劉棒棒，裴學(xué)勝

（1.河南科技大學(xué)藝術(shù)與設(shè)計學(xué)院，河南 洛陽 471003；2.洛陽智能農(nóng)業(yè)裝備研究院有限公司，河南 洛陽 471934）

0 引言

2018 年，習(xí)近平總書記指出“大力推進農(nóng)業(yè)機械化、智能化，給農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化插上科技的翅膀”[1]，這給農(nóng)機行業(yè)的未來發(fā)展以及轉(zhuǎn)型升級指明了方向。近些年，智能化、無人化技術(shù)不斷地應(yīng)用在拖拉機上，由洛陽智能農(nóng)業(yè)裝備研究院有限公司研發(fā)的“氫燃料電動拖拉機”、“73.5 kW 輪邊電機電動拖拉機”已經(jīng)完成了初步的田間試驗。相信智能化、無人化的拖拉機將是未來發(fā)展的一個重要方向。無人駕駛拖拉機取消了傳統(tǒng)拖拉機駕駛室，采用遙控控制或者自動路徑規(guī)劃，其造型設(shè)計除了滿足傳統(tǒng)拖拉機設(shè)計要求外，也傳達了未來感，科技感等全新的語義。本文將產(chǎn)品語義學(xué)的相關(guān)理論知識引入到無人駕駛拖拉機的造型設(shè)計上，研究其造型語義。

1 產(chǎn)品語義學(xué)概述及應(yīng)用

1.1 產(chǎn)品語義學(xué)概述

產(chǎn)品語義學(xué)是研究產(chǎn)品語言的意義的學(xué)問。其理論架構(gòu)始于1950 年德國烏爾姆造型大學(xué)的“符號運用研究”，更遠可追溯至芝加哥新包豪斯學(xué)校的查理斯·莫理斯（Charles.Morris）的記號論。產(chǎn)品語義學(xué)的概念于1983 年由美國的克里彭多夫（K.Krippendorf）、德國的布特教授（R.Butter）明確提出，并在1984 年美國克蘭布魯克藝術(shù)學(xué)院（Cranbrook Academy of Art）由美國工業(yè)設(shè)計師協(xié)會（IDSA）所舉辦的“產(chǎn)品語義學(xué)研討會”中予以定義：產(chǎn)品語義學(xué)乃是研究人造物的形態(tài)在使用情境中的象征特性，以及如何應(yīng)用在工業(yè)設(shè)計上的學(xué)問[2]。

1.2 產(chǎn)品語義學(xué)在產(chǎn)品設(shè)計上的應(yīng)用

產(chǎn)品語義學(xué)的本質(zhì)是通過產(chǎn)品外在視覺形態(tài)的設(shè)計揭示或暗示產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)品功能明確，使人機界面單純、易于理解，從而解除使用者對于產(chǎn)品操作上的理解困惑，以更加明確的視覺形象和更具有象征意義的形態(tài)設(shè)計傳達給使用者更多的文化內(nèi)涵，從而達到人-機-環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一[3]。目前產(chǎn)品語義學(xué)在產(chǎn)品設(shè)計中有以下5 種階段：①符合人的感官認知，看到一個形態(tài)就想到它應(yīng)有的功能和動作含義；②產(chǎn)品語義應(yīng)該提供方向含義，物體之間互相的位置和關(guān)系布局；③產(chǎn)品語義要提供狀態(tài)的含義；④具有比較判斷的功能；⑤必須給用戶表示操作的指示。

2 拖拉機造型發(fā)展歷史

自拖拉機被發(fā)明出來已經(jīng)過去一百多年，早期拖拉機造型非常簡單，大多是“包覆式”方形外觀，受制于結(jié)構(gòu)、技術(shù)等因素的影響，拖拉機的造型并未得到全面發(fā)展，人們更加注重的是拖拉機的使用功能。如圖1 所示，其造型傳達的語義也以明確的功能為主。

圖1 早期拖拉機造型

20 世紀隨著流線型風(fēng)格的不斷發(fā)展，美國著名工業(yè)設(shè)計師雷蒙德·羅維率先將流線型風(fēng)格運用到拖拉機設(shè)計上，設(shè)計了一款“法瑪爾”的拖拉機[4]，這款拖拉機主要以曲線及曲面設(shè)計為主，打破了先前拖拉機直面、方形呆板的造型風(fēng)格。同一時期，意大利造型設(shè)計師也將當時盛行的汽車曲線、曲面設(shè)計風(fēng)格運用到拖拉機造型設(shè)計上，促進了流線型風(fēng)格在拖拉機造型上的發(fā)展。二戰(zhàn)后，美國設(shè)計師又在流線型基礎(chǔ)上，引入大圓弧的造型特征。如圖2所示，這一時期的拖拉機的造型語義傳達的是富有人情味、親切、速度和時代感。

圖2 流線型風(fēng)格在拖拉機造型上的應(yīng)用

20 世紀后期，隨著繪圖技術(shù)及計算機輔助設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，以及各種設(shè)計風(fēng)格的流行，拖拉機的造型設(shè)計有了很大的變化，直面造型、斜面造型、曲面造型以及混搭風(fēng)格相繼在拖拉機上得到推廣和應(yīng)用。如圖3 所示，多樣化的造型設(shè)計表達時代包容性和創(chuàng)新性。

圖3 現(xiàn)代拖拉機多樣化造型設(shè)計

無人駕駛拖拉機是近幾年才發(fā)展起來的，比較有代表性的是凱斯Magnum，它取消了傳統(tǒng)拖拉機的駕駛室，整車采用極富未來感的流線型線條，如圖4 所示。黑、紅2 種顏色的輪轂和富有科技感的LED 狀態(tài)信號指示燈，使得整車設(shè)計非常前衛(wèi)、大膽。這款拖拉機的設(shè)計完全顛覆了傳統(tǒng)拖拉機的形式。在高科技產(chǎn)品快速發(fā)展時代，消費者更加關(guān)注產(chǎn)品的科技含量以及情感化消費。凱斯Magnum 無人拖拉機傳達出來的科技、未來語義符合這個時代的特性以及消費者不斷提高的審美需求。

圖4 凱斯Magnum 無人駕駛概念拖拉機

3 基于產(chǎn)品語義學(xué)的無人拖拉機造型設(shè)計分析

無人拖拉機取消了傳統(tǒng)拖拉機的駕駛室，其造型設(shè)計的方法也要與時俱進，本文從無人拖拉機的形態(tài)語義、色彩語義和人機語義進行分析，從無人駕駛拖拉機形態(tài)提取的線、面造型方法，到研究拖拉機企業(yè)色運用，豐富品牌的價值，最后建立無人駕駛拖拉機人機交互語義。

3.1 無人拖拉機形態(tài)語義分析

形態(tài)語義是指產(chǎn)品在設(shè)計過程中，在具有本身屬性功能的同時，產(chǎn)品的整體外觀設(shè)計在不需要經(jīng)過過多的聯(lián)想和思考就能理解產(chǎn)品本身與產(chǎn)品產(chǎn)生共鳴[5]。無人駕駛拖拉機作為前瞻性探索，其形態(tài)傳達的語義為打破常規(guī)、引領(lǐng)未來。在形態(tài)設(shè)計上要更加前衛(wèi)，具有科技感和未來感。拖拉機作為牽引的農(nóng)用機械，給人在視覺感受上一定要傳達一種力量感和穩(wěn)重感[6]。外觀造型是給用戶的第一感受，這樣的造型語義也讓用戶覺得更加安全、可靠。由洛陽智能農(nóng)業(yè)裝備研究院有限公司和江蘇大學(xué)聯(lián)合研發(fā)的50 馬力輪邊電動拖拉機是一種無人駕駛拖拉機造型布局。無人駕駛拖拉機造型設(shè)計主要包含前臉設(shè)計、前臉進氣柵格設(shè)計、車身設(shè)計、整車車燈設(shè)計和涂裝設(shè)計，在進行造型設(shè)計時要遵循線、面造型設(shè)計的基本法則，對其結(jié)構(gòu)線、功能線和裝飾線進行劃分，如圖5 所示。功能線指在拖拉機設(shè)計中具有實際意義的獨立線條，比如進氣柵格均勻排列的線條，其線型、位置、排列方式在滿足散熱功能的前提下應(yīng)該富有節(jié)奏感和韻律感[7]。結(jié)構(gòu)線是指拖拉機塊面劃分的分割線。裝飾線雖然在拖拉機造型上沒有實際作用，但是精心設(shè)計的裝飾線可以豐富造型細節(jié)，使產(chǎn)品更加高檔，起到畫龍點睛的作用。整車采用流線型設(shè)計風(fēng)格，線條力量感十足，鯊魚式故障報警燈充滿科技感。車身以黑色搭配亮銀色設(shè)計，動感、簡潔，保持與洛陽智能農(nóng)業(yè)裝備研究院有限公司企業(yè)品牌的統(tǒng)一。

圖5 無人駕駛拖拉機造型設(shè)計要素

3.1.1 無人拖拉機形態(tài)線的語義分析

無人駕駛拖拉機造型上有豐富的設(shè)計線條，其主要線條是：輪廓線、分割線、分模線、裝飾線和沉槽線。不同的設(shè)計線條代表不同的語義。比如直線給人以嚴肅、利落、沉穩(wěn)、剛毅的感覺。曲線給人以圓潤、親切、輕快和柔美之感。折線給人以節(jié)奏、強硬、靈活之感。無人拖拉機在造型線條上要打破傳統(tǒng)的語義，要傳達給人力量、動感、體量。形態(tài)語義最基本的設(shè)計手法表現(xiàn)為仿生設(shè)計，仿生產(chǎn)品最重要的特點是產(chǎn)品與人之間的情感互動。形態(tài)仿生設(shè)計是為了在認知的基礎(chǔ)上簡化或發(fā)散自然生物具有的主要形態(tài)特征。通過設(shè)計，使外在的形式和象征寓意用藝術(shù)處理方式表現(xiàn)出來[8]。在提取線條語義的時候可以運用仿生學(xué)的相關(guān)理論知識，“?！弊鳛樽钤绲霓r(nóng)作動力源，將其形態(tài)語義運用到拖拉機造型上，從最直觀的外觀造型上增加產(chǎn)品與用戶的親和感。如圖6 所示，首先提取“?！钡募贡?、面部等特征曲線，然后將提取的意向線條轉(zhuǎn)換成整車造型曲線，最后運用到整車造型設(shè)計上。整個設(shè)計有機地將傳統(tǒng)生物與現(xiàn)代科技結(jié)合，讓用戶不需要經(jīng)過過多的聯(lián)想和思考就能理解產(chǎn)品本身并與之產(chǎn)生情感共鳴。

圖6 無人駕駛拖拉機造型設(shè)計過程

3.1.2 無人拖拉機形態(tài)面的語義分析

無人拖拉機面的造型設(shè)計上主要有直面、曲面和斜面。直面給人平穩(wěn)、安全和呆板之感。曲面給人優(yōu)美、靈巧以及親近之感。斜面給人力量、堅毅和層次之感。無人拖拉機作為前瞻性的探索，通過不同形式曲面造型的結(jié)合運用，其語義要傳達未來感、科技感及創(chuàng)新性。整車塊面的劃分也要明確表達拖拉機的功能分區(qū)語義。

3.2 無人拖拉機色彩語義分析

產(chǎn)品的色彩語義源于色彩對人的生理、心理刺激以及人對色彩產(chǎn)生的視覺感受，不同的色彩擁有不同的心理暗示[9]。色彩是產(chǎn)品外觀最先被人們感知的部分。圖7 為不同品牌拖拉機代表色彩，不同的色彩代表不同企業(yè)的品牌含義：紅色代表熱情、熱烈；綠色代表生機、活力；藍色代表沉穩(wěn)、科技。無人拖拉機在進行色彩設(shè)計時，整機色彩搭配除了要符合田間作業(yè)要求外，也要考慮新穎性和創(chuàng)新性，從最直觀的色彩層面表現(xiàn)科技感。裝飾色的選取要起到豐富細節(jié)的作用。無人拖拉機的色彩搭配也要考慮企業(yè)的文化色，將企業(yè)色有機的融合到拖拉機上，能夠加強企業(yè)品牌的推廣。

圖7 不同品牌拖拉機代表色彩

3.3 無人拖拉機人機語義分析

產(chǎn)品語義學(xué)的本質(zhì)是通過產(chǎn)品外在視覺形態(tài)的設(shè)計揭示或暗示產(chǎn)品的功能，使人機交互更加單純，易于理解[10]。無人拖拉機取消了傳統(tǒng)拖拉機的駕駛室，采用遠程遙控或者自動路徑規(guī)劃，因此需要使用一種全新的人機交互方式。無人拖拉機的操作主要集中在遙控器上，操作上要有明確的指示或者引導(dǎo)信息，符合操作者的認知習(xí)慣。無人拖拉機作為大功率牽引機械，操作不當會造成危險，除了遠程遙控器上設(shè)置急停按鍵之外，在車身上要設(shè)計明確且易于接觸的急停按鍵，便于在緊急情況下操作。狀態(tài)指示燈及故障報警燈要具有更好的辨識度，以便時刻了解整車運行狀態(tài)，避免危險的發(fā)生。具體布局如圖8 所示，啟動、熄火和喇叭作為最常用的按鍵，設(shè)計在遙控器右側(cè)和左側(cè)邊緣處，可以輕易觸碰到；控制車前進、后退、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)的搖桿設(shè)計在遙控器左側(cè)靠近邊緣，符合大眾的操作習(xí)慣。急停按鍵設(shè)計在上方中心最顯眼的位置，當故障發(fā)生的時候可以第一時間注意到并進行緊急處理。整體操作界面充分考慮人機工程學(xué)，用戶可以更加直觀、準確地進行操作。

圖8 無人拖拉機遙控器操控布局

4 結(jié)語

本文以產(chǎn)品語義學(xué)的相關(guān)理論知識為基礎(chǔ)，深入分析國內(nèi)外拖拉機造型發(fā)展歷史，不同時期拖拉機造型語義。通過對無人拖拉機的形態(tài)語義、色彩語義和人機語義深入分析，為無人拖拉機造型設(shè)計提供一種新的思路。