拓扑空间下的情感价值探究

刘璐

(陕西服装工程学院，陕西 咸阳 712000)

研究类型：理论研究

绪论

1 背景及研究对象

随着几何学的不断发展，一直以欧氏几何为主要思想的空间观逐渐被取代，非欧氏几何开始在空间中得到了广泛的运用。与此同时信息化、数字化的出现为当今的建筑领域带来了一场变革，涌现出了大量带有流线型、韵律感的建筑作品。在这些新型建筑的背后，是人类一直追寻和试图阐明的“原理”——本文所提到的拓扑学就是其中的一条。

拓扑学作为几何学理论的分支之一，逐渐被人们所熟悉，但是单纯的数学公式和原型并不能直接应用在空间设计中，这就需要借助某个工具将抽象概念向实体空间转化、最后生成物理空间。在转化的过程中涉及了美学、建筑学、心理学、设计学等理论的感知与判断，并使其与人的行为模式连续起来，赋予空间一定的人性化。

行为空间作为与人们日常生活息息相关的活动场所，从某一方面来说，代表着人类物质水平和精神水平的发展。但在科技飞速发展的现阶段，虽能够解决物质上的问题，但却缺少精神层面匮乏。拓扑形态下的行为空间具有复杂多变的空间结构，能够满足不同的行为模式，且不同的空间结构及行为模式构成了不同的情感价值，成为提升空间质量的重要因素。

本文便围绕着拓扑空间与情感价值这一主题，从拓扑形态出发，着重分析拓扑形态下的空间和人的行为关系的情感价值。一方面从人的行为与行为空间的界限进行分析；另一方面对行为空间产生的情感价值进行分析，以视觉、心理、感知为媒介与使用者进行情感交流，传递拓扑形态下行为空间的情感价值。

图1-1 空间、情感、行为体验元素的关系

2 拓扑形态与行为空间关系分析

拓扑几何学作为新兴的空间形态分析理论，是成形于19世纪的数学分支之一，并由庞加莱成立发展，是研究图形各点之间的连续性、连通性的几何理论，可以将其定义为研究图形拓扑性质的学科。

随着科学的发展，拓扑学已作为一门基础学科渗透到各个领域当中。在拓扑学中，不涉及物体的量值，不讨论图形的全等，而只讨论图形在弹性运动中保持不变的性质，即拓扑等价。当某个物体受到外界的挤压、拉伸、弯曲等变形后，其物体上的点与点之间的位置仍相对不变，但物体大小的改变与拓扑性质并没有任何关系。相对于欧氏几何来说，拓扑学不仅包括了一维、二维、三维的曲面，而且含有欧氏几何学中所没有的多维度曲面，所以拓扑学又被称为“弹性几何”。

在拓扑学中，物体可以扭转、拉伸、弯曲等，但是不能断裂。例如日常生活中，叠被子、穿裤子、城市规划等都属于拓扑现象，而切菜就不属于拓扑学的范畴。拓扑学将这些现象规律化、公式化的同时也促进了自身的发展。这几年，随着拓扑学的发展与应用，为设计领域提供了一定的理论依据，并由此推动了数字化技术的产生。数字化技术作为数学与科学技术结合的产物，它的出现对设计的影响极其深远。

图2-1 弹性运动示例

拓扑学的出现为复杂的形态和连续的空间节奏提供了一定的理论基础，使空间形态的流动性、开放性、界面模糊性成为空间形态的主要特征，同时催化了设计者的空间想象力，不仅对设计者的思想提供了指导意义，更成为了认知空间和研究空间的有力工具。

拓扑学最基本的性质则为拓扑等价，通常情况下不会直接说明两个几何体相似，而是利用拓扑等价的概念进行说明。当几何图形被任意扭转、弯曲成另外一个图形，且在形变过程中图形仍保持完整、不发生断开或破裂，这个过程称为“拓扑形变”。当两个图形通过拓扑形变成为相似形时，则这两个图形为“拓扑等价”，这也是所谓的“拓扑同构”。举例而言，如果在一个球体曲面上任意选择几个点，再将这些点用不相交的曲线连接起来，把球体表面分成若干个区域，经过拓扑性变后点、线、面的个数仍保持不变。

在拓扑学中，重点研究的是低维几何空间，例如一维、二维、三维、四维的低维空间拓扑学，但其研究的低维空间又与传统的欧氏几何空间有所不同。拓扑下的空间具有轻刚性、重弹性的性质，而反观传统几何学，往往研究的是图形也就是刚体在刚性运动中通过平移、旋转，保持不变的性质。

拓扑学还有一个重要的性质，着重研究的是空间中的整体而非单个的元素，即研究的是单个元素之间的关联性而非度量性。从整体上把握空间结构，以整体元素的连续性、封闭性等组织关系来阐明内部的结构特征。

图2-2 行为产生的过程

行为空间作为人类活动的基本单元，特定的行为空间有着固定的行为模式存在。由此情况，德国心理学家库尔特·勒温提出了拓扑心理学，引入了“个体”这个变量,提出了人类行为公式：

B=f(P,E)

图2-3 拓扑空间行为心理关系

认为行为(B)等于人(P)和环境(E)的函数，即行为是随着人和环境的变化而变化的。不同的个体对于同一环境可以产生不同的行为，甚至同一个体在不同情况下，对于同一环境也可以产生不同的行为。该公式表明，人的行为是为了满足一定的需求，达到一定的目标，是自身需求对空间作出反应的结果，当外界环境满足了自身需求时，便又开始形成新的环境，又会对人产生新的刺激，推动其下一步发展。

图2-4 不同环境下的心理需求与行为变化

空间的外显形态直接影响了空间内部的情感价值，由于人的价值观、行为模式、生活方式等都产生于不同的背景之中，所以就需要一个特定的空间为不同的人、不同的行为活动提供需求。随着社会的发展进一步加快，空间功能的发展也在与时俱进，现阶段人们越来越强调以人为本、为人而筑的精神需求。拓扑形态下的行为空间从更深层次的情感出发，对空间进行了人性化的处理，不同于传统几何空间的严谨、规律、对称，具有连续、开放、流畅等特征，易于人们通过感知而产生心理上的变化，从而满足自身的精神需求。当人置身于其中，能够迅速找到立足点，获得认同感与归属感，从而体现出行为空间的情感价值。

3 拓扑形态下行为空间的情感价值

随着社会的发展，人已经学会如何满足自己的物质需求，与此同时人们开始思考怎样能够满足自己的精神需要。这时空间就作为承载精神层面的载体，将人的情感通过空间表现出来，在满足心理需求的同时从精神上肯定自己。当人因为某种需要与外界保持一定的联系时，行为空间便产生了。例如在炎热的夏天里，人们会选择在亭子里或有遮挡作用的空间里遮阴纳凉，这时亭子下的空间便成为了一个具有特殊意义的空间。这个空间与周围的环境相融合，呈开放性，空间界面模糊，在水平和垂直方向上没有层级的观念，但它却有着特定的行为用途，这就体现了该空间的拓扑性。

拓扑形态下的空间在本质上具有一定的优势，通过研究行为空间的形态来表达或影响人们的情感，以流线感的形体、跳动的空间感，强烈地视觉冲击给人的心理带来冲击。且拓扑本身具有一定的逻辑性和抽象性，在研究行为空间时，应将抽象思维形式化、视觉化，并将其直观的展现出来。

人类的情感一方面通过外界对感官的刺激，在直觉表面产生情感；另一方面是在自身行为活动中，通过对外界的认知，将意识、经验、理解等作用于人的心理而产生的情感。拓扑形态下研究的行为空间，并不是通过直觉表面产生的情感体现出来的，而是从情感的角度出发，通过人在认知过程中产生较深层次的情感来研究其价值。人与空间是相互影响、相互作用的，人们可以根据自己的心理来选择不同的空间，从而迎合自我需求，并通过对空间的认知，来实现其价值。由此可见，空间与行为心理之间是密不可分的。行为空间作为我们日常活动的场所，它对我们的心理能够产生一定的影响。换句话说，如果行为空间能够满足人的心理需求、认知心理，并符合大众的审美情感，那就说明该空间具有存在的价值。

3.1 拓扑形态下的行为空间的心理特征

格式塔心理学中提到：较复杂、不完美和无组织的图形，具有更大的刺激性和吸引力，它可以唤起更大的好奇心。当人们注视由于省略造成的残缺或通过扭曲造成偏离思维规则形式时，就会导致心理特有的紧张，注意力高度集中，潜力得到充分发挥，从而产生一系列创造性的知觉活动。

由B = f(P,E)公式可以看出，行为(B)是随着人(P)和环境(E)的变化而变化的，且相互作用、相互依赖。在实际生活中，行为空间为我们的日常行为提供了活动场地，且它的空间结构又对人的行为、心理产生着一定的影响。在空间设计中，不仅要考虑到人的行为与空间之间的关系，而且还要考虑到空间对人心理的作用。

从空间尺度来看，当空间尺度符合人的心理需求时，那么人置身于空间中就会产生舒适、亲近的感觉，起到了积极地作用；反之，当空间尺度超出正常的范围，过大或者过小时，则会对人的心理产生一定的影响，令人感到压抑、不安。从人与人之间的交往距离来看，当交往距离过近时，人就会有抵触、缺乏安全感甚至反感的心理，所以交往距离可以改变心理对外界的抵抗能力。而拓扑学下的行为空间颠覆了以往传统空间固有的模式，而以流动连续的外形，富有节奏感的空间，给人带来的不止是视觉上的享受，而且拓扑形态不仅改变了空间的形式、结构，对人的行为心理也产生了影响。

社会飞速发展的今天，人的行为受日益增长的经济、文化、政治等多方面的影响，并与空间界面存在着或多或少的联系，且相互作用、相互依赖。人的行为作用于空间，空间又反作用于人的行为，在发展过程中相互影响、相互制约，这就使空间变得尤为重要。

图3-1(a) 放射型拓扑空间结构

图3-1(b) 方向型拓扑空间结构

图3-1(c) 树状拓扑空间结构

3.2 行为空间对情感价值的反馈作用

人的日常行为表现是多方面多层次的，从最基本的生理活动到更高层次的心理活动逐层上升。在拓扑下的行为空间中，强调的是人对空间的内在感受，加强人在空间中的认同感和归属感，还体现人在空间中是否实现了精神层次的需求。因此行为空间的情感价值是与人类的心理结构，事物的认知程度等息息相关的，也是人与空间最直接的情感交流。人对空间的认同感和归属感取决于空间的结构功能，使人在心理上获得一定的满足感。作为一个人归属于某一个空间发生行为时，认同该空间且心情愉悦，当愉悦感越强则对该空间的认同感也就越强。只有成为了空间中的一份子，归属于空间、认同空间，才能体会到空间的情感价值，设计该空间才有意义。

拓扑形态在行为空间运用的过程中，情感价值的多少对情绪波动有着不同的影响，虽然拓扑形态作为一种载体，但最终的属性将消失，并升华在情感氛围中，这时拓扑形态对空间的作用将达到最大值。

4 结论

拓扑形态下的空间，作为传达信息、思维、意识交流的介质，能够满足不同人群的需求。除了形成可视化的物理场之外，拓扑形态还具备潜在的价值，通过满足不同人群的精神层面，体现出空间的情感价值。

在设计中，空间作为人与人交流的环境介质，通过刺激人们在环境中产生独有的情感，从而提升空间的质量。具有拓扑性质的非欧氏几何空间，以及由传统欧氏几何空间演变而成的拓扑空间，都具有一定的情感价值。人们通过发掘各类拓扑形态下空间的情感价值，营造出视觉不可见的心理场，探索人在环境空间中的行为活动，展现隐藏在空间中更深层次的含义，能够为设计空间时提供更好的理论基础和指导思想。

拓扑形态被广泛应用到空间设计中，作为辅助工具的数字化技术在空间中的应用也越来越多，虽然国内正处于一个起步的阶段，但发展迅速，使之更好的满足中国人所需的精神空间，情感需求。