地域文化元素在现代有轨电车造型设计中的应用研究

赵秦琨 许永生

关键词：地域文化元素;特征线;有轨电车;造型设计

有轨电车作为一种城市公共交通工具，具有方便快捷、节能环保的特点。在国内上海、天津、大连、武汉等多个城市都开设了有轨电车的线路，有轨电车已经成为了一种非常重要的城市交通工具。许多城市有轨电车往往用于旅游观光路线，向来自各地的乘客展现一个城市的风貌。从有轨电车的发展历史上可以看出，有轨电车的造型由早期的几何机械型向如今的有机流线型转换。从目前的有轨电车现状来看，其造型多数无法体现出地方特色。在这样的设计背景下，将地域文化元素应用于有轨电车造型设计中成为了一种趋势。

1现代有轨电车与地域文化

1.1现代有轨电车概述

轻轨系统属于一种中等运量的轨道运输系统，采用钢轮钢轨式，标准轨距1435mm，基本宽度2600mm，按照影响造型设计的角度分类，可以将钢轨式有轨电车分为单车型、浮车车型、铰接型以及组合型。现代有轨电车属于轻轨车辆的一种，在城市道路地面上有其专用轨道，我国现代有轨电车的各项性能参数类同大连DL6W型系列。将选取铰接型钢轮钢轨式有轨电车进行研究。

根据我国《车辆设计参考手册》可知，有轨电车造型设计不仅要达到实用和经济的基本条件，还需要满足美观和创新的要求，因此有轨电车的造型设计研究必不可少。在设计上应当注重有轨电车的外观与城市环境的协调，运用合理的造型设计方法，设计出美观且具有特色的现代有轨电车造型。

1.2地域文化与有轨电车造型设计的关系

地域文化是指在一定的区域范围内，经过长期发展积累后所形成的物质财富和精神财富的总和。地域文化元素是能够体现地域文化的典型代表元素，有着独特的文化象征意义。有轨电车的审美评价主要体现在三个层次：形式美、技术美、意向美。有轨电车造型设计中蕴合独特的地域文化则是其意向美的体现。地域文化元素是该地区文化的典型代表符号，将其应用于现代有轨电车造型设计中，设计出的有轨电车具有该地区独特的文化象征意义和价值，从而使大众产生情感上的认同与共鸣。不仅如此，具有地域文化特色的轨道交通作为城市的名片，向大众传播着本地的文化，将其渗透在人们的生活方式、精神观念等各个方面，进而引起人们对于文化的重视，提升城市文化自信。

2地域文化元素在有轨电车造型设计应用流程分析

通过对文献的整理，归纳出地域文化元素在有轨电车造型设计中的应用方法。设计流程主要包含三部分：地域文化元素的选择、地域文化元素特征的提取、地域文化特征元素与有轨电车造型元素的融合。其中地域文化元素特征的提取为研究的重点。有轨电车造型设计流程图如图1所示。

2.1文化元素的选择

地域文化元素按照存在形式可以分为两类：物质和非物质。物质文化元素可以分为自然物文化元素（动植物、山水风光等）和人造物文化元素（建筑古迹、生活用具、设施等）;非物质文化元素可以分为行为文化元素（语言文字、民风民俗、传统艺术、生产方式等）和心态文化元素（名族精神、名族信仰、故事传说、精神品格等）。在有轨电车造型设计中选择的地域文化元素主要是物质文化元素。地域文化元素的分类如图2所示。

通过对有轨电车的设计实例以及相关文献的整理，总结出文化元素选择时遵循的三条规律：

1）元素具有独特性，即优先选择可以代表地域文化的典型元素。

2）元素具有统一性，为了保证有轨电车造型的统一性，元素的数量不宜超过两种，避免元素之间的冲突。

3）元素具有易识别性，即文化元素的特征最好比较突出，便于元素提取和识别。地域文化元素是可以体现该地域文化特征的事物。

2.2文化元素特征的提取

特征线提取法是广泛应用于汽车造型设计的一种方法，即通过提取形体的特征线来描述形体的特征。赵江洪等对特征线的定义是：“最小的代价包括最多的信息”。特征线可以简单高效地描述出物体的形态特征，这种方法对于有轨电车的造型设计同样具有借鉴意义。本文将其应用于地域文化特征元素提取过程中，用特征线来描述地域文化元素的特征。文化元素造型特征中包含三种设计要素（点元素、线元素、面元素）中，点元素是具有聚焦作用的重要造型元素，但它是一个相对较小的造型元素，传递的信息内容也不够全面。面元素虽然可以丰富地表达造型特征，但它通常涉及到三维空间，分析起来过于复杂。相比之下，线元素既没有点元素的局限又可以像面元素一样完整地传达造型特征，因此对于线元素特征的研究是形态特征提取的重点。当选取的文化元素结构较为复杂时应重点关注能体现其特征的主要结构。在进行特征提取时通过对相关文献以及实际设计案例的整理，在对地域文化元素进行特征线提取过程中，可以有以下几种方式：

2.2.1删减与合并

这是在提取元素特征线时比较常用的方法，将无关或次要的造型结构特征进行删减，将相关或相近的造型结构特征进行合并。在地域文化元素的诸多结构特征中，包含着主要结构特征以及次要结构特征，对于事物的认知主要是通过对主要结构特征的认知，因此在进行地域文化元素特征提取时同样应该优先考虑其主要结构特征。

2.2.2几何化

在进行元素特征提取时，需要将文化元素中有机的曲线元素转化为规则的几何特征线。文化元素的形态往往是有机的曲线形，并且结构复杂，直接描摹其中的线元素得到的通常是难以识别的模糊线条，因此需要对其进行几何化处理使其变得规则而易识别。

2.2.3补足

在进行元素特征提取时，需要将地域文化元素特征中不完整的线元素进行补足。根据格式塔理論中的闭合律，即人们对看不完全的图形进行完型式的行为，可知在观察物体特征时人眼会自觉地将两个相关的元素进行连结，通过补足的方式提取特征线，对特征的把握会更加的全面完整。

2.3文化元素特征与有轨电车外形的融合

有轨电车的车体总共有三部分：头型、车身与涂装。其中头型的设计整体性比较强，为设计的重点。车身与涂装中蕴合了很多设计细节，与头型相互呼应，构成有轨电车造型的整体。有轨电车的造型元素分为点，线，面三个层次。点是一个相对的概念，点是与其它对比物相比可以忽略的形。点元素具有聚焦的作用，有轨电车的车灯就属于点元素，在有轨电车的面部造型中起到了画龙点睛的作用。有轨电车的线元素不仅指的是轮廓线以及分型线，还包括因为曲面转折形成的视觉上的线。有轨电车上的面元素是指具有特定形状但不同于点的造型元素，具体体现为有轨电车的面罩、车钩罩、前窗、侧窗等。有轨电车车体基本构成元素如图3所示。

提取出的文化元素特征与有轨电车造型的三种要素进行融合时应优先考虑线元素，将文化元素的特征线与有轨电车造型要素中的线元素进行融合。文化元素的特征线在与有轨电车线元素进行融合时可采用删减、合并、夸张、排列组合等方式。得到多个方案后，再从中筛选出最优方案。

3地域文化元素在有轨电车造型设计中的应用实椤Ⅱ分析

西安是十二朝古都，有着非常深厚的文化积淀。如今西安作为旅游城市每年都吸引了许多全球各地的游客，有轨电车作为城市交通工具，犹如一张靓丽的城市名片向世界各地的人们展现了西安的城市风貌。在这样的背景下，将地域文化元素融入西安有轨电车的造型设计中，通过有轨电车的造型体现出西安独特的地域文化，显得十分必要。按照有轨电车的设计流程，西安的有轨电车设计主要有以下个步骤：西安文化元素的选择、西安文化元素的提取、西安文化元素与有轨电车造型的融合。

3.1西安地域文化元素的选择

按照的地域文化元素的分类方法，最后从众多文化元素中筛选出兵马俑元素作为西安有轨电车造型的文化仿生对象。兵马俑元素属于物质类中的人造物文化元素，是西安的历史古迹。兵马俑的造型整体性强容易识别，并且兵马俑元素也是西安秦文化的典型代表元素。根据文化元素选取的三个原则——独特性、易识别性、统一性，选取兵马俑元素较为合适。

3.2西安文化元素的提取

运用特征线提取法对兵马俑元素进行特征线提取。由于兵马俑元素涉及多个结构，在进行提取前需要对其造型有一个整体的观察，重点关注其造型中的线元素特征。选取了大量的兵马俑造型的图片，并将其进行了灰度处理，如图4所示。

通过观察发现兵马俑头部的造型具有相对显著的特征，是特征提取的重点部分。通过对大量兵马俑的造型的观察，发现不同兵马俑向两边分开的头发以及其下垂的嘴角和胡须具有相似的特点，可以用来表达兵马俑的造型特征，因此特征线应重点针对兵马俑的头发以嘴唇胡须这些部位。兵马俑元素的特征线提取如图5所示。将面部线条A1运用删减的方式得到特征线a1、a2，将B1、B2合并得到特征线b1。

3.3西安文化元素与有轨电车造型的融合

融合的重点在于有轨电车的头型设计。在头型设计过程中，首先将提取出三根主要特征线a1、a2、b1，运用合并、删减、夸张、组合等方式将其与有轨电车的造型元素进行融合。文化元素特征线与有轨电车造型融合过程如图6所示。为了使得设计出的造型更加符合设计规范，首先选取广州有轨电车的正视图进行了灰度处理，将其作為有轨电车的外轮廓背景图。然后将特征线通过合并、删减、夸张等方式变型后进行排列组合推敲出多个设计方案，最后从多个方案中筛选出最佳方案。

将兵马俑头部的特征与有轨电车头型的造型融合后，确定了有轨电车头型部分的造型。在车体设计部分，对兵马俑铠甲的特征进行了提取，融入有轨电车的细节设计中。西安有轨电车造型设计最终效果图及细节图如图7所示。

4结语

通过对相关文献以及城市有轨电车设计案例的搜集与整理，归纳出了地域文化元素应用于现代有轨电车造型设计的方法。将该方法应用于西安有轨电车的造型设计实例中，设计出了能够体现西安地域文化的有轨电车设计，证明了该设计方法的可行性。将地域文化元素应用于有轨电车的造型设计中，可以有效解决有轨电车造型缺乏地域特色的问题，也为轨道交通的造型设计提供了更多思路。