文化创意设计以文化的传承创新为核心, 是一种知识密集型的创意性活动[1-2].文物中所蕴含的丰富知识是文化创意设计重要的灵感来源之一[3], 越来越多的国内外设计师从传统文物中找寻灵感, 根据任务目标和设计需求, 对文化元素进行提取、分类、重构和再造[4], 创造出了具有丰富文化内涵和独特吸引力的文创产品.
目前, 文物界和设计界缺乏一个成熟的面向创意设计的知识分类框架, 无法有效地整合传统文物资源, 并对文物资源进行利用.针对创意设计领域, 文物知识的研究存在以下问题.
1) 文物知识缺乏针对创意设计领域的深度解读.现有的文物知识来源于资深文物专家的分析, 从专业的角度进行研究, 这样分析得到的文物知识比较原始和深奥, 导致设计师在设计创作时, 不能充分理解和利用文物中蕴含的文化要素, 出现对文化元素的误解和误用情况[4].
2) 文物知识没有按照创意设计的理解进行整理.目前, 针对馆藏文物知识主要是参照艺术作品描述类目(CDMA)、博物馆信息计算机交换标准框架(CIMI)等进行整理, 建立数字文物信息元数据模型[5-7].设计师对于文物知识的需求点与文物专家的研究重点存在一定的差异性, 现有的解读框架未能按照设计师的需求而整理, 导致对文物知识中蕴含的创意设计要素系统性的挖掘和整理不够完善.
3) 文物知识缺乏一个协作性的资源支撑系统.尽管目前已有的文物资源库提供了丰富的文物资源[8-11], 但是这些资源库不是专门针对创意设计需求而构建, 未能充分考虑到创意设计领域应用的方便性和有效性, 导致面向创意设计的文物知识存在零散化、碎片化的问题, 信息孤岛现象普遍存在.
将各学科知识与技术进行交叉融合, 紧密整合文博专家、计算机人员和创意设计师等专门领域的人才, 通过跨领域专家的协同工作模式, 对文物知识进行结构化的分类和组织整理, 才能满足文化创意设计领域的需求, 达到文物知识的高效应用.
器物是我国文物的典型代表, 本文选择器物知识作为研究对象, 对“面向创意设计的器物知识分类框架”开展探索性研究.以创意设计师的需求为推动力, 对文博领域、设计领域和计算机领域进行整合创新, 为创意设计领域的器物知识检索、整合及设计应用提供有效的系统支撑.
1 器物知识与文化创意设计 1.1 器物知识在创意设计中的应用古代器物是人类宝贵的历史文化遗产, 蕴含了大量的历史、艺术和文化等设计知识, 这些知识可以激发创意灵感、展现文化内涵、提供传统生产技术和工艺流程等制造知识, 支持文化创意设计师产生和发展设计方案.潘云鹤[12]指出, 文化创意设计不应只停留于形式的创新, 还应该借助于文化元素表达出更强烈、更丰富或更和谐的含义.Yair等[13]认为, 文物知识在新产品开发过程中是一种非常有用的设计资源, 是增加产品竞争力的有效手段.Moalosi等[14]研究文化要素在产品设计中的重要性, 研究表明, 产品设计中融入文化要素可以增加产品的公众接受度, 提升用户体验的质量.
目前, 创意设计领域对于器物知识的应用主要集中在挖掘器物中的设计要素, 将规范化的设计程序和方法运用到产品创新中.Lin[15]聚焦台湾丰富的本土文化资源, 挖掘台湾文化器物的设计特征、使用情境、文化科技等方面的知识, 转化为设计要素, 运用到产品设计中；Karamina[16]从东方文明中找寻设计灵感, 创造出一系列独特且具有吸引力的墙纸图案作品.针对器物知识的分析研究较少, 且未形成一个准确的器物知识分类框架：Hsu等[17]从设计学角度, 建立了台湾传统文化器物的属性分类表, 帮助设计师理解文化器物知识；Lu等[18]从文化角度将产品属性进行分类, 并运用于酒瓶包装设计中；周勇等[19]对青铜器具类的器物知识(包括：纹饰知识、造型知识、色彩知识、社会价值知识和宏观语意知识)进行深入探讨与剖析, 提出文化语意再生设计的造型原理与方法.
1.2 面向创意设计的器物知识形成过程文化创意设计是一项将创意、文化与艺术元素融入产品中的设计活动[20].它依赖于人们的经验、创意思维和相关的器物知识, 是一个动态的知识过程[21].原始的器物在不同的社会语境中被赋予了不同的价值和意义, 需要文物专家的解释和翻译[22], 才能形成可供设计师利用的器物知识, 为创意设计应用服务, 如图 1所示.
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图 1 面向创意设计的器物知识的形成与应用 Fig. 1 Formation and application of creative design oriented culture artifacts knowledge |
面向创意设计的器物知识的形成主要分为2个阶段：1) 收集相关器物的考古资料和报告, 从“料、工、形、纹”4个角度分析每件器物的材质特征、制作工具及造型纹饰的制作方法[23], 通过探讨器物的形式与功能、装饰与意象、成形始末与使用背景之间的关系, 形成“器物史料资源”.2) 根据创意设计领域特点, 将“器物史料资源”从设计学角度进行结构化整理, 形成“器物设计知识”, 包括：a)器物的造型, 既包括其内在结构, 也包括外观造型、材质方面, 通过将点、线、面、体、色彩等要素组合在一起, 构成了具有形式美的器物；b)器物的功能主要是外延功能和内涵功能, 是器物为使用者所提供的物质价值和器物的内涵语义；c)器物的装饰不仅反映了人们对于装饰手法和装饰技巧的审美, 而且反映出它的象征意象；d)器物的历史文化既包含了政治哲学、艺术审美等要素, 也包括了经济贸易、科学技术等要素.这些知识可以满足创意设计师对器物知识的需求, 充分发挥出器物的价值.
器物知识有着广泛的应用范围, 不同领域对于器物知识的内容和表达形式的需求各不相同.尤其在文化创意设计领域, 亟需建立一个器物知识分类框架, 将器物知识按照设计应用需求进行分类描述和组织管理, 为创意设计师提供服务支撑.
2 面向创意设计的器物知识分类框架目前, 文博领域、设计领域和计算机领域之间存在一定的学科隔阂, 如图 2所示.1) 文博领域提供器物的本体知识(年代分期、加工技术、器形、古代功用、出土遗址等), 知识整理按照文博专家的角度开展, 没有充分挖掘和整理器物中蕴含的设计因子.2) 设计领域提供产品的设计知识(造型、色彩、材质、结构、功能等), 但缺乏对器物知识的全面、深度和正确的解读.3) 计算机领域关注文化遗产的数字化技术研究, 未能充分考虑为创意设计提供应用支撑.
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图 2 跨学科关系图 Fig. 2 Interdisciplinary relationship diagram |
针对该现象, 面向创意设计的器物知识分类框架将为3个领域搭建连接桥梁, 有效地整合传统文化器物资源, 并为其在创意设计领域的应用奠定基础.
面向创意设计的器物知识分类框架的制定需要跨领域、跨学科的知识与技术支持[24], 分类框架的制定不能一蹴而就, 需要采用迭代研究方法, 经过多轮领域专家的探讨和实验研究, 完成分类框架的构建.如图 3所示为整体研究框图, 包括：1) 文物专家对于器物本体知识分类框架的研究；2) 设计师对于器物设计知识分类框架的研究；3) 综合上述两类框架, 开展面向创意设计的器物知识分类框架研究；4) 构建面向创意设计的器物知识展示系统, 对框架进行验证, 进行创意设计应用.
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图 3 整体研究框架图 Fig. 3 Whole research frame |
器物本体知识的分类与工程技术领域不同, 它更多地依赖于领域专家的知识和经验.分类框架的构建离不开文物专家的参与和决策, 需要以专家作为咨询对象, 充分发挥专家团队在评议、指导中的关键作用.焦点小组(focus group)是一种由研究人员确定议题、通过讨论的方式收集数据的研究方法, 是一种获得专家意见和知识的有效方式[25].采用焦点小组座谈法进行文物专家调查, 使参与专家对主题进行充分和详尽的讨论, 搜集专家意见, 从而形成一个器物本体知识的分类框架.研究过程如下所示.
1) 确定研究议题, 旨在收集文物专家对于器物本体知识分类的意见, 讨论的主题如下：“针对文化创意设计领域, 一件器物的知识组成要素有哪些？可以形成一个怎样的分类框架？”.
2) 遴选调查专家.邀请11名文物专家(平均15年以上工作经验)参与调查讨论.遵循权威性与代表性的原则, 所选专家们分别来自于中国国家博物馆、故宫博物院、首都博物馆、浙江省博物馆、北京大学、浙江大学等, 专业背景涵盖文物保护、考古学、科技史、美术史、文化学等, 有着丰富的行业经验.
3) 实施焦点小组.a)准备工作.专家们进入会议室并依次就坐, 由主持人介绍需要讨论的主题.b)讨论与记录.专家们展开讨论, 研究人员通过录像的方式记录参与者的语言和非语言信息.c)分析资料.研究者应用内容分析法、框架结构法对资料进行分析和整理.
4) 通过分析和整理资料, 得出分类框架(见图 4).专家们认为, 为了全面地展示一件器物, 不仅需要描述它的客观基本信息, 而且需要描述器物的文化内涵和象征意义等信息.针对文化创意设计需求, 可以将器物本体知识分为两大类：基本信息和解读信息.a)基本信息分为静态信息和动态信息：静态信息描述了器物本体的基本数据, 包括名称、时代、质地、尺度等；动态信息描述了文物经历的动态变化情况, 包括修复、外借、展览等.b)解读信息描述了器物固有的审美、艺术价值以及丰富多彩的历史信息、科技信息、文化信息等, 分为文化内涵解读和象征意义解读.文化内涵包括器物的历史、科技、艺术方面的信息, 象征意义包括具象意义和抽象意义.
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图 4 器物本体知识的分类框架 Fig. 4 Classification framework of cultural artifactsontology knowledge |
为了研究器物在设计学上的分类框架, 通过一系列感性工学实验, 将文化创意设计师对于器物的认知剖分为几个维度, 形成了器物设计知识的分类框架.过程如下.
1) 实验目的.获得设计师对器物知识的认知维度分类, 形成器物在设计学上的知识分类框架.
2) 实验对象.挑选10名具有5年以上经验的工业设计师、建筑设计师、服装设计师、平面设计师、交互设计师等.
3) 实验方法.采用感性工学实验和问卷调查的方法, 利用社会科学统计软件包(statistical package for social sciences, SPSS)对数据进行因子分析处理[26].
4) 研究步骤与数据分析.
a)设计师访谈.挑选25张典型的中国传统器物图片为实验素材, 对设计师进行访谈.请设计师们用简短的语句描述对于每件器物的感性认知, 共收集35项原始的描述语句.由3位专家组成的小组对35项描述进行语义学上的整理, 合并相似的描述, 删掉语义模糊和关联度不高的描述, 形成16项描述语句.问卷中所包含的16项描述记为
| $M = \{ {m_n}|{\rm{ }}n = 1,{\rm{ }}2, \ldots ,{\rm{ }}N\} {\rm{ }};{\rm{ }}N = 16.$ | (1) |
式中：mn为描述语句的编号.
b)问卷调查.将25张典型的中国传统器物图片和16项描述制成网络调查问卷, 向75名文化创意设计师发放.在问卷中, 让设计师使用每项描述语句为每件器物进行打分[27](用7点心理量表法：量表最右端表示该项描述非常符合, 记为7分；量表最左端表示非常不符合, 记为1分), 最终回收71份有效问卷.
c)确定维度个数.将上一阶段实验得到的大量数据, 采用因子分析法, 将相同本质的变量归入一个因子, 进而减少变量的数目.如表 1所示为KMO统计量和球形检验表, KMO的值为0.626, 球形检验观测的显著性水平为0.000, 说明可作探索性因子分析.
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表 1 KMO统计量和球形检验 Table 1 KMO and Bartlett's |
依据Straub的因子分析原则[28], 从SPSS中的碎石图 5可以看出, 特征值e大于1的5个公共因子已经能够较好地概括因子的特征, 即5大因子可以概括设计师对器物知识的认知维度, 记为
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图 5 碎石图 Fig. 5 Scree plot |
| $W = \{ {\rm{ }}{w_k}|{\rm{ }}k = 1,{\rm{ }}2, \ldots ,{\rm{ }}K\} {\rm{ }};{\rm{ }}K = 5.$ | (2) |
式中：wk为某一个认知维度.
d)定义维度.在确定了器物认知的维度个数后, 利用因子分析的数据进行维度内容的定义.删除因子载荷全部小于0.5的1条客观描述, 最终剩余15条, 分布为5大因子K1~K5, 具体内容如表 2所示.
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表 2 经最大方差旋转法的因子分析结果 Table 2 Result and data of factor analysis after rotated by varimax method |
为了便于定义器物的维度, 可以先将所有描述性语句翻译为设计词汇, 其中部分描述性语句可以翻译为相同的设计词汇, 例如, “m16该器物的形态圆润饱满”和“m15该器物具有生动的仿生形态”均可以归纳为“形态”设计词汇类.设计词汇集可以表示为C：
| $C = {\rm{ }}\{ {c_p}|p = {\rm{ }}1,{\rm{ }}2, \ldots ,P\} {\rm{ }};P = {\rm{ }}12.$ | (3) |
式中：cp为某一个设计词汇.
如图 6所示, 可以将设计师对于器物的认知维度概括为以下5个方面.
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图 6 器物设计知识的分类框架 Fig. 6 Classification framework of cultural artifactsdesign knowledge |
w1：造型特征, 包括m16、m15、m2、m4, 主要对器物的造型进行设计学角度的剖析, 描述了形态、线型、图案、纹饰等方面的信息.
w2：功能特征, 包括m11、m10、m12、m13, 既描述了器物的外延信息, 也描述了内涵信息.外延信息是器物为使用者所提供的物质价值, 是视觉上的感受(审美)以及触觉上的操作(实用)给使用者所带来的内容, 主要指审美功能信息和实用功能信息；内涵信息是指器物的象征功能信息, 表达了对自然的敬畏或者对美好生活的向往.
w3：技术特征, 包括m3、m5、m7, 是指人类在利用自然和改造自然的过程中积累起来并在生产劳动中体现出来的经验与知识, 包括：材料, 即材料的选择和搭配；结构, 即机能和原理；工艺, 即加工工艺和表面处理工艺.
w4：色彩特征, 包括m1、m6, 描述了器物丰富的色彩效果和色彩搭配.
w5：文化特征, 包括m9、m14, 描述了器物深层次的文化内涵, 可以帮助设计师正确和全面地理解文物, 防止对元素进行乱用和误用.
e)可信度检验.
克伦巴赫alpha信度系数是一套检测衡量心理可靠性情况的方法, 用来检验框架体系中每个维度下条目的内部一致性[29].表 3总结了信度检验结果：总体α系数为0.705, 高于0.6, 且每个维度的α系数都高于0.8, 说明该框架体系具有高可信度[28, 30].
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表 3 信度检验值 Table 3 Reliability test values |
面向创意设计的器物知识分类框架的制定需要文博、计算机和设计领域专家的共同参与.参照文献[30]对设计框架的研究方法, 以“基于文物, 面向设计”为宗旨, 通过迭代式专家研讨会的形式, 有效集成文博和设计领域专家的智慧, 从而完成分类框架的构建.研究过程如下.
1) 明确问题和目标：根据2.1节建立的器物本体知识分类框架和2.2节建立的器物设计知识分类框架, 制定面向创意设计的器物知识分类框架.
2) 组建专家团队：领域专家团队是制定面向创意设计的器物知识分类框架过程中最重要的组成部分, 团队的质量会影响框架制定的效果.本阶段邀请考古学、文物保护、博物馆信息、数字媒体传播、数字博物馆研究、计算机技术、视觉传达设计、工业产品设计、环境艺术设计、服装设计等交叉领域的20多位专家学者, 通过迭代式专家研讨会的形式, 完成分类框架的构建.
3) 迭代式研讨：本研究在北京、天津、杭州等地举办了多次专题研讨会, 研讨过程中领域专家通过互相讨论, 表达自己的观点并理解他人的观点, 保证分类框架的准确性和简洁性.主要包括以下几次迭代过程：a)讨论稿形成期(初步制定框架).邀请考古学、文物保护、博物馆信息、媒体传播、数字博物馆研究、计算机技术、视觉传达设计、工业产品设计、环境艺术设计、服装设计等交叉领域的20多位专家学者, 通过研讨会, 根据2.1节建立的“器物本体知识框架”和2.2节建立的“器物设计知识框架”, 由专家组初步制定面向创意设计的器物知识框架.b)案例验证稿形成期(器物案例验证).基于上述初步框架, 邀请9名文物专家, 选取20件典型器物进行填写和修改, 总结填写过程中发现的问题, 提出修改意见, 形成案例验证稿.c)设计验证稿形成期(设计验证).根据上述专家解读的文物案例知识, 请专业设计师开展设计实践, 采用“知识本体—设计素材—创意产品”一条线式的验证模式, 讨论框架是否满足创意设计需求, 记录意见.d)意见征求稿形成期(最终框架).再次通过研讨会, 面向文物、设计、计算机领域的专家征求意见, 经过几轮调整修改, 确保框架的准确性、提高可行性, 形成了最终框架.
4) 研究结果：通过以上迭代过程的分析, 专家组对研讨内容进行归纳总结, 形成了面向创意设计的器物知识分类框架, 如图 7所示.框架分为基本信息、造型知识、功能知识、技术知识、文化知识五大类, 包含22个小类.a)基本信息：用于描述器物的基本属性, 包括类别、名称、级别、创作年代、产地、创作者、度量、出土时间、出土地点、现藏地点、展览历史；b)造型知识：是器物表象构成的基本元素, 包括器形、纹饰、色彩；c)功能知识：是实用功能、审美功能和象征功能的集合, 包括使用情境、使用方式、象征意义、审美；d)技术知识：包括材质、工艺；e)文化知识：是指器物所拥有的特定文化含义, 呈现了器物所蕴含的价值特征, 包括历史信息、民间典故.
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图 7 面向创意设计的器物知识分类框架图 Fig. 7 Classification framework of cultural artifacts design knowledge for creative design |
根据“面向创意设计的器物知识分类框架”, 构建“面向创意设计的器物知识展示系统”和“知识库管理系统”, 并进行创意设计应用.本文主要介绍“面向创意设计的器物知识展示系统”的界面和基础功能.聚焦文化创意设计需求, 按照分类框架对器物知识进行解读、处理、入库、规范管理和共享[31], 旨在为设计师提供权威、丰富且便于理解的器物知识, 为创意设计领域的器物知识浏览、检索及设计应用提供支持.
3.1 器物知识展示系统设计系统采用B/S架构, 基于Structs2.0框架, 使用流行的MyEclipse10.0开发环境, 服务器使用Tomcat-7.0.52, 数据库使用Microsoft SQL Server 2012, 用JSP+SERVLET完成开发.通过浏览器和服务器进行数据交换, 对器物信息资源进行增删改查；基于用户的偏好习惯, 形成一套适用于器物知识的快速检索技术, 满足文化创意设计产业的需求.
系统设计采用标准的3层体系结构[32], 分别为数据访问层、业务逻辑层和表示层(见图 8).其中, 服务器端包含数据层和逻辑层的功能, 接收并响应客户端设计师的请求, 根据业务逻辑存取数据.客户端包含表示层, 为设计师提供通用的操作界面, 接收设计师的各种业务操作及输入；同时, 将从服务器数据库中获取的器物数据返回给设计师, 显示在浏览器的页面上.
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图 8 面向创意设计的器物知识展示系统框架图 Fig. 8 Framework of overall structure of creative design oriented culture artifacts display knowledge base |
1) 器物知识录入界面.
器物知识的解读与入库需要计算机人员、文博专家和设计师共同协作完成, 包括以下三方面内容.
a)器物知识解读：由文博领域的专家按照面向创意设计的器物知识分类框架对器物进行解读.图 9以“明永乐青花玉壶春瓶”为例, 展示了器物知识解读情况.
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图 9 “青花玉壶春瓶”的器物知识解读图 Fig. 9 Analysis of "blue and white porcelain" |
b)器物知识的录入：在该模块中, 文物专家按照解读表格内容, 将每件器物的知识录入进系统中, 并且可以在已录信息查看模块中查看和修改录入信息.
c)器物知识的审核与发布：成立了专家审核团队, 团队成员在文化创意设计、文物研究、数据库管理等多个相关领域有较多的科研与实践积累, 对系统中录入的器物知识进行审核和把关, 确认无误后将信息进行发布和展示.
2) 器物知识展示界面.
如图 10所示为知识展示系统的主界面.该展示系统具有如下特点.
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图 10 面向创意设计的器物知识展示系统首页 Fig. 10 Home page of creative design oriented culture artifacts knowledge system |
a)器物知识分类显示.将器物的类别界定在以下11类：石器、石刻；陶器、泥器；瓷器；砖、瓦；宝石、玉石器；漆、木、竹器；骨、角、牙器；铜器；铁器；金银器；其他.主界面左侧栏提供器物分类显示模块, 设计师用户可以按照设计任务的需要, 选择某一类别进行浏览.
b)关键词检索.检索模块提供了器物案例检索功能, 设计师可以根据需要在检索框中输入关键词, 如器物信息类词汇(“青花瓷、仰韶文化”等)或者设计信息类词汇(“简洁、吉祥、喜庆”等), 系统即可呈现出相关器物案例, 供设计师参考.如图 11所示, 是使用“吉祥”这一关键词检索到的具有“吉祥”寓意的器物案例, 用户还可以点击“时代”和“颜色”等条件对这些案例进行筛选.
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图 11 关键词检索界面 Fig. 11 Search interface |
c)单个器物案例展示.点击单个器物图片, 即可进入单个器物案例展示界面.在该界面中, 用户不但能够了解该件器物的基本信息, 而且能够查看到详细的解读信息, 包括：造型知识、功能知识、技术知识和文化知识.如图 12所示为一件器物案例的详情展示页面.
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图 12 器物详情页面 Fig. 12 Detail page of cultural artifacts |
以“基于鼎文化的茶具”这一文创产品设计作品为例, 阐述设计师是如何利用“面向创意设计的器物知识展示系统”辅助文化创意设计的应用过程.
1) 明确设计任务, 搜索器物案例.
在该次设计任务下, 设计师通过输入关键词“鼎”, 可以检索到众多鼎类的器物, 包括创作时代、颜色等信息, 如图 13所示.
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图 13 “鼎”检索界面 Fig. 13 Search interface of "tripod" |
点击图片, 进入案例详情页面.如图 14所示为“毛公鼎”的详情页面, 不但展示了“毛公鼎”的外在形态、色彩知识, 而且展示了蕴含的文化意义.
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图 14 “毛公鼎”案例详情页面 Fig. 14 Detail page of "Maogong Ding" |
2) 整理获得的器物知识.
根据本次设计任务和目标, 该设计师将从系统中获得的器物案例进行整理, 如图 15所示为设计师整理的鼎知识总结与分析图.该设计师从肌理、器型部件等维度对各朝代的“鼎”进行了整理.
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图 15 知识总结与分析图 Fig. 15 Summary and analysis of knowledge design target |
面向创意设计的器物知识展示系统为设计师提供了丰富的知识, 缩短了设计师寻找、解读知识的时间, 辅助设计师开展创意设计.设计师将这些素材导入计算机设计软件, 如犀牛、3D MAX等, 可以辅助产品设计建模.如图 16所示为该设计师根据上述系统搜集的鼎文化知识开展设计得到的方案.
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图 16 基于“鼎”的茶具设计方案 Fig. 16 Design scheme of tea set based on "tripod" |
该系统以面向创意设计的器物知识分类框架为基础, 向设计师提供了全面、准确的器物知识.通过该系统, 文化创意设计师可以快速获得器物知识, 了解器物案例的详细信息；文博研究人员可以了解设计师对器物知识的关注点, 针对性地发掘器物的创意设计价值.
5 结语传统器物中蕴含着大量宝贵的知识, 是推动文化创意设计发展的不竭动力之一.目前, 国内外文物界和设计界缺乏一个成熟的面向创意设计的器物知识分类框架, 缺少对器物知识进行有效整理和利用.针对创意设计需求, 探索性地提出面向创意设计的器物知识分类框架, 建立面向创意设计的器物知识展示系统, 对该框架进行验证；解决了面向创意设计的器物知识的规范化表示问题, 帮助提升创意设计师的工作效率, 为器物知识在创意设计领域的应用奠定了基础.
进一步的研究方向是完善知识库的管理、检索、文物数据分析和知识推理等功能, 补充其他类别的文物知识, 形成一个较完整的面向创意设计的文物知识库, 提高文化创意设计的效率和内涵准确性.
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