基于视觉动力理论的电动工具产品造型设计研究

张艺

摘要：为工业设计师提供一套辅助电动工具产品造型设计的工具，更好地进行电动工具产品造型设计，丰富视觉动力表现。文章通过对视觉动力理论的介绍，分析了电动工具产品造型视觉动力在“静止动势”与“视觉平衡”上的形成机制，并结合具体案例介绍了法向视觉动力、平面视觉动力和形体视觉动力的各自特色并对电动工具产品造型的重要影响。提出了相应的视觉动力造型设计策略。以期对电动工具及其他工业产品的造型设计，提供了一定的借鉴意义。

关键词：格式塔心理学；视觉动力；视觉平衡；电动工具；产品造型设计方法

中图分类号：TB472 文献标识码：A文章编号：1003-0069（2024）07-0108-04

Abstract：To provide industrial designers with a set of tools to assist in the design of electric tool products， better carry out the design of electric tool products， and enrich the visual power performance. Through the introduction of visual power， this paper analyzes the formation mechanism of visual power of electric tool product modeling in three dimensions， and analyzes the characteristics and important impact of normal visual power， plane visual power and body visual power on electric tool product modeling with specific cases. A set of visual dynamic modeling design strategy based on three dimensions was proposed. It is expected to provide some reference for the modeling design of electric tools and other industrial products.

Keywords：Gestalt psychology；Visual power；Visual balance；Electric tools；Product styling design methods

引言

電动工具是人们生活中常见的一种产品品类，在这个品类下有手电钻、电动螺丝刀、电动砂轮机、电锯、液压钳等产品，电动工具不仅子品类丰富，而且造型各异。市面上的电动工具的外观造型往往有着动感的线条、肌肉感的形态和醒目的配色，它们的造型语言往往表现的是动力、耐用与高效。电动工具是如何通过静态的视觉语言传达给用户动态的视觉感受的？这就不得不需要引入视觉动力理论了。

一、视觉动力理论的概述

视觉动力最初来源于格式塔心理学的阿恩海姆视觉动力理论，也被称作视知觉动力理论或者视觉动力学，以人类视觉与知觉的内在联系为基础，在视觉艺术领域内运用格式塔心理学来解释形态对于人类认知的意义，由此产生了视觉动力学的概念[1]，该理论可以广泛应用于美学、艺术与设计等领域。在对视知觉现象进行研究的过程中，“力”的概念贯穿于阿恩海姆美学思想的始终[2]。比如，生活中，当看到被大风吹弯的树木，人们的第一反应就是“起风了”。风是看不见的，“起风了”只是人们由树木的形变而感受到的。树木被吹弯得越厉害，就认为风刮得越强劲。所以，树木的造型状态就会给人们带来视觉上的动力感受。

格式塔论主要研究借助视知觉产生的“力”，由于这种力并不是人从身体上就能直观感觉到的，而是需要通过对眼前的客体敏锐观察和体会之后才能有所察觉[3]。所以，视觉动力理论研究的是“力的视觉呈现”，是一种虚构的动力假设，并不客观存在，但却能真实影响观者的感受。

格式塔心理学认为认知主体对刺激物并不是单纯的感知，而是一种对整体和局部的映照过程，即所谓的“完形”过程。在这个过程中，认知主体的内心世界与刺激物的外在形式都发生了联系，主要体现为“静止动势”与“视觉平衡”上。

现代消费市场中，消费者对电动工具不只是功能性的需求，电动工具通过外观造型的视觉动力所表现出的美学内涵和情感诉求也直接影响着消费者的购买欲，如果利用视觉动力理论，控制好电动工具产品造型的“静止动势”与“视觉平衡”这两个要素，就是控制好电动工具产品造型的视觉动力表现。

二、静止动势

在一个方框内部放置一个圆形，若这个图形的位置不是居于方框中心，而是靠近方框内的一边，那么这个圆形就仿佛被这条边在吸引着，这就是阿恩海姆所谓的视知觉中的静止动势。雕塑和绘画相较于电影和舞蹈，虽然它们都不是动态的艺术，但人们依然可以通过他们静态的表现形式感受到视觉的“倾向性张力”。阿恩海姆将“倾向性张力”的说法运用在自己关于“张力”理论之中，认为这是一种静止物象的“不动之动”。艺术家们认为，这种“不动之动”是艺术作品的一种极为重要的性质，正是因为这种“不动之动”才赋予了艺术独特的、鲜活的生命力[4]。

阿恩海姆在认识“倾向性张力”的时候提出两种方式，第一种是基于伽马运动，认为物象“随着物体本身形状和空间定向变化而有所不同[5]”。犹如光的扩散与收缩，这种伽马运动的方向往往是与物体本身的形状有关系，它们是沿着力的作用路线运动的。比如在一个圆形中，我们可以感知到“力” 是由中心点向四面八方运动扩散的，而在正方形或长方形中，“力”又是向边线发射的[6]，这种物象的“倾向性张力”可以用“法向视觉动力”来解释；第二种则是来自而普恩海默和布朗对运动力的研究，认为视觉对象的运动方向也倾向于对象本身的主轴的垂直的方向，即可以用“平面视觉动力”来解释。

所以，关于静止物象的“不动之动”可以用物理学中的引力概念来解读，这种静止的动势可以看成由物象发出的“法向视觉动力”和“平面视觉动力”形式存在的，以与认知主体之间产生作用。

（一）法向视觉动力在电动工具产品造型设计中的应用

1.法向视觉动力理论及特点

尼采在《善恶的彼岸》中谈到，“凝视深渊过久，深渊将回以凝视”。这里的“深渊”用视觉动力理论可以理解为一个静态的、圆形的刺激物，观者在认识的过程中该刺激物也在向观者自身产生作用。刺激物可以由一个点扩大为一个圆盘或者是其他封闭的图形，该刺激物都会从第三方的Z轴方向对观者发出刺激，其运动轨迹表现为一条直线，始终垂直射向观者的眼睛，这条静态的视觉动力线是以法向的以单轴线性传播的，无论这个刺激物的长度、截面面积如何。这里借助了物理学中对电磁力线的定义，把一个通过圆心，并且方向垂直于圆形所在平面的动力，称为法向视觉动力。

法向视觉动力讨论的是图形所带给观者的正面视觉动力感受，这是一种虚拟的作用力，特点是以法向的、一维的形式垂直于观者的眼睛。所有静态的、封闭的图形都具备法向的动力性，而且越接近正圆的图形所具有的法向视觉动力就越强，反之则越弱。正如眼瞳、火山口、枪口、探照灯、黑洞……这些物象都以圆形的形式存在，往往能够第一时间把人的视线吸引过去，并给以强烈的威慑力，甚至是压迫感，法向视觉动力的研究的就是这种“迎面而来”的动力。

2.法向视觉动力的削弱与增强

圆形的法向视觉动力是最强的，在电动工具产品造型设计中经常可以找到圆形的运用，而图形出现的位置往往也是电动工具产品的核心功能所在。如图1所示，图中所划区域的造型上可以找到法向视觉动力的表现，其中以圆形最具典型也最强烈，随着人眼视角的切换，它们从产品的多个角度发起一维的视觉冲击。

在实际的电动工具设计中，更多的是对圆形特征的变化应用。“削弱与增强”是一种对图形的处理手段，能够处理产品造型在静态动势中的法向视觉动力表现。“削弱与增强”关系是视觉动力的关键，它可以让形态的视觉感受可控，这对设计师是非常重要的[7]。

（1）削弱

削弱圆形的法向视觉动力方法主要有4种，分别是：圆心遮蔽法、内部分割法、轮廓破坏法和外部干扰法。（图2）

圆形的法向视觉动力主要由圆心发出，如果利用图形来对圆心（法向动力源）进行一定程度的遮蔽、阻挡，那么圆形的法向视觉动力效果就势必会受抑制，这就是所谓的圆心遮蔽法。使用不同的图形对圆心进行遮蔽，就会使静态图形所发出的视觉动力产生不同程度的削弱，从而呈现出造型的差异性。由于这种直接遮挡圆心来削弱法向视觉动力的效果比较彻底，也就容易使图形失去生命力，所以该方法在实际的电动工具产品设计的应用上较为保守，只是更多地出现在旋钮、轮盘等部件的设计上。

在维持外圆轮廓不变而又能实现削弱法向视觉动力的目的，还可以用到内部分割法，这种方法更多的是以线条的形式出现的，以对圆形的内部进行划分。內部分割法如同切比萨饼，虽然整个饼面的圆形轮廓依然完整，但被分割后的内部成了若干小块，整个圆形的法向视觉动力势必是有所减弱的。

还有一种情况则是对圆形的外轮廓直接进行破坏，使之转变为另一种图形以削弱法向视觉动力。可以把人眼的眼黑部分理解为一个圆形，因为受到上下眼睑不同程度、不同角度地遮蔽，眼黑所暴露出来的边缘轮廓不再是完整的圆形，人眼就会呈现出不同的眼神状态。当怒目圆睁时，眼黑部分暴露得最多，圆形的法向视觉动力就强，眼神看起来就非常凶恶；眯起眼睛或翻白眼时，眼黑部分暴露得就少，圆形的法向视觉动力就弱，眼神就显得或温和或呆滞。所以，在不遮挡圆心的前提下，改变圆形的边缘轮廓也可以有效地抑制法向视觉动力。

有的时候，圆形的外轮廓和内部因受限均不能作改变时，则可通过在圆形的外部添置另外一些图形来实现法向视觉动力的抑制，即所谓的圆形外部干扰法。这种方法相对上述提到的其他削弱方法来说效果是最弱的，但应用却更广。在一些必须以圆形来呈现的电动工具局部造型设计中可以看到，外部干扰法对圆形的法向视觉动力依然产生了一定程度的抑制作用。值得一提的是，利用圆形外部干扰法进行图形创意的可能性是最多的，因为一个图形的外部拥有更加随意的发挥空间。

（2）增强

圆形的法向视觉动力的动力来源是圆心，如果强调圆心就可以增强法向视觉动力，比较常见的方法是在圆形的基础上再次嵌套、叠加一个或多个圆形，也就是说以同心圆的形式出现，如同人的眼睛戴了美瞳、画了眼线一般。由于以同心圆的方式增强后的法向视觉动力过于强烈，在电动工具的造型设计中也可以发现这种方法一般应用于最需要突显其核心功能的位置，以强化视觉存在，如图3。

当然，在实际的电动工具设计案例中经常会见到将上述“削弱与增强”的方法组合运用的现象，以创造出更多的、生动的造型可能。比如改变了圆形的外轮廓后，在外部又增加了干扰图形；或者先以同心圆增强图形的法向视觉动力后再在内部进行划分以略微削弱。所以，在实际的电动工具造型设计的时候还是要根据设计师的想法，灵活、合理地运用。

（二）平面视觉动力在电动工具产品造型设计中的应用

1.平面视觉动力理论及特点

刺激物在静态的动势中还可以面的形式出现，面具有一种强烈的表现力和冲击力，在几何学中，面只有长度和宽度的延展，却没有厚度的定义，充当体的一个外表。面通过其上的元素的倾斜、形变实现的视觉动力的延展。

平面的视觉动力最大特点在于能使观者感受到横向的视觉张力，以平坦的方式生成。所以，平面视觉动力讨论的是静态动势中的图形所带给人们的视觉动力感受，在实际的设计工作中，可以在电动工具的平面工程视图、2D效果图、平面标贴中得到直观的理解。

平面上的元素无论如何配置都可以产生视觉动力效果，但是随着平面元素发生的变化，其视觉动力也会发生变化，就会给观者的心理感受造成影响。如规整的平面图形会给人平和、舒缓之感，而不规则的图形会给人扭曲、运动之感。平面视觉动力的表现主要受影响于两个要素。一是这个平面上的独立图形自身表现，二是这个平面上图形之间的相互作用，如果对它们做出调整就能直接改变平面的视觉动力。

2.独立图形的受力与形变

格式塔心理学指出，人的视觉本能更偏向于稳定的图形，且试图保有并在结构上进行简化。规整的矩形、圆形等都是中心点均匀分布的标准形态，它们的形变状态是最稳定的。阿恩海姆在《艺术与视知觉》一书中将物象的“变形”视为造成视觉动力的重要因素。所谓“变形”是指标准的图形在受到外力作用后产生了形状的扭曲，即脱离了标准形的“稳定性”，而視知觉通过“完形”特性试图要来恢复这种“稳定”状态的趋势。如同用双手左右反向拉开一团橡皮泥时，可以看到橡皮泥的中段变得又细又长，而被手指捏住的两端则接近原貌。橡皮泥因为手的施力而发生了受力形变，但物象因为受力数量、方向、大小的不同而会产生的形变类型也不同，有单向受力形变、多向受力形变、断裂式形变和局部涂抹受力形变几种形式，如图4所示，可以看到这些形式在电动工具造型中的应用。

单向受力形变是指图形经过了单向的力的拉扯，从而出现了单边形状变尖的情况，这样的改变可以使图形具有很强的指向性，如果将变尖的一端与电动工具的工作方向保持一致，就能强化产品的动力感。

如果一块完整的图形经过不同方向、数量、力度的拉扯就可以发生多种变化，得到了完全不同的造型，根据设计者对产品的定位，还可以运用简单的图形多向受力形变来创造不同的造型情感效果。比如同样是两款手电钻设计，虽然功能一致，但是局部图形较为尖锐的一款，看起来就硬朗；而局部图形圆润的一款，看起来就柔软。所以，平面上不同的受力形变直接可以影响观者的感受。

当一团橡皮泥受到更大力度的拉扯就会发生断裂，一团橡皮泥会变成两团，不断扯断就会分裂出更多。然而，图形在崩裂之后拉扯的力瞬间就消散了，所以断裂式形变在视觉上表现出的状态是放松的、平静的。这种设计手法运用的位置通常是在电动工具的散热孔区域，这些图形通过“松弛”的处理方式实现产品的非核心功能区的视觉静态动势减弱。

还有一种情况，如果用手指将橡皮泥按压在桌面上并横向抹动，被按压部分则会抹得很长，越到收尾处就越细。将这种局部涂抹受力的手法运用于电动工具的平面特征处，就能给人一种速度感和指向性，同样也增强了电动工具的静态的视觉动势效果。

3.图形间的相互作用

既然单个的图形可以受到力的影响产生形变，那么如果将施力方视为另一个图形，从不同角度、不同方向对受力图形发生作用，那么也会产生如压力、引力、斥力、拉力、阻力等静态的视觉动势效果。

根据完形定律的“整体性”和“接近相似性”原理，形态上的互补或呼应关系也会产生吸引力。相反，当两个物体距离过近，同时体积相似时，其排斥力会大于其吸引力。形态的不相容会产生排斥，视觉力的方向相反时形体会产生较为强烈的排斥作用。吸引力会让整体更加统一和谐，排斥力会增加内部的运动感[8]，如图5所示。比如，在电动工具的同一局部平面造型中可以看到多种图形，作为形式互补的图形会使电动工具的局部造型较为平和、舒缓；而造型反差明显又距离接近的图形就会产生攻守之势，进攻方与防守方的对抗使得整个场面剑拔弩张，就像一场战争。图形间的相互冲突使电动工具的局部造型产生了一个视觉的合力效果，画面异常紧张、激烈。由此可见，图形间的相互作用越多，产品的外观造型就越复杂、工程感也就越强。值得一提的是，进攻方图形所在的区域往往也是放置品牌logo和核心操作部件的优选之处。

当然，过多地制造这种“图形间的相互作用”会使产品的外观特征零碎混乱、繁复冗余、主次不清，所以，设计师一定要根据具体的设计需求来适当运用。

三、视觉平衡与形体视觉动力

（一）形体视觉动力理论及特点

在一个方框内部放置两个不重叠的圆形，那么两个圆形就会在这个方框区域产生一种彼此制衡的力的存在，这就是阿恩海姆所谓的视觉平衡。物象通过平衡除了呈现的外表的静止状态，还给观者的心理知觉产生对张力的平衡感知。人的视觉始终有追寻平衡的倾向，平衡是艺术审美的终极追求。与物理力不同的是，视觉力的平衡会存在于静态的物象中，如优秀的绘画、雕塑往往做到了形式、结构中的均衡，才会给人动态的美学享受。

形体的视觉动力的特点是刺激物在三维空间中的造型形变所传达给人的一种视觉动力感受，犹如雕塑作品，是需要放到真实的空间当中来感受的，是由真实的三维实体所承载的。刺激物象在三维的空间中的实体形式，是以X、Y、Z3个轴向一齐对观者发出刺激的。从几何学的角度来说，正是由于面的包裹形成了一个连续的、最大化的实体形式，它的特点是让观者的视知觉刺激最为综合，让观者对刺激物象拥有的是整体的视觉感知力。所以，刺激物象需要在X、Y、Z3个轴向上的造型做到主次有序，以产生作用力与反作用力来相互抵消，实现对整体视觉动力的牵制与平衡。

阿恩海姆谈到艺术品所有要素的分布都必须达到平衡状态，电动工具中的视觉动力首先取决于机身整体比例，还包括局部的长度、大小、以突显形体的主、次、附关系。电动工具的整体尺寸比例关系直观地体现出该产品的姿态和气质，是最影响视觉动力平衡的部分。三维空间中的形态都会沿各自的轴向延展，为了要达到视觉动力上的节奏平衡，就要求设计师对形体造型做主、次、附的划分。

（二）主要形态、次要形态和附加形态在电动工具产品造型设计中的应用

一个物象可能会出现多的造型特征，也就是会出现多个形式的视觉中心，但是无论数量的多寡，X、Y、Z3个主轴的交点始终是最高级的，即重心。电动工具的产品造型设计尤其需要围绕主轴的形态进行主次优化，以满足“力”的抵消，从而达到形式架构的视觉平衡，就像猎豹这种动物，它的主要形态是较长的横向躯体（X方向）；次要形态是纵向垂直于地面（Z方向）的四肢以及附加形态的头部和尾巴（Y方向）。在一些优秀的电动工具的产品造型设计案例上依然可以找到主要形态、次要形态和附加形態的在3个轴向上的分布与应用，就像遵循了自然界中的动植物的生长规律，如此，不仅满足了产品的功能性需求，而且使得产品的形体视觉动力变得有主次、和谐、自然。

“一个视觉形式的总体平衡可以而且经常是由各个局部中心的不平衡产生的方向性张力的相互作用而获得的。这些局部张力丰富着整体结构，使它显得充满活力。”[9]日常生活中经常可以看到很多款式复杂的电动工具造型，这些形态无外乎是基于X、Y、Z 3个轴向做主、次、附的形态划分，并就某一局部形态继续进行主、次、附的形态裂变，以创造出多样化的造型视觉动力可能。

所以，作为产品设计师在进行电动工具造型设计的时候，首先要抓好产品主、次、附的形体划分，再对某一局部继续裂变，就能做好多样化的造型视觉平衡，如图6。

总结

文章将视觉动力的“静止动势”与“视觉平衡”理论引入电动工具造型设计，并提出以法向视觉动力、平面视觉动力和形体视觉动力为视角来进行电动工具造型设计的相应对策，以使电动工具造型的视觉动力强弱可控、主次和谐、形式丰富。

因此，视觉动力理论可为电动工具造型提供设计方法上的指导，希望今后工业设计师在进行电动工具或其他产品设计的时候能够利用视觉动力理论多多观察与分析，并在设计实践中加以应用，也希望利用产品“视觉动力”进行造型创新的这种设计分析方法，能够得以推广。

参考文献

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