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1、一 立体构成概论二 立体构成的形态三 立体构成的材料构造四 立体构成的形式美法则,三维设计基础=立体构成,Three-dimensional Composition 立体构成,01 材料的分类和特性02 材料的加工方法,Three-dimensional Composition 立体构成的材料构造,材料(Material)是立体构成的物质基础，对任何立体形态而言，“材料”都是必需的，不同材料有其各自不同的特性。材料决定了立体构成的形态、色彩、肌理等对人产生的心理效能，构成中不同材质的运用，能给人以丰富的心理感受。在立体构成练习中，对材料特性、加工方法及其造型特征的研究，有助于创造出尽可能多的立
2、体造型。离开了物质材料，立体构成的创造性思维就难以在现实中实现。在立体构成中，立体造型要依赖于物质材料来表现，物质材料的性能直接限制了立体构成的形态塑造，同时，物质材料的视觉功能和触觉功能是艺术表达中重要的组成部分，它赋予了材料肌理不同的心理效应，比如粗糙与细腻、冰冷与温暖、柔软与坚硬、干燥与湿润、轻快与笨重、鲜活与老化等。,物质材料不仅决定了立体构成的形态、色彩、肌理等心理效应，还直接影响着立体造型的物理强度、加工工艺和加工方法等物理效能。不同材料的物理特性：软与硬、干与湿、疏与密、以及透明与否、可塑与否、传热与否、有弹性与否等，都会直接影响和限制立体构成的制作和加工，从而间接限制了立体构成
3、的设计构思。这就要求在进行立体构成设计时材料的选择、应用和加工工艺是设计思维中必须要考虑到的因素。所以，对材料的了解、材料的加工以及新材料的寻找和发现是立体构成学习、实践中不可忽略的重要内容。,金属板 塑料 皮革 玻璃球,01 材料的分类和特性,根据材料的来源可以分为自然材料和人工材料自然材料天然、原始、质朴、有较强亲和力，是指自然界中天然存在的各种造型材料；常见的有：如木头、石头、黏土、沙砾、植物等。人工材料规整、新异，是指人工合成或制造的各种材料。如纸张、塑料、玻璃、金属、复合材料等。,1、木材木材是人们比较熟悉并在日常生活中关系密切的自然材料，也是立体构成中较简便的材料。木材是孔隙性的有
4、机材料，有一定的吸湿性、弹性和强度，同时具有温和、松软、轻快的心理属性，并易出现变形、干裂，燃烧、虫蛀等现象。木材的种类也很多，不同的木材其物理特性、强度、木纹肌理等也各不相同。一般在立体构成中理想的木质材料是：木节少，纹理平直，成本低廉，比较容易加工和利于造型。如：椴木、云杉、白松、杨树等。,木质材料有机形态,自然材料,自然材料,2、石料 石材料即岩石，是指在地壳运动等自然环境因素的作用下，形成的大小、形状不定的矿物质凝结物。石材料的成因、组成成分以及成分的纯度，都会影响石材料的色泽、质地、强度，所以不同的石材料的物理特性会有所差异。但石材料总体上都让人感到坚硬、沉重、光滑、冰冷、冷漠。,自
5、然材料,3、泥土 也称为粘土，意思是有一定粘性的细粉矿物，一般都会夹带着有机物等杂质。粘土具有可塑性好，易于成型，干燥后有一定的强度的特点在民间的泥塑中广泛应用，并施以彩色装饰。粘土干燥后虽有一定的强度但还是容易碎裂，怕水，不利于清洗、保存。所以通常人们在用粘土成型后，再进行干燥、烧制。粘土在火中受到氧化和还原反应得以玻化，从而烧制成陶瓷，所以陶瓷艺术也被称为“火的艺术”。因烧制温度、材料的不同，以及成品的密度、声音、吸水性的不同，陶瓷可分为陶器和瓷器。瓷土又称高岭土，是纯净粘土。也是烧制陶瓷的主要原材料。另外还有石英、长石也是烧制陶瓷的主要原料。,陶瓷壶,莫莉波奔尼作品,琉璃艺术品,人工材料
6、,1、纸张 纸张是用植物纤维制成的薄片，其主要原料是麻类、稻草、麦杆、竹子、树皮和其他种类繁多的野生植物。纸有着悠久的历史，并在人们的生活中广泛使用，给人轻松、随和、便捷的心理感受。纸的种类很多，传统纸的分类主要是从原材料角度来进行划分，如麻纸、皮纸、竹纸等；而现代纸张的生产、加工先进，原材料丰富多样，纸的种类自然也是大大地丰富，单从使用状况就可分为：工业用纸、生活用纸、文化用纸，还有用在国防、科研中。纸是立体构成中很好的面材料。由于纸具有可塑性好，易定型，切割方便等物理特性：同时，纸材料又具有种类繁多，价格便宜，对加工工具要求简单的特点。在立体构成中，纸是最简便、最基本的材料，也是使用机会最
7、多的材料。各种卡纸、手工纸、艺术纸和铜版纸都是立体构成中常常使用的纸张。用纸材料做立体造型加工方便、简捷通常的加工方法是：折叠：包括直线折叠、折线折叠、曲线折叠。折叠前最好用刀背刻画折叠线，易于折叠。弯曲：包括扭曲、卷曲、螺旋曲。切割：分为直线切割，曲线切割、挖切。切割工具主要是美工刀、剪刀等。接合：有插接、编接、粘接。粘接材料主要是双面胶、白乳胶等。,人工材料,2、金属 金属材料是指人类从矿物中冶炼出的一类物质(如金、青铜、铁、钢等)中的任一种，它们共同特征是典型地呈显出特有的光泽，是良好的导电体和导热体，不透明，可熔，通常可锻而且有延展性。金属通常分为黑色金属、有色金属和稀有金属。在科学高
8、度发达的今天，金属合金材料成为人们寻找新型材料的新宠。如：高温合金：即在极高的温度下，不会发生熔化、变形，仍能正常工作的金属材料，属高科技材料。超塑性合金：这是一种很奇特的金属，在特定的温度下，这种金属会变得像糖一样柔软，并且有极强的延伸性能。记忆合金：普通的金属材料在外力下变形，若变形超过金属弹性极限则永久变形，无法恢复原形。记忆金属的变形在超过极限后，只需加热，就可以恢复原形。防震合金：是一种具有消音和防震功能的先进金属材料。用这种金属材料制造的机械零件，可以自身直接削弱震源和噪音。在立体构成中大多还是使用价格便宜，易于加工的各类铁丝、铁皮等。,人工材料,3、塑料 塑料是典型的现代工业材料
9、，它是有机高分子化学材料中的一类，其主要成分是合成树脂，再加入一些辅助材料，如：防老化剂、增塑剂、填充剂、着色剂、润滑剂等。塑料的种类很多，并且不同的塑料其物理特性也不一样。有的硬度大，有的粘接性好，有的柔韧性好，有的可塑性好但从应用范围分类，可分为：通用塑料和工程塑料。工程塑料有软化点高、耐热、磨擦系数低、耐磨损、自润滑性、吸震性和消音性、耐油、耐弱酸、耐碱以及一般溶剂的物理特性，多用于工业产品制造。在立体构成设计制作中，目前使用较多的是ABS板和PVC管。塑料材料在未来是很有发展前景的构成材料。,塑料材质系列用品设计,塑料材质线轴,托尼克拉克作品,人工材料,4、玻璃 人类发现、加工和应用玻
10、璃材料的历史可以追述到公元前1600年，当时的古埃及已出现了玻璃手工业，并能加工玻璃花瓶但不具备透明性。到公元前1 300年，玻璃才有透明性。现今，玻璃材料的应用在我们生活中处处可见。人们为了舒适、清新、安静的生活环境，在建筑中采用采光性能好，具有隔音降噪、防火防盗功能的玻璃材料。玻璃是具有各种高机械和光学属性的一类材料，它不经结晶过程而从融化状态凝固而成，被认为是超低温液体而不是真正的固体。通常玻璃用硅酸盐与氧化硼、氧化铝或五氧化磷等原料合制而成。若加入其他化合物作色剂，玻璃会呈现各色各样的色彩；若加入其他添加剂，还会改变玻璃的硬度、弹性、透明性等物理属性，从而大大丰富了玻璃材料的种类。玻璃
11、一般具有较强的硬度，而且易碎，呈现透明或半透明的物理特性，在常温下玻璃的可塑性、韧性都很差。因此，玻璃材料的加工一般是在高温融化状态下进行的。在常温下只能进行简单的切割和粘接，并且加工技术难度大。切割工具主要是玻璃钻刀，粘接材料是硅胶等粘合剂。,5、纤维材料 随着艺术观念的更新及科技的融入，现代纤维材料的范畴十分广泛，而且一直是艺术家关注的焦点。纤维材料可分为天然纤维、化学纤维等，天然纤维包括毛纤维、麻纤维、丝纤维、棉纤维等材质。化学纤维：包括再生纤维、合成纤维、半合成纤维和无机纤维。目前适用于艺术创作的化学纤维，主要有锦纶、涤纶、腈纶、丙纶、氨纶等。现代纤维艺术所选择的材料已经打破了传统的材
12、料类型，几乎所有线状形态的、易于弯曲缠绕或捆绑缝缀的综合软质材料，如毛毡、衣服、皮革、绳带、金属线、布匹等都能制作成纤维艺术品。,人工材料,不同质感、肌理的纤维材料,软体纤维材料与形态构成,按照造型要素来分，材料可分为：1.粒材：小塑料球、绒线球、玻璃球、小木块、卵石、敲打或切碎而成的各类粒材以及生活中常见的粒状物品（如：扣子、豆类等）。2.线材：金属线、塑料皮导线、塑料管、吸管、木条、竹子、牙签、火柴棍、麻绳、棉线绳、丝线、渔网线、琴弦、金属链、金属管、用纸材加工的不同断面形态的线材等。3.面材：纸、布、吹塑板、木板、玻璃板、塑铝板、金属面材等。4.块材：木块、石膏块、发泡塑料、粘土、石块、
13、砖块、金属块材、生活中容易得到的块状物品以及用板材做的中空块体等。,利用气球形态造型,利用石膏材料塑造有机形,镂空板材形成的正负空间,匹夫斯奈作品,受自然形态启发的椅背设计,仿生骨骼的再现结构外露的表现手法,1 构思 设计构思可以说是立体构成的灵魂和生命，它起着主导作用。构思的好坏不仅决定着设计作品的成败，还从根本上体现出设计作品的价值与审美。构思所要解决的问题是创造一种新的立体形态，但新的形态并不是人脑中固有的，而是通过人的大脑经过思考所产生的。开始时大脑中的形象很少，只有经过反复和痛苦的选择，才会产生新的构思。构思与形象的积累有着密切的关系，平时积累的形象越多越有助于构思的拓展和深入。特别
14、是受到某种形象的启示时，人的大脑会处于活跃状态，经过思维会产生新的形象。人的思维是由量变到质变的过程，是体现人的认识和思维质的飞跃过程，是由不确定到确定，由模糊到清晰的过程。2 计划 计划是将构思的意图与理念的表现具体化，并确定其形象的视觉语音表现。形象的造型、色彩以及材料的选择，包括规格尺寸，都要从整体上进行考虑。计划的实施不仅要考虑主观因素，更重要的是要考虑客观因素，因为客观条件往往制约着设计作品的表现和制作。3 绘样 绘样的主要目的是将设计构思所表现的对象造型及大小绘制成图样，这样有利于不同部件的组装并决定装配的方法，同时可以检验构思和尺寸的可行性、正确性。在此过程中，设计者可以不断发现
15、新的问题构思，甚至可能产生新的设计方案。,立体构成的加工方法,4 选择材料 材料的选择既体现在设计计划中，又体现在具体实施中。材料选择不当，所得到的造型就会与设计意图不符，很难产生艺术感染力。选材时要充分考虑材料的肌理效果、材料的价格、材料加工的难易程度以及材料的充分利用，特别要考虑材料的质感与艺术风格相结合。事实上，材料的选择不仅要考虑到艺术性，还要考虑到科学性，不同材料的选择标准也不同。对于木材来说，由于木材的内部组织密度不同，其硬度和强度不同、加工难度也不同。有的组织纹理平直；有的呈现不规则纹理；有的树节多，有的树节少；有的外观光滑，有的租糙：有的弯曲，有的笔直；有的有裂纹，有的则无裂纹
16、。所有这些要素都是应考虑的，否则，就会影响造型效果。对于塑料材质来说，则要考虑到塑料的性能及质量。由于化学成分的不同，各种塑料的硬度和表层肌理效果会有不同，在进行选择时要特别注意表层是否有创伤并注意检查是否有裂痕。对于金属材料来说，关键是看其外观效果。薄的金属板表面的光滑程度、弯曲和褶皱状况直接影响到它的肌理效果，一旦它的表层受到伤害，则无法恢复到原始状态，从而加大加工的难度。在材料世界中，纸材料由于价格优势和易于加工而独树一帜。它对加强空间的意识和观念具有独特的优势。纸材加工中从平面到立体，从二维到三维的转换、对于空间想象力的培养具有重要的意义。从经济角度讲，纸材成本低，因而可以大量使用；从
17、加工的角度讲，纸加工技术难度不大，操作容易。但在加工过程中要注意技巧，操作一定要规范到位。从加工中发现纸材的奥秘，对形态的创意具有积极的意义，同时设计者也会在这个过程中获得乐趣,5 测量与放样 测量与放样是两个相互关联的过程。测量是放样的基础。测量不准确放样就不可能体现设计的意图和风格；只有测量准确，放样才有依据，才能忠实于原有的设计意图。测量需要工具、一般用直尺来量测物体、形状之间的距离。放样指精确地将设计图纸放大到选定的材料上。假定要制作数量较多而形状相同的部件，则可先制作一个样板、以此样板为模板将形状绘制于所选定的材料上。在放样的过程中要特别注意材料的充分利用，避免浪费。放样时必须针对各
18、种不同材质的特性采用不同的方法。这样才能做到有效放大不走样，为制作提供保证。例如在各种类型板材的加工中，由于采用锯子切割，因而在图形的边缘会产生一定宽度的锯口，这就要求在放样的过程中应留出一定的切割宽度，以利于后续加工，否则相邻图形会产生切割后规格不同的情况。在金属板或塑料板上放样时，由于材料表面硬度大，画线时会有困难，可先在材料表层粘贴一层薄纸进行放样。如果需要在金属表面团线，可用画线锥直接画线。假若材料表面太光滑，画出的线条不清晰，则可在材料表面使用放样液涂后再画线，就可获得清晰的效果，因为放样液呈现的低明度会与所画线条产生强烈的明暗对比。在皮革材料上放样时，则要充分了解皮革材料的特性。如
19、果是在湿润的皮革材料表层画线，那么在它干燥后线就会自然留在表面上。值得注意的是，潮湿状态的皮革表层易被金属氧化物沾污，因此皮革材质适宜用画线锥放样而不宜采用铅笔画线。否则，铅笔所画的线条难以清除掉，会影响表层外观。6 初加工 一旦放样完成，就可通过切割方法将材料加工成各种毛坯，这是初加工的主要任务。切割可分为直线切割、曲线切割和钻孔等方式，选择何种方式主要依据材料及设计要求。直线切割的对象是内直线构成的图样。切割时要选择适宜于直线切割的材料和工具，如波纹板、皮革、吹塑纸可用直尺和美工刀，本质和金属板材则用锯、铿等。曲线切割往往借助于样板进行。可在易于切割的皮革、卡纸板上用美工刀切割；薄木板、塑
20、料板则用钢锯；布匹、皮革等材料可使用各种剪刀进行切割。钻孔的关键是确定圆心位置(通常以十字铅线为标志)，并根据不同材料的厚度、硬度选择合适的钻头和工具。倘若是在比较薄的板材上订孔，可采用钢质孔套进行切割。,7 成型 成型是指通过不同的加工方法和工艺改变物体的形状，获得所需要的设计形态。在成型前，一定要根据所选用的材料，准备好成型的工具选择最恰当的成型工艺。(1)弯曲成型对于薄金属板的成型，先进行放样与裁剪，再使用木检(或木块)工具敲打金属板。要注意敲打的力量要适度，并注意方向。纸质材料的成型与纸材的厚薄有很大关系。如使用卡纸很容易弯曲成型，但是使用硬纸板成型的难度就会加大。特别是制作半径较小的
21、物体时更不易把握。在这种情况下，往往用美工刀割划硬纸板的内侧表面，然后进行弯曲成型，再在其边缘处用粘接材料进行连接。对有机玻璃和塑料板进行弯构成型时，为了使这些材料容易加工，需对材料进行加热处理，温度控制在50300摄氏度，然后用工具夹住加热后的材料在模具上弯曲(倘若是自由弯曲成型则不需要模具)，一旦冷却即可定型。加热的方法有多种，既可用电烘箱、电烤炉加热，也可用开水烫，非常方便。对此类材料进行弯曲成型具有非常明显的优点：一是材料本身可反复加热和弯曲成型；二是节约成本，不会造成材料浪费；三是学生可反复体验和认识材料的特性。对木板进行弯曲成型必须将材料在水中浸泡一天。材料组织内部所含的水分越多，
22、越有利于弯曲，使木板不易断裂。一旦木板弯曲成型后就要用夹钳将其固定，进行干燥处理。当木板干燥之后就会保持自然的弯曲形态，不会产生变形。但需要注意的是选择纹理顺直的松木或榉木最为适宙。(2)浇注成型此方法和工艺主要应用于石膏和聚脂、树脂材料的形态成型。采用此方法 定要准备好模具。选用何种模具取决于形态的简单与复杂程度。如果是简单的形态，那么可用木材或塑料材料的模具；倘若是复杂的形态，则采用橡胶材料的模具。当模具选定后，就要注意操作步骤。首先将石膏粉与水混合，反复搅拌使其均匀，然后将其倒入模具。为保证成型的质量，应注意消除气泡，其方法是振动或摇动模具。等到石膏浆凝固干燥后，才能脱模。成型的质量与石
23、心膏粉和水的比例有关，水分过多或过少都会从根本上影响成型的质量。成型的质量还与温度、时间有关。(3)注塑成型注塑成型是指塑料材质的成型。此种工艺必须具有注塑机和金属模具。模具应具备较高的光洁度，其成型质量与模具的光洁程度成正比。成型的程序如下：将点状塑料原料倒入漏斗进入管道，给管道外部通电使其升温，原料软化注入模具内，然后通过凸模压入凹模就可成型。此外，还可采用吹塑、挤压等成型工艺。应当注意的是，材料成型是受到客观条件限制的。因此，必须充分考虑到材料、设备等因素。,8 组装 组装就是将经过加工成型的各部分材料或形态通过不同的组合方法构成一个整体的过程。由于构件材料、形态、尺寸等方面的不同，其组
24、装方法会有不同。组装时要遵循科学、合理、简便的原则。如果对木材进行组装，可能会有许多不同的组装方法，每一种组装方法都是劳动者智慧的产物。中国古代的能工巧匠在这方面创造了辉煌，在建筑艺术宝库中能欣赏到古人留下来的这方面的杰作。古代的工匠鬼斧神工，不仅在民宅的建筑中不使用钉子连接，而且可以在大型殿堂建筑内部材料的连接中同样不使用钉子，显示了高超的想象力和技能。他们对材料的理解和运用简直是达到了炉火纯青的地步，颇今后人感叹和自豪。例如中国南方民宅的窗花图案，全部材料相互之间通过连接，组装成非常美观的图案，而且非常牢固，成为材料组合方式的精品。直至今天，其材料组装方式仍然充满科学性、工艺性和艺术性。9 施色 根据立体形态创意的需要对有些设计形态进行色彩处理，有利于增强其艺术感染力。而要达到理想的效果，除具备色彩基础知识和色彩表现技能外，还需对漆类材料特性有一定的了解。并掌握其操作要领和技巧。只有程序合理，操作到位才能保证施色的质量。10检查 作品完成后，还需对作品的各个部分进行认真的检查，以便发现问题和不足，及时进行修正。只有整体与部分完全融合，才能真正成为有艺术魅力的作品。,
