乐楠楠,何魁
中国地质大学(北京)珠宝学院, 北京100083
数字化首饰包括机械自动化的数控智能制造和由数字仿真技术所创造的虚拟化建模技术,前者的应用多集中在工业化生产领域,而后者的出现则真正意义上使虚拟数字化技术成为一项高效的生产力工具。
学术界对这一技术的讨论在2021年达到高峰,这一年又被誉为“元宇宙”元年。元宇宙这一体系背后的“数字世界”意在让人类身边的所属物在视觉层面上达到至今为止人类可以想象的最高点。所有人类可以想象的超现实画面均可通过数字技术在屏幕终端上呈现出类似现实世界的“平行宇宙”般的立体三维效果。
在这一时代剧变中,首饰作为人类附属品—装饰物的其中一员,紧随着服装、建筑、环艺等学科进行了视觉层面的变革,使“虚拟首饰”这一完全存在于屏幕中由无实体的数字所构成的三维视觉效果的设计成为整个行业新的热点和方向。
现今时代下,VR、AR、脑机接口技术不断进步,一个由算法组成的网络系统给予设计师极大的赋能,设计师将在元宇宙中扮演造物主的角色,对海量数据进行无限的组合,生成数字化的物体造型,再利用3D打印技术进行实体化呈现。元宇宙将开辟人类创造的新纪元[1],为人类自由的释放和张扬提供了全新的场域。而首饰虚拟化技术的高度发展也为后续数字化生产提供了便利。
2.1.1 3D打印技术
21世纪新技术的产生也影响着人类思维模式的转变,数字化趋势改变了现代人的生活状态,人类适应了二维屏幕里显现的三维立体图像,技术在此基础上继续向前,三维数字建模软件应运而生[2],满足了使用者凭借终端设备便可以构建脑海中的实体模型的愿望,同时不断提高拟真技术以达到无限贴近现实视觉的终端呈现,从而实现屏幕上难分“真假”的效果,并以程序文件的形式流通到三维数字生成设备进行实体化生产。
视觉形象实体化的三维数字生成设备的出现使屏幕上虚拟物体数据能够一点点地被打印出来,实现从想法—拟真视觉呈现—实物三个步骤。计算机和3D打印机的配合让实物以数据为单位,精准高效地从数字模型复制出来。这一过程被认为“在3D打印时代,设计本身被真正地解放出来充分释放能量[3]。”例如,图1为笔者用数字建模软件(Nomad)进行虚拟首饰建模之后,再利用3D打印技术进行的实物化生产后完成的作品。
图1 数字建模软件制作的耳饰模型图自:笔者Fig.1 Earring model made by digital modeling software
2.1.2 车床数控加工
车床加工区别于3D打印技术,是利用电子切割、化学切割、固体切割、机械打磨等方法实现对设计方案的直接加工的减材制造,是工业时代机械化、信息化、数字化迭代的集中产物。这一技术引入机械臂等数字工程自动化技术,是传统作坊进入工业大批量制作的前提[4]。这一方式被称为计算机数字化控制精密机械,简称CNC。
随着工业化的深入发展,自动化数字生产方式日趋成熟,CNC在首饰的生产功能也逐渐完善。其工作原理是将操作指令转译为控制G代码,通过机床CPU控制刀具在机床内部空间进行坐标、路径、指令的转换运作,进行减材自动化加工[4]。而3D打印和CNC精雕的结合使首饰制造业的传统生产方式发生了变革,通过机械手臂精雕细琢一次成型,省去了倒模、执模的步骤,直接进入后期加工环节,被认为是最高效率的首饰生产方式。
2.1.3 参数化设计
对于数字化首饰而言,3D打印技术提供的只是生产工具,而参数化设计思维提供的则是生产模型。参数化设计概念以复杂性理论、非线性思维理论、混沌理论、自组织理论、分型理论等多领域科学理论为依据,被称为是设计方法中最具有认识实物本质性质的设计理论[5]。它可以通过将现有事物进行扫描分析,总结事物特点并通过改变个别参数条件,瞬间产出无限量的设计方案,极大地提高了设计方案产出的效率[6]。扎哈事务所合伙人帕特里克·舒马赫(Patrick Schumacher)就曾将参数化设计定义为二十一世纪新的全球风格,并指出:参数化植根于数字设计技术,是充分利用推动当代文明发展的信息革命,与当今时代紧密结合[7]。下文将说明参数化在首饰中的具体应用。
在首饰领域中,第一种应用被称为参数化尺寸驱动,例如在不改变整体造型关系的情况下通过改变参数来调整戒指的尺寸。例如在Nervous System工作室的Kinematics可穿戴定制项目中[8],平台提供了可3D打印的生产定制策略,通过设定好最小单元的链质结构(hinge mechanism),根据消费者的尺寸、佩戴部位等数据灵活调整定制产品,同时将成品通过运算分解成可供打印的多个部分进行生产。实现对关键节点控制,就可以改变产品整体与局部之间的形状、大小、疏密关系,筛选与优化符合客户个性化需求和形式美法则的造型,生成最终的个人定制化产品。再比如,众多珠宝商推出定制化首饰APP,消费者根据个人需要的尺寸和目标石头的大小进行首饰定制,同样也运用了参数化的基础理论技术。
第二种参数化应用需要借助AI(人工智能技术),设计师在设计过程中,可以将一些复杂的自然形态如水波纹、树枝、藤蔓等自然事物作为设计参照原型,用扫描仪扫描局部的生成关系并使用计算机的运算能力将其内在造型规律用数据的形式描述出来。这样就在计算机内部形成了成千上万种依照这一造型规律生成的仿生形态可供设计师进行选择。
在这一过程中,首饰的生成被看作参数,每一个影响因素视为变量,通过建立规则系统作为算法指令,用计算机语言形成参数模型,依照条件改变参数变量执行算法指令,就可以得到首饰方案雏形。例如艺术家林琨皓利用AI技术生成了100万张不同造型的虚拟蝴蝶,这一形式同样可以运用在首饰造型的生成过程中。
2.2.1 绝对高效性
在当今机器时代下,数字技术取代了重复性的手工劳作。刚硬的金属在机器的力量下像豆腐一样被快速切削成首饰形态,成千上万的复制品在工厂传送带的运输链条下到达消费者手中。传统手工时代,假设从想法到实物制作要耗费十天甚至半个月的时间,那么数字建模技术将耗费一天,而参数化设计的算法技术完成这一过程就是瞬间。数字化趋势生产的绝对效率毋庸置疑。
2.2.2 高度统一性
在现代化的首饰生产中,能否适用于批量生产成为一件设计作品是否优秀的评价标准之一。由此产生出一批现代化风格的首饰,这类首饰的特点有几何感强(利于CNC快速加工)、表面光洁感强(利于机器抛光)、极简轻奢(利于大众化销售)。也正是这类首饰的风格特点潜移默化地影响着现代设计师在考虑首饰造型时的思考。而这一定程度上带来了现代首饰造型的同质化趋势。
设计师帕特里克·舒马赫曾用“统一的”和“支配性的”两个词来形容数字技术,并构想出完全经由算法规划的“参数化社群”,而社群设计的总体核心是标准化和最大效益化,这样的社群将排斥所有不符合效益的因素以追求极致的高度统一化。
用一个例子来论述数字技术背后的创作逻辑,著名的《蒙娜丽莎》画作会自然地引发观者舒适的视觉感受,这样的感觉来源于艺术家用手和画笔不断“试验”出来的最好视觉比例和绘画造型的笔触。
而如今,这幅画的比例结构和笔触画法被算法分析出规律并总结生成了参数。由此算法机器可以通过AI的参数分析生成出像《蒙娜丽莎》视觉风格的画。但机器只能不断模仿着《蒙娜丽莎》作画,不可能突破这一规则。机器只复制了作品的表象—绘画技法,而这恰恰是一件艺术作品中最次要的,机器看到的永远只是最后呈现的图像,但作品中创造性的精神内涵是根本无法被复制的。
3.1.1 机器时代下的物性
十八世纪机器时代后,人类迎来了物品大爆炸时期,机器制造取代了费时费力的手工劳作,物的生产速度超越了人类历史任何时期的总和。物品的数量暴增,更新换代的速度也越来越快,消费主义时代的生产和消费行为变得毫无节制,随意使用之后便可丢弃的物品无法与人建立起像过去那样人与物的精神关系,人类逐渐丧失掉了对物的信任。物品被制造出来只为了满足人类一时的的需求与炫耀作用,物与人的关系变得浅薄[9]。
图2 “微笑的维纳斯”黄金分割比例分析图自:《一个全新的三维世界—数字手工艺vs传统手工艺》Fig.2 Analysis of the Golden ratio of smiling Venus图3 斐波那契数列图自:《一个全新的三维世界—数字手工艺vs传统手工艺》Fig.3 The Fibonacci formula
图4 用AI技术生成的《蒙娜丽莎》画作一 图自:笔者Fig.4 My digitally generated painting that imitates Mona Lisa图5 用AI技术生成的《蒙娜丽莎》画作二 图自:笔者Fig.5 My digitally generated painting that imitates Mona Lisa
3.1.2 物的自然意义被抹平
哲学家海德格尔认为,数字技术的制造逻辑是通过标准化的生产制造出更多的产品进而带来消费,以便流通资本,再通过更先进的技术生产更多的产品,最终将导致物的过剩。与此同时,人变得受命于技术而去摆布和改造自然。技术将物自然的意义抹杀,只允许其沿着科学工业的思维发展,用精确的科技手段对物进行改造和量化,过度地用数字预测自然,用所有已知事物预测未知事物,自然成了完全意义上被数字化描述的客体。
3.1.3 物的“四因论”逐步分离
亚里士多德认为物的诞生包含四因论,即:质料因,形式因,目的因和动力因[11]。假使制作一件首饰,它将满足自身的文化符号形式,祭祀或婚嫁目的,首饰工匠制作的动力因,以及原料的质料因四种因素的共同作用。而当今批量化工业生产的状态是:设计者和制造者分离,并以消费为目的生产行为,物的“存在”对工业制造来说只是资本的变现,这就导致了物的形式、功能、目的和意义逐步分离。这一模式下的物被不断迭代的机器疯狂制造出来,生产出完全用于使用的“一次性”消费产品,使原本人类熟悉而信赖的“物”消失了[10]。
图6 备前烧匠人延原胜志创作过程图自:《生生·匠心比心》插图Fig.6 Kazuo Hirokawa wood carving tools图7 木雕匠人前田孝太郎创作过程图自:《生生·匠心比心》插图Fig.7 Kazuo Hirokawa wood carving tools
3.2.1 时间生命性
在现实社会中,每个人的生活方式不一样,使用物品的习惯也相差甚远。机器生产在牺牲个人的前提下用算法预测出一个似乎统一的大众标准,进行批量化的制造。算法将人的生活量化成数字和公式,以生产出“大多数”消费者能够使用的产品。
反观前工业时代,在传统造物下人与物建立了长期而稳定的信赖关系,每一件物品都得到了充分的物性展现,物尽其用。同时每一件物品包含了制作者的“思”以及使用者“时间的痕迹”。
假如用机器扫描一颗石头并用3D打印技术复制出来,看似打印出来的石头和天然的石头形态是完全一致的,但仔细看能发现天然的石头可以感受到时间的痕迹—撞击留下的裂痕、常年侵蚀的浸染、自然生长的颗粒结构等。天然的石头是从内到外“生长的”,而这些痕迹在扫描和复制的瞬间被抹平成一个外形,就像一个空虚的外壳。手工艺就像是天然的石头,是手工艺者经过时间的沉淀后一点一点打磨出来的,而工业时代的数字技术生产只是复制物它最外面的外壳,而无法触及本质—即时间和生命。
3.2.2 精神创造性
机器时代下,人类的意志和思维都贯彻在科技的架构之中,数字计算带来形式上精确的预测,人类再也无法想象在没有科技的自然环境中人类将何去何从。人类习惯生活在工业的襁褓中,对于未知物以及科学无法说明的物感到恐惧,只有技术论证过的才是绝对安全的。人变得不敢突破机器的规则和意愿去冒险[10],而真正的创造正是在一次次冒险中诞生的。
在传统造物的过程中,人类通过双手的探索直接建立起与世界的联系。传统造物不是“异想天开”的自由构建,而是需要扎根于传统和历史,不断汲取人类精神文明的力量。人类在手工制作的过程中不断试错、不断发现、感受自然,接受错误并有能力将错误变成创新,正如许多历史上伟大的发明都是在一次次偶然的冒险中发现的。
传统造物的制作过程存在反复的修改和实验,手工制作是包容错误的,因为错误在另一层面上是新的事物,而技术是拒绝错误的,生成过程是被提前设置好的,数据按照被规定好的路径进行,避免了错误,也从另一层面拒绝了新事物的出现。
凭借数字技术收获的是已知的正常运行,错误的bug会被迅速抛弃,在传统的关系中,人带着尊重与好奇用手探索整个未知的世界,在没有预设的探索过程中,现代人看来的错误和失败在当时是新的发现和探索的价值。在高度数字化的思维模型下,形成的将是无法突破的思维闭环。
首饰作为艺术品和器物的一类分支,在整个时代背景中似乎显得力量薄弱,但是研究之后发现首饰领域的发展脉络与大的时代背景相互映衬,联系紧密。首饰是人类文明中极其重要的存在,从它的细分领域的发展变化中也可以看到其他领域的影子。从数字化出发对比前工业时代与传统造物的研究做出以下结论:
首先,人类社会正处于信息技术时代下,数字化趋势无可避免,但要警惕掉入数字技术模式化僵局,数字技术的泛化将在追求标准化和效率化的方向上永不停歇,这将使人变得越来越像机器,人类应该使用技术而不是让技术支配人类。
其次,数字技术可以带来无可比拟的视觉景观,同样可以实现人类心理的情感共鸣。而如何不止步于视觉体系的架构,在数字世界本身中找到突破拟真技术的体系而不断地探索对于未来世界的想象在现在的时代中将更具意义。
最后,相较于数字技术而言,传统造物自身的生命性和创造性同样不应该被低估,现代化手段和传统手段不应有高低之分,只是侧重点和责任各不相同。