基于榫卯的模块化建构玩具设计研究

易艳 程鲲

摘要：通过对模块化建构玩具设计的构成元素、连接方式、造型特征的分析研究，将其可借鉴之处，结合榫卯结构设计分析后，创造新的榫卯玩具，为榫卯玩具设计提供新的研究方向。通过对建构玩具产品和榫卯玩具的文献调研法和市场调研，结合设计色彩学、材料学、心理学、结构、稳定性分析，对建构玩具产品进行分析，结合榫卯结构创造新的榫卯玩具，最后用KJ法寻找到用户需求作为评价指标，对新的方案进行综合考量。實验验证了建构玩具特征与榫卯结合的可能性。提出新的榫卯玩具创造的设计理念，为如今同质化市场竞争中找一条出路，解决榫卯玩具造型设计等创新问题。

关键词：模块化 建构玩具 榫卯结构 构成元素 造型特征

中图分类号：TP472

文献标识码：A

文章编号：1003-0069（ 2020 ）12-0135-03

引言

据统计中国玩具出口量逐渐增加，随着家长对教育投资越来越多，中国玩具市场巨大。但由于中国早起对于玩具市场的关注没有足够重视，导致中国的玩具设计起步较晚，改革开放30多年来，中国制造觉醒于世界，相对于欧美发达国家工业发展史，中国的工业制造又是如此短暂。日本现代设计萌发开始发展，无论是工业、建筑设计等都已经达到世界标准，而当时的中国还处于急功近利的大生产，模仿抄袭占到主流。[1]中国是玩具制造大国，儿童玩具追随流行动漫卡通人物、简单的照搬卡通人物形象，满足儿童一时的对卡通人物喜爱的渴望。国漫的崛起，比如热门的电影动画《哪吒之魔童降世》提供了很多网红IP。榫卯结构的玩具在国外已经发展起来，在国内研究还处于初级阶段，虽然中国传统榫卯结构历史悠久，却没有得到应有的发展和创新。传统的榫卯结构主要价值还是应用与家具设计，在明朝时候榫卯结构被推向了高潮。[2]如今现代设计的流行，榫卯结构在被淡忘，榫卯玩具的研究也寥寥无几。

一、模块化建构玩具设计研究

20世纪中叶，“模块化设计”概念被正式提出，模块化是指半自律性的子系统，通过和其他同样的子系统按照一定规则相互联系而构成的更加复杂的系统或过程，每个单元件按照一定规则自由组合构成不同的产品。[3]目前模块化建构玩具主要有乐高积木、雪花片等，按照分类主要有堆积类、组装类、拼接类，具有开放性、创造性、重组性，能够很大程度让儿童自由玩耍[4]且目前建构游戏为了生存的方便以及玩耍时候的创造性，都具有模块化的特征。

（一）建构玩具构成元素分析和提取

分析建构玩具的构成元素、连接方式、造型特征。由于建构玩具是三维立体，所以我们从立体构成出发，立体构成的基本造型元素是点、线、面、体，是三维空间的实体，他们之间的区别也是相对的[5]，收集了206个产品，最终筛选出了90个代表性建构玩具产品，主要来自玩具官网、电商平台等，对他们进行了分类分析，首先邀请了10位人员，分别是设计专家、设计专业研究生和本科生，根据构成的要素进行对产品分析并且整理出类别，如表l。

从榫卯的分类来看，可以分为主要的线与线、线与面、面与面的结构性连接，与立体构成有交叉出现的构成元素部分，为了实现榫卯玩具设计改进，所以将提取建构玩具的构成元素等来应用到榫卯玩具中。

使用DFA方法对各个产品进行分析，提取产品的代表性元素时，采用设计形式分析（Design Format Analysis）的方法，主要适合从数量庞大的产品中提取出显著特征，将对90个产品进行试验整理分析，产品如图l。选出产品的主要的构成元素，对于明显程度分别标记分3分、2分、1分、O分，并以黑点、白圈、双圈黑色三角形、菱形进行标记，最后统计分数，出现黑色最多的为代表性特征，如表2。

然后通过软件SPSS进行分析特征明显的频数和、标准差、总和、平均数以及众数分析，最后计算各个得分，排名前3的为代表构成元素。按照上述提取产品构成元素的方法，分别对个样本xl-x90组下的玩具产品构成元素进行分析，提取出元素，并整理于表中，建构玩具产品12种构成元素的平均值、标准差、总和、众数以及频数分析结果，其中出现众数最多的3分在Gl0中，平均值较高的是G10 =1.7，G1=0.92，G3=0.88以及Gl- G12的频数分析，如表3。由表格可以知道得分前三的是Gl，G3，Gl0，即是点+点、面+面、块+块，为模块化建构玩明显的构成元素。

（二）建构玩具连接方式分析和提取

从建构玩具产品样本中分析总结出对连接方式的分类如表4。

在根据上述对建构玩具构成元素分析的方法对Ll- Lll进行分析平均值、总和、标准差、频数，如表5。可以分析出前三的：L1>L5>L3，即叠加、穿插、扣入。根据王世襄的《明代家具研究》可以再次知道与榫卯结构有相似之处，为后期榫卯玩具设计创新应用说明了榫卯玩具改进试验的提供条件和可能性。

（三）建构玩具造型特征分析和提取

根据造型的审美要求以及造型的构成形式综合考虑，[6]建构玩具实际造型深入分析我们可以从平衡、梯度、变异、重复、渐变、放射、韵律方面出发对其分析，通过对构成元素分析的方法，对90个模块化建构玩具产品进行造型特征21-27进行分析其明显部分频数和、标准差、总和、平均值的分析，如表6。可知造型特征排名从高到低为：24、Zl、23、27、22、26、25，即24>21>23，重复、平衡、变异为主要造型特征，建构玩具基本的造型特征规律的应用为榫卯玩具提供了借鉴。

二、榫卯玩具产品问题分析

中国传统榫卯玩具有传承性，从师傅传授给学生工艺，传统玩具留着先辈们精湛技艺，同样也留下了传统的审美观念，传统玩具如七巧板、九连环、鲁班锁等，传统的基因在他们身上得以体现。随着现代设计的冲击，现代玩具的诸多优势如成本低、创新度高、生命周期长等，让我们要重新审视传统榫卯玩具存在的问题将采用KJ法进行分析榫卯玩具存在的问题并找出消费者对玩具的需求。

KJ分析法又称A型图解法、亲和图法，是由日本学者川喜田二郎提出的一种质量管理工具，KJ法能深人挖掘用户的直观需求，从而优化、创新适于用户的产品新功能。[7]是对所研究未知领域的相关的事实、设想和意见，收集、整理、分析、再整理、再分析，最后用理性的图解将它们的复杂关系表达出来的一种科学的方法。KJ法首先通过各个角度获得情报，将情报文字卡片化，然后將卡片进行分组拟标题，从小组分类到大组，不能分类则单独分为一组。最后对他们之间的关联性进行分析，从众多杂乱的消息中，收集整理，其分析结果的科学性、有效性是产品落地的有力保障，也是目标用户真正有满意度的需求，经常使用于企业设计调研，或者需要找到新解决之法。

我们用KJ发来解决榫卯玩具中的问题，通过卡片式的方法来解决问题。收集了25位来自13岁-65岁的之间，大部分为学生和家长以及老年人。统计了42个将问题整理出来，然后整理成卡片，进行分类分组如图2。

对卡片进行分类，对问题相似的就放在一起，并且找到他们的共同点拟个标题，不断分组，到最后不能再分就结束分组。又由于目前设计没有对成本影响较少，将会把价格方面的问题暂时不考虑，根据其余所有问题进行分组得出6个指标：传统性、创新性、色彩性、拆卸性、互动性、功能性，将为后期实验方案评价标准做准备。

三、榫卯玩具方案实现

选取弯材闷销榫[8]，选择乔子龙的《匠说构造》，其榫特征为中间嵌入件两头厚中间薄，其连接左右两端而形成闷榫，总共构件分为3个部分，如图3。

通过榫卯的选取，以及造型提取，所述的连接榫3的厚度为榫槽2深度的两倍，设置成两倍是因为在相邻连接基体l的贴合面上的榫槽2上嵌入连接榫3时，能在两个贴合面上的榫槽2均能嵌入连接榫3，使两个连接基体l连接，然后通过重复的叠加构建，如图4。根据上述研究的建构玩具的构成元素选择构成元素块与块、连接方式选取建构玩具常用的扣入和叠加、则造型特征选取重复、平衡来整合设计新的榫卯玩具。

实验方案色彩的选用色彩深黄色、黄色是可见光谱中明度最高的颜色，同时它的饱和度较高，属于暖色系，白色明度较高搭配作为辅助色，点缀色采用黑色，使玩具整体符合审美观点。[9]主题取材人类比较喜爱的动物狗。

并通过犀牛软件三维建模和3D打印技术，材料使用光敏树脂实现方案如图5和图6。四、设计实验的评价与验证 根据之前的使用KJ法找到用户需求点后，将6个维度最为评价玩具标准，对方案进行从体验感上进行问卷，用5分级的LIKERT量表进行统计打分，分别为一2（“不满意”）～+2（“满意”）测量用户对玩具设计的最终效果是否满意。135份问卷调查，统计得知，如表7。

总计可以由调研结果知道，创新性、拆卸性、传统性、功能性平均分较高，测试者满意度较好，都在75%以上，相对于交互性和配色较弱，总体满意度较高。

因此采用建构玩具提取构成元素、连接方式、造型特征应用于榫卯结构，结果表明既保持玩具的传统性，具有传统榫卯结构的特征，又传承中国文化元素，增加创新性，配色可以根据具体的需求来选取。解决消费者目前对玩具的需求，给榫卯玩具设计启示和设计思路。

结语

根据当前榫卯玩具模块化设计的相关研究背景与现状，以模块化建构玩具分析与榫卯结构设计研究，在建构玩具研究的基础上，结合立体构成基础理论，在通过市场调研后选出的90个建构玩具产品，对建构玩具进行构成元素、连接方式、造型特征上进行数据统计。对中国榫卯玩具产品通过KJ法知道需求分析，发现当下榫卯玩具存在的问题，得出6个维度评价指标，以乔子龙创设的弯材闷销榫为设计案例，按照建构玩具的设计规律，对创造新的榫卯玩具评价与验证。

借鉴模块化建构玩具的优势来用于榫卯玩具设计，证明了模块化建构玩具的连接方式、构成元素、造型特征提取可以应用于榫卯玩具设计研究的可行性。为如今中国传统榫卯结构渐渐被遗忘，希望可以为传统玩具提供一条创新之路，找到弘扬传统文化元素的思路。丰富我国传统玩具市场，为传承传统文化增添新力量，这种不仅是艺术价值的升华，更是榫卯结构的传承[10].

参考文献

[1]王受之世界现代设计史[M].北京中国青年出版社，2012： 10-11

[2]王世襄.明代家具研究[M].北京：生活读书新知三联书店2008： 23

[3]青木昌彦，安藤晴彦.模块时代：产业结构的本质[M].上海：上海远东出版社.2003：133-136

[4]杜娟.建构游戏中的幼儿玩具交互设计研究[D].江南大学，2019： 24-25

[5]刘晶，胡海燕，李妍设计基础[M].北京：中国建材工业出版社，2008： 17-21

[6]刘海波设计造型基础[M].上海：上海交通大学出版社2007： 83-155

[7]戴菲，章俊华.规划设计学中的调查方法7--KJ法[J].中国园林，2009 （05）：88-89

[8]乔子龙匠说构造：中华传统家具作法（上）[M].江苏：江苏凤凰科学技术出版社2016： 267

[9]张珂.榫卯结构在玩具设计中的应用研究[D].湖北工业大学2019： 27

[10]王冬铀.我国儿童玩具设计的色彩研究[D].吉林艺术学院，2012： 07