從2014年開始，根據(jù)公共藝術(shù)成為教育部本科招生目錄中設(shè)計學(xué)下9個專業(yè)的新形勢，筆者在天津大學(xué)開設(shè)了面對不同設(shè)計專業(yè)大學(xué)生的《設(shè)計與人文——當(dāng)代公共藝術(shù)》課程。在課程中，通過鼓勵學(xué)習(xí)者將方案設(shè)計與自身專業(yè)相結(jié)合，大量運用在建筑、產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域的三維建模軟件Rhino、Sketch up、Solidworks等進行方案設(shè)計，取得了一定的教學(xué)成果，并豐富了公共藝術(shù)創(chuàng)作的新視野。

一、課程概述

《設(shè)計與人文——當(dāng)代公共藝術(shù)》課程的學(xué)習(xí)者除了少數(shù)環(huán)境設(shè)計專業(yè)學(xué)生，主要是來自建筑、規(guī)劃、機械、環(huán)境、建筑工程、自動化專業(yè)的理工科同學(xué)。在課程獲批為天津大學(xué)、南開大學(xué)互選課程后，又加入了南開大學(xué)的數(shù)學(xué)、化學(xué)、光電子等專業(yè)。面對非藝術(shù)專業(yè)大學(xué)生的公共藝術(shù)設(shè)計課程在國內(nèi)雖然尚屬首創(chuàng)，但并非心血來潮，而是建立于堅實的理論基礎(chǔ)之上，這就是公共藝術(shù)自身的高度跨學(xué)科特性。1

公共藝術(shù)本身就是一種創(chuàng)作過程具有開放性的新興藝術(shù)形式，集合了原有環(huán)境雕塑、景觀、設(shè)施等門類的特征，其設(shè)計者出身于畫家、設(shè)計師、機械工程師等不同背景。如機械工程師出身的喬治·里奇、建筑師出身的托尼·史密斯等都沒有藝術(shù)背景，更不必提在公共藝術(shù)策劃中發(fā)揮重要作用的作家布魯根·庫斯杰（奧登博格的夫人）等人。如此之多的公共藝術(shù)大師出身不同學(xué)科，是開展跨學(xué)科公共藝術(shù)教學(xué)實驗的基礎(chǔ)。事實上，學(xué)習(xí)者不同的學(xué)科背景，是公共藝術(shù)創(chuàng)意思維的寶貴源泉，這一點已經(jīng)在課程實踐中有清楚的體現(xiàn)。

二、三維建模軟件在跨學(xué)科公共藝術(shù)教學(xué)中的重要作用

顯而易見的是，非藝術(shù)專業(yè)公共藝術(shù)教學(xué)的主要難點是學(xué)習(xí)者基本沒有接受過美術(shù)教育，對藝術(shù)缺少明確的概念，表現(xiàn)能力不足。但正是由于這些學(xué)習(xí)者沒有接受過系統(tǒng)的藝術(shù)教育，課堂上也沒有條件開設(shè)傳統(tǒng)的粘土塑形教學(xué)，因此三維建模軟件就成為不同專業(yè)學(xué)生表達設(shè)計意圖的主要方法。通過對課程開設(shè)兩年來超過400余份設(shè)計方案作業(yè)的統(tǒng)計可以發(fā)現(xiàn)，三維建模軟件占了80%，其后分別是手工模型（約15%）和手繪表現(xiàn)（約5%）。使用三維建模軟件表現(xiàn)公共藝術(shù)設(shè)計方案的結(jié)課方式占據(jù)絕對優(yōu)勢地位。

三維建模軟件介入公共藝術(shù)創(chuàng)作設(shè)計已有20余年的歷史，是公共藝術(shù)觀念日趨開放，表現(xiàn)手法漸趨現(xiàn)代的主要特征之一。傳統(tǒng)寫實雕塑中的塑造，在公共藝術(shù)中可以演變?yōu)槿梭w翻模。尤其是在創(chuàng)作中運用Maya軟件和雕刻機，雖然引起爭議，但依然開創(chuàng)了一種表現(xiàn)方式。更多來自建筑和計算機領(lǐng)域的公共藝術(shù)家，利用建模軟件處理復(fù)雜曲面的能力甚至是通過命令輸入產(chǎn)生的形態(tài)隨機變化，已經(jīng)創(chuàng)造出了數(shù)量眾多、令人印象深刻的公共藝術(shù)作品，藝術(shù)家蓋里位于巴塞羅那的作品《金魚》就是最具代表性的例子。進入21世紀(jì)后，大型公共藝術(shù)作品離開建模軟件的幫助，往往很難精準(zhǔn)實現(xiàn)藝術(shù)家的構(gòu)思，如芝加哥的《云門》、英國希斯羅機場二號航站樓的《滑流》等，都是這一領(lǐng)域的代表作。

在現(xiàn)代大學(xué)校園中，高性能電腦通常已經(jīng)成為大學(xué)生學(xué)習(xí)生活的標(biāo)準(zhǔn)配備，網(wǎng)絡(luò)提供了搜集素材的順暢通道，更主要是以Sketch up、Photoshop、Rhino、AutoCAD，以及其他來源的CAD，如Solidworks等界面友好、操作相對簡便的軟件工具的普及，為非藝術(shù)專業(yè)大學(xué)生自由開展公共藝術(shù)創(chuàng)意設(shè)計打開了大門。這里所指的簡便，是相對之前在藝術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用較廣泛的3DMax建模軟件所言，這些軟件大多用直觀的推、拉、旋轉(zhuǎn)動作，代替了較為抽象的命令輸入方式，掌握起來較為便捷。經(jīng)實踐反饋，即使僅為自學(xué)課程，學(xué)生也大多能在很短時間內(nèi)掌握基本要領(lǐng)。同時，這些軟件大多占用內(nèi)存較小，降低了對硬件的要求，視覺效果也能達到要求，因此消除了非藝術(shù)專業(yè)大學(xué)生參與公共藝術(shù)設(shè)計的主要障礙，成為展示自身創(chuàng)意方案的利器。另外，這些軟件大多數(shù)與學(xué)習(xí)者建筑、機械等專業(yè)學(xué)習(xí)有關(guān)，可以實現(xiàn)資源共享，這一點將在后面詳述。

雖然非藝術(shù)專業(yè)大學(xué)生擁有建模技能，但是如何將表現(xiàn)手段與設(shè)計過程相結(jié)合，最大程度地發(fā)揮建模軟件的優(yōu)勢，以提升學(xué)習(xí)者公共藝術(shù)創(chuàng)作與設(shè)計的實際能力？很重要的一點，在于根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計一套科學(xué)、規(guī)范的公共藝術(shù)設(shè)計教學(xué)內(nèi)容。

三、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計要與軟件運用配套

該課程教學(xué)內(nèi)容由設(shè)計方法、設(shè)計要素和主題3個層次組成。

首先是運用3種不依賴學(xué)習(xí)者立體造型能力的設(shè)計方法分別是：基于發(fā)現(xiàn)與復(fù)制的設(shè)計，運用現(xiàn)成品，特別是工業(yè)現(xiàn)成品放大扭轉(zhuǎn)變形來達到幽默目的；基于圖像表達的設(shè)計，通過二維圖像的直接運用、剪影化和厚度拉伸和折紙化等具體手法得到既有形態(tài)的公共藝術(shù)；基于幾何美感的設(shè)計，運用構(gòu)成方法，包括漸變、對稱、重復(fù)、節(jié)奏等構(gòu)成手法得到形體并營造視覺美感的公共藝術(shù)。

其次是賦予3種公共藝術(shù)必不可少的設(shè)計要素：運動，主要是風(fēng)動、水動、電動和光動四種類型；環(huán)境，是根據(jù)環(huán)境形態(tài)決定公共藝術(shù)尺度、材料、位置和安裝方式等；功能，是基于人體工學(xué)設(shè)計公共藝術(shù)的休息、市政設(shè)施改造、標(biāo)識、游樂等功能，使公共藝術(shù)更契合環(huán)境并與公眾產(chǎn)生互動。

最后是兩種公共藝術(shù)中具代表性的主題：分別是基于幽默情感表達的設(shè)計、基于嚴(yán)肅人文思考的設(shè)計，這兩種主題賦予了現(xiàn)代公共藝術(shù)表達思想深度的合理路徑。

通過上述介紹可以發(fā)現(xiàn)，該教學(xué)內(nèi)容設(shè)計保證了公共藝術(shù)中形式塑造、要素添加和主題深化3個層次內(nèi)容的平衡，減少了主要依賴藝術(shù)家個性化表達的部分，突出了可以使用建模軟件表現(xiàn)的方法。比如基于工業(yè)造型的現(xiàn)成品公共藝術(shù)，就特別適合原本就用于工業(yè)設(shè)計的Rhino軟件的運用，著重于對曲面的表現(xiàn)；基于二維圖像的公共藝術(shù)，特別適合于建筑草圖大師Sketch up對厚度的拉伸；構(gòu)成型公共藝術(shù)，既可以使用Sketch up對立方體的表現(xiàn)，更可以使用機械零件設(shè)計中運用廣泛的Solidworks（法國達索公司出品的CAD軟件），經(jīng)實踐反饋都有很好的效果。下面將以這3種軟件為例，分別以一到兩個教學(xué)案例展開，分析具體教學(xué)方法。

四、Rhino、Sketch up、Solidworks三款軟件的公共藝術(shù)教學(xué)實例

1.Rhino與現(xiàn)成品公共藝術(shù)設(shè)計

Rhino，中文名為犀牛，是美國Robert McNeel公司于1998年推出的一款建模軟件，與3DMax、SoftImage XSI等高端建模軟件相比，對硬件要求極低，占用內(nèi)存很小，不依賴昂貴的工作站和高端顯卡。同時人性化程度高，操作便捷，與Flamingo（火烈鳥）渲染器結(jié)合后的最終渲染效果也非常理想，因此自問世后就引起極大關(guān)注。因為注重對曲線、曲面的創(chuàng)建，因此在工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，近年來建筑與景觀領(lǐng)域應(yīng)用也日漸普及，特別是與TSplines和 Grasshopper兩款插件組合使用，能夠產(chǎn)生非同一般的視覺效果。2012年在北京落成的造型前衛(wèi)的《銀河SOHO》就是著名設(shè)計師扎哈·哈迪德設(shè)計，利用Rhino及其參數(shù)化設(shè)計插件Grasshopper完成的建模工作。2

鑒于Rhino在建筑設(shè)計領(lǐng)域的廣泛運用，因此建筑學(xué)同學(xué)從二年級已經(jīng)開始學(xué)習(xí)Rhino建模，也為他們使用這款軟件完成公共藝術(shù)設(shè)計方案提供了便利。這里選擇的是一位天津大學(xué)建筑學(xué)院規(guī)劃專業(yè)二年級同學(xué)的作業(yè)。這位同學(xué)在通過課堂教授掌握公共藝術(shù)設(shè)計基礎(chǔ)要領(lǐng)后，選擇根據(jù)天津大學(xué)青年湖畔教職工活動中心所在地塊開展設(shè)計。結(jié)合自身專長，選擇以現(xiàn)成品耳機作為公共藝術(shù)造型，以從主題上能夠反映當(dāng)前社會信息交流的重要性。（圖1、2） 指導(dǎo)教師的意見主要集中于如何調(diào)整造型以提供符合人體工程學(xué)的乘坐休息功能。另外，耳機本身的形態(tài)可以跨越交通流線，應(yīng)當(dāng)考慮與經(jīng)過的人產(chǎn)生互動效果。

經(jīng)過基地調(diào)研、元素選取、邏輯生成、功能添加、互動強化等公共藝術(shù)設(shè)計步驟，該同學(xué)完成了以5個相同尺度、形態(tài)的耳機造型組成的公共藝術(shù)。作品通過借鑒奧登博格《Flying pins》（《飛舞的球瓶》）這樣組合運用保齡球等現(xiàn)成品的公共藝術(shù)案例，采用組合布置，可以形成一條開放式長廊的效果，也能滿足更多人休息的需求。為了避免相同形態(tài)的重復(fù)感，引入琴鍵的黑白色彩，賦予作品節(jié)奏，提升了視覺效果，充分實現(xiàn)了提升該場地公共藝術(shù)品質(zhì)的設(shè)計目的。（圖3）通過這一教學(xué)案例可以看出，Rhino在曲面處理方面的強大能力，能夠有效解決現(xiàn)成品公共藝術(shù)往往形態(tài)復(fù)雜的造型問題，提升作品效果，還能夠為后期施工提供便利。

2.Sketch up與二維圖像公共藝術(shù)設(shè)計

Sketch up是由@Last Software公司推出的一款建模軟件，以界面簡潔、操作便捷著稱，完全可以保證設(shè)計師利用該軟件直觀表達自己的設(shè)計思路，而不必被繁瑣的操作和命令輸入所困擾。隨著@Last Software被Google收購，并推出了免費版本，進一步擴大了消費者群，在全球范圍內(nèi)營造了巨大的模型資源庫。從Sketch up的別稱“建筑草圖大師”可以看出，建筑、規(guī)劃，園林，景觀，室內(nèi)以及工業(yè)設(shè)計是其最主要用途。

Sketch up使用中最具特點的功能就是可以在繪制面后，通過簡單的推拉工具成型，并且提供剖面圖。這些都使得利用建筑等專業(yè)同學(xué)利用Sketch up進行公共藝術(shù)設(shè)計，具有上手快的優(yōu)勢。通過實踐反饋，在提供教程和部分參考作業(yè)的情況下，即使毫無藝術(shù)與建?；A(chǔ)的理科生，也能夠憑借較強的邏輯思維能力在短到一兩天的時間內(nèi)基本掌握。因此，在設(shè)計方案中，Sketch up是應(yīng)用最廣，也是最不受專業(yè)制約的建模軟件，在課程進展和學(xué)習(xí)過程中發(fā)揮了重大作用。（圖4）

同時Sketch up也是一款優(yōu)勢和局限都很明顯的軟件。其小內(nèi)存和運轉(zhuǎn)快的優(yōu)點，是通過降低模型復(fù)雜度的方法實現(xiàn)的，Sketch up繪出的圓形，其實是一個近似圓的多邊形，這就使得Sketch up適合于橫平豎直等規(guī)則的形態(tài)塑造，因此對應(yīng)于二維圖像拉伸的公共藝術(shù)，如字母型公共藝術(shù)、剪影型公共藝術(shù)和構(gòu)成型公共藝術(shù)會顯得得心應(yīng)手。但在塑造曲面時，它雖然可以通過地形工具和部分插件實現(xiàn)，但還是不如Rhino順暢。另外，Sketch up建模的視覺效果即使經(jīng)過V-ray等渲染器渲染或PS處理，會顯得相對簡單，一眼就可以辨認(rèn)出來，但這一不足又被Sketch up擅長整體環(huán)境營造的優(yōu)點所抵消。所以，在同學(xué)們利用Sketch up進行公共藝術(shù)設(shè)計的教學(xué)過程中，需要引導(dǎo)他們合理認(rèn)識該軟件的優(yōu)勢和不足，選擇適當(dāng)?shù)念愋秃头桨福赃_到最佳效果。

這里選取了一位天津大學(xué)精密儀器學(xué)院同學(xué)的作業(yè)，該方案充分利用Sketch up在拉伸二維圖像獲得體積方面的優(yōu)勢，選擇以云朵的形態(tài)變化為靈感來源。（圖5）指導(dǎo)教師的意見首先集中于如何避免二維圖像公共藝術(shù)形態(tài)變化不夠豐富的不足，最好選擇成組布置的方法，通過增加層次來豐富各個視角的觀感，取得很好的效果；其他指導(dǎo)意見聚焦于如何與所在的水環(huán)境協(xié)調(diào)，同時呼應(yīng)云的主題，解決方案是為公共藝術(shù)加入動水要素。該學(xué)生借鑒野口勇在1970年大阪世博會上塑造漂浮立方體的手法，設(shè)計了向下噴涌的動水，并利用動水的遮蔽性遮擋循環(huán)管路和支撐結(jié)構(gòu)，使作品猶如漂浮在半空，具有突出的視覺效果。這一教學(xué)案例充分體現(xiàn)了Sketch up易操作的特點，非藝術(shù)專業(yè)同學(xué)經(jīng)過較短時間就能掌握基本要領(lǐng)，為實現(xiàn)自己的方案構(gòu)思服務(wù)，模型未經(jīng)渲染導(dǎo)致整體效果受限的不足，以及該軟件塑造整體環(huán)境所表現(xiàn)出的優(yōu)點，都在這一案例中有清晰的體現(xiàn)。（圖5）

3.Solidworks與構(gòu)成型公共藝術(shù)設(shè)計

對于藝術(shù)專業(yè)人士來說，Solidworks可能是一個稍顯陌生的軟件名稱。但是在機械設(shè)計、制造領(lǐng)域，這款軟件有著廣泛的用途。Solidworks1993年誕生于美國馬薩諸塞州，開發(fā)初衷是為每個設(shè)計師提供能夠在PC上運行的實體模型設(shè)計系統(tǒng)，因此成為世界上第一款基于Windows系統(tǒng)開發(fā)的CAD軟件。1997年該軟件被法國達索系統(tǒng)公司收購。這家以陣風(fēng)戰(zhàn)斗機聞名的企業(yè)，聽上去可能和藝術(shù)越離越遠，但如果回想一下弗蘭克·蓋里在20世紀(jì)90年代初，就是借助達索公司的CATIA軟件設(shè)計出巴塞羅那的《金魚》公共藝術(shù)，大家可能會覺得熟悉許多。

Solidworks易學(xué)易用，功能強大，因此成為全球范圍內(nèi)越來越受歡迎的CAD軟件。值得注意的是包括海外知名學(xué)府麻省理工、斯坦福大學(xué)和國內(nèi)清華大學(xué)、天津大學(xué)等，都將Solidworks列為機械設(shè)計專業(yè)的課程，這就為機械專業(yè)同學(xué)利用該軟件進行公共藝術(shù)方案設(shè)計提供了極大便利。

Solidworks能夠建立精度很高的模型，只要設(shè)計者充分掌握二維公共藝術(shù)和構(gòu)成公共藝術(shù)的設(shè)計要領(lǐng)，就能夠利用該軟件完成符合要求的方案。同時該軟件自帶的渲染器也能極大完善模型視覺效果。這里展示了3位天津大學(xué)機械學(xué)院同學(xué)的階段性模型，可見都具有很高的精細度，視覺效果也比較理想。（圖6、7）

但是作為一款主要服務(wù)于機械設(shè)計領(lǐng)域的建模軟件，Solidworks不適合完成環(huán)境整體建模，只能將注意力集中于模型本身。因此，選擇Solidworks的同學(xué)只能將模型，利用Photoshop置入實景照片場景，這在一定程度上制約了設(shè)計的整體感，需要通過一定的后期處理加以彌補。（圖8、9）

五、結(jié)語

綜上所述，鑒于建筑、規(guī)劃、機械工業(yè)等非藝術(shù)的設(shè)計專業(yè)在今后城市公共藝術(shù)建設(shè)中必然發(fā)揮越來越重要的作用，以公共藝術(shù)自身的跨學(xué)科特性為基礎(chǔ)，及早根據(jù)這些非藝術(shù)專業(yè)大學(xué)生的特點開設(shè)有針對性的公共藝術(shù)設(shè)計課程，是很有必要的。大量使用建筑、工業(yè)、機械領(lǐng)域的建模軟件完成公共藝術(shù)方案設(shè)計，不但能幫助他們實現(xiàn)設(shè)計意圖，體會公共藝術(shù)創(chuàng)作的喜悅與成就感，還能夠拓展傳統(tǒng)公共藝術(shù)創(chuàng)作和學(xué)習(xí)的視野，為促進中國公共藝術(shù)設(shè)計和專業(yè)教學(xué)做出貢獻。

基金項目：天津市教委社會科學(xué)重大項目 “天津高校藝術(shù)學(xué)專業(yè)科研創(chuàng)新及學(xué)科發(fā)展研究”編號（2014ZD25）

參考文獻：

1 王鶴. 天津大學(xué)公共藝術(shù)設(shè)計校際選修課程的創(chuàng)新實踐研究[J].設(shè)計藝術(shù)研究.2015（3）

2 工業(yè)設(shè)計：Rhino（犀牛）的“前夜”與“黎明” [J].電子技術(shù)與軟件工程，2015（5）