造型设计的基本原则与美学法则

（1）造型设计的基本原则和基本要求

1）造型设计的基本原则。实用、经济和美观是造型设计的三项基本原则。实用是指造型设计首先必须有良好的使用功能。经济是指用价值工程理论与方法指导产品的造型，恰如其分地使用材质与工艺，以最少的财力、物力、人力和时间而取得最好的经济效益；美观是产品整体各种美感的综合表现，即实现外观造型美。实用、经济和美观三者密切相关。实用是第一位的，经济是约束条件，美观处于从属地位。要掌握和运用好这三条原则，就要求设计者知识广博，具备美学、市场学、商业心理学等方面的基本理论知识，了解生产工艺过程和成本核算，掌握市场动态和信息反馈，努力培养和提高自己的艺术创造力和表现力。

2）造型设计的基本要求

①布局要求。清晰可见的总体布局，是良好造型的前提。

②结构紧凑。节约空间有利于良好的造型。

③简单、一目了然。重要的功能操作部件和监控部件以及仪表的布置方式和位置应一目了然。

④统一。整体造型和可见的构件应显示相同的成形意图，且达到外观形象的和谐。

⑤功能合理。造型应适应功能表达，结构的形状或尺寸都应有利于功能目标的实现。

⑥造型适应材料和工艺。造型要适应所用的材料和制造方法，具有良好的工艺性。

（2）造型设计的美学法则 造型设计必须遵循以下五项法则：

1）比例与尺度。比例与尺度是一种用数字方式表达产品造型美的艺术语言。良好的产品形体比例和正确的尺度是造型形式美的重要手段之一。比例是指造型整体与局部、局部与局部之间的大小关系，或整体各个方向之间的大小关系。比例的确定可采用数比关系法、经验目测法等。而尺度是指以人体某些特定肢体尺寸为标准与造型物之间的比例关系。人体的体量大小，是衡量尺度的标志。尺度是解决产品与人的相称度问题。例如手表要戴在人的手上，其尺度过大不宜佩戴，尺度过小看不清楚。所以手表的尺度只能限制在有限范围内。产品供人使用，其造型都要有合理的尺度。一般而言，尺度比较固定，而比例可根据尺度进行形式上的适当调整。在造型设计中，一般先确定尺度，然后再推敲比例关系。常用的比例关系有如下几种：

①整数比例。它是以一个正方形为基础而产生的一种比例。一个正方形的各个周边的比例为1∶1；而两个正方形连成的长方形，其相邻边之比例为1∶2；依此类推，可得1∶3、1∶4…等整数比例的矩形。整数比例的优点是可产生有韵律的造型因素的配合，但同时也存在视觉效果比较呆板的缺点。

②平方根比例。是以短边与长边为1∶X（X≥2的正整数，如2、3、5…）构成的比例。按其构成的矩形称为平方根矩形。采用X矩形的纸张无论是几开的，都具有相同的比例。如图7-50所示的平方根矩形的同形分割。

图7-50 平方根矩形的同形分割

③黄金分割比例。按黄金分割比例的矩形，指其长宽比为1∶0.618。黄金分割比例是诸项比例中美的典范。因此，在工业产品的外形设计中得到广泛采用，例如电视机的长高比、照相机的长宽比、音响外壳、邮箱以及各种包装盒等。

图7-51 模度理论（单位：cm）

④模度理论。模度理论是从人体的绝对尺度出发，选定人的下垂手臀、脐、头顶、上伸手臂四个控制点，其与地面距离分别为86cm、113cm、183cm、226cm。这些数值之间存在一定的整数比关系或黄金分割比例关系（226∶113=2；113∶183=0.6175），见图7-51。既然人体中存在造型中常用的几种比例关系，那么就可以用人体的尺度作为造型的原始依据。再结合其他比例，来考虑产品的比例尺度。例如某个计算机系统，其主机柜高1700～1800mm，工作台高680～720mm，工作座椅高400～450mm。

2）统一与变化。统一是指造型要素（线、形、色、质）的一致、调和、重复、呼应，最终形成造型物整体的风格和主调。它包括三个方面：形式与功能统一、尺度与比例统一、格调统一。变化是指利用造型要素的差异性，求得在统一完整的基础上体现局部的特点，互相衬托，使得造型更加活泼动人，具有视觉美感。

要达到格调的统一，通常采用的方法是对造型物的线型、形体、色彩、材质进行调和、呼应、过渡、韵律等处理。调和是指对造型体的各部分在线、形、色、质等方面强调其共同的因素，突出相互间的内在联系，取得协调完整的效果。

图7-52 汽车线型的调和呼应

以线型为例，如果造型以直线为主，则其主要部分应以直线构成形体，直线间的过渡也应统一。若造型以圆弧、曲线为主，则形体的主要部分应以曲线构成，其他次要部分也应当以圆弧的过渡或曲线的转折与主体呼应，从而达到造型物线型风格的统一。如图7-52为汽车线型的调和呼应。其中，一种采用直线造型，一种采用曲线造型，其主要形体线型的一致性形成了风格的完整性。除了构成形体的主要线型的调和外，造型体内部各零部件的连接所构成的结构线型及各辅件的线型也应取得协调一致，以获得统一和谐的线型风格。

呼应是指在造型物的不同部位对线、色、质作强调一致性的处理，使整体取得和谐统一的效果，如服装的领口、袖口采用同样的颜色或布料，突出局部的一致性，达到呼应的效果。如图7-52中两种汽车的车头、车尾的线型前呼后应，增强了整体感。

图7-53 两种电熨斗

过渡是指在造型物上的不同形体之间或不同色彩之间，增加另一种形体或色彩将它们联系起来，使形体或色彩之间的连接自然顺畅，避免出现对立的造型元素生硬交接产生的突变与不协调。如图7-53中的两种电熨斗，其把手和下部在形与色的过渡连接上的优劣，不言而喻。

韵律是指造型要素在平面或空间内有规律地重现。这种重现的规律可以是简单的、无变化的重复，也可以是渐变的或交错起伏的。例如仪器面板上的显示和操作元件的布置，机箱上散热窗口等往往采用重复的或有规律变化的排列形式。成套的组合式控制台、柜也采用这种形式。如图7-54所示的商用转轮印包机械和点胶机的整体造型设计，将统一、过渡、韵律很好地结合并体现出来。

图7-54 设备整体造型设计

a）商用转轮印包机械整体设计 b）点胶机的设计

在艺术造型中，统一与变化是最灵活多变和最具有艺术表现力的因素，它在产品造型中居重要位置。例如图7-55所示台式计算机的外观造型。它包括液晶显示屏、主机、键盘和鼠标等。在色彩和线型风格等方面进行了统一化处理，使得各部分组合后产生协调统一之感。但各个部分的功能不同，而在形态造型上略有变化，从而带来多样化和新奇的艺术效果。

所以，对于一种完美的造型应做到既在整体上协调统一，又有多样化的或独特的变化。在形、色、质各方面实现整体和谐统一效果，而在形式上多样化、有所差异，从而获得新颖生动的造型效果。

图7-55 台式计算机的外观造型

3）对称与均衡。对称与均衡是大自然中普遍存在的一种稳定平衡的形态。凡是具有形式美感的形体，都具有对称与均衡的特性。

①对称是指在轴线或支点的相对端面布置同形、同量的形象而取得较好的视觉平衡，形成美的次序，并给人以静态美、条理美。等量等形则为对称，例如图7-56所示铣床的对称造型。此类大型设备采用对称造型形成协调美。又如飞机、汽车等类动态产品采用对称造型可以增加人们心理上的安全感。

②均衡则是对称在形式上的发展。是形体在假设中心线或支点两侧成量感的平衡。例如机床的侧面大多采用均衡的形式，见图7-57。均衡的形体并非完全对称，其支点不一定在中轴上，均衡给人的印象是活泼的，但必须在不失重心的原则下把握力的均势，在变化中给人以平衡感。

图7-56 铣床的对称造型

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图7-57 机床侧面采用均衡造型

4）对比和调和。对比是指造型性质相同的事物之间存在的差异性。如大小、虚实、亮暗、重轻等。通过对比可使各个因素达到彼此作用、相互依托，从而使形体生动活泼、个性鲜明，增强感染力。而调和是寻求同一因素中不同程度的共性，它包括表现方法的一致、形体的相通、线面的共调以及色彩的和谐等。对比和调和反映事物同类性质和特性之间差异或相似的程度。运用差异和相似之间的矛盾来追求产品形态的完美。产品造型设计可在线型、材质、色彩、形体以及方向等方面构成对比和协调关系。对比手法有以下几种：

①形状对比。主要表现在形体的线型、方向、曲直、粗细、长短、大小、高低、凸凹等方面。

②排列对比。利用线、形、体、色、质等造型元素，在平面和空间的排列关系上，形成繁简、疏密、虚实、高低的变化，使造型达到变化协调、自然生动的目的。

③色彩对比。利用色彩的明暗、冷暖、轻重等对比关系丰富造型变化，突出重点，赋予造型以新颖、悦目、明朗的视觉效果。

④材质对比。选择不同的造型物材料与表面加工处理方法，必然会产生不同的外观效果。同一造型物的不同表面之间可以形成不同的材质对比关系。例如，光亮面与无光面的对比，粗糙面与光洁面的对比，有纹理面域无纹理面的对比，质坚面与质松软面的对比等。

调和体现在以下几方面：

①比例尺寸的调和。同一造型形体各部分之间的比例尽量相等或接近。

②线型风格的调和。构成形体大轮廓的几何线型要一致。

③结构线型的调和。结构线型是指形体内部零件的连接所构成的线型，这部分线型应按结构方式确定。

④零件、辅件线型风格的调和。除构成形体的主要线型要调和外，还应使主要或突出的辅件线型与之协调一致。

⑤系统线型风格的调和。当产品是由两个以上的单独部分或各个分散部分构成时，该系统的造型线型也要统一。

⑥分隔与联系的调和。分隔是因功能或其他原因的需要将整体分成若干个局部，联系则是因功能或其他原因的需要将若干局部组成一个有机的整体。分隔与联系，一般可运用线条、体面转折、色彩和装饰等方法来实现。

⑦色彩调和。好的造型不仅要求形体美，还包括色彩美。

5）稳定与轻巧。稳定是指在支承面越大、重心越低且越靠近支承面中点的原则下，使产品的形体保持一种稳定状态的外观。稳定包括实际稳定和视觉稳定。实际稳定是指产品重心的稳定。视觉稳定则是产品外观的量感重心，常通过形体、颜色、质感等方面来满足视觉上的稳定。造型的稳定主要是指视觉稳定，它与物理稳定的要求是一致的。而轻巧是指在稳定的外观上赋予活泼的处理方法，使得形体呈现出生动、轻盈的感觉。稳定与轻巧是人们在长期克服与利用重力的过程中形成的一套审美观念。它是构成产品外形美的因素之一。在大中型设备和工程机械设计中要考虑视觉稳定，如图7-58数控铣床的稳定造型。而对各类中、小设备、台式仪器、家用电器等小型产品，在结构上要求实际稳定，而在造型上却要求不同程度的轻巧感，如图7-59所示台钻的轻巧造型。

图7-58 数控铣床的稳定造型

图7-59 台钻的轻巧造型

影响稳定与轻巧的主要因素如下：

①视觉重心。它一般是指产品的重点部位。视觉重心偏下，则给人以稳定感，反之给人以轻巧感。图7-60a的轻巧感较强；而图b稳定感较强。

②底面面积。底面面积大的形体具有较强的稳定感，如图7-61a所示；反之，具有较强的轻巧感，如图7-61b所示。

图7-60 视觉重心高低比较

图7-61 底面面积比较

③形体表面线条方向。是指形体表面的分割线条和装饰线条等。当强调水平线和垂直线时，可增加稳定的视觉感；若强调倾斜线，特别是方向朝外的斜线或具有动感的曲线，则使得外形显得轻巧，如图7-62所示具有不同特性线条的电话机，形成了稳定感和轻巧感的两种不同造型效果。

④体量结构。尺寸巨大的体量、封闭式体量，特别是由上而下体量逐渐增加的造型形体，具有稳定的感觉。而小的体量、开放式体量都可以取得轻巧的效果，如图7-63所示的封闭式与开放式体量的两种造型。

图7-62 具有不同特性线条的电话机

图7-63 封闭式与开放式体量

⑤结构形式。对称的形式具有较好的稳定性，而均衡的形式具有一定的轻巧感。如图7-64所示对称与均衡的形式对比。

⑥色彩分布。若将形体下部施以高明度的重色，则会带来稳定感；反之，会增加轻巧感。如图7-65所示色彩分布对比。

图7-64 对称与均衡的形式对比

图7-65 色彩分布对比

⑦材料质地。由于生活经验的积累，人们对于不同的材料有着相对固定的概念。因此，形体的量感会随其表面材料的不同而变化。就同一材料而言，材料表面状态的粗糙与致密、有光与无光，都会影响量感的表现。将量感大的材料或表面状态设置在形体下部，可增加稳定感，反之，增加轻巧感。

另外，造型图案的变化，形态、色彩的丰富多样化也将增加形体的轻巧感。产品造型的稳定感或轻巧感是随着产品功能的不同而有所侧重的。但稳定感是基本的要求。有轻巧感的产品造型一般是既稳定又轻巧的。