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对称美、韵律美......石材产品构图设计的原则及方法

中国石材网 http://www.stonesm.com 日期:2020/12/1 14:51:38

石材产品的设计并不是盲目的,有其内在规律、原则、方法。掌握了这些规律、原则、方法来构造石材产品的图形就可以驾轻就熟,轻而易举地完成石材产品构图设计工作,设计出有美感和艺术欣赏价值的产品。

1、构图设计的原则

1.1对称美

对称均衡是数学形式美的主要特征,因此对称美是人类利用的最多的数学原理,是自然界中最为普遍的现象。小到分子、原子、大到各种摩天高楼,都是对称美的体现,对称美在自然界无处不在,无时不有,没有对称美的世界是一个不可以想象的世界。

对称美是图案设计中应用很广的设计原则,不仅应用在建筑设计上,生活中许多产品的设计都是利用对称美丽的原则设计的。

1.2韵律美

自然界中的许多事物或现象,往往由于有秩序地变化或有规律地重复出现而激起人们的美感,这种美通常称为韵律美。

例如投石入水中,激起一圈圈的水波纹,就是一种富有韵律的现象,水波纹以石落水点为中心,逐渐向外扩散形成的图案就非常有韵律感,节奏性;蜘蛛结的网,某些动物(包括昆虫)身上的斑纹,树叶的脉络也是富有韵律的图案。产品设计时有意识地模仿自然现象,可以创造出富有韵律变化和节奏感的图案,韵律美在建筑构图中的应用极为普遍。

古今中外的各种建筑,不论是单体建筑或群体建筑,乃至细部装饰,几乎处处都有应用韵律美造成节奏感。

韵律表述为下述四种:

1)连续韵律

以一种或几种组合要素连续安排,各要素之间保持恒定的距离,可以连续地延长等,是这种韵律的主要特征。

2)渐变韵律

重复出现的组合要素在某一方面有规律地逐渐变化,例如加长或缩短,变宽或变窄,变密或变疏,变浓或变淡等,便形成渐变的韵律。

3)起伏韵律

渐变韵律如果按照一定的规律使之变化如波浪之起伏,称为起伏韵律。

4)交错韵律

两种以上的组合要素互相交织穿插,一隐一显,便形成交错韵律。简单的交错韵律由两种组合要素作纵横两向的交织、穿插构成:复杂的交错韵律则由三个或更多要素作多向交织、穿插构成。现代空间网架结构的构件往往具有复杂的交错韵律。

1.3辐射性原则

产品设计图案呈放射状形成。图8.

1.4阵列原则

以某点为中心或沿一条线将某一图形按一定距离绘制多个。图9、图10.

1.5比例原则

按比例是构图设计的一个非常重要的原则。这条原则早在几千年前就遵守,并应用到建筑实践中,尤其是柱的构图设计上更要注重。

柱的建造比例通常是:柱下径与柱高的比例是1:5.5;柱高与柱直径的比例是4或6:1。多立克柱又被称为男性柱,具“柱粗头扁,稳重凝厚”的特点。

雅典卫城的帕特农神庙即采用的是多立克柱式;爱奥尼柱总是比多立克柱要纤细:爱奥尼柱高度为8或9个直径高,在美国的改良格式中甚至更高;科林斯柱(Corinthian)比爱奥尼柱更加纤细华丽,柱高与柱身直径比例是10:1,其特色是“立体涡卷,纤巧华丽”。

黄金分割比例是物体构图设计最美的比例。

1.6工艺优化原则

石材产品构图设计既是为了表达美,也是为了产品制造时体现工艺制造属性的。什么样的产品构图设计对应什么样的产品制造工艺,决定了产品制造时的工艺方案。因此石材产品构图设计时要从工艺优化的原则出发,使制造出来的产品成本低、易于生产制造。构图设计再完美、装饰效果再好,如果不能以优化的工艺方案实现产品制造,这种产品构图设计方案不能算好的方案。

1.7适用原则

石材产品不是单纯追求一种美,更多是配合建筑物的使用功能完成其特定的使命的,与建筑物所处的环境和其它构筑物相适应的。因此石材产品的构图设计必须注重这个原则,不能为了追求所谓的“高、大、尚”设计出一些稀奇古怪,非常不适用用产品,既增加了产品制造的难度、制造的成本,又未必取到好的装饰效果。

适用原则是石材产品构图设计的一个基本原则,设计出来产品以满足它的功能为目的,做到“适度”即可,不要“过度”奢华了。

1.8可装配原则

机械制造上谈论很多的是可装配性,而石材产品制造上却很少涉及到这种言论。

因此石材产品的一些构图设计设计笨重、复杂,后续的安装难度大,安装成本高。二十年前接触过一个大型圆柱项目的安装工程,重大几百千克的罗马柱头要安装到二十米的空中,项目投资方的领导曾经质疑这么大的大理石柱头是否能安装到这么高的空中,安装之后的安全是否可以保证?这实际上就是石材产品可装配性的问题。类似的这种问题石材产品并不少见。

2、构图设计的方法

2.1平面构图设计

·柯布西耶的著名格言:“平面布局是建筑的根本”。勒·柯布西耶在《走向新建筑》中这样写道:“没有平面的那种感觉让人无法忍受,那是一种无形、空虚、混乱、任性的感觉。”

2.1.1矩形平面构图设计

这种构图设计方法是很常用,非常普通的构图方法,应用最广。矩形平面构图设计应用工程板、台面板、窗台板、拼花、马赛克产品的构图设计中。

2.1.2正方形平面构图设计

以正方形平面构图设计,拼花产品、台面板产品多以正方形构图。正方形构图设计给人以方正、规则的感觉。

2.1.3圆形平面构图设计

以圆形平面构图设计,拼花产品、台面板产品、异型板产品、洗手台台盆孔、雕刻产品多以圆形方式构图设计。圆形平面构图给人完整、完美的感觉,因此圆形构图方式很受人喜爱。

2.1.4三角形平面构图设计

以三角形平面构图设计,这种构图方式多出现在拼花产品、异型板产品中。

2.1.5平行四边形构图设计

以平行四边形平面构图设计,平行加形构图的产品主要是异型板产品,楼梯护墙板产品。当地面板采用平形四边形铺地地可以收到非常好的装饰效果。

2.1.6椭圆形构图设计

以椭圆形平面构图设计,椭圆形平面构图多用于拼花产品、台面板产品、洗手盆的台盆孔构图设计上。

2.1.7圆环形构图设计

以圆环形平面构图设计,这种构图方式多出现在圆柱产品中。

2.1.8圆弧形构图设计

以圆弧形平面构图设计,这种构图方式出现在拼花产品、台面板产品、线条类产品、弯位线条产品的构图中。

2.1.9折线构图设计

以折线平面构图设计,这种构图方式出现在线条类产品、拼花产品中。

2.1.11L型构图设计设计

L型平面构图设计,这种构图设计方式出现在线条类产品、台面板粘接产品、异型板产品中。图21.

2.1.12螺旋线构图设计

以螺旋线曲面构图设计,这种构图方式出现在纽纹柱产品、旋转楼梯产品中。图22.

2.1.13直线+圆弧线联合构图设计

以直线、圆弧线共同构成的平面构图设计,这种构图方式在石材产品中很普遍,石材产品的构图多是由联合曲线构成的。图23.

2.1.14“回”字型构图设计

以类似中文字“回”形状构图设计。图24。

2.2构图设计中的修剪工具

文中前述了这么多的构图设计方法,这些构图设计方法都离不开一个工具—修剪工具,英文名称“trim”,存在于Autocad的修改命令中,这是个对图形进行裁剪非常强大的工具,只要用Autocad绘制石材产品图,就离不开它。通过修剪工具可以绘制出各种各样的产品。修剪工具的图标为

以绘制图25为例阐述修剪工具“trim”的使用步骤:

1)绘制图26长度160mm,宽度63mm的长方形。图26;

2)用分解命令将所绘制的长方形分解,随后用偏移(offset)命令绘制偏移3mm与L1平行的线。图27;

3)L2的中点为圆心,绘制半径60mm的圆。图28;

4)选择修剪命令trim,随后全选所绘制图形,按回车键。图29;

5)选择下半段圆弧,直线L1、L2,按回车,下半段圆弧被裁剪掉,直线被裁剪掉。图30;

6)再选择修剪命令trim,选择圆弧、直线L1,按回车键,再选择需裁剪介于L1、L2的圆弧,然后用删除命令删除L2线段剩余部分得到图32;

2.3体构图设计法

石材产品的构图除平面构图法外,还有立体构图法。通过各种几何构建石材产品图。

2.3.1长方体、正方体构图设计法

利用长方体、正方体图形构建石材产品图形。长方体、正方体多用于石材产品方柱的构图,洗手台、浴盆、台面板、窗台板等产品的构图。图33为长方体。

2.3.2圆柱体构图设计法

在同一个平面内有一条定直线和一条动线,当这个平面绕着这条定直线旋转一周时,这条动线所成的面叫做旋转面,这条定直线叫做旋转面的轴,这条动线叫做旋转面的母线。如果用垂直于轴的两个平面去截圆柱面,那么两个截面和圆柱面所围成的几何体叫做直圆柱,简称圆柱体。图34为圆柱体。

圆柱体构图法多用于石材圆柱类产品的构图。

圆柱之美早在几千年之前的古希腊就被人们挖掘出来了,并被世世代代的建筑者所传承下来,至今依然闪烁着美丽的光环。

古典圆柱中流传最悠久的三种柱式多立克柱、爱奥尼柱、科林斯柱以其柱身高与柱直径和谐的比例深受历代设计师喜爱,即使到了现代,这三种柱式没有因历史的发展而被淘汰。

多立克柱式(Doric Order)是古典建筑的三种柱式中出现最早的一种(公元前7世纪)。

另外2种柱式是爱奥尼柱式和科林斯柱式,它们都源于古希腊。在希腊,多利克柱式一般都建在阶座之上,特点是柱头是个倒圆锥台,没有柱础。柱身有20条凹槽,柱头没有装饰。

石材罗马柱身的构图设计可以通过拉伸,也可以通过布尔运算减法得到。

2.3.3球体构图设计法

球体构图设计法利用球体构建球类石材产品的方法,也可以用于构建球座,洗手盆等石材产品。图35为球体。

2.3.4锥体构图设计法

锥体构图法有棱锥体构图法与圆锥体构图法。锥体构图法用于石材产品柱的构图,装饰块的构图。

2.4体的建模方法

体除了上面阐述的长方体、圆柱体、锥体、球体固有模块外,还可以通过拉伸法、放样法、扫掠法、旋转法四种建模方法建立体,当然可以用这种四种方法对石材产品构图。

2.4.1拉伸法

利用Autocad中绘图中的拉伸(extrude)命令,对绘制好的平面图沿指定路径或按指定高度值和倾斜角度拉伸平面图,可以得到拉伸的物体。可以利用拉伸命令对线条产品、柱类产品、台面板产品等产品构图,而且非常方便、快捷。

37为待拉伸的截面图;图38为截面A拉伸后形成的线条图;图39为贴材质后的渲梁效果图。

2.4.2放样法

放样 (Loft)是指通过指定一系列截面来创建新的实体或曲面的一种三维建模的方法。使用“放样”命令也要放样对象和放样路径。放样对象可以是直线、曲线、点 (仅第一个和最后一个横截面)、面域、平面等。放样路径的对象有直线、曲线、螺旋、二、三维多段线等。

40是用图41中的大小不同的两个截面图形A与B经过放样命令形成的线框图;图42是贴材质后的效果图。

43是用图44中3个截面放样后构成的图形,其中2个截面图A大小、形状相同,截面B比截面A小。通过放放样命令后将A与B连接成一个几何体,几何体上下两端大,中间以B为基准逐渐变小。图45为贴材质后听效果。

2.4.3扫掠法

扫掠 (Sweep)是通过路径扫掠二维曲线来创建三维实体或曲面的一种三维建模方法。使用“扫掠”命令需要确定扫掠对象和扫掠路径 ,而确定路径一般是造型的难点。扫掠对象是开放或封闭的 ,可以是直线 、曲线 、面域 、二维多段线等 。扫掠路径可以是直线 、二 、三维多段 线 、螺旋线 、实体或曲面的边等。

46线条是借助图47截面A,经过图48的路径扫掠形成的。图49是贴材质后的效果图。扫掠构图法可以绘制弯位线条、旋转楼梯扶手等石材产品。

2.4.4旋转法

旋转法将某个平面图形围绕一直线旋转形成物体,旋转角度从0°~360°,不同的角度形成不同的图形。旋转法多用于创建圆柱类石材产品,弯位线条石材产品、球类石材产品。

50的图形是由图51截面绕L线形成的旋转体,用这种旋转构图法可以生成花瓶柱、花瓶等圆柱类产品。图52为贴材质后的产品。

53图形是由图54绕直线L旋转360°形成的物体,可以用这种方法生成石材空心柱产品。图55为贴材质后的效果图。

56图形是由图57绕直线L旋转120°形成的物体,可以用这种方法生成石材圆弧板踢脚线、弯位线条、圆柱柱座、柱头等产品。图58为贴材质后的效果图。

2.5体的布尔运算

布尔运算是数学中的一个重要计算工具,对几何体通过布尔计算可以形成各种各样的物体。图59~图62是通过布尔运算中的加、减、相交运算得到的几何构图。

2.5.1布尔运算加法

将两个或多个几何体叠加组合在一块的运算。图63为布尔运算加法后形成的几何体。

2.5.2布尔运算减法

将某个几何体减去一个或多个几何体的运算。用布尔运算减法很容易绘制洗手台面板、球座、浴缸类的产品。

2.5.3布尔运行相交

对多个物体利用布尔运算的运算可以绘制出这些几何体的公共部份图形。

3、石材产品构图设计效果赏析

66墙面板

67 变形柱

68 拼花

作者:晏辉

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