Промышленный дизайн – эта такая область проектной

УДК 519.1 (075.8)
Е.П. Бояшова, Д.В. Волошинов, В.В. Грязнов
О НЕКОТОРЫХ АСПЕКТАХ ДИЗАЙН-ПРОЕКТИРОВАНИЯ
В СВЕТЕ МНОГОМЕРНОГО ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО
МОДЕЛИРОВАНИЯ
Бояшова Елена Петровна, член Союза художников, доцент,
Санкт-Петербургский государственный политехнический
университет
Ул. Политехническая, 29, Санкт-Петербург, 195251, Россия.
Тел. (812)552-7514, E-mail: helen.glass@mail.ru
Волошинов Денис Вячеславович, д.т.н., профессор,
Санкт-Петербургский государственный политехнический
университет
Ул. Политехническая, 29, Санкт-Петербург, 195251, Россия.
Тел. (812)552-7514, E-mail: volosh@pochta.ru
Грязнов Викентий Вадимович, ст. преподаватель,
Санкт-Петербургский государственный политехнический
университет
Ул. Политехническая, 29, Санкт-Петербург, 195251, Россия.
Тел. (812)552-7514, E-mail: gryaznov.vikenty@gmail.com
Аннотация
В работе рассмотрены вопросы описания процессов промышленного
дизайн-проектирования средствами конструктивного геометрического моделирования. Показано, что геометро-графические модели могут быть успешно использованы для многомерных интерпретаций трудноформализуемых задач проектирования. В статье затрагиваются проблемы подготовки студентов дизайнеров по специальности «промышленный дизайн».
Ключевые слова: промышленный дизайн, геометрическое моделирование, информация.
SOME ASPECTS ABOUT CREATIVE PROCESS OF INDUSTRIAL
DESIGN BY THE MEANS OF MULTYDIMENSIONAL GEOMETRY
MODELING
Dr. Denis V.Voloshinov, Prof.,
St. Petersburg Polytechnical University, Polytechnicheskaya, 29, St-Petersburg,
195251, Russia
17
Helen P.Boyashova, Ass. Prof., St. Petersburg Polytechnical University,
Polytechnicheskaya, 29, St-Petersburg,
195251, Russia
Vikenty V.Gryaznov, Ass. Prof.
St. Petersburg Polytechnical University, Polytechnicheskaya, 29, St-Petersburg,
195251, Russia
Phone: 812-552-7514
Abstract
The article is devoted to problems of industrial design processing by the
means of constructive geometry modeling. It is shown, that graphical modeling
is useful for multydimensional interpretations for the purposes of hardly formalized tasks. It is also taken in account some aspects of student’s education for industrial design.
Промышленный дизайн – эта такая область творческой деятельности,
в которой, в сравнении с иными направлениями дизайна, в наибольшей
полноте обнаруживается проявление единства двух противоположных начал: рационально-инженерного и художественно-эстетического подходов к
проектированию. В отличие от требований, предъявляемых к традиционному техническому проектированию, которые в известной степени могут
быть выражены в четком формализованном виде, в дизайнпроектировании доля трудно формализуемой эмоциональной составляющей весьма высока. Она тесно переплетена с инженерным делом и зачастую играет значительную роль в окончательной успешности проекта.
Существует широкий спектр мнений относительно того, что в промышленном дизайне должно быть определяющим, ведущим: конструкция
или эстетика. Вероятно, этот спор никогда не удастся разрешить в пользу
одной из сторон, так как цели проектирования многогранны, определяются
большим числом противоречивых ограничений: от учета характера производственных условий до индивидуальных предпочтений потребителя или
заказчика.
Таким образом, результаты дизайн-проектирования зависят от влияния множества разнородных факторов, многие из которых к настоящему
времени не получили четко выраженной формализованной интерпретации,
в связи с чем реализация информационной модели, которая позволяла бы
управлять процессом проектирования и прогнозировать его результаты,
представляется достаточно проблематичным делом. По этой причине постановка задачи многофакторной оптимизации, которая бы позволяла достигать наилучших решений на основе заданных критериев и ограничений,
в таких условиях является проблемой непростой. Именно поэтому оценка
результатов проектирования, в основном, стоится по экспертному принци18
пу, несет в себе доминирующий оттенок субъективности, зачастую является источником разногласий и споров.
Ни для кого не секрет, что в основе первичных субъективных оценок
продуктов дизайна лежат представления о форме, выражаемой через изображение. Изображения в деятельности дизайнера играют главенствующую роль на всех этапах проектирования, так как являются выразителями
художественно-эстетического замысла и его информационными носителями, а также служат целям единения неформализованных и формальных
процедур проектирования. В связи с этим значимость геометрографического моделирования в дизайне трудно переоценить. В промышленном дизайне геометрическое моделирование приобретает еще большее
значение, так как проектная деятельность дизайнера направлена на создание трехмерных по своей физической природе объектов, в то время как на
информационном уровне проектировщик всегда взаимодействует с этой
формой через плоский графический интерфейс. Именно поэтому знание
законов моделирования формы и ее представления является исключительно важным.
Можно заметить, однако, что значение геометрического моделирования не ограничивается в дизайн-проектировании исключительно только
проблемами описания технических поверхностей, расположенных в трехмерном пространстве. Это, безусловно, важная, но все же частная задача.
Теоретически, на основе выделения множества независимых параметров,
процесс проектирования может быть представлен как объект многомерного абстрактного пространства, а отдельные задачи проектирования могут
рассматриваться как отображение точек этого пространства на пространства более низких размерностей, называемых картинными. Достоинство геометрических моделей заключается еще и в том, что у исследователя появляется возможность анализировать процесс в различных интерпретациях за
счет выбора того или иного, наиболее выгодного для конкретных условий,
аппарата проецирования. Но еще более важным видится то, что проекционные модели позволяют делать не только количественные выводы, но и
приходить к качественным заключениям о предмете моделирования, что, в
свою очередь, открывает принципиально новые возможности в оценке и
учете «творческих» критериев в проектировании, о которых говорилось
ранее.
Опираясь на метод проекционного геометрического моделирования
[1-4] можно, например, наглядно проиллюстрировать тот факт, что оценка
результата проектной деятельности в дизайне осуществляется преимущественно на коллегиальной основе, и объяснить, почему такой способ следует считать в наибольшей степени совершенным. Поскольку объект, равно как и процесс его проектирования, обладает множеством независимых
друг от друга признаков, то с информационной точки зрения он может
быть представлен средствами абстрактного многомерного пространства.
19
Таким образом, процесс получения информации об объекте ее потребителем (членом жюри, заказчиком, конкурентом) будет заключаться в переносе признаков на картинное пространство, которое, в подавляющем количестве случаев, будет не соответствовать исходному пространству, сопровождаться понижением размерности задачи, приводящей к информационным
потерям. В связи с этим процесс моделирования будет обладать признаками гомоморфизма, и любая попытка обратного влияния на прообраз через
построенную модель будет чревата потерей эффективности управляющих
воздействий за счет неизбежно возникающей информационной неполноты.
Известно, что снижения «уровня» гомоморфизма можно добиться за
счет усложнения проекционного аппарата, в частности, указанием центров
проецирования и увеличением числа картинных пространств – полей восприятия информации. Для обеспечения изоморфизма при моделировании,
безусловно, требуется выбирать аппарат проецирования строго определенным образом, предписываемым канонами соответственной теории, и только тогда может быть образована дискретно-непрерывная модель, адекватно
(изоморфно) описывающая признаки моделируемого объекта. Понятно,
что в практике оценки результатов дизайн-проектирования полностью добиться требований изоморфизма не удастся, поскольку ни реальные характеристики аппарата проецирования, ни, собственно, число оцениваемых
параметров заранее не известны. Однако проведенная аналогия позволяет
лучше понять, что, если «распределенное в пространстве и времени» мнение сформировано на основе множества несовпадающих пространств восприятия информации, то оно, вероятно, обладает и большей информационной достоверностью, прогностической ценностью, что, в конечном счете, позволяет эффективнее осуществлять целенаправленное управление
объектом моделирования. Становится понятным, что при недопонимании
сложности взаимосвязей в таком многофакторном процессе, как дизайнпроектирование, недооценке многомерности его естества крайне легко
оказаться в условиях обсуждавшегося ранее гомоморфизма. Это означает,
что рано или поздно дело сведется к диктату индивидуального вкуса и
проигрышу в борьбе с теми конкурентами, взгляды которых на проблемы
проектирования обладают большей широтой.
Следует заметить, что при определенных условиях гомоморфные отношения в моделях могут быть использованы в дизайн-проектировании и
как положительный фактор. Так, например, при обеспечении необходимых
потребительских качеств производимого продукта необходимо принимать
во внимание, что потребителю априорно не может быть доступна информация об объекте потребления во всеобъемлющей полноте, поскольку размерность пространства образа и пространства картины не одинакова. Понимание информационной сущности транзитивных качеств моделей, изучение графических интерпретаций, которыми можно описать процессы
проектирования, а также количественных и качественных характеристик,
20
возникающих между объектами расчетно-графических схем, может способствовать оценке таких непростых для формального определения феноменов, как потребительский спрос, индивидуальные эмоциональные предпочтения и многие другие. За счет выполнения специального целенаправленного выбора проекционного аппарата возможно добиться таких условий его расположения по отношению к моделируемым объектам, что последние займут так называемое проецирующее положение. В таких условиях, несмотря на массовое присутствие в моделируемом пространстве
объектов с различными значениями какого-либо признака, их прообразы
становятся неразличимыми для наблюдателя. Такое положение дел позволяет скрывать, эффективно маскировать ценную информацию, содержание
которой представляет предмет know how или коммерческую тайну. Примеры тому, что геометро-графические схемы позволяют количественно,
структурно и логически интерпретировать реальные явления, возникающие в процессе дизайн-проектирования, можно приводить достаточно долго. Именно поэтому такие схемы представляют большой научный интерес.
Понимание многомерного характера дизайн-проектирования, его
многоплановости не может не находить отклика в процессе обучения студентов соответствующей специальности. Широкий кругозор, понимание
сущности и взаимосвязи явлений окружающей действительности, умение
неординарно мыслить, принимать взвешенные решения и предвидеть последствия результата осуществленного выбора – это хоть и не полный, но
исключительно важный набор профессиональных качеств людей, которые
избрали себе непростую профессию дизайнера. Успех на этом поприще в
большой степени зависит от умения позиционировать себя как творческую
личность, сохраняя при этом индивидуальные взгляды и стиль, поддерживать и реализовывать свой творческий потенциал в постоянно изменяющихся условиях.
Умение мыслить широко, раскрепощенно и неординарно возможно
развить лишь в том случае, если для этой цели сформирована соответствующая обучающая среда. Именно поэтому обсуждения, споры, дебаты,
доклады, участие в конкурсах и клаузурах стали неотъемлемыми формами
учебных мероприятий, которые проводятся со студентами-дизайнерами на
кафедре ПГиД. Важнейшие качества дизайнера, которые преподаватели
стараются воспитывать в своих учениках – это умение доносить свою
мысль до собеседников вербально и изобразительно. Крайне важно научить студентов умению убеждать оппонентов в своей правоте, выслушивать мнение товарищей, объективно и уважительно оценивать работу своих коллег. Только через большую целенаправленную гуманитарную работу, относясь к студентам как к равноправным молодым коллегам, но не
снижая при этом требовательности, можно добиться их активной заинтересованности во всем том, что происходит как в области научнотехнического прогресса, так и в сфере культуры. И только тогда явления
21
будут осознаваться студентами как цельные, как единая совокупность разнородных многообразий.
Исключительно важную роль в воспитании молодых дизайнеров является художественное творчество. Помимо того, что рисунок является основным профессиональным языком дизайнера, средствами изображения в
студенте воспитывается умение представлять на плоскости тот многомерный мир, который в реальности его окружает, – мир, на который он будет
воздействовать в своей будущей проектной деятельности через рисунок.
Вопреки распространенному мнению о том, что рисунок – это плоская модель объектов трехмерного пространства, нужно отметить, что он представляет собой значительно более сложно организованную картину окружающей действительности. Такие обычно не принимаемые в расчет признаки, как цветность, взаимное расположение объектов, стилевые решения,
увеличивают количество различимых признаков на плоской картине, поэтому с полной уверенностью мы можем говорить о задачах управления
размерностью пространств средствами плоской картины. Очевидно, что
взаимосвязь изображения и реального мира становится сложно структурированной, многомерной, законы возникающих отношений следует внимательно изучать. Сказанное можно подтвердить тем, что студенты обычно
относительно легко копируют в своих работах то, что видят непосредственно. Обратная же задача – выполнение рисунка по представлению – становится для них существенно сложнее, так как в заданиях подобного рода
со всей очевидностью находят отражение обсуждавшиеся выше проблемы
многомерности. Выполняя такие задания, студент должен активно мыслить, логически выстраивать образ на основе тех закономерностей, которые ему известны или которые он изучает. Выполнение заданий по представлению служит целям тренировки будущего дизайнера, позволяет ему
научиться правильно выражать отношения между сущностями изобразительными средствами рисунка-модели. Через нее он учится видеть мир и
создавать в нем новое.
Как уже указывалось ранее в статье, промышленный дизайнер через
изображение, построенное на плоскости, проектирует объект, физически
представимый в трехмерном пространстве. Опыт проектирования показывает, что сколь бы ни было совершенно графическое изображение, полноценно оценить окончательный результат возможно лишь через трехмерную физическую модель – макет. Именно поэтому, понимание пространственной формы через тактильные ощущения, выполнение трехмерных изображений в пластилине, в материальных моделях, осознанное соотнесение
результатов с моделями, выполненными средствами двумерного пространства, позволяет еще глубже прочувствовать диалектическую взаимосвязь
тех информационных процессов, которые объединены общим понятием
форма.
22
Хотелось бы вкратце затронуть еще одну проблему. Прогресс в области вычислительной техники в дополнение к традиционным инструментам моделирования и проектирования предоставил дизайнерам мощные
средства обработки информации – электронно-вычислительные машины и
программные комплексы, для выполнения инженерных и дизайнерских
работ. Устройства, призванные повысить эффективность труда, однако,
очень часто создают противоположный эффект. Доступность вычислительной техники, мощные функциональные возможности программных
средств, способны создать иллюзию того, что дизайн-проектом непременно является то, что выполнено быстро и аккуратно, а следовательно, красиво и рационально. К сожалению, это далеко не так. Создавая иллюзию
«внешней красоты», компьютер не способен заменить голову, он не может
реализовать ту многомерность, ту неформальную сторону процесса проектирования, которая не заложена в работу его программ. Поэтому бытующее мнение о том, что «сделать красиво» – это просто, что дизайнер – это
любой человек, который овладел программными системами трехмерного
моделирования, – это всего лишь миф. На самом же деле остаются совершенно не изученными те тонкости процесса проектирования, которые оказывают на результативность проекта неосязаемое, но самое непосредственное влияние. Поэтому следует обратить особое внимание на то, что методически непродуманное применение вычислительной техники, выполняемое без учета необходимости четкого понимания студентом профессионально значимых особенностей процесса проектирования способно негативно сказаться на его общем творческом потенциале. На занятиях со
студентами по рисунку и живописи уже неоднократно было замечено, что
чрезмерная увлеченность компьютерными инструментами дизайна, в частности средствами 3D-моделирования, дезорганизовывала учебную деятельность многих студентов, существенно понижала успеваемость по этому исключительно важному для всех сфер дизайна предмету.
Подводя итог сказанному, хочется еще раз отметить, что изображение играет исключительно важную роль в деятельности человека, доставляя ему сложно структурированную информацию через интегрированные
геометро-графические образы. В сфере дизайн-проектирования значение
изображения как средства моделирования формы в ее многообразных проявлениях и смыслах огромно. Поэтому методы геометрического моделирования требуют детального изучения и развития. Не вызывает сомнения,
что они окажутся исключительно полезными и востребованными в этой
области деятельности, найдут поле своего приложения для решения насущных творческих и проектных задач.
23
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Вальков К.И. Введение в теорию моделирования. – Л.: ЛИСИ,
1974. – 151 с.
2. Вальков К.И. Операция проецирования как универсальный геометрический прием. // Вопросы прикладной математики и геометрического моделирования. Краткое содержание докладов к XXX
научной конференции. / Л.: ЛИСИ, 1972. С. 55-58.
3. Вальков К.И. Моделирование и формализация. – Л.: ЛИСИ, 1984.
– 85 с.
4. Вальков К.И. Конструирование расчетных моделей для многофакторных процессов. Вопросы геометрического моделирования.
Межвуз. сб. науч. тр. №1 (126). – Л.: ЛИСИ, 1977. С. 86-112.
24