浅析算法技术在现代首饰设计中的优势
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摘要：
随着科技的不断发展，算法技术作为一种全新的技术，已经越来越多被设计行业所利用，其本质是从技术层面衍生出来的一种思维方式。不但能够使用该技术进行科研、制造，同样在现代首饰的设计中可以被应用。以科技代替原有思维的局限性，以科学手段代替传统手段的不足，将这种技术引用到现代首饰的创作中是具有一定必然性的，它的参与不但可以辅助设计而且可以更高效地运用设计，使现代首饰艺术具有当代社会特质。
关键词：
算法技术 现代首饰设计 计算机辅助设计
一、算法技术的概念
基于“非线性科学”的算法技术在一定程度上深受现代主义哲学思想的影响，其设计思想能充分呈显出自组织性、动态性以及不规则性等特质。实际上，在设计领域中，算法技术将会在未来设计中得到广泛的推广与应用。
在时下流行的参数化设计中，算法技术是其重要组成部分，如下式为参数化设计的简单表达式：A=F（X1，X2，……，Xn）。其中A是生成的最终模型；X为影响模型形态生成的参数，它是一个具体的参数数值，可以是一些直接可测量的参数，如曲率、重量等，也可以是某些抽象参数，如理念等；而F则称为算法（algorithm），是模型生成的规则。由此可见，参数化的设计重点无非就是两要素：算法与参数，参数化设计是由设计者确定方法与规则，然后由计算机通过计算取得最终的模型结果。
算法技术设计通过设计者设定相应的算法逻辑，然后确定相应的量化参数，通过计算机软件得到难以量化的多元结果，这就意味着生成的结果会大大超出人们思维的想象，所以这使得首饰设计师获得了巨大的创作空间，只要在多种结果中，选择其一进而深化设计，就可设计出有高度复杂性的作品。通过这样的设计策略，可以使设计实现形式多样性的探索，与以往的由平面到立面或者从剖面到透视的设计思路会有很大差别，其作品一改传统设计中的比例、尺度等概念，也与现代主义中的“盒子”式设计原型有所区别开来，所以这种创作彰显了涌现性、系统性、复杂性三大特征。算法技术设计可以使原本的设计工作获得更加值得深入的研究，符合艺术院校侧重于培养学生创意想象空间和独特审美需求的教学宗旨，为高等艺术院校设计行业教学改革工作做出积极的推动作用。
二、算法技术设计的优势
1.高效地生成多种选择方案
算法技术可以自由生成多组设计方案，而且这些方案主要是由于构思的角度不同、形体操作不同而形成的，这些方案从概念设计到最后完成都能平行发展。如建筑领域，美国某建筑事物所就Bishopgate大厦设计提出了几百个方案供相关人员选取，在方案的深入过程中，通过软件评估测试不断地对方案加以否定和优化，最后就有了如下的“尖塔”塔楼（详见下图1）。
2.快速及时的方案调整适应各种需求
算法技术一改以往线性设计无法逆转的流程。在整个设计工作过程中，即使修改最开始的参数，只要算法依旧采用，设计结果自动跟随调整，甚至还可通过细部设计表现出来，而整个过程所耗费的时间并不多。在首饰设计行业中，利用算法技术可以将设计师的工作重心转移到探索和总结作品的逻辑算法，算法可以形象地比喻成首饰的DNA，然后将大量的计算、模型生成工作交给计算机。最终在生成的不同结果中，选取造型及结构符合设计师设计理念的结果进行深入优化和完善。
3.实现复杂的形态需求
首先，算法技术能够挖掘出设计师的创造潜力，给予设计师更加丰富的想象空间，尤其是立体结构以及细节推敲方面都发挥有重要作用；其次，作品的风格及纹理等除了满足工业创造的条件，还富有独特的美感，符合当代审美对多元化的需求，如美国设计工作室“神经系统”（Nervous System）在设计众多优秀创意首饰之后，又通过算法与3D打印技术，创造出了塑料制造的衣服（参见图2），借助算法技术能够进一步分离模具，分成若干三角片，中间由铰链连结。设计师能够自由控制三角片的规模、个数以及位置，且可以预先观赏改变之后的效果。
4.优化设计使其达到最高效
就定量计算分析方面而言，与人工操作速度相比，计算机的速度更快且工作更加精准化。在计算机调整方案或者自动生成方案时，生成的模型结果不仅高效，而且更容易符合设计者的预期目标。
5.高效共享设计信息
由于计算机是辅助算法设计全部工作的完成者，因此，不仅设计师之间可以在首饰设计的各个环节中不断根据最新的想法随时对模型进行修改，在进行最后的3D打印或者铸造的环节中也可以借助于互联网和制造商共享模型，共同优化设计细节，并对其中的结构关系进行完善，降低反复修改工作的几率，及时进行交流与反馈，在最大程度上提升设计工作的效率。
三、算法技术得以应用的背景
在早期的首饰设计过程中，计算机对首饰的设计工作并没有发挥太大的帮助。那个时期，计算机价格昂贵并且操作麻烦设计师的很多工作不能在计算机上完成，计算机仅仅代表了新可能、新方向。在计算机技术迅猛发展的今天，计算机功能不断完善，而且价格也在不断降低，产品化的个人电脑在全球得以普及专为不同设计领域而开发的软件不断出现，这促使计算机成为首饰设计师的理想工具。其不仅在传统方式的起版建模中起到重要帮助，算法技术的应用同时也给首饰设计师提供了一个完全不同的、新的思维方式。“从现代社会来看，信息化社会不断在发展，计算机不仅可以辅助设计师进行设计工作，而且已经成为设计师无法逃脱的生活方式，因为计算机已经深深地影响了人类的社会文明，计算机不再是只影响设计师的工作，而是对设计师的思想和认识上有巨大影响。”
上世纪七十年代以后，科学研究的对象逐步转变成不规则、无序、非线性、不可逻辑分析、非平衡态、不确定的对象。此外还生产了新的学科――拓扑学、分形几何学等，用于分析复杂系统。很多设计师开始转变设计思维，让作品更具创造力，能直接体会到的就是许多复杂形体结构的作品出现在我们的视野中。
复杂的形体结构不能借助传统几何词汇进行表达，也不能将其简化与分离。在造型设计中“折叠”、“分离”等拓扑学中的词汇被运用得越来越广泛，随之而来的大量造型复杂的首饰作品呈现在我们面前。
作为复杂形体的理论依据，分形几何学可谓是一门新兴的数学分支，多用在阐释自然界中好似复杂无规则的现象。分形几何学的种种规则逐步被发掘，这无疑会直接影响到先锋设计师们的造型创作。如今，人类愈发追求真实的、天然的事物，伴随着后现代时期推崇仿生、自然、解构等设计思想的产生，分形几何学的成果被运用到设计中去已成大势所趋，成为算法设计的关键理论源头。它们形成的两门学科――拓扑学与分形几何学，这两门学科与算法技术联系紧密，在很大程度上帮助了设计师进行创造，提高了创造的效率，改进了设计效果。
四、算法技术发展现状及前景
现如今，现代首饰设计的方法与手段已经不仅仅局限于传统的设计方式。随着现代科技的发展，首饰的设计理念及制作方式也与时俱进。新时期的现代首饰，应该在科学、技术和艺术这三个方面做到和谐统一。设计师可以把科学和技术作为新时期下的创作工具来寻求更加丰富的表达手段。
就目前国内首饰设计行业而言，仅仅通过计算机将建模作为批量化生产的一种快速打板成型手段。对于前期的设计，往往仍是停留在纸面二维空间内，因此首饰很难在空间关系以及内部结构上做出精彩的内容，所以现代首饰设计方法的创新便显得尤为重要。国内算法技术的主要应用领域仍是建筑行业，随着鸟巢、水立方、银河SOHO等利用算法技术设计的建筑不断地走入人们的视线。大众对于这种非线性结构的品味也在逐步提高。算法技术在现代首饰设计中的应用，目前行业内仍处于试验阶段，仍有相当长的一段路要走。仅有部分建筑从业者的跨界首饰作品问世，但无论从形式到创意都受建筑作品很深的影响，往往忽略了首饰自身的属性与美感（参见图3）。也有个别首饰业内设计师利用算法软件进行设计制作的案例，但设计理念仍局限于传统首饰设计方式的思维模式，仅仅是为了追求造型上的标新立异，其设计理念与流程同算法技术的思维方式大相径庭。因此算法技术在首饰设计行业内的研究与推广具有相当的意义。
对于现代首饰设计而言，基于传统设计方法的创新显得十分重要。算法技术作为新的技术手段成为首饰设计师的辅助工具，它的参与对于现代首饰的设计与制作而言都是积极而正面的。现代首饰的设计与制作也不应局限于在工作台上敲敲打打，作为一名首饰艺术家或是首饰设计师应思考如何充分利用当下的科学技术手段来不断完善自己的表现手段。
在未来的首饰设计中，设计师不仅可以利用算法作为辅助设计的一种工具，同时基于算法技术的创作理念与思路也应被充分利用。传统设计方法得到的设计结果，大多都是对已有图形或形态的变形与重组。即便是利用计算机辅助设计，仅通过对外部形态语言的探讨，很难做出质的飞跃。利用算法技术这一新的设计方法，通过设计师对逻辑规律的总结与归纳，通过计算机可以生成与自然规律形态相符但是造型完全不同的作品，为现代首饰设计注入新鲜血液，使作品更加具有装饰性及艺术性。
本文为北京服装学院2015年研究生创新项目科研成果项目编号：X2015-032。