基于产品反求工程的蒙古族装饰因子提取与应用

■赵云彦，韩冬楠，李婉姗，刘晓静

(1.内蒙古科技大学艺术与设计学院，内蒙古包头 014010； 2. 湖南大学设计艺术学院，湖南长沙 410000； 3.内蒙古自治区展览馆，内蒙古呼和浩特 010010）

“百里不同风，千里不同俗”，我国是一个多民族、多文化国家，“多元一体”的文化格局对地域文化资源保护给予了极大的支持。蒙古族是我国北方游牧民族，在其漫长的历史文化发展过程中，逐渐发展出了一批独特的物质与非物质文化遗产，如适宜草原生态环境的游牧式建筑蒙古包、“逐水草而居”的蒙古族勒勒车、改善牧民生产生活质量的蒙古族家具及蒙古族饮食器具等。

1 传统蒙古族建筑装饰文化数字化的研究背景

数字化浪潮推动社会的飞速发展，运用计算机运算的研究方法来分析设计中的文化因子迭代演进的研究逐步进入人们的视野，一个较为成熟且行之有效的方法是：基于器物DNA因子提取、再运用的产品反求工程的设计方法[1]。

反求工程的研究最早来源于装备制造领域，是在搜集产品结构、装饰、装配等信息的基础上，通过对大量同类产品的拆解及重构研究，反向探究产品的设计制造过程。尽可能在保证产品DNA的基础上，系统全面地掌握该产品的生产技术[2]。随着计算机科学的发展，关于反求工程的研究在各学科领域被更广泛使用。2000年，潘云鹤院士等提出了基于产品反求工程的产品设计创新设计方法，该设计方法的思路是将传统产品中的构成元素进行拆解、提取特征，并确定功能关联、装配方式联系、文化特征关系等内部关联后，再从用户需求的角度出发，进行再设计。利用反求工程的原理，将传统器物的DNA作为设计的主线，最大限度保留传统器物的文化特征；同时，设计周期会得到有效的缩短，进一步加快产品迭代的速度[3]。

目前针对我国少数民族地区的传统家具及建筑装饰的研究相对较少，多数集中在纹样及其内涵与语义研究上。运用数字化设计技术方法对传统蒙古族建筑装饰DNA因子库的建立与设计转化势在必行。一方面促进了传统文化资源的数字化保护，一方面对传统文化的转化与应用也具有重要意义。本文通过整合众多专家学者的研究成果，尝试运用反求工程设计原理，对区域性文化资源的载体——蒙古族建筑及其装饰特征进行研究与再设计。通过传统蒙古族建筑装饰造型及其文化特征中的DNA提取、建立因子库，结合反求工程原理的设计应用，为设计师提供快速且行之有效的文化DNA因子设计素材解决方案。

2 基于产品反求工程原理的研究框架

本研究主要包含三个层次：第一层，对传统的蒙古族建筑装饰中的建筑部件、连接结构、室内陈设、建筑装饰色彩与材质、建筑装饰纹样进行深入的调研，寻找蒙古族传统文化元素的建筑装饰载体；第二层，DNA因子的提取与库的建立，结合第一层次研究中所涉及的载体，提取其中有代表性且运用范围较广的构成元素，其中包含产品构成中的造型结构、色彩、材质、装饰纹样等；第三层，根据反求工程原理，调用库中所需DNA因子进行拆解重构，并将之运用于新的产品设计中。整体研究构架（图1）。

■图1 基于产品反求工程的蒙古族建筑元素提炼与产品设计框架图

3 传统蒙古族建筑装饰概况梳理

以蒙古族为代表的游牧民族，主要生活在内蒙古、新疆、青海等地的草原上。因其所处的地理位置、气候条件和迁徙的生活习俗等因素，传统的居住形式以圆形穹顶的毡包为主，蒙语中被称之为“斡鲁格台格儿”，即通常所说的蒙古包[4]。按照蒙古族传统习俗，对蒙古包的搭建与内部所用的家具、器物的陈设都有严苛的制式和规定[5]。器物是文化表现的重要载体，本文所论述的研究第一层次是对蒙古族的传统文化的载体进行深入细致的研究，从蒙古包的形制、内部布局、空间结构及搭建过程进行梳理，寻找适合本研究中DNA因子库建立的载体。

3.1 蒙古包的建筑结构

■图2 蒙古包建筑结构及内部陈设模型图

■图3 蒙古族建筑装饰DNA因子间匹配度分析

■图4 基于产品反求工程原理的产品设计层次分析及流程图

■图5 基于传统蒙古族建筑装饰DNA因子的文创产品设计

蒙古包的构筑主体由木材、毛毡、绳带三种主要材料构成，其精妙之处在于，整个建筑结构只有三种天然材料构成，以模块化、拼插式的连接结构实现整体建筑的快速可拆装性。在前期的调研过程中发现，整个搭建过程仅需要30分钟，且搭建的过程中不使用任何如钉子类的金属固定式连接件。蒙古包的建筑主体结构分为套脑（天窗）、乌尼（伞股式辐射的木质椽子）、哈那（网格状木或芦苇杆围壁）、木门及门槛，外部由幪毡（覆盖天窗的部分）、顶篷（覆盖“乌尼”的部分）、围毡（覆盖“哈那”的部分）三部分覆盖而成。

3.2 蒙古包内部居住空间

由于受到游牧民族生活方式的限制，蒙古包中的家具摆放、生产生活器具的尺寸及数量都有严格规定[6]。包内陈设的传统家具主要由床榻、储藏柜、藏经柜、炕桌构成，生产器具主要有酸奶桶、火炉、冬布壶、挤奶桶等，饮食器具主要有：蒙古餐盘、酒壶等。所有物品的摆放与陈设都有其固定的摆放位置与严苛的摆放要求：传统蒙古包内部空间采取两个环状结构。内环以套脑的火撑为中心，环绕三张矮桌构成一个方形区域，外环以西北角的神龛居中向两侧摆放。蒙古包的西半边是男主人用品摆放的位置，摔跤服、马具、纸笔等都摆放于此[7]。东北方是床榻和存放女主人物品的地方，如板箱、柜子等。整个空间布局如图2所示。

作为反求工程研究方法的核心要素——文化DNA因子的物质载体，将蒙古包建筑的形制、结构，内部空间陈设，及生产生活器具的造型形态、装饰纹样、色彩进行分类整理，并进行数字DNA因子库的建立，为反求工程方法设计筛选有效的基础元素与依据。

4 造型及文化特征DNA因子提取及库的建立

4.1 造型DNA因子提取

在历史的发展过程中，蒙古族建筑及其器物造型适应时代的变化而变化，展现出蒙古族包容、开放的特点。从史证研究层面出发，蒙古包的建筑造型变化较小，以适应草原气候特征的曲线造型为主，但家具等器物造型的变化较为显著[8]。元代蒙古族家具及器物传世数量较少，且造型简单，基本以储藏式的柜类家具和工具式的器物为主，缺乏装饰特征元素。现存传世的蒙古族家具及器物多以明清时期为主，这也契合我国家具及器物的历史演变规律——明清以后，家具及器物的制作更加成体系、工艺更加精致、存世之作较为完整[9]。而蒙古族传统建筑、家具及器物造型因其迁徙的生活习惯的原因，普遍存在尺寸矮小，结构简单，便于拆解、组装、运输的特点。家具及生活器具的材料多采用木与金属结合的方式，在迁徙的过程中便携且耐用[10]（表1）。

表1 蒙古族建筑装饰造型DNA因子数据库截选

通过对研究资料的梳理，本文将其造型特点整理如下：

（1）建筑结构件通常为条、棍造型，配以皮质锁扣的连接形式进行建筑结构的组装；

（2）家具造型多以低矮、方正、简洁的造型为主，主要以榫卯的形式作为连接结构件；

（3）家具表面装饰多采用雕刻的手法，配以厚漆的彩绘底纹体现层次感和立体感；

（4）生产器具的造型，为了适应游牧迁徙的生活方式，多以底部较大、顶部收口的圆柱形器皿、直桶型器皿为主，配以金属箍条加固，例如捣奶捅、“冬布壶”；

（5）饮食、饮酒等生活类器具的特点亦为低矮、便于携带、不易损坏为主。

通过对传统蒙古族建筑装饰造型特点的梳理，本文对其造型DNA因子进行了提取及编码，在因子库中同时建立所采集建筑、器物的数字模型，如表1所示。

4.2 色彩与材质DNA因子提取

色彩是感性的，同时也是最直观的显性DNA因子[11]。由于色彩的运用与其载体密不可分，因此本文在色彩DNA因子提取研究的同时，将其载体——蒙古族传统地域性材料统一进行了分类整理。

传统蒙古族长期生活在北方内陆地区，自然环境多为大漠、草原、戈壁。家具主材以居住地常见的松木、杨木、红柳木为主。但这些材料存在质地较软、易腐、不易保存等问题，需要结合金属连接件加固，再施以多层油漆涂装，经过多道工序处理才能保证其形态结构在游牧迁徙中保存完好。

（1）在色彩运用上，由于民族传统习俗的原因，不同颜色在蒙古族群众的意识中代表着不同的含义，例如白色代表白云，黄色代表大地，蓝色如同蓝天，绿色是江河水，红色象征着希望，橘色代表丰收。蒙古族群众将这些色彩结合其背后的民族文化内涵，运用到了蒙古包的外观、家具、器物的装饰元素当中。

（2）在建筑装饰上，传统蒙古族建筑的主体颜色大都为白色，装饰纹样通常以红色、黄色、橘色为主，部分会采用蓝色作为装饰色来展示[12]。

（3）在家具的色调上，蒙古族家具多以红色作为主色调，采用大红描金的装饰手法，配合黄、绿、蓝为辅助色，这与蒙古族信奉藏传佛教，并运用藏传佛教中五色哈达的色彩搭配相符[13]。

（4）在生产生活器具的装饰上，蒙古族对天然材料的运用同样深受藏传佛教的影响，原木、铜器、银器搭配绿松石、玛瑙、珊瑚等颜色鲜亮的宝石，是传统蒙古族装饰手法的另一特色。

通过对蒙古族建筑及家具器物、装饰陈设的色彩及材质进行采集与整理，有针对性地提取出具有代表性的蒙古族建筑装饰色彩DNA因子库，并对其进行了CMYK颜色体系的管理。同时对传统器物的材质进行了DNA因子库的建立（表2）。

表2 蒙古族建筑装饰色彩及材质DNA因子提取与数据库截选

4.3 装饰纹样DNA因子提取

蒙古族善于运用装饰纹样美化生活，纹样图案装饰的运用可以追溯到史前匈奴文明。在蒙古国乌布苏省地区，考古研究发现早在7千多年前，当地人绘制万字纹“卍”进行装饰[14]。内蒙古东部地区出土了新石器时代的文物中也有兽形纹、植物纹等装饰纹样的考证。

蒙古族崇尚自然，对生态环境的保护也体现在纹样图案的使用方面。从建筑装饰纹样的使用层面分析：在蒙古包的套脑（天窗）四周，蒙毡下部的环形装饰布上较为常见的纹样有：环形哈木耳云纹、贺乌嘎拉吉纹和阿鲁哈纹；在蒙古包的木门上常会出现的纹样有：盘长纹和万字纹等二方连续纹样。运用以上所述图案进行装饰的蒙古包，外观醒目且识别性较强[15]。在蒙古包内部的支撑结构上，绘制图腾类、植物类纹样较为常见。

从家具及器物装饰方面：蒙古族家具“厚漆重彩”的特点使得其装饰图案绘制层次丰富多样，色彩浓重饱满。由于蒙古族传统家具器物的形态通常为比较规矩、方便运输的方形，因此在家具表面会运用大量的纹样进行装饰[16]。通常在桌面、柜门、抽屉上使用单体式普斯贺纹、兰萨纹作为中心装饰纹样，配以阿鲁哈纹、盘长纹、卷草纹等连续纹样组合装饰使用[17]。相对于其他家具来说，一些具有宗教信仰色彩的家具，如佛龛等，通常会使用万字纹为中心，云纹辅助的组合纹样[18]。

传统蒙古族常用的生产生活器物有银碗、奶茶壶、酸奶桶、冬布壶等。这些器具表面常会雕刻或绘制富有吉祥寓意的装饰纹样，例如，在银碗的底部会堑刻普贺斯纹等单体型的圆形适合纹样，外壁的下部会錾刻草叶纹、阿鲁哈纹等纹饰；在奶茶壶等较大的器物上，常以盘长纹为中心图案，配以带状图案作为边饰[19]。

通过对蒙古族建筑装饰、家具器物的分类整理与分析，提取其外观的装饰纹样，并进行纹样DNA因子库的建立（表3-表4）。

表3 蒙古族建筑装饰纹样DNA因子数据库截选

表4 蒙古族建筑装饰纹样DNA因子数据库截选

5 基于产品反求工程的蒙古族建筑装饰DNA因子的设计应用

5.1 基于产品反求工程的DNA因子匹配应用

在研究的第三层面，产品反求工程的DNA因子匹配，蒙古族建筑装饰DNA因子间匹配度分析（图3）。首先提取蒙古族建筑的形制结构、内部家具、器具等进行DNA因子提取，建立造型因子库s、纹样因子库p、色彩与材质因子库c，对DNA因子间匹配度进行评价打分，交叉点球体越大表示评分越高，剔除评分低的且含有民族文化禁忌的文化因子。快速有效地规避不同类别DNA因子间搭配不合理和文化禁忌不清晰问题，为设计师提供DNA因子匹配的最佳的组合。

造型结构、装饰纹样、色彩与材质三类DNA因子间交叉点越大，说明该因子间匹配度越高。在此基础上结合新的物质化载体，进行设计实践和二次分析，具体操作流程（图4）。最后再通过对造型结构、装饰纹样、色彩与材质的优化组合，输出最终设计作品。反复以上提取、存储过程，不断在生成的新入库的产品中提取典型DNA因子，不断地汇总到本项目研究的DNA因子库中，形成DNA因子库的迭代传承体系，为基于产品反求工程的产品设计提供更加丰富的设计元素与元素组合。

5.2 基于产品反求工程原理的产品设计案例

综上所述基于产品反求工程原理的产品设计方法流程，本文开展了一系列的设计实践检验。将造型结构、色彩与材质、装饰纹样的DNA因子间进行打分评价，评选出最优化组合应用于新的载体上。基于传统蒙古族建筑装饰DNA因子输出的文创产品设计（图5），该设计以马和勒勒车为外观形制载体。通过将纹样DNA因子库中的卷草纹、贺乌嘎拉吉纹、额布尔纹、哈木耳云纹等基础纹样进行优化组合加工，避免使用万字纹、哈敦绥格纹等，输出了新的纹样DNA因子。在色彩与材质上，选取了色彩和材质因子库中的铜色与金属DNA因子进行设计方案的输出，产品设计表现的完整度较好。

通过案例实践发现，运用产品反求工程原理的蒙古族建筑装饰DNA因子提取及设计研究，可以快速提出符合设计师要求的组合方案（图5）。合理规避文化禁忌问题，设计方法流程切实可行。同时，对蒙古族传统文化的采集与分析、拆解、建库的流程是一种较好的文化资源保护与设计应用的方式，将传统的文化资源转化为数字资源，为更广泛的民族文化资源的保护与传承提出一种可行性方案。

6 结语

在数字时代的当下，运用数字技术对传统造物智慧进行研究与设计是保护与传承传统文化行之有效的方法之一。研究的关键在于文化特征、文化记忆的提取与运用。对蒙古族建筑装饰及家具器物中的造型结构和装饰文化特征DNA因子提取，为文化因子库的建立提供了原生素材与依据。在传统文化当代设计转化的过程中，文化禁忌一直以来被视为设计者无法真切融入在地居民文化认同的屏障。通过剔除带有文化禁忌的文化元素，为设计者提供快速优化的DNA因子匹配组合，并将产品反求工程原理的设计方法运用于传统文化产品设计中，将为今后开展其他类型的蒙古族文化数字化研究提出可行性方案，同时为其他少数民族优质文化的数字化发展提供参考。