基于CGM模型的天门糖塑狮子造型解构与再设计

常雨，余胡艳，李晓涵，路由

基于CGM模型的天门糖塑狮子造型解构与再设计

常雨，余胡艳，李晓涵，路由

（武汉大学，武汉 130500）

从天门糖塑狮子形象的文化内涵、艺术特色出发，对天门糖塑中的狮子造型进行系统研究，为天门糖塑形象的再设计提出新的设计应用策略，促进天门糖塑的传承与发展。根据现有资料，选取天门糖塑中具有典型特征的狮子造型作为研究对象，对其色彩、造型、肌理、构图要素进行提取与分析，并结合分析结果，利用CGM 模型进行创新指导再设计。利用CGM模型既可以保留天门糖塑特征，也可以在此基础上创新拓展出新的造型，为天门糖塑的进一步发展提供了探究方向，同时也为其他非物质文化遗产提供了一种新思路，拓宽了非遗与现代设计融合的可能性。

天门糖塑；狮子造型；造型解构；CGM模型；再设计

近年来，我国积极扶持非物质文化遗产的振兴与发展，非遗文化也越来越多地应用于设计之中，但大多数设计应用流于表面，缺乏对非遗文化的深层次挖掘。天门糖塑等湖北省非物质文化遗产保护项目也面临着同样的问题。天门糖塑的原料麦芽糖，受空气温度和湿度的影响，难以保存。制作时，除需要传承人拥有精湛的技巧之外，还需要具备审美意识和创造性。由于它在生活中的实用性较低，很少被人关注，留存与传承皆受到限制，传承人也不断减少，因此应借助数字化方法对天门糖塑进行系统的分析，提取与再设计，以促进天门糖塑的传承。区别于其他数字化方法，利用CGM模型可以在有效保留糖塑的美学特征的同时扩大再设计的空间。如何对天门糖塑的关键要素进行解构，并运用CGM模型对要素进行整合用于再设计将成为文中的论述重点。

1 天门糖塑狮子造型视觉要素解构

天门糖塑承载着天门本地特有的文化风俗、生活愿景和民间审美倾向，是民间智慧的凝结，是百姓审美意识的浓缩，具有极高的艺术与文化遗产价值[1]。天门糖塑的题材包含民歌民谣、民间故事、历史传说、名人故事、神话故事、动植物等，具有一定的传统文化传播与教育功能。此外，它具有表演的动态性，将制作过程展示给观众，一边制作一边讲述题材故事的方式使其具有寓教于乐的作用。狮子作为天门糖塑较典型的形象之一，其造型生动、多变、独特。在天门糖塑中，狮子作为瑞兽，被赋予了祥瑞的意义。天门糖塑一开始是随着糖供的需求而诞生的，主要用于祭祀，糖狮子也是祭祀糖供之一[2]。随着历史的演变，天门糖塑礼教功能减弱，糖狮子也逐渐成为农闲节庆时供人食用与赏玩的民俗玩具。由于天门糖塑的制作工艺包括“泡活”和“头子活”[3]，即用嘴吹和手捏，制作过程不够卫生，如今很少食用，但其造型的美感在当今社会依旧具有较高的艺术价值。

文中选取了天门糖塑中5只具有代表性的狮子造型作为研究对象，分别是《倒爬狮》《双狮戏球》《太保狮》《狮子滚绣球》《青狮》。根据天门糖塑狮子造型的视觉特征，对色彩、造型、表面肌理、构图4个方面进行提取与分析。对于颜色的提取和分析，包括颜色组成和搭配之间的关系；对于造型的提取与分析，将天门糖塑狮子造型进行解构，并分别对其五官、身体、耳朵、尾巴、四肢、底座和装饰性元素进行对比分析，再对各部分进行抽象与简化，提取保留其基本形态特征的图形；对于表面肌理的提取与分析，从肌理与工艺的密切联系角度出发，将肌理的形成与工艺相对应，对肌理的形成与排布规律进行归纳；对于构图要素的提取与分析，通过分析得到狮子与底座、狮子与狮子之间的组合方式、位置特征。天门糖塑狮子造型设计要素提取与分析的模型见图1。

图1 设计要素提取与分析的模型

1.1 色彩解构

天门糖塑的色彩有统一的色调，在和谐色调中求变化是其最大的特色[4]。天门糖塑所用颜色与传统民间艺术色彩类似，色彩观念也与传统民间艺术一致，具有显著的装饰性，是设计的重要元素之一。从设色上看，造型用色简单，视觉效果统一，颜色纯度、饱和度较高，通过实地调研发现，天门的其他民间艺术，如天门皮影、天门戏剧等均遵循“五行五色”的观点；从色彩搭配上看，红色主要集中在底座部分，狮子部分采用一色为主、多色为辅的方式进行搭配组合。狮身大面积使用黑色，突出狮子的威严感和庄重感。头部与背部色彩较多，为整体造型增添了生气与活力。耳朵、尾巴、装饰元素等细节部分的色彩相间分布，产生层次分明的视觉感受。

1.1.1 主要色彩提取与分类

根据现有文献与调查资料，天门糖塑主要包含黄（麦芽糖原色）、黑、红、绿4种颜色。文中主要采用K–means聚类方法分别对5只具有代表性特征的狮子进行主要色彩的提取与分析，最终得到了9种颜色，并制作了色彩模版。

K–means算法是属于以数据间距离的远近为原则进行分组的划分法[5]，近年来被广泛应用于图像色彩领域。其主要算法如下，首先是在样本数据中随机找出个聚类中心，其次以欧式距离作为样本相似性的度量，计算除聚类中心外的样本数据与每个聚类中心的距离[6]。根据数据集与聚类中心的相似度，不断更新聚类中心的位置，直至聚类中心不再变化[7]。文中通过实验将得到的颜色按色相和明度进行排列，并进行下一步的分析和整合，结果见图2。

1.1.2 主要色彩分析与选择

为了对比颜色之间的协调性，文中运用Hex Naw工具软件对剩下的每一簇颜色与确定的基准色（#100708、#c9a792）进行对比，根据结果选定其余6个色值，分别是#624034、#610c0e、#920c13、#98442c、#977067、#a86231。

由于颜色#5d494d与颜色#846668在测量中结果相近，因此文中运用欧几里得色彩距离公式，将二者与其余确定的8种颜色的RGB数值进行计算，从中选出数据较大的颜色见表1。

为了更好地还原天门糖塑的色彩搭配，文中依据图2中各颜色在糖塑中的占比进行计算，取其均值，最终得到天门糖塑狮子造型的色彩模版，结果见图3。

图2 狮子色彩提取过程

表1 色彩距离测量

Tab.1 Measurement color distance

图3 色彩模板

1.2 造型解构

天门糖塑与其他糖塑艺术最主要的不同之处在于天门糖塑“吹”“塑”结合[8]。整体来看，天门糖塑的狮子造型并不是完全写实的再现，而是根据工艺的可实现性，以及传承人的想象与审美进行适当的调整，部分结构做了夸张处理，如头部被夸大，而身体部分整体缩小。天门糖塑狮子的外形轮廓以曲线为主，底座与狮子身体部分都较为圆润，是因为这2个部分均为吹塑成型，借助麦芽糖的延展性将气体注入麦芽糖内部，像吹气球一样形成较圆润的形态，再通过边吹边捏使形态产生变化。头部、背部细节装饰较为丰富，采取揉捏、搓拽、拉扯等多种手法，让其具有更多的可塑性，形成不同的线条特征。在提取的过程中，首先将5只狮子造型分为眉、眼、鼻、嘴、身体、耳朵、尾巴、四肢、装饰性元素、底座10个部分进行解构，解构过程见表2。

表2 狮子造型的解构

Tab.2 Deconstruction of lion modeling

天门糖塑狮子造型的头部都表现得较为夸张：眉毛呈M字型波浪状；眼睛又圆又大，统一由眼珠和眼眶构成；鼻子外形进行了简化，但尺寸变得更大；嘴呈现大张的状态，嘴里的牙齿和舌头均外露，牙齿由整齐的2排牙构成，其中有4颗尖牙，生动形象，视觉冲击强烈；胡须以曲线的形式呈现漂浮状态，充满动感；身体是圆的，头部和臀部向外倾斜，显示出动势；为了使身体部分不单调，背部常会加上装饰元素；耳朵和尾巴表现手法相似，外形轮廓像一片叶子，形态不一，内部环形分布，通过弹簧与主体连接；四肢短小，一般会表现出关节的转折，许多地方将其立体形态转化成一个片状形态来表现；底座呈简单的球形，类似于“鼓”和“葫芦”的形状；针对装饰性元素，制作时可自由发挥的空间较大，种类很多，分布在作品的各处，比如五官、身体、和底座均可见丰富的装饰物，外形轮廓多变，层次丰富。文中对5只不同狮子的造型要素进行共性提取，提取出其最具特征的形态进行3D建模，提取过程见表3。

表3 狮子造型的提取与分析过程

Tab.3 Extraction and analysis process of lion modeling

1.3 肌理解构

丰富的肌理变化使天门糖塑独具魅力[9]。天门糖塑的狮子在造型上有许多局部变化的肌理，这与吹塑出来的光滑表面形成鲜明对比。肌理的样式与使用的工具和成形动作有很大关系，可借助的工具有剪刀、小梳子、小姚刀等，如利用小梳子控制不同的力度，可制作出深浅不一、平行整齐的条形纹样。天门糖塑狮子造型中常见的肌理有条纹和格子纹。条纹多见于眉毛、胡须、舌头、耳朵和五官的装饰性元素，有直线条纹，也有环状条纹，环状条纹的曲线弧度与该部位造型轮廓一致。格子纹主要用于四肢，以此表现粗糙的皮肤纹理。提取时将其纹理的线条简化，得到相应的装饰线条，过程见表4。

1.4 构图解构

天门糖塑的狮子造型一般由上端的狮子与下端的底座构成，运用对比、均衡的方式使整个造型在具有视觉稳定性的同时不乏动态感。狮子与底座之间是上下构图，除了《倒爬狮》外，其余4只狮子造型上下比例约为8∶5，见图4。合适的比例既能突出狮子造型的主体性，区分主次关系，也能使整体协调，不至于头重脚轻。在5只狮子中，有单狮子和双狮子。除了狮子和底座之间的结构，还考虑了狮子之间的构成关系。双狮的2只狮子大小比例有一大一小的，也有大小几乎一致的，但形态均不一样，构图为一高一低分布。为了满足整体性，2只狮子之间有连接点，同时通过身体的朝向使二者之间互相呼应。

表4 狮子表面肌理的提取过程

Tab.4 Extraction process of lion surface texture

图4 狮子造型构图的分析

2 基于CGM模型的天门糖塑狮子造型转化

CGM模型又叫概念生成模型，是在形状文法的基础上所提出的设计生成模型，已被运用于产品设计和单体复杂纹样的设计中[10-11]。文中对天门糖塑狮子造型的解构与再设计结合了CGM在产品设计与纹样设计中的运用规则。CGM模型由3个设计要素构成，分别是基本造型要素、产品造型结构关系、产品变形规则。文中在CGM的基本要素之中加入肌理要素，拓展模型的通用性，使模型与研究内容更加适配。前文所提取和分析的天门糖塑狮子造型视觉元素，与CGM模型中对造型进行再设计时所包含的设计要素具有一定的相关性。运用CGM模型指导天门糖塑狮子造型的再设计，不仅能确保生成的设计结果符合狮子的造型特征，也能快速产生多种图形，辅助设计师进行设计。

天门糖塑狮子造型包含10个基本造型要素，在提取与分析的过程中已经对基本造型的共性进行了归纳总结，同时还整理出同类基本造型要素之间存在的变形规则。通过对颜色、肌理和构图方式的提取，也得到了颜色、肌理和构图方式的规律。结合CGM模型的3个设计要素，设定天门糖塑狮子造型的设计要素，见图5。

图5 设计要素设定

2.1 基本造型要素设定

将天门糖塑狮子造型的10个基本视觉要素按照英文字母分别记作Eb、Ey、N、M、B、Er、T、F、D、P、根据表3提取的基本造型要素结果，得到基本造型要素库，见表5。基本造型要素库的建立为设计师提供了天门糖塑狮子造型可供选择的基本型，以确保设计来源于天门糖塑狮子形态，进而展开后续的设计转化。

表5 基本造型要素库

Tab.5 Basic shape elements

续表5

2.2 基本造型要素结构图设定

结合天门糖塑狮子造型的构成特征，将10个基本视觉要素（Eb、Ey、N、M、B、Er、T、F、D、P）根据其相对位置关系排列组合见图7。该结构图的具体位置关系并不是唯一与确定的、可以根据协调性与美观性灵活地稍作调整。此外、在对造型要素结构进行组合时、可以结合天门糖塑狮子造型的艺术特色和应用的场景对其局部进行调整。

2.3 变形规则设定

CGM模型中运用的变形规则是对同一类设计对象的形态进行分析得到的、包含了对平面图形与立体图形的变形方式[10]、如旋转、移动、缩放等、对于不同的设计对象、变形规则会有所不同。结合CGM模型、提取与总结出天门糖塑狮子造型中基本造型要素之间所适用的转换规则、按照英文字母记作R、M1、Z、M2、C1、C2。天门糖塑狮子造型变形规则的提取与设定见表6。

图7 基本造型要素结构

表6 变形规则的提取与设定

Tab.6 Extraction and setting of deformation rules

3 天门糖塑狮子造型再设计

天门糖塑视觉元素提取分析的最终目的是要运用到设计中、通过再设计的方式扩大天门糖塑的影响力。视觉元素的提取与造型要素的设定是进行二次设计的基础、天门糖塑的再设计还要结合具体的需求与时代发展的需要、依据视觉元素提取与分析的结果、运用恰当的设计手法与排布规律、设计出既保留天门糖塑的典型特征、又满足现代审美的造型、共包含3个步骤：模型的选取、变形与组合、渲染。

3.1 造型的设计转化

再设计的第1阶段、将10个基本造型要素依次导入；第2阶段、导入变形规则库中的变形规则；第3阶段、导入提炼的结构规则对其位置与比例进行控制、得到天门糖塑狮子造型设计的模型。造型的转化过程见表7。

3.2 色彩的选取与渲染

图案色彩的选择需要结合色彩分析的结果、得到主色、颜色比例和搭配关系、形成配色方案。填充色彩时还需要注意图案的形状构成要素所代表的各个部位的色彩规律、如底座一般大面积使用红色、就需要避免使用其他3种颜色代替、局部、尤其是装饰元素部分的色彩填充可以较为灵活、但要保证整体的和谐一致。最后、使用Nomad进行渲染、模型的渲染效果见图10。

表7 造型的转化过程

Tab.7 Transformation process of modeling

4 结语

天门糖塑狮子造型作为糖塑文化的典型文化符号、富含了天门本地的文化内涵，它并非只是对狮子造型的简单模仿、更是融入了制作者的思想和创造、具有较高的艺术价值。文中对天门糖塑的狮子造型进行了深入的研究、对其造型、色彩、肌理、构图4个方面进行了系统的提取与分析。通过引入CGM模型对其进行系统的再设计、将前期提取的基本型进行重新变形组合、对其造型进行进一步转化、为天门糖塑的进一步发展提供了探究方向、同时也为其他非物质文化遗产提供了一种新的思路。通过计算机模型的引入、拓宽了非遗与现代融合的可能性、在扩大其影响力的同时也为非遗传承事业做出了贡献。

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Deconstruction and Redesign of Tianmen Sugar Plastic Lion Based on CGM Model

CHANG Yu, YU Hu-yan, LI Xiao-han, LU You

(Wuhan University, Wuhan 130500, China)

Starting from the research on the characteristics of sugar sculpture, the paper aims to put forward a new strategy of the image of sugar sculpture to promote the development of sugar sculpture. According to the existing data, the lion modeling with typical characteristics in Tianmen sugar sculpture was selected as the research object, and its color, shape, texture and composition elements were extracted and analyzed. Combined with the analysis results, CGM model was used to guide the innovation and redesign. The use of CGM model can retain the characteristics of Tianmen sugar sculpture, innovate and expand new modeling on this basis, provide an exploration direction for the further development of Tianmen sugar sculpture, provide a new idea for other intangible cultural heritage, and widen the possibility of the integration of intangible cultural heritage and modern design.

Tianmen sugar sculpture; lion modeling; deconstruction; CGM model; redesign

TB472

A

1001-3563(2022)12-0412-11

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.12.053

2022–01–26

常雨（1998—），女，硕士生，主攻产品创新设计。

路由（1963—），男，硕士，教授，主要研究方向为产品创新设计、交互设计、用户研究等。

责任编辑：陈作