建筑設(shè)計水平的提高和發(fā)展提供了穩(wěn)定的動力支持，使建筑審美脫離了哲學(xué)的限制與科學(xué)產(chǎn)生了融合交匯。在建筑設(shè)計中視覺認(rèn)知理論的發(fā)展一方面，闡明了視覺機制所產(chǎn)生的美學(xué)感染在杰出建筑設(shè)計中的體現(xiàn)及其發(fā)生機制，表達(dá)了既有經(jīng)驗在實際問題處理應(yīng)用中的有限性。視覺認(rèn)知理論在新時代背景下的建筑設(shè)計中，仍然具有重要的意義和價值，應(yīng)當(dāng)結(jié)合以往經(jīng)驗大膽積極創(chuàng)新，為推動建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。