交互式榫卯结构标准化数据库应用于玩具设计

潘毅 皮珊

早在7000 多年的新石器远古时代，就已经出现了榫卯结构的初步形制，所谓发展历史悠久。榫卯结构是我国历代古木家具、传统木质建筑等木制器物结构连接的主要方式，榫卯结构历经数千年历史的发展与创新，是历代前人所凝聚的智慧。然而，时至今日，榫卯结构这种我国历代流传的传统手工工艺濒临失传，弘扬与传承古代传统工艺技术成为当前必须重视的问题。如图1 所示，为某建筑上测绘出榫卯结构相关数据。

通过分类与筛选榫卯结构相关数据与信息结构，为简化榫卯结构的连接方式，可以选择结构较简单的连接方式进行连接。通过利用数字化信息技术，结合榫卯结构的特征，实现对榫卯结构模型加工。实现由传统二维图纸向信息化、数字化可视化VR 模型的转变，利用Rhinos、ProE 三维软件以及 KeyShot 软件技术，形成从前期图纸资料，到按比例尺度绘制，建模以及对模型进行材质赋予等所有步骤的信息化、数字化处理。（见图2）

榫卯结构是我国历代古人传承与我们的宝贵兼具物质与非物质文化遗产的信息资源，交互式榫卯结构标准化数据库的建立实现了对榫卯结构资源的呈现与优化，通过交互处理后，借助VR 可视化情景化的技术优势，将榫卯结构更加具体形象的向学习中进行了诠释、展示与传播,转化为用户体验（见图3）。

伴随着3D 打印技术的成熟与快速发展，3D 打印机价格也普遍降低，在普通家庭中得到的普遍应用。使用者可从数据库上选择自己喜爱的模型，确定模块种类和数量；导出为STL 格式文件进行3D 打印。能有效降低使用者的学习成本，提高设计效率，在家轻松获得符合心意的榫卯积木玩具（见图4）。

图4

总结：在这个电子产品物欲横流的社会，家长们更注重孩子们的传统文化教育和早教开发，孩子是两代家庭消费的重点。因此交互式榫卯结构标准化数据库的出现可以促进人们对中国本土文化的重视，而在玩具设计中注入建筑设计的结构造型特征, 实现在传统工艺技术中挖掘出新的设计思路，并应用于玩具设计的探索中，同时，还符合了当前人们的审美情趣，实现传统与现代的相互与有效结合，成为今后玩具设计的发展新趋势之一，更加的可以满足消费者的心理购物需求。