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三维基础第一章理论篇2第一章理论篇概述1.1点、线、面1.2体积1.3空间1.4结构1.5材料第一章理论篇3概述三维设计基础，主要是以立体构成相关的知识为主，研究三维形态的基本构成法则及其构成要素如体积、空间、结构、材料等在不同形态构成中的规律与可能性，培养学生对三维构成基本形态要素中的点、线、面、体积、空间以及材质的宏观与微观的综合，并提高对这些要素的组织结构、形式法则、空间形态塑造规律与达能力的理解与把握。最终通过三维造型基础的课题实践，使我们在形式法则的应用上，以及对体积、空间、结构、材料等的把握上得心应手。对形态要素的研究非常重要。在三维设计基础中，点、线、面、体积、空间是设计构成的基本形态要素。本章的学习目标是了解三维形态中基本要素的不同特征，并学习研究形态创造的形式法则；接触三维形态中涉及到的基本表现方法与技能；掌握对三维造型基本的审美判断力；从感性到理性、灵活有效地把握三维造型中各要素之间的关系，准确地表达功能形态的造型表现关系。第一章理论篇4概述图1－1产品设计中的三维形态第一章理论篇5概述设计基础教学关键在于课程的结构,确切地说是提出一个问题与寻找解决方法的过程,这需要首先对课程的内容进行了解,深入的了解就是成功的一半,其目的并不是对一个问题进行彻底的思考,也不是对一个目标做出反应,而是对这些问题和概念做出补充。也就是说,学生必须寻找、发现及认识这些问题,并从中发展其概念。图1－2金属线材的弯曲方式/摘自PaoloandGiuseppeUlian第一章理论篇6概述“寻找感觉、研究逻辑、掌握方法”，把学生从普通的理念模式中解放出来，并向他们提供有关这方面的知识和实践方法。学生必须具有良好与敏锐的造型意识和积极恰当的方法，此外，在加深理解的同时，必须持实践的态度，积极探索要素、材料、技法造型的可能性。图1－3金属板材的弯曲方式第一章理论篇7概述图1－4有机形体的组合/摘自MariaBerntsen图1－5形体镶嵌组合第一章理论篇8三维设计的基本要素“一维”只有长度，是一种相对线形状态。“二维”有长度和宽度，是一种相对面形状态。“三维”则有长度、宽度与高度，是一种体积或空间状态。我们所涉及到的造型行为均在三维范围中——即：体积与空间形态造型活动的基础问题。三维设计基础的基本要素：体积、空间、结构、材料等。在二维设计基础中，点、线、面是平面造型的三个重要要素，而三维设计基础则重点研究体积、空间、结构、材料等。点、线、面这三个二维设计的基本形态元素，在三维设计基础中表现为各种点、线、面状态的造型，也可作为一种独特的形式表现语言。第一章理论篇9三维设计的基本要素图1－6点线构成/考尔德第一章理论篇101.1点、线、面（1）点点标志着空间中的位置，它没有长度、宽度或深度，因此是静态、无方向性和中心化的。在平面造型中，点的造型作品较少，而在三维造型领域的纯粹点造型，更是非常稀少。这是由于为了将点的形态固定在空间中，必须依赖支撑物，如绳索、棍棒或其他形态的物体。第一章理论篇111.1点、线、面（2）线人们将长度远远大于宽度的形称为线。线材是指相对细长的直体形态。线可以用来连接、支撑、包围或切断其他视觉元素，可以描绘面的边界，赋予面形状。线具有丰富的表现力，能够在视觉上表现方向、运动和增长，线可以指向任意方向，可以是几何形，也可以是非几何形。直线与曲线会使人产生不同的感觉，并对造型整体形成较大的影响。直的棱线、边线可表现男性的特征：冷漠、严肃、明确、挺拔而有力。曲线，可表现女性的特征：柔软、飘逸、优美、轻松、富有旋律。线在三维造型中起很重要的作用。线能够决定形的方向，能将轻浅的物象浓重地表现出来；线可以形成形体的骨架，成为结构体的本身；线还可成为形体的轮廓而将形体从外界分离出来；线具有速度感，也可以体现动态。第一章理论篇121.1点、线、面线材构成的特点线材，是以长度为特征的型材。分为软质线材和硬质线材两种。软质线材包括棉、麻、丝、化纤等软线（或软绳），还有铁、铜、铝丝等金属材料。硬质线材包括木、塑料及其他金属条材等。线材本身不具有占据空间表现形体的功能。但可通过线群的集聚，表现出面的效果，再运用各种面加以包围，形成一定封闭式的空间立体造型。还可以通过线的弯曲角度、方向、位置、差异的变化构成产生不同的视觉、触觉效果。线材所包围的空间立体造型，也必须借助于框架的支撑。可采取木框架、金属框架或能起支撑作用的材质作框架。不同材质的线材构成，应注重其连接方式与结点的处理。第一章理论篇131.1点、线、面图1－7a第一章理论篇141.1点、线、面图1－7b图1－7a-b线材的切割、拉伸、悬吊造型/摘自Arad第一章理论篇151.1点、线、面线材构成的要素线材的构成要素包括线的断面、线的形态和线的质感。线的断面：线的断面形状，对作品的性质及风格会带来很大的影响。使用断面尺寸较大的线材形成的立体构成，会产生坚实的和强而有力的感觉，形成圆形，角度转动会产生不同的形态。相反地，如果使用断面较小的线材做立体构成，则有纤细的感觉，或产生效果锐利的立体造型。线的断面形状，不仅限于圆形，还可有各种不同的形状，不同断面的形状，会给造型带来很大的影响。采用压扁的线材制作的造型，并没有尖锐的感觉，相反，会产生优雅的感受。极粗的金属线材中，断面为实心的较少，多数是中空的环状（管材）结构。第一章理论篇161.1点、线、面线的形态：用直线制作的三维造型，使人产生坚硬、呆板的感觉。与此相比，如果使用曲线形成的结构，便会令人产生舒适、优雅的感觉。三维造型的设计制作，必须比二维构成更注意“结构”上的问题。图1－8金属线材的形态构成第一章理论篇171.1点、线、面图1－9线条规则排列曲面构成/匹夫斯奈图1－10金属线材的无序构成线的质感：尽管是同样的线材，却既有表面光滑的铁丝，又有表面粗糙的麻绳等，线表面的质感，对造型效果有很大的影响。此外，同一性质的线材，通过造型处理方法的微妙变化，也可使作品产生特殊的情感和感觉。在三维造型中，“线”同样具有显示外部形的作用。可以借助于抽象和象征的手法，使无量感的造型量感化。第一章理论篇181.1点、线、面课题1课题名称：概念首饰设计课题内容：点与线的构成课题要求：(1)合理利用材料（材料可以选择木材、塑料、金属、玻璃、纺织材料、纤维、复合材料等）；(2)方法、工艺的选择（可运用排列、折曲、榫接、焊接、堆积、插接、层叠、组合、贯穿等形体结构形式，使结构与造型有机结合）；(3)充分表达点、线的组合特征；(4)体现材料构成的表面质感。图1－11金色的浪漫——金属材料点线构成设计／赵华平/指导教师王瑞华第一章理论篇19课题1:概念首饰设计图1－12耳环与戒指（废弃材料点线构成）／张蕾、贾亚培/指导教师王瑞华第一章理论篇20课题1:概念首饰设计图1－13变废为宝（点线构成首饰设计）／王超、孙绍磊、邓逸群、张曼/指导教师王瑞华第一章理论篇21课题1:概念首饰设计图1－14梦幻(点线构成首饰设计)／马晓华/指导教师王瑞华第一章理论篇22课题1:概念首饰设计图１－15狂野西部（项链设计）／苏晓剑/指导教师王瑞华第一章理论篇23图１－16大珠小珠落玉盘（项链、戒指、头饰手镯设计）/徐娜娜/指导教师王瑞华第一章理论篇24课题1:概念首饰设计图１－17五彩的梦（软质线材首饰设计）　　第一章理论篇25课题1:概念首饰设计图１－18华彩（软质、硬质线材组合首饰设计）／杨瑞杰/指导教师王瑞华第一章理论篇26课题1:概念首饰设计图１－19奇思妙想（点线组合首饰设计）／常守军、王超、赵华平、张涛、张磊、马晓华/指导教师王瑞华第一章理论篇27第一章理论篇28课题1:概念首饰设计图１－20点线构成（概念首饰设计展示效果）／贾亚培/指导教师王瑞华第一章理论篇291.1点、线、面课题２课题名称：曲别针的功能延伸课题内容：线形重构课题要求：（1）联想（需保持原有形态的初衷）；（2）重构（弯曲、转折、改型、组合等）；（3）创意使抽象功能可延伸到日常生活用品的某个功能形态上；（4）每人设计30幅草图，效果图３幅：联想、重构及创意。第一章理论篇30课题２曲别针的功能延伸图１－21曲别针的联想构成／张丹、张艳周、陈全日、陈芳/指导教师宗明明第一章理论篇31课题２曲别针的功能延伸图１－22曲别针的联想构成／佟魏第一章理论篇32课题２曲别针的功能延伸图１－23曲别针的重构／马玲、赵菲菲、张楠第一章理论篇33课题２曲别针的功能延伸图１－24曲别针的重构／张敏、王永、于美娜、赵新辉、余勋明/指导教师宗明明第一章理论篇34课题２曲别针的功能延伸图１－25曲别针的功能延伸／韩德杰、赵新辉/指导教师宗明明第一章理论篇35课题２曲别针的功能延伸图1－26曲别针的功能延伸/刘超、马玲、鲍朝盛、徐娜娜/指导教师宗明明第一章理论篇36课题２曲别针的功能延伸图１－27曲别针的功能延伸——餐具系列／宋佩科/指导教师宗明明第一章理论篇37课题２曲别针的功能延伸图１－28曲别针的功能延伸——餐具系列／余勋明/指导教师宗明明第一章理论篇381.1点、线、面(3)面面是由线过渡而成的，是相对薄的形体，在三维形态的造型中，“线”与“面”有着很重要的作用，面材具有阻隔、遮挡和分割的作用。随着材料的开发，面材已成为主要的造型材料，例如：大尺寸的平板玻璃、各种塑料、品种丰富的纸材和布料、厚实的多层板、铝及铝合金等轻金属板材的开发也日益发达。由于加工技术的发达，不仅能轻易地将面材弯曲成曲面或钻孔，而且也可以将塑料板或铁板等面材加工成型，成为复杂的曲面立体。线过渡到面，可采用材质过渡及排列、组合等方式。第一章理论篇391.1点、线、面常见面材构成的方法贴面浅浮雕：又可称为“浮雕”。如在石壁或木版上保持其平面状态的雕刻，就是浮雕。不过，即使不雕刻而采取其他的方法，也能产生浮雕的效果。例如在墙壁或平板上贴上其他材料，形成浮雕效果，这种将平面稍稍浮起而形成立体化的作品，能产生快捷的感觉，其阴影也颇具美感。图１－29各种浮雕构成的面/摘自ErwinHauer第一章理论篇401.1点、线、面包裹：在面材的构成中，包裹的功能最重要，如同平面造型中的轮廓线一样，它能在空间中分割出立体的造型来。空间的分割：面可以分割空间，房间与房间的界限是以墙壁隔开的，加上拉门则成为可动式的隔间。不同面的组合可以营造不同的空间状态。弯曲、剪裁与折叠：对一些软质面材，通过弯曲、剪裁或折叠等手段，可以塑造出不同的三维空间形态，创造一种造型的语言。常见面材构成的方法图１－30面材的弯曲构成/摘自Paarweise第一章理论篇411.1点、线、面面材构成的特点面材构成，也就是板材的组合构成。它是以长、宽两度空间的素材所构成的立体造型。面材所表现的形态特征，具有平薄和扩延感。用面材构成的空间立体造型，较线材有更大的灵活性，其功能也较线材更强。在二维空间的基础上，增加一个深度空间，便可形成三维空间的立体造型。图１－31由线的旋转过渡成面的玻璃制品/摘自DOMUS(MonthlyMagazineofArchitectureDesign,Art)第一章理论篇421.1点、线、面课题３课题名称：纸的切割构成课题内容：从平面到半立体课题要求：（1）材料：纸材料；（2）选择切割、折叠、拉伸等构成方法；（3）注重形态构成形式，完成从平面到立体的二维半肌理形态设计；（4）规格数量：在12×12cm正方形卡纸上完成四幅作品。第一章理论篇43课题３：纸的切割构成图１－32面材的切割、折曲构成/朴吉花、胡畔、卢景艳、闫苗苗、韩笑、柳倩/指导教师包淑芳第一章理论篇441.1点、线、面课题４课题名称：纺织面料再造课题内容：二维到二维半空间训练课题要求：（1）材料：纺织面料（本课题选择亚麻面料）；（2）用单色亚麻面料，进行有的设计，采取缝、扎、抽、编等方法，进行从二维到二维半的材质肌理的塑造，注重形式美及肌理效果所营造的视觉美感。注重手工缝制工艺，完成亚麻面料的再造；（3）规格数量：在30×30cm面料上完成一幅作品。第一章理论篇45课题４：纺织面料再造图１－33a第一章理论篇46课题４：纺织面料再造图１－33a-b　　不同风格的亚麻面料再造肌理展示/王知言、张金玲、底虎光、杨纪群、付娟、赵俊丹、曹凯、李玲珑、李丽菲、蔡文洁、宋建辉/指导教师张珣第一章理论篇471.1点、线、面课题５课题名称：从平面到立体课题内容：简易的包装课题要求：（1）材料：大16开卡纸一张，颜色不限；（2）选择被包装物品：乒乓球；（3）采用剪、刻、切、插接等手法，使被包装物被取出后，限定材料能恢复到完整如初的状态；（4）要求此包装具有展示、安全、便携及放取自如的功能第一章理论篇48课题５：从平面到立体图１－34a第一章理论篇49图１－34b图１－34c图１－34a-c乒乓球简易包装/江南大学学生作业/指导教师宗明明第一章理论篇501.2体积(1)体积概述体积是一个物体占有空间的量，是三维形态最基本的体现形式，它由长度、宽度和高度三个要素组成。三维造型的魅力之一是它坚实的形体感觉。将线材或面材变粗或加厚，使其具有三度空间的量感，体积也就产生了。具有一定体积的三维形态由于材料的不同，所表现的坚实感也不同。例如，石材造型具有坚硬、厚重、内部充实的感觉，塑料材质造型则具有轻快明朗的量感。体积的基本形态包括球体、立方体、圆柱体、椎体等。基本形态的加工方法很多，如钻孔、切削、组合等，如将球体均等地切开，保持其对称性的同时，在球体外切削一些平面，则会产生球形多面体。第一章理论篇511.2体积(2)体积的基本形态当人们追求明快的结构以及视觉的形体强度时，会选择球体、立方体等基本形态造型。这些基本形体的特征是简洁的外观和丰富的对称性，加工后可以产生千变万化的新造型，因此，对基本形态的研究非常重要。例如：豆腐切成立方体，箱子做成长方体，沙子堆成圆锥体等等。金字塔是用巨大的石块堆成的，也是同样的方法。图１－35/36有机形态设计/SOPHIAVARI图１－37面材的体积形态表现/摘自RonArad第一章理论篇521.2体积（3）体积组合方式体积组合方式表现为块材构成。由于块材具有明显的空间占有性，在视觉上有着比面材与线材更强烈的表现力，其所特有的连续的面，能提供更多塑造的可能，产生更多视觉上的变化。块材的形态可以是实心的，也可以是空心的，因此其构成方式差异很大，具有很强的丰富性。常用的方式有添加法和削减法，如叠加法中的粘合法、镶接法和串接法，削减法中的切割法和雕刻法。单体集合的方法比较多地利用有规律的几何体集合，相同或相似的块材用集合手段组合起来，在位置上、数量上或方向上进行调整，或进行重复排列、渐变排列及对比排列等，可产生节奏感和韵律感。这种方法是现代造型设计的一大特色。在人为造型当中，有许多形似砖块的几何形体，这是构筑较大造型时所必要的形体。此外，在感觉上或生理上给人以舒适感的有机形态，也广泛地被应用于工业设计中。如梅田翰博（日）的立体分割作品（下图），就是正方体变化较为丰富的动物造型。第一章理论篇531.2体积图１－38源于正方体的动物形态/梅田翰博（日）第一章理论篇54第一章理论篇551.2体积图１－3920种动物变形/梅田翰博（日）第一章理论篇561.2体积课题6课题名称:石膏形体综合训练课题内容：体积构成课题要求：（1）材料：石膏；（2）以方体或圆柱体为基本形态，进行组合、相加、相减、支撑、过渡、融合、分割等形体训练，并使立体造型体现出坚实的形体感觉及厚重、强有力及内部充实的感觉；（3）要注意对整体造型的推敲和表面处理，造型应简洁、现代、明朗、量感，并注重工艺。图１－40人体躯干（以圆柱体为基本元素的体积构成）/指导教师：张泽佳第一章理论篇57课题6:石膏形体综合训练图１－41石膏形体的综合构成/指导教师：张泽佳第一章理论篇581.2体积课题7课题名称：布艺软雕塑课题内容：:体积构成课题要求：（1）材料：纺织面料、填充辅料（2）用各色纺织边脚料，进行立体仿生设计。注重整体型，采取缝、补、绣、抽、卷、编等装饰方法进行肌理表现，完成从二维到三维的形体塑造，注重造型的形式感及面料的肌理感，体现手工缝制工艺。图１－42大吉系列/王瑞华第一章理论篇59图１－43大吉系列/王瑞华第一章理论篇601.3空间空间可以分成三类，正空间、负空间、灰空间。正空间是形所包围的部分。负空间是包围形的部分。灰空间是部分被包围、部分不包围的形。由形与形之间所包围的空气的“形”，若与固体形态比较，很难明确地界定其形态。建筑物外侧的空间形态设计是很重要的，而雕塑家则重视立体形态内部包围的空间。空间是相对于实体形态的虚形，尽管它是看不到、抓不着的，但作为一个“形”，在视觉上是可以肯定的。重视空间的造型效果，是现代三维造型的一个特色。第一章理论篇611.3空间（1）形体与空间两组相对的要素：正要素——感知为形体，负要素——形体的背景。引人注意的形体（正要素）不能脱离背景而存在，因此形体与背景不仅仅是相反的要素，而且共同构成不可分割、相辅相成的整体，如同形与空间共同构成建筑一样。在相应的构图中，形的负空间和灰空间以及参考框架都成为背景，这时形被看作“形体”。构图是图形与背景交互作用构成的视觉效果。图１－44形体与空间图例第一章理论篇621.3空间(2)空间的塑造方法间隙空间：如果造型与造型之间相邻得十分接近，则夹在其间的空间使人感到生动活跃。这是由于相对配置的造型之间强有力的引力增强了紧张感的原因。巧妙地利用这种空间造型的效果是造型家的重要任务之一。透明：透明是“空间”加工的有效手段。所谓“透明”是指观看某个造型的同时，也看到背后的形体。近年来，这方面的材料开发得很快，玻璃、塑料、特种纸、半透明膜等种类非常多。窗户的玻璃虽然只是为了能够直接看到外面的景象，但是玻璃工艺却能把玻璃加工成各种不同的造型。其他非实体形态：利用“影”或“像”，也可以创作出许多造型。虚拟空间的造型效果，使单纯的图案立即立体化，成为出人意料、颇为有趣的造型。第一章理论篇631.3空间图１－45托尼·克拉克作品第一章理论篇641.3空间图１－46镂空板材形成的正负空间/摘自Letteropener‘Bird’Annink图１－48祥云/宗明明第一章理论篇651.3空间图１－47空间正负形/摘自SamBuxton第一章理论篇661.3空间图１－49和谐/宗明明第一章理论篇671.3空间课题8课题名称：户外餐具系列——便携烧烤架课题内容：空间的正、负形构成课题要求：（1）材料：20×30cm板或耐火材料（模型选择卡纸代替）；（2）通过对形的割、折、插、编等方法，构成具有支撑及便携功能的形体；（3）产品要求耐火、安全、便携、不变形、导热、控温；（4）整个产品用材不可加附件，不可增减材料，并能恢复成初始状态；（5）采用限定材料，通过空间构成，设计出具有一定功能的形态。图１－52直线切割、折曲构成的便携式烧烤架/成强/指导老师宗明明第一章理论篇68课题8：户外餐具系列—便携烧烤架图１－50用卡纸做的烧烤架模型/徐娜娜、于美娜、张宗、陈全日、张敏、刘传来第一章理论篇69课题8：户外餐具系列—便携烧烤架图１－51便携式烧烤架（空间正负形构成）/翟伟东、徐娜娜、周贵廷、张丹、赵新辉、南绿叶、柳钦增第一章理论篇70图１－53　插接构成的便携式烧烤架/韩德杰/指导老师宗明明图１－54切割、折曲构成的便携式烧烤架及使用效果图/马玲/指导老师宗明明第一章理论篇71图１－55板材切割、弯曲构成的便携式烧烤架/刘超/指导老师宗明明第一章理论篇721.4结构（1）对结构的认识在《牛津词典》中对“结构”是这样定义的：构造法，支撑构架或主要部件，用于建筑物或任何构造整体；结构的，主要构架的。世界是物质的，物质性成为人生活的基本属性，人类社会所存在和需要的一切都是物质世界的一部分。这个物质世界又是由两类基本形态即自然形态和人工（人为设计的）形态组成，无论何种形态最终都要通过一定的组合方式来体现。在形体的结合中，结构无疑是核心的要素，可以说，结构是形态内在的表达方式。结构是一种方法，同时也是一个结果。结构能使物体产生视觉上的差异，有的结构还富有表现力，具有表达情感的特征。在设计中，结构是实用的，构造物的大小、形态、色彩和材料等是根据空间的不同用途来确定的。任何结构都只有处在特定的环境中才有意义，因而成为环境不可分割的一部分。因此，在很多设计中，视觉关系往往并不是设计的唯一方面，结构才是最重要的。第一章理论篇731.4结构图１－56灯具/多面照明功能/摘自RavivLifshitz图１－57匹夫斯奈作品第一章理论篇741.4结构梁思成先生在《中国建筑史》一书中谈到：“建筑显著特征之所以形成，有两个因素，有属于事物结构技术上之取法及发展者，有源于环境思想之趋向者。”可见结构对于建筑特征的形成是一个重要的基础元素。结构不仅可以表现在使用功能上，随着人类驾驭结构能力的提高，结构在一定意义上被解脱出来，开始成为艺术观赏的内容。同时，作为结构的设计不是完全独立的，它不但要与人类社会的适用性有关，还要与自然界的生态系统和物质世界的大结构统一起来。任何一种结构都是以一定的形式和量感出现的。当结构的形式因素如线条、空间界面、空间体量、材料质地、色彩、节点构成方式等等处于结构之中，形成一个被塑造的整体形象时，它自身的生长力和向外的张力就会有一种视觉上的流动感、跳跃感和腾跃力，对人的精神产生某种感染力。第一章理论篇751.4结构图１－58盛蛋器/摘自PaoloandGiuseppeUlian第一章理论篇761.4结构图１－60　形体的分割支撑结构/摘自Jakob+McFcrlane图１－59线材结构支架/摘自TomnyLarsen第一章理论篇771.4结构（2）结构训练方法在空间结构形式中，绝大多数结构都是与基本的几何体的集合有关的。通过对构成结构的基本几何形体及其集合方式的解析，我们可以发现一些基本的结构规律。如在建筑设计中，相当多的结构在形态塑造时会向几何体靠拢。长方体是出现最多的一种形态，其次是圆柱体、球体、半球体或金字塔式的四方锥体等。当我们从二维空间进入真正的三维空间就会感到，设计的语言丰富了很多。多视角的形态变化、内外形态的变化、光影的错视效果，都使得我们构成的途径变得多样而难以把握，在这个意义上说，掌握一种方法，也就获得了开启构成之门的钥匙。图１－61有机形态与形的弯曲结构第一章理论篇781.4结构图１－62托尼·克拉克作品图１－63框架支撑结构服装第一章理论篇791.4结构在结构训练中，建议采取“调查—认识—分析—重构”的方法来达到对结构的完整认识。调查：收集各种自然形体和物化形体的结构。完善结构是为了体现形体功能这一目的。认识：了解其结构的功能属性及它与整体形体之间的内在本质联系。分析：强调各种形体结构的成因和作用，认识形体与结构的特殊性及其背景是运用理性因素深化设计思维的一种重要手段。重构：通过调查、认识、分析，将抽象的具有共性的形体结构进行重构，着重研究形体的功能、材质、结构，强调认识、分析、重构因素的训练过程，可通过具体课题完成。第一章理论篇801.4结构图１－64a-b奔驰博物馆内厅第一章理论篇811.4结构图１－65火柴／奥登伯格图１－66结构中的形体插接展示第一章理论篇821.4结构课题9课题名称：稳定的多面体——此课题来自于德国克劳斯·雷曼（Klaus·Lehmann）教授的教学案例课题内容：结点和结构课题要求：(1)可用不同材料、相同单元（基本形体）组成一个稳定多面体。这个造型，应由相同单元件组装而成，核心是各种形体间的联接方式及结点的处理。(2)稳定是抽象的功能凝聚，相同单元是对工业化生产中化的概括。通过材料的选择，变换材质解决构造中工艺及形式的矛盾。第一章理论篇83图１－67不同材料及结点构成的稳定的多面体/指导教师裴立波课题9第一章理论篇84课题9：稳定的多面体图１－69（右）纸材插接方式形成的稳定的多面体/指导教师裴立波图１－68（左）木材插接方式形成的稳定的多面体/指导教师裴立波第一章理论篇851.5材料材料概述 人类造物离不开材料，而设计是人类造物的活动。正是材料的发现、发明和使用才使人类与自然相融合。现代科技的发展，开阔了材料的领域。工业产品是时代的产物，映射了一个时代的文化、经济和生活方式，更是体现了新材料、新技术和新工艺的发展水平。从设计的角度来讲，对材料开发和利用的过程，既是对物质世界的认识过程，又是对人类自身的完善和提升过程。不同材料具有不同的性能特性，同样，产品因材料不同而产生不同的视觉肌理，给人以不同的视觉效果及心理感受，不同的材料加工工艺和成型工艺，也会改变产品的形态及使用方式。在造型艺术设计中，造型材料是构成艺术的物质基础，材料作为设计的表现主体，除具有材料的功能特性外，还具有其特有的质感特征，其本身隐含着与人类心理对应的情感信息，体现出不同的材质美感。认识、感悟并掌握材料的材质特性，赋予造型材料以生命，是艺术设计的重要原则。第一章理论篇86图１－70a-c各种材料三维形态表现第一章理论篇871.5材料 在三维造型构成实践中，选择使用“材料”有两种方式：一是先完成造型计划，然后再选择符合造型目的的材料；二是先从材料的特性入手，透过其造型的可能性完成三维形体的塑造。当前，后一种方式比较常用，因此，平时就必须多了解各种材料的性质及特征，具备有关材料的知识，并学习如何应用到造型上。同时，由于加工手段决定造型的样式，对加工手段的研究也相当重要。如何开发新的材料及新的加工手段也是创新的前提，在创作中，通过改变素材，往往能唤起新的创意，带来新鲜的感觉。在三维设计领域，材料起着非常重要的作用。 这里所谈的材料，除了木材、金属等传统材料外，也包括塑料或纤维等较为新颖的材料。第一章理论篇881.5材料(2)几类常见典型材料的三维形态表现木材 木材是较容易加工的材料，它同石材、金属等其他材料相比，具有质地柔软、体轻等较易加工的性质，其拉伸强度比铁大三倍。不过，由于木材是有机体，因此有扭曲、干裂、变形的缺点，而且，由于木材的种类及生产环境不同，其性质也有差异，可以说世上没有两块完全相同的木材，所以，采用木材为材料时，重要的是造型应适应木材的特性。第一章理论篇891.5材料:木材图１－71/72木质材料有机形态第一章理论篇901.5材料金属 远古时代以来，金属已经被广泛地应用在人类的生活中了，今后，对人类来说，金属仍然是最为重要的材料，这是因为金属具有许多比其他材料优越的特性，而且能够大量生产，在造型领域里，金属造型的形式最富变化，这是因为金属本身的种类繁多，加工技术多种多样。 金属的种类很多，各具不同特性。如物理特性：通常情况下，金属重量较重，可在高温中熔解，遇热膨胀，是电与热的良导体，有光泽；化学特性：可腐蚀；机械特性：耐拉伸、弯曲、剪切，具有延展性，通常较坚硬。金属材料的加工，可分为塑性加工、铸造及焊接。金属材料通常制成线、棒、条、管、板、原坯等形状。基于不同的金属材料和加工技术，金属制品具有不同的造型特征。第一章理论篇91图１－73a-d金属材料三维构成产品展示第一章理论篇921.5材料:金属图１－74金属材质剪刀设计/摘自FrancescoFilippi第一章理论篇931.5材料:金属图１－75金属材质餐具设计/摘自PaoloandGiuseppeUlian第一章理论篇941.5材料塑料 人们生活在无数塑料产品围绕的环境中，到处可见使用塑料外壳的产品。早在19世纪以前，人们就已经利用沥青、松香、琥珀、虫胶等天然树脂制作产品。1909年出现了第一种用人工合成的塑料——酚醛塑料。到20世纪二三十年代，相继出现了聚氯乙烯、丙烯酸酯类、聚苯乙烯和聚酰胺等塑料。塑料的使用范围涉及到建筑、车辆、医疗、娱乐、包装、流通等所有的生活领域。 塑料在成型性、加工性、装饰性、绝缘性、耐水性、耐腐蚀性、耐化学药品性、绝热性等方面具有优良的特性，并且是具有现代材料质感的轻质材料。随着人们对塑料材料认识的提高，一些不够经济环保，对人们健康和环境造成危害的塑料品种被废弃，如PVC等，取而代之的是更加节能环保的新型塑料。塑料的种类非常多，性质与用途也各不相同，从成型观点上考虑，大致可分为热塑性塑料与热固性塑料两类。第一章理论篇951.5材料:塑料图１－76塑料材质系列用品设计/摘自MaterialsAndIdeasForTheFuture第一章理论篇961.5材料:塑料图１－77塑料材质线轴设计/摘自FlexDevelopmentB.V图１－78托尼·克拉克作品第一章理论篇971.5材料陶瓷陶瓷材料是人类最早利用的非天然材料。陶瓷有八千到一万年的历史，是人类最早的手工制品，瓷器也是中国古代伟大的发明之一。传统概念的陶瓷是指以黏土为主，混合其他天然矿物原料，经过炼选、粉碎、混炼、成型、煅烧等工序而制成的作品。如今，随着科技水平的发展与提高，陶瓷这一古老的人造材料，以其优异的物理化学性能，伴随着人类社会的繁衍、生产力水平的进步和产品设计理念的日益发展而提升。按照陶瓷材料的性能功用，可将陶瓷分为普通陶瓷和特种陶瓷两种。与金属材料相比较，大多数陶瓷的硬度高、弹性模量大、性脆，几乎没有塑性。陶瓷材料的化学稳定性高，有良好的抗氧化能力，能抵抗强腐蚀介质和高温的共同作用。大多数陶瓷是电绝缘材料，功能陶瓷材料具有光、电、磁、声等特殊性能。第一章理论篇981.5材料图１－79陶瓷壶图１－80莫莉·波奔尼作品第一章理论篇991.5材料玻璃 玻璃，中国古代称之为琉璃、颇璃，近代也称为料，是指熔融物冷却凝固所得到的非晶态无机材料。在古埃及和美索不达米亚，玻璃早已为人们所熟悉。从历史的遗存可以发现，中国在三千多年前的西周，玻璃制造技术就达到了较高的水平。玻璃具有一系列独特的性质，透光性强，化学稳定性好。玻璃具有良好的加工性能，如可进行切、磨、钻等机械加工和化学处理等。制造玻璃所用原料，在地壳中分布很广，而且价格便宜。今天，玻璃已经成为现代人们日常生活、生产发展、科学研究中不可缺少的一类产品，并且它的应用范围随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高还在日益扩大。第一章理论篇1001.5材料:玻璃图１－81玻璃材料的装饰品/摘自HankMurtaAdams第一章理论篇1011.5材料:玻璃图１－82琉璃艺术品/摘自CzeslavZuber第一章理论篇1021.5材料纸张 纸是我国古代四大发明之一，纸的发明是人类文明史上一项举世瞩目的贡献。纸在人类的生活及文化领域中无所不在，并在三维设计造型领域广泛应用，如折扇、纸伞、灯笼、灯罩、风筝、折纸等纸制日用品及艺术品等。随着现代工业的发展，纸的品种越来越多，性能逐渐优良，加工手段、方法更是多种多样。 例如：薄而坚硬的纸具有良好的保温性，自古以来便被用作制作各种衣服的材料。日本和纸具有柔和透光的效果，所以被用做拉门或灯笼的材料。由于纸质感柔软、价格低廉，因此成为生活中不可缺少的材料。 在造型领域，纸轻而平滑的表面，最适合用作表现现代造型的轻快材料。纸容易加工，因此也被广泛用于其他各种造型与模型的制作。 纸的造型不仅是一件艺术作品，对设计领域来说，也有极大的启发作用，如灯具、包装盒、建筑、服装和各种装饰模型的设计制作。第一章理论篇1031.5材料:纸张图１－83纸切割构成的柱体图１－84纸灯具/摘自SteveLechot,Moutier,Schweiz第一章理论篇1041.5材料纤维材料 随着艺术观念的更新及科技的融入，现代纤维材料的范畴十分广泛，而且一直是艺术家关注的焦点。纤维材料可分为天然纤维、化学纤维等，天然纤维包括毛纤维、麻纤维、丝纤维、棉纤维等材质。 化学纤维：包括再生纤维、合成纤维、半合成纤维和无机纤维。目前适用于艺术创作的化学纤维，主要有锦纶、涤纶、腈纶、丙纶、氨纶等。 现代纤维艺术所选择的材料已经打破了传统的材料类型，几乎所有线状形态的、易于弯曲缠绕或捆绑缝缀的综合软质材料，如毛毡、衣服、皮革、绳带、金属线、布匹等都能制作成纤维艺术品。第一章理论篇1051.5材料:纤维材料图１－85不同质感、肌理的纤维材料/摘自MaterialsAndIdeasForTheFuture第一章理论篇106图１－86软体纤维材料与形态构成/摘自Skin(SurfaceSubstance+Design)第一章理论篇1071.5材料:纤维材料图１－87纤维材料应用实例/摘自MaterialsAndIdeasForTheFuture