艺术设计专业“五维一体”式计算机辅助教学模式探析

司丽丽1，罗丹丹2

（1.滁州城市职业学院，安徽 滁州 233100；2.湖南工业大学，湖南 株洲 412007）

摘 要：本文介绍了系统的包装设计教学模式，结合专业教学具体展示了“五维一体”计算机辅助包装设计教学模式的体系构建，并对“五维一体”教学模式的市场应用前景做出预测.

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关键词 ：五维一体；计算机辅助设计；艺术设计专业

中图分类号：G642.4文献标识码：A文章编号：1673-260X（2015）08-0263-03

基金项目：该项目为2014年安徽省质量工程教学研究项目“艺术设计专业‘五维一体’式计算机辅助设计教学体系研究”的结题成果，项目编号为：2014jyxm520.也是2014年滁州城市职业学院院级质量工程教改项目“艺术设计专业‘五维一体’式计算机辅助设计教学体系研究”的结题成果（jy201402）

目前，包装设计中已有许多工作可由计算机辅助完成，如用AutoCAD等可完成包装的结构设计，用Photoshop、3DSMAX等可完成包装的平面装潢设计和造型设计，用 ANSYS等可进行复杂包装系统的受力分析和缓冲包装设计，用专用的包装CAD可完成包装设计的几方面的工作.但是用这些方法进行包装设计，往往要用到几种软件，而且学生在学习过程中眉毛胡子一把抓，没有侧重点.上述现象出现的根源在于计算机辅助包装设计的教学模式不完善.不管是设计院校还是计算机辅助设计培训机构都忽略了对包装设计专业基础知识以及与包装设计紧密相关的五大类软件的教学系统.从目前包装设计教育来说，学术界很少有专门针对包装设计方面计算机辅助设计教育的研究，因此应用“五维一体”计算机辅助设计教学模式，具有现实的指导意义.

1 “五维一体”式计算机辅助设计教学模式概述

“五维一体”式计算机辅助设计教学模式是专门针对包装设计专业，在整理、吸收、借鉴国内外研究成果的基础上，吸取各大软件的精髓，就包装设计专业师生的需要进行提取、归纳、总结，构建一个更加科学、合理、完整的教学体系.解决了传统的包装设计教学中的难题——包装产品门类繁多，变化迅速的特点，与日新月异的市场变化息息相关.在空间上横向跨度大，在时间上变化历程短.成为包装设计领域的一项新内容.

运用该教学模式进行教学及设计创作可使包装设计作品从包装外形的线架结构的制作到多角度的虚拟展示过程缩短.将设计作品五维空间演示后，可获得不同的效果，使客户有更多的选择，更有利于设计加工；同时，运用“五维一体”式计算机辅助设计教学模式可便捷快速地修改设计方案，可以按照设计意图进行修改，而不会看到任何修改的痕迹，提高了设计的效率，而且可以达到传统教学方法所无法达到的高效率、高清晰度，使设计效果图逼真丰富.通过“五维一体”式计算机辅助设计的处理，完成设想的空间造型和材质效果，取得更理想的效果，并可提供多方案.在实际的设计实践中，用“五维一体”式计算机辅助设计技术而获得形体，不需要过早地直接加工实际包装造型，可以压缩设计时间并节约物力成本.

2 “五维一体”式计算机辅助设计课程体系组构

根据包装设计的要求，在建立“五维一体”式计算机辅助设计教学模式之前，先分析进行包装设计的一般过程.虽然包装设计要考虑多项要求，设计中还涉及到技术和艺术两个领域，每个具体的设计也会因问题的侧重点不同而使设计过程有所变化，但一般都要经过以下五个教学模式.

以上五个教学模式实际上就是包装设计的五个环节，每个环节都有工作要求，而且都会有相应的结果.因此可根据以上设计过程建立包装设计系统，建立一个由一维包装施工图的制作、二维包装装潢设计、三维包装造型设计、四维包装设计品的虚拟多媒体展示、五维网络交互等五大教学任务组成的计算机辅助包装设计教学系统.系统各部分相对独立，又互相连接，实现计算机辅助包装设计.下面就对该系统五个模块的功能、通过的技术手段、教育模式等进行探讨.

2.1 一维——包装施工图绘制中CAD的教学重点

Auto CAD是计算机辅助设计绘图软件，也是当今最流行的CAD软件之一.作为功能全面的CAD软件，Auto CAD具有完善的图形绘制功能和强大的图形编辑功能，有效地提高绘图效率，具有较强的数据交换能力.Auto CAD不仅有完整的一维包装容器外形的线架结构以及施工图的制作功能，二维功能，还具备三维功能.它具有功能完善、易于掌握、使用方便、体系结构开放等优点，在包装设计行业的应用十分广泛.在包装装演设计中，包装容器的造型设计，包装盒的结构设计都需要Auto CAD软件来辅助完成.下面我们侧重就它最强大的功能——包装容器外形的线架结构的绘制功能做具体介绍.

如在化妆品的包装设计中，使用CAD的一维功能，按照预先设计和计算好的尺寸绘制形体.形体的绘制一般比较简单，利用基本的绘图工具即可.盒盖、盒底的绘制略微复杂一些.但在Aut0CAD中，利用基本的绘图工具和编辑工具即可轻松完成.常用的盒盖、盒底结构可用AutoCAD的“写块(wblock)”操作保存起来，建立容器片零件库，以后绘制类似的结构时可调用零件库中的结构图.还可建立盒型库，将已绘制的结构展开图保存起来，在绘制相同结构、不同尺寸的容器时，从盒型库中选择所需的盒型略做修改即可.

2.2 二维——包装视觉传达设计中的计算机辅助设计教学重点

包装设计师在收到包装容器外形线架结构设计图的同时，可以开展包装外观设计工作.通常步骤为：用Coreldraw软件输入经过AutoCAD处理并存储的WMF格式矢量文件然后进行文字图片设计工作.其中图片处理工作由 Photoshop等图形处理软件进行加工，在包装外观图设计完成后需要对色彩进行处理，利用软件把图片处理成为后续印刷加工需要的CMYK色彩格式，从而实现从印前到印刷整个过程颜色输出的一致性.

下面就Photoshop和Coreldraw进行提取：

Photoshop是目前较流行的平面设计软件，以强大的图像处理功能见长.Photoshop的工作对象是像素，在自然界里，所有的颜色和图片的微小变化都可以用像素来实现.Photoshop可以支持多种图像格式和色彩模式，能同时进行多色层处理，它的图像变形功能可用来制造特殊的视觉效果.Photoshop具有开放式的结构，能接受广泛的图像输入设备，是高质量彩色桌面印刷系统、预印、多媒体、动画制作、数字摄影和着色技术的保证.它制作出来的图片效果可以达到以假乱真的程度，它的许多技术在现代广告、影视和三维动画制作以及包装装潢中都得到了广泛的应用.

Coreldraw软件集绘图与排版功能于一身，具有很强的兼容性，几乎支持所有的图形图像格式，而且完全支持电脑分色制版.另外，它操作简便、应用灵活的特性给设计者带来了极大的便利.Coreldraw是一个基于矢量的绘图工具软件，所谓矢量图形，也称为面向对象的图像或绘图图像.矢量文件中每个对象都是自成一体的实体，可以多次移动和改变它的属性，而不会影响图例中的其他对象.基于矢量的程序适用于设计制作新的图形，它们通常要求能创建和操作单个对象.基于矢量的绘图同分辨率无关，这意味着它们可以按最高分辨率显示到输出设备上，这就使得设计人员在进行简单或复杂的技术图例设计时得心应手.Coreldraw的加强形文字处理功能和写作工具亦不同凡响，可以使用户在编排大量文字版面时比以往任何时候都更加轻松自如.在食品包装装潢设计完成了主体图像之后，根据设计要求仍需要有一些装饰图形以及说明文字和图形的编排.这时，使用软件的贝塞尔曲线工具可以创建任意形状的装饰图形，并根据设计要求给图形配上合适的颜色.然后使用文字工具和编排功能，对外包装盒体上的文字和图像进行位置安排以及图形和文字的混合编排处理.这样，包装装潢设计的三要素（色彩、图形、文字）就基本完成.

2.3 三维——包装造型设计软件教学

传统的包装造型往往以石膏为原料来进行模拟设计，其缺点是显而易见的，费时费力且发现问题时也不便于修改.传统设计效果图的表现也往往以手绘的方式来完成，过程繁琐、周期漫长、修改困难，产品空间体量的关系、表面的肌理效果难以表达清楚，表现手法也受到很大限制.针对这些问题，“五维一体”式计算机辅助设计体系提出三维软件在包装设计中的应用这一模块，采用三维实体制作的方式来进行包装设计，实现三维空间任意角度的变换、各个视图快速切换、参数快速修改和灵活多样的材质模拟并能渲染获得包装设计的最终效果.与此同时，还可以在虚拟空间中进行造型的深入探讨、参数修改、场景创建、灯光效果、形体变化、动画演示等综合造型创造活动.三维包装效果图是通过较为直观、形象的方式传达设计者的设计意图和视觉美感，是设计者交流、探讨、研究设计方案的专业语言之一，也是和客户沟通的唯一视觉信息，运用3DMAX可以很方便地完成这一诉求.

在“五维一体”设计方法中，“三维”部分主要通过三维设计软件与一些专业的插件，进行包装容器的三维模型制作、材质贴图、灯光、渲染等几个方面的工作.因为包装容器造型设计较工业产品设计、动画设计、视频编辑来说非常简单，只需熟练掌握3DMAX或玛雅等三维设计软件的部分功能，便可以制作出非常专业的造型.

2.4 四维——包装设计品的虚拟多媒体展示教学模式

前面提到一维、二维以及三维包装设计，但是目前应用于包装设计中的软件大多停留在二维设计，设计出的产品不直观，难以让用户立刻欣赏到成型后的产品效果，这将极大地制约着变化多样、丰富多彩的包装设计.而已经开发出的三维包装设计软件，虽然克服了二维设计单调的缺点，但由于其设计开发周期长的缺点将难以适应迅速发展的包装设计的需求.而采用虚拟现实建模语言VRML (Virtual RealityModeling Language)不但可以生成逼真的三维包装设计，产生动画效果，让用户直接观看产品的成型效果，可以加大产品的交互性和灵活性，还由于生成的可执行文件很小，使得用户可以直接从网络便捷地观看到印刷包装企业提供的包装设计，大大地节省成本，提高了工作效率.在此笔者把包装虚拟展示设计定位成四维设计，把交互式设计定位成五维设计（这种界定有待探索）.虚拟现实技术将对包装设计提供更为广阔的天地.[1]

虚拟现实建模语言VRML是一种四维造型和渲染的图形描述语言，通过创建一个虚拟场景以达到现实中的效果，并且可以在网络中创建逼真的四维虚拟场景，改变了网络上2D画面的状态，实现了3D动画效果，特别是改变了网络与用户交互的局限性，使得人机交互更加灵活、方便，使得虚拟世界的真实性、交互性和动态性得到了更充分的体现.[2]

鉴于VRML完善的标准和技术的不断成熟，完全可以把VRML应用于包装设计工作中.虚拟现实技术与包装设计有机结合，为我们创造出了对传统媒介形式来说不可能显现的视觉效果，提供了一种全新的视觉经验，使得计算机数字技术与虚拟现实技术创造艺术的可能性得以实现，已远非其他设计手段所能比拟.虚拟现实技术与包装设计有机结合，创造出了一种有别于传统设计方法的全新的设计活动形式.运用虚拟现实技术设计的包装，不但可以达到商品的特殊性与艺术性的有机结合，而且可以把企业推向一个新的发展平台，迅速提高产品在国内外市场的占有率，使之在国内外激烈的市场竞争中永远立于不败之地.

2.5 五维——网络交互式教学模式

交互设计（Interaction Design），具体来说，就是指设计师对产品与它的使用者之间的互动机制进行分析，预测、定义、规划、描述和探索的过程，即设计和定义使用者如何使用一种产品达到其目标，完成某一任务的过程.交互设计是关于创建新的用户体验的问题，其目的是增强和扩充人们工作、通信及交流方式的应用范围.它是一项技术，更是一项设计工作.在这一工作中，设计师旨在提高所设计产品的可用性，从而使用户产生愉悦感，并且在这一过程中了解目标客户的需求.对于交互设计来说，是生产有用、易用和乐用的软件产品的过程，这就不得不提到工业设计和包装设计.工业设计从一开始就是建立在机械、人机工程、生产过程、市场和美学的综合的基础上的，这些原则同样可以被引入到软件工业.而包装设计作品是最直接与人眼接触的，但是它缺乏与人沟通的途径和整合工程约束的能力.所以，将两者结合交互软件以后，包装产品就像有了灵魂一样，通过交互的方式使包装设计的作品展现出来.

事实上，类似的交互设计已普遍使用.例如超市货品的条形码扫描，但条形码只能反映出实物的代号、名称、价格等简单信息，但对进货源，超市柜台的摆放位置、剩余数等信息却难以反馈.而将实物进行虚拟化后，就能在计算机中模拟出整个超市的虚拟平台，及时反映出缺货和囤积的情况，还可以反映出人流量分布、货品摆放时间等信息，以便于管理者及时做出相应的反映.此外，虚拟化还可以在机械工程、游戏产业、电子商务、辅助设计等方面得到较好的利用.[3]

3 结语

计算机辅助设计软件已经在包装设计中发挥越来重要的作用，给包装设计带来了新的设计方法和设计概念.当前的一些设计院校对计算机辅助包装设计的课程体系的设置，一般都还停留在学习掌握单个软件的水平.引入系统的概念，应用“五维一体”计算机辅助包装设计教学模式，研究出“五维一体”计算机辅助包装设计教学课程体系，才能使计算机辅助设计软件在包装设计中发挥更重要的作用.开发这样一个教学体系，需要从其他领域借鉴一些成熟技术，需要重新开发一些专用软件，需要建立相应的师资队伍，是一个庞大而复杂艰巨的工作.然而从市场角度考虑，“五维一体”的计算机辅助包装设计教学模式值得进一步开发和推广.

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参考文献：

〔1〕陈定方，罗亚波.虚拟设计[M].北京:机械工业出版社，2002.2-5.

〔2〕申蔚，夏立文.虚拟现实技术[M].北京:北京希望电子出版社，2002.16.

〔3〕Brad Weed.交互设计：工业设计在软件行业的延伸.http://www.yscbook.com/testbbb/gk/gy/200812/177407.html.