基于形状文法的阜阳剪纸纹样提取与衍生设计研究

任 尧，庄德红，孙传金

(1.安徽工业大学 艺术与设计学院，安徽 马鞍山 243032；2.阜南县金源柳木工艺品有限公司，安徽 阜阳 236300)

阜阳地处淮河流域，是南北方文化交融汇聚之地，阜阳剪纸在艺术风格上兼具南方之细腻与北方之粗犷。在20世纪80年代，经地方有关部门负责人与剪纸艺术家刘继成先生的共同努力，成立了“阜阳剪纸研究会”与“阜阳地区民间美术研究室”[1]。至2008年，阜阳剪纸被列入第二批国家级非物质文化遗产名录[2]。当下，对于阜阳剪纸的研究主要是面向历史、文化传承以及造型特征等方面，如郭艳等分析了阜阳剪纸存在的问题，并提出其传承、保护与开发的路径[3]；程波涛对阜阳团花剪纸的民俗主题与文化寓意进行了详细阐述，总结出阜阳剪纸艺术的多重寓意[4]；于超对阜阳剪纸的造型特征进行了研究，认为其具有自然浪漫的意象造型特征，借鉴了绘画语言的表现形式，注重生动写实的刻画，洋溢着朴实洒脱、动感飘逸的气息[5]。虽然，对阜阳剪纸的相关研究已初具规模，但对于阜阳剪纸纹样创新、演变及其相关衍生设计的研究则相对匮乏。本文以阜阳剪纸为研究蓝本，构建基于形状文法的阜阳剪纸纹样形态演化方法，对其形态进行拓展创新，并将所获得的形态融入产品设计中，以期在拓展阜阳剪纸的传承与传播路径的同时，也为其他非遗文化的开拓创新提供思路。

一、形状文法概述与研究流程

(一)形状文法概述

形状文法是一种通过形态的文法关系及推演法则来描述设计空间组织或造型，在推演法则与设计约束的作用下，可使产品在按照既定的规则生成新的形状，从而衍生出一系列新的设计方案[6]。形状文法可将造型特征表述为可重用的语言，并以产品形态为研究对象，对其内在逻辑展开机理分析，在此基础上构建产品设计的形态推演模型，建立兼具通用性与实用性的推演机制[7]。

形状文法可表示为：SG={S，L，R，I}

式中：SG—— S 经推演规则衍生的形状集；S —— 初始形状的有限集合；L —— 符号的有限集合；R —— 推演规则的有限集合；I —— 用于推演的初始形状。

推演规则如表1所示。 其中，S为初始形状的有限集合， TS 为衍生形状的有限集合[8]。

(二)研究流程的构建

本次研究共分为4个步骤，如图1所示。

步骤1：结合文献资料、实地考察等，对阜阳剪纸进行深入调研，收集并筛选具有代表性的阜阳剪纸样本案例。

步骤2：对阜阳剪纸样本案例进行解析，提取阜阳剪纸纹样特征。

表1 推演规则表

图1 研究流程

步骤3：运用帕累托原理筛选出合适初始形态，运用形状文法对其进行形态推演，结合模糊综合评价法筛选出符合需求的图形方案。

步骤4：将现代设计手法与所获图形方案融合，进而衍生出相关产品设计方案，并对方案进行评估，检验形状文法在传统文化元素应用于文创产品设计中的有效性。

二、阜阳剪纸纹样分析与提取

(一)阜阳剪纸题材分类

阜阳剪纸纹样取材广泛，形式多样，内容丰富多彩。在发展历程中，依据使用目的、场所、时空分布的不同，形成了多样化的剪纸题材，依据表现内容大致可分为戏文故事、花鸟鱼虫、现实生活、喜庆吉祥以及几何图案，如表2所示。

表2 题材分类表

基于表2分析，不难发现阜阳剪纸题材繁多，通过多样化的题材组合形成一幅幅动人的剪纸作品。同时，借助题材的转变，传输剪纸艺人对于自然、神灵的崇拜，对美好生活的渴望，并通过阜阳剪纸记录阜阳人民对于客观世界的认知与理解[9]。

(二)阜阳剪纸纹样形态提取

本次共收集阜阳剪纸样本案例73份，首先对样本图进行初步筛选与处理，然后选取阜阳剪纸几何纹样作为研究对象进行分析，运用CorelDRAW软件对样本图形态进行提取，结果如表3所示。

表3 几何纹样形态提取表

形态提取是对现有纹样的提取与概括，阜阳剪纸是剪纸艺人手工裁剪而成，纹样的每个部分都存在着些许不同之处，且纹样的大小、尺寸各不相同。在运用软件提取过程中，可进行规整化处理，将各个纹样处理成统一尺寸，便于后期形态推演。

三、阜阳剪纸衍生设计研究

为使推演目标更为明确，结合设计调研，确定目标人群为20～30岁的青年群体，风格意象定位为简约、独特。

(一)初始形态选取

从表3中筛选出合适的初始形状，进而发放针对性问卷，邀请被试对象从线条E1至E9中筛选出最能体现简约、独特的一条或多条样本线。通过对问卷结果进行统计，依据帕累托定律选取用于形态推演的初始线条，本次共发放100份问卷，结果如表4所示。

依据帕累托定律，可将上述形态曲线划分为三类：第一类为主要或关键性线条，分别为E4、E5、E1、E8与E3，累计频率为0～75.28%；第二类为次要性线条，分别为E6与E9，累计频率为75.28%～89.89%；第三类为一般性线条，分别为E7与E2，累计频率为89.89%～100%。由此可选出E4、E5、E1、E8与E3为初始线条。

表4 帕累托原理统计结果

(二)阜阳剪纸形态演化流程

将初始形态曲线集{E4，E5，E1，E8，E3}带入形状文法库中进行推演，推演形式如图2所示。

图2 形态衍化流程

(三)阜阳剪纸纹样衍生图案筛选

通过形状文法对阜阳剪纸形态线条进行推演能够获得大量的初始方案，但为获取最符合人群喜好与风格意象定位的方案，需对各个初始方案进行设计评价。在此次评价过程中，以线条E4所推演出的方案为例，运用模糊综合评价法，筛选出最终方案并进一步优化，以下是整体评价流程。

1．方案群初筛：对所获得初始方案进行筛选，选出基本符合人群喜好与意象定位的方案，如图3所示。

图3 初始方案群

2．构建用户评价体系：结合目标用户、设计定位，设定评价指标为 ：E={e 1 ，e 2 ，e 3 ，e 4 ，e 5 }，(n=5)。同时，将用户需求按照重要性划分为五大层级，分别是非常重要、重要、普通、无所谓、不重要，并通过5位相关专业导师及研究生综合讨论生成评价指标[10]，如表5所示，权重矩阵W=[0.3 0.2 0.2 0.2 0.1]。

表5 阜阳剪纸图案评价指标综合表

3．依据评价指标，形成有针对性的调查问卷，并邀请 100 名 20～30 岁的青年依据评价指标为初始方案进行打分，问卷结果如表6所示(以方案 1 为例)。

表6 方案 1 评价表

基于表6可获得相对应的模糊判断矩阵D，公式表达为：

由此可得综合判断矩阵为：

B=W*D=[0.5930.2430.1220.0340.008]

基于矩阵结果可得，对方案1的评价，59.3%认为非常好，24.3%认为较好，12.2%认为普通，3.4%认为较差，0.8%认为很差。将所有方案进行统计，71.6%的评价人员认为方案3非常好，且方案3获得非常好的评价占比最高，因此选取方案3为最终方案。运用平面软件对方案3进一步优化，可获得最终效果图，重复以上步骤，可对所有形态进行筛选，便可获得所有最优方案，如图4所示。

图4 最终图案

(四)设计应用

同时，基于上述所得结果，将筛选出的图案运用于现代设计手法，以灯具作为载体进行再设计，设计效果如图5、图6所示。

图5 产品设计方案效果图

图6 白天与夜晚效果对比

本套方案在设计过程中将阜阳剪纸元素与灯具产品相结合，从而构建具有浓厚文化气息的文创产品。在造型方面，方案整体较为简洁，风格现代化，将所获得的图案通过分解与重组，以镂空的形式呈现在灯罩表面，当灯光点亮时即可形成独特而又美丽的光影图案。在色彩方面，选取黑色和原木色作为主要色彩，灯光采用黄色光源，使光影效果更显温馨。在功能方面，在具有一定的照明效果的同时，还要有营造渲染空间整体氛围的效果。

(五)产品工艺特点与设计评估

1．工艺及材质特点

灯具整体为竹材与金属相结合，外部灯罩采用竹木材质，更具中国意蕴，内部灯罩采用亚克力材质，具有体量轻、价格低、耐腐蚀、透光性好等特点，能够将光线展现得更加柔和；灯架及底座部分采用金属材质，既保证了灯具整体的牢固性，又能与竹木材质形成对比，打造多样化的材质肌理，带给用户耳目一新之感，如表7所示。

表7 灯具信息参数表

2．设计评估

为验证灯具产品设计与所设定目标(关键词：青年群体、独特、现代化)的一致性，采用问卷的形式进行评估，邀请100名20～30岁的青年作为研究对象，让其根据设计结果，从独特、现代化、文化性三个方面进行打分。依据问卷结果，可以看出在独特性方面，共计94%的被测试者选择符合与特别符合；在现代化方面，88%的被测试者认为设计方案现代化；在文化性方面，有84%的被测试者从设计方案中感知到了阜阳剪纸文化，如表8所示。综合上述结果可得，该套方案已达到预期目标，且验证了实验结果的正确性及其设计方案和实验流程的一致性。

表8 设计方案评估结果 单位：%

四、结语

本文以阜阳剪纸为研究对象，引入形状文法这一概念，将其运用于阜阳剪纸纹样演化过程中，构建了阜阳剪纸纹样形态推演方法。结合设计条件约束与模糊评价方法，能够客观地对方案进行评价与筛选；并以灯具产品为载体，将所获得的形态方案应用于设计中，使阜阳剪纸以新的艺术形式再现，促进了阜阳剪纸在新时代下的转变与发展。同时，将形状文法理论应用于文创产品设计中，能够帮助设计师及企业在设计过程中缩短设计周期，提升设计效率，促进设计创新。