設計材料及加工工藝第三章-材料感覺特性的運用

1、第三章,材料感覺特性的運用,3.1 材料感覺特性的概念,內容 材料感覺特性又稱材料質感，是人的感覺系統(tǒng)因生理刺激對材料作出的反映或由人的知覺系統(tǒng)從材料表面特征得出的信息，是人對材料的生理和心理活動，它建立在生理基礎上，是人們通過感覺器官對材料作出的綜合印象。,材料感覺特性包含兩個基本屬性： 生理心理屬性：材料表面作用于人的觸覺和視覺系統(tǒng)的刺激性信息， 如粗獷與細膩、粗糙與光滑、溫暖與寒冷、華麗與樸素、厚重與單薄、沉重與輕巧、堅硬與柔軟、干澀與滑潤、粗俗與典雅、透明與不透明等基本感覺特征； 物理屬性，即材料表面?zhèn)鬟_給人的知覺系統(tǒng)的意義信息，也就是材料的類別、性能等。主要體現(xiàn)為材料表面的幾何特征和

2、理化類別特征，如肌理、色彩、光澤、質地等。,材料感覺特性的內容,材料感覺特性按人的感覺可分為 觸覺質感和視覺質感； 按材料本身的構成特性可分為 自然質感和人為質感。,材料感覺特性的內容,1、材料的觸覺質感 是人們通過手和皮膚觸及材料而感知材料表面特性，是人們感知和體驗材料的主要感受。 (1)觸覺質感的生理構成 運動感覺 觸覺是一種復合的感覺 是一種特殊的反映形式。 皮膚感覺 運動感覺是指對身體運動和位置狀態(tài)的感覺；皮膚感覺是指辨別物體機械特性、溫度特性或化學特性的感覺，一般分為溫覺、壓覺、痛覺等。,材料感覺特性的內容,1、材料的觸覺質感,(2)觸覺質感的心理構成 從物體表面對皮膚的刺激性來分析

3、，根據(jù)材料表面特性對觸覺的剌激性，觸覺質感分為 快適觸感和厭憎觸感。 人們對蠶絲質的綢緞、精加工的金屬表面、高級的皮革、光滑的塑料和精美陶瓷釉面等易于接受，喜歡接觸，從而產(chǎn)生細膩、柔軟、光潔、濕潤、涼爽等感受，使人感到舒適如意、興奮愉快，有良好的官能快感； 人們對粗糙的磚墻、未干的油漆、銹蝕的金屬器件、泥濘的路面等會產(chǎn)生粗、粘、澀、亂、臟等不快心理，造成反感甚至厭惡，從而影響人的審美心理。,1、材料的觸覺質感,(3)觸覺質感的物理構成 材料的觸覺質感與材料表面組織構造的表現(xiàn)方式密切相關。 材料表面微元的構成形式，是使人皮膚產(chǎn)生不同觸覺質感的主因。同時，材料表面的硬度、密度、溫度、粘度、濕度等物

4、理屬性也是觸覺不同反應的變量。 表面微元的幾何構成形式千變萬化，有鏡面的、毛面的。非鏡面的微元又有條狀、點狀、球狀、孔狀、曲線、直線、經(jīng)緯線等不同的構成， 產(chǎn)生相應的不同觸覺質感。,2、材料的視覺質感,材料的視覺質感是靠眼睛的視覺來感知的材料表面特征，是材料被視覺感受后經(jīng)大腦綜合處理產(chǎn)生的一種對材料表面特征的感覺和印象。 (1)視覺的生理構成 在人的感覺系統(tǒng)中，視覺是捕捉外界信息能力最強的器官，人們通過視覺器官對外界進行了解。當視覺器官受到刺激后會產(chǎn)生一系列的生理和心理的反應，產(chǎn)生不同的情感意識。,2、材料的視覺質感,(2)視覺質感的物理構成 材料對視覺器官的刺激因其表面特性的不同而決定了視覺

5、感受的差異。材料表面的光澤、色彩、肌理、透明度等都會產(chǎn)生不同的視覺質感，從而形成材料的精細感、粗獷感、均勻感、工整感、光潔感、透明感、素雅感、華麗感和自然感。,2、材料的視覺質感,(3)視覺質感的間接性 視覺質感，是觸覺質感的綜合和補充。一般說材料的感覺特性是相對于人的觸感而言的。由于人類長期觸覺經(jīng)驗的積淀，大部分觸覺感受已轉化為視覺的間接感受。對于已經(jīng)熟悉的材料，即可根據(jù)以往的觸覺經(jīng)驗，通過視覺印象判斷該材料的材質，從而形成材料的視覺質感。由于視覺質感相對于觸覺質感的間接性，經(jīng)驗性，自覺性和遙測性，也就具有相對的不真實性。,2、材料的視覺質感,(4)視覺質感的距離效應 材料的視覺質感與觀察距

6、離有著密切的關系。遠、近的視覺效果差別很大。,3、材料的自然質感,材料的自然質感是材料本身固有的質感，是材料的成分、物理化學特性、表面肌理等物面組織所顯示的特性。 自然質感突出材料的天然特性，強調材料自身的美感，關注材料的天然性，真實性和價值性。,4、材料的人為質感,材料的人為質感是人有目的地對于材料表面進行技術性和藝術性加工處理，使其材料自身非固有的表面特征。人為質感強調的是人為加工后產(chǎn)生的工藝美和技術美。 根據(jù)設計要求、效果的不同可分為同材異質感和異材同質感兩種。,4、材料的人為質感,同材異質感是指對物面固有質感作改造性的物理加工處理，使其既保留了物面固有的自然質感，又產(chǎn)生了人為質感的系列

7、變化，其在工業(yè)產(chǎn)品質感設計中的作用是統(tǒng)一中求變化，具有明顯的裝飾性。 異材同質感是指對物面固有質感作破壞的化學加工處理，賦予物面新的非固有質感或其他材質的質感，使不同材質有統(tǒng)一的質感，在工業(yè)產(chǎn)品質感設計中的作用是在變化中求統(tǒng)一。,材料感覺特性的評價,以人的感覺為依據(jù)選擇材料時，人的感覺對材料的評價乃是關鍵。 1材料感覺特性的描述,材料感覺特性的評價,2材料感覺特性的測定 產(chǎn)品中可能使用的材料種類繁多，為了找出不同材料感覺特性的區(qū)別，選擇了7種材料作為評價對象，分別是玻璃、陶瓷、木材、金屬、塑料、橡膠、皮革。 我們針對每組感覺特性制作了感覺量尺，在量尺上標注這7種材料的感覺特性(見表33)。,影

8、響材料感覺特性的相關因素,1材料種類 材料的感覺特性與材料本身的組成和結構密切相關，不同的材料呈現(xiàn)著不同的感覺特性。,影響材料感覺特性的相關因素,2材料成型加工工藝和表面處理工藝 材料的感覺特性除與材料本身固有的屬性有關外，還與材料的成型加工工藝、表面處理工藝有關，常表現(xiàn)為同質異感和異質同感。,影響材料感覺特性的相關因素,不同的加工方法和工藝技巧，會產(chǎn)生不同的外觀效果，從而獲得不同的感覺特性： 鍛造工藝鍛造工藝良好的復寫功能，可精確地復制出纖細的葉脈，粗糲的是巖石甚至流動的液體，豐富的金屬的表現(xiàn)范圍。 焊接工藝焊接工藝是現(xiàn)代科技的產(chǎn)物，各種復雜的造型均可通過焊接來完成，焊接不僅是實現(xiàn)造型表達觀

9、念，傾瀉情感的表現(xiàn)技藝，同時也是一種藝術的表現(xiàn)力，焊接后的銼平拋光是一種工藝美，有意識保留焊接的痕跡，能產(chǎn)生奇特的肌理美，豐富產(chǎn)品的藝術美感。,影響材料感覺特性的相關因素,鉚接工藝具有一種強烈的工業(yè)感和現(xiàn)代感，鉚接的鉚釘頭有節(jié)奏的整齊排列，形成一種肌理變化。 編織工藝編織工藝是一種由纖維藝術發(fā)展而來的工藝，是絲狀材質按一定的方法編織在一起，可產(chǎn)生極富韻律和秩序感的肌理效果。 車削工藝車削后的材質表面有車刀的連續(xù)紋理，有旋轉感。 磨削工藝磨削后的材料表面精細光滑，富有光澤感。 電鍍工藝電鍍的材料表面不僅能改變材料的表面性能，而且表面具有鏡面般的光澤效果。 噴砂工藝噴砂工藝能使材料獲得不同程度的粗

10、糙表面花紋圖案，通過光滑與粗糙，明喻暗的對比，給人以含蓄柔和的美感。,影響材料感覺特性的相關因素,3其他因素 材料感覺特性在很大程度上受時代的制約，與時代的科技水平、審美標準、流行時尚等因素有著直接的關系。,3.2 質感設計,材料的質感與產(chǎn)品的造型是緊密聯(lián)系在一起的，工業(yè)設計中對產(chǎn)品造型進行設計的重要方面就是對一定的材料進行加工處理，最后成為既具有物質功能又具有精神功能的產(chǎn)品，它是藝術創(chuàng)造的過程，也是藝術造型的過程。 質感設計是工業(yè)產(chǎn)品造型設計中一個重要的方面，是對工業(yè)產(chǎn)品造型設計的技術性和藝術性的先期規(guī)劃，是一個合乎設計規(guī)范的“認材-選材-配材-理材-用材”的有機過程。,質感設計的形式美法則

11、,1調和與對比法則 調和與對比法則是指材質整體與局部、局部與局部之間的配比關系。各部分的質感設計應按形式美的基本法則進行配比，才能獲得美的質感印象。調和與對比法則的實質就是和諧。,在同一產(chǎn)品中使用同一種材料，可以構成統(tǒng)一的質感效果。 圖3-5為硬盤驅動器，其外殼采用ABS塑料，在材質上形成統(tǒng)一效果，但又通過造型、色彩的變化形成統(tǒng)一和諧中的微妙變化。,在同一產(chǎn)品中使用差異性較大的材料，可以構成強烈的材質對比。 圖3-6為電熨斗，主體采用耐腐蝕、傳熱性好、高光澤的不銹鋼材料，把手部分采用隔熱性好、不導電、重量輕、易加工的塑料材料。,質感設計的形式美法則,調和與對比法則的普遍原則是變化中求統(tǒng)一(對比

12、而不零亂)，統(tǒng)一中求變化(調和而不單調)，追求設計效果的和諧完美。,質感設計的形式美法則,2主從法則 主從法則實際上就是強調在產(chǎn)品的質感設計上要有重點。所謂重點是指產(chǎn)品用材在并置組合時要突出中心，主從分明，不能無所側重。 沒有主從的質感設計，會使產(chǎn)品的造型顯得呆板、單調或與此相反而顯得雜亂無章。,用材質的對比來突出重點，常用非金屬襯托金屬，用輕盈的材質襯托沉重的材質，用粗糙的材質襯托光潔的材質，用普通的材質襯托貴重的材質。 圖37為無繩鼠標，主體部分經(jīng)表面處理具有高光的金屬質感，操作件部分采用亞光的橡膠材料，充分體現(xiàn)了質感設計的主從法則。,質感設計的運用原則,一個成功的產(chǎn)品設計，并非一定要使用

13、貴重的材料，也不在于多種材料的堆積，而是在體察材料內在構造和美的基礎上，精于選用恰當?shù)皿w的材料，貴于材料的合理匹配與質感的和諧應用。 合理的使用材料是根據(jù)材料的性質，產(chǎn)品的使用功能和設計要求，正確的經(jīng)濟的選用合適的材料。 藝術性的使用材料是指追求不同色彩肌理質地的材料的和諧與對比，充分顯露材料的材質美，借助于材料本身的素質來增加產(chǎn)品的藝術造型效果。 創(chuàng)造性地使用材料則是要求產(chǎn)品的設計師能夠突破材料運用的陳規(guī)，大膽使用新材料和新工藝，同時能對傳統(tǒng)的材料賦予新的運用形式，創(chuàng)造新的藝術效果。,質感設計的主要作用,（1）提高適用性 良好的觸覺質感設計，可以提高產(chǎn)品的適應性。 在照相機的機身上粘貼軟質人

14、造革材料手感十分舒服，會增添柔軟的觸感和人內心的舒服感，使人更樂于接觸它，產(chǎn)品的功能性、適用性無疑提高了。 機箱、收錄機、儀表等產(chǎn)品上的開關按鈕等操作件，表面壓制凸凹細紋，有較明顯的觸覺刺激，易于使用，避免因滑動產(chǎn)生的各種失誤。,質感設計的主要作用,（2）增加宜人性 良好的視覺質感設計，可以提高工業(yè)產(chǎn)品整體設計的宜人性。 圖3-9所示的皮座臺燈，采用內裝砂粒的皮革底座，底座可任意調節(jié)擺放位置，燈罩采用表面經(jīng)亞光處理的鋁材制作，在燈罩上有不規(guī)則的小孔，使整個造型具有獨特的視覺效果。,質感設計的主要作用,（3）塑造產(chǎn)品的精神品位 產(chǎn)品的精神品位就是產(chǎn)品的意境。在質感設計中要使材質形象體現(xiàn)產(chǎn)品的意境

15、，就應該創(chuàng)造性的設計材質形象，熟悉各種材料的感覺特性， 把握好各種材質的對比效果，實現(xiàn)從材質形象到產(chǎn)品意境的飛躍。 （4）達到產(chǎn)品的多樣性和經(jīng)濟性 良好的人為質感設計可以替代和彌補自然質感，達到工業(yè)產(chǎn)品整體設計的多樣性和經(jīng)濟性。 品設計的多樣性主要體現(xiàn)在兩個方面：一是根據(jù)使用對象、使用環(huán)境、功能要求選用不同的材料；二是根據(jù)使用者的心理和生理要求，塑造產(chǎn)品的個性特征。,質感設計的主要作用,（5）創(chuàng)造全新的產(chǎn)品風格 圖3-10，是瑞士設計師弗蘭克格里，用厚紙板制作的椅子和搭腳蹬，是用一種簡陋甚至破相的材料，來創(chuàng)造一種無論視覺還是觸覺都非常豐富的效果。 圖3-11，是它采用圓形礦石板或奇異的石材與鋼

16、鐵配合制作的小桌,3.3材料的抽象表達,面對一種材料，人們往往會產(chǎn)生種種感覺，種種感覺的擴張，種種感覺與感覺的聯(lián)系，就會產(chǎn)生將材料做這樣或那樣處理的種種有意或無意的設計行為，這種設計行為就稱為材料的抽象表達。 圖312為拉塞爾卡汞設計的壁飾，利用銅及其他綜合材料的組合，充分展示了材料或絢麗、或深沉、或典雅、或滄桑的材質美感以及或精致、或豪放、或堅硬、或柔美的工藝美,1.材料的抽象表達,材料的抽象表達，是將材料的某些特征加以提煉，升華為具有某種審美價值的意向，并沿著抽象表達的共同方向，使材料成為能夠喚起人們某種情感的具有抽象意念的材料。 材料的感覺特性是材料具有抽象表達的重要因素，材料的視覺質感

17、形成了材料的抽象視覺要素，材料的觸覺質感則形成材料的抽象觸覺要素，另一方面，材料內部充滿了一種張力，這種隱藏著的內在力形成了材料的心理要素。,圖3-13，為法國設計師費羅的作品無題，不銹鋼材料的在設計師的精心構思下，通過鍛造焊接等方式，使其表面的質地，肌理，色彩光澤等特征充分顯示。,2.抽象思維是材料抽象表達的基礎,抽象思維是非具象的思維，是抽取了形體的本質屬性，撇開非本質屬性的思維，在思維中抽象符號代替的具體形象。 抽象思維基于人的感覺，而感覺是人與生俱來的，當感覺與感覺溝通，連貫時，抽象思維就得以形成。,圖3-14，為德國設計師伯納特蘭德設計的首飾胸針。采用以各種金屬材料（銅、不銹鋼和鋁等

18、），制成的螺母、齒輪，彈殼等現(xiàn)成物品組合成飛鳥。在此作品中，設計師以現(xiàn)代人，獨特的審美視覺和極豐富的想象力，將具有鮮明時代特征的金屬材質制品作為設計的造型語言，通過拼接和鉚焊實現(xiàn)新的組合，是金屬的材質，特征和表現(xiàn)形式得以充分展現(xiàn)。,3.材料的抽象表達對設計有直接的意義,在設計中有這樣一句話“用材料思考”。在設計中注重材料語言的運用和把握用材料思考的原則已成為現(xiàn)代設計的一個重要理念。,圖3-15，為設計師彼得雪設計的“像風箏的茶壺”。設計師以陶瓷作為設計材料，采用現(xiàn)代陶藝技術和表面裝飾手段，是陶瓷表面呈現(xiàn)出不同的色彩光澤和肌理利用這些材質特征與己合形態(tài)相結合，進行設計創(chuàng)作，作品具有強烈的現(xiàn)代設計

19、風格，充分體現(xiàn)出現(xiàn)代的設計理念，使作品成為超越實用性且具有獨特自身價值的藝術品，表達出現(xiàn)代設計對傳統(tǒng)審美評價標準的自我突破。,圖3-16，是設計師丹尼拉恩設計的玻璃椅子，椅面和椅背采用厚板狀、拋光、邊緣參差不齊的玻璃，使其與工業(yè)化標準產(chǎn)品形成強烈的對比，啟示著人們對材料的大膽利用和積極探索。,3.4 材料的美感,材質美是產(chǎn)品造型美的一個重要方面，人們通過視覺和觸覺、感知和聯(lián)想來體會材質的美感。不同的材料給人以不同的觸感、聯(lián)想、心理感受和審美情趣。 材料的美感與材料本身的組成、性質、表面結構及使用狀態(tài)有關，每種材料都有著自身的個性特色。材料的美感主要通過材料本身的表面特征，即色彩、光澤、肌理、質

20、地、形態(tài)等特點表現(xiàn)來。在造型設計中，應充分考慮材料自身的不同個性，對材料進行巧妙的組合，使其各自的美感得以表現(xiàn)，并能深化和相互烘托，豐富其表現(xiàn)力。,材料的色彩美,材料是色彩的載體，色彩不可能游離材料而存在。色彩有襯托材料質感的作用。 材料的色彩可分為材料的固有色彩(材料的自然色彩)和材料的人為色彩。,材料的色彩美,材料的固有色彩或材料的自然色彩是產(chǎn)品設計中的重要因素，設計中必須充分發(fā)揮材料固有色彩的美感屬性，而不能削弱和影響材料色彩美感功能的發(fā)揮，應運用對比、點綴等手法去加強材料固有色彩的美感功能，豐富其表現(xiàn)力。 圖3-17為氮化鈦和24K金的自然色彩。,材料的色彩美,材料的人為色彩是根據(jù)產(chǎn)品

21、裝飾需要，對材料進行造色處理，以調節(jié)材料本色，強化和烘托材料的色彩美感。 在造色中，色彩的明度純度色相可隨需要任意推定，但材料的自然肌理美感不能受影響，只能加強，否則就失去了材料的肌理美感作用，是得不償失的做法。 圖3-18，為陽極氧化染色處理的鋁制餐具。,材料的色彩美,運用色彩規(guī)律，將材料色彩進行組合和協(xié)調，才能產(chǎn)生明度對比、色相對比和面積效應以及冷暖效應等現(xiàn)象，突出和豐富材料的色彩表現(xiàn)力。 相似色材料的組合：指明暗度差異不大，色相基本上屬同類的微差，無較大冷暖反差的材料的組合。 對比色材料的組合：材料的色彩的對比主要是色相上的差異，明度上的對比，冷暖色調上的對比。,材料的肌理美,肌理是由天

22、然材料自身的組織結構或人工材料的人為組織設計而形成的，在視覺或觸覺上可感受到的一種表面材質效果。它是產(chǎn)品造型美構成的重要要素，在產(chǎn)品造型中具有極大的藝術表現(xiàn)力。 自然肌理材料自身所固有的肌理特征，它包括天然材料的自然形態(tài)肌理(如天然木材、石材等)和人工材料的肌理(如鋼鐵、塑料、織物等)。 再造肌理材料通過表面面飾工藝所形成的肌理特征， 是材料自身非固有的肌理形式，通常運用噴、涂、鍍、貼面等手段，改變材料原有的表面材質特征。 視覺肌理通過視覺得到的肌理感受，無須用手摸就能感受到的，如木材、石材表面的紋理。 觸覺肌理用手觸摸而能感覺到的有凹凸起伏感的肌理。,圖321 石材的自然肌理,圖322 木材

23、的自然肌理,圖323 陶瓷表面的裝飾肌理,材料的肌理美,材料肌理形態(tài)的組合方式主要有： 同一機理的材料組合。 相似肌理的材料合。 對比肌理的材料組合,圖3-24 為三角托架臺，采用胡桃木與梨木制作,圖3-25，維羅恩阿拉德設計的混凝土音響組合，以鋼筋和水泥為音響設備的基本材料，無論是音響還是唱盤座，都是混凝土，其外觀粗糙，與精細的塑料唱片，形成強烈的肌理對比。,材料的光澤美,材料的光澤美感主要通過視覺感受而獲得在心理生理方面的反應，引起某種情感，產(chǎn)生某種聯(lián)想，從而形成審美體驗。 根據(jù)材料受光特征可分為透光材料和反光材料。,材料的光澤美,透光材料 透光材料受光后能被光線直接透射，呈透明或半透狀。

24、這類材料常以反映身后的景物來削弱自身的特性，給人以輕盈、明快、開闊的感覺(如圖3-26)。,圖326 玻璃杯子,材料的光澤美,透光材料 透光材料的動人之處在于它的晶瑩，在于它的可見性與阻隔性的心理不平衡狀態(tài)，以一定數(shù)量疊加，使其透光性減弱，但形成一種層層疊疊像水一樣的朦朧美。（如圖3-27）,材料的光澤美,2. 反光材料 反光材料受光后按反光特征不同分為定向反光材料和漫反光材料。 定向反光是指光線在反射時帶有某種明顯的規(guī)律性，定向反光材料一般表面光滑不透明，受光后明暗對比強烈，高光反光明顯。給人以生動、活潑的感覺(如圖3-28)。,材料的光澤美,2. 反光材料 漫反光是指光線在反射時反射光呈360度方向擴散，漫反光材料通常不透明，表面粗糙，且表面顆粒組織無規(guī)律，受光后明暗轉折，層次豐富，高光反光微弱，為無光或亞光。（圖3-29）,材料的質地美,材料的質地美是材料本身的固有特征所引起的一種賞心悅目的心理綜合感受，具有較強的感情色彩。 質地是與任何材料有關的造型要素，它更具有材料自身的固有品格，一般分為天然質地與人工質地(如圖330和圖331)。 天然質地，包括未經(jīng)人工加工的天然材料的質地，如毛石，樹皮，沙土及動物毛皮等，和以天然材料為基材經(jīng)人工加工而成的材料質地，如經(jīng)切割打磨，刻畫拋光等加工的木材石材等材料。 人