Computational Design我们来聊个锤。。。椅子

作者们：

ML88-iPhone-ML共建者

ML146-Origamidance

ML227-kuan

ML228-孝吾

ML00-shadow

以及在MLN007 computational design的65位成员们。

这是一起线上的多人讨论，经过头脑风暴，整理了大量的椅子、设计、科技相关的内容，基于讨论的内容，我在这里总结内容分享给大家。

def chair

（ design ，tech ）：

讨论1 为什么设计师喜欢设计椅子

来源：

https://www.zhihu.com/question/20935158

从高赞回答中我们总结了一些观点：

1 椅子是一种容易理解的，仍然在用的日常事物

2 很多椅子的设计是专门为一些展览而特意设计的

3 设计难度，涉及的知识太多，人体、工程、材料、美感。椅子像一个容器，容纳的东西太多；不像一个杯子，必须是一种封闭；也不像手机需要庞大到需要工程配合。

4 设计风格的载体，因为涉及的形体、结构、材质都有，容易综合表达某一类的风格

5 建筑师副业

讨论2

设计椅子的著名设计师

查阅了许多著名设计师的作品，如维纳·潘顿 × 潘顿椅、路德维希·密斯·凡德罗 × 巴塞罗那椅、华伦·普拉特纳 × 扶手椅、勒·柯布西耶 × Grand Confort、迈克· 索耐特 × 209号扶手椅等等，有兴趣可以详细了解各位大师的作品。

来源：

美在经典深处，12位躲在经典名椅背后的设计狂人

讨论3

AI算法研究，建模为啥总选椅子

我们觉得是以下原因：

椅子属于简单、多样性、功能性物件，数据采集方便，与人比较相关，对比鼠标（低多样性）和椅子的关系（拓扑关系高），椅子可调参数多（几何简单）。

得先找到几个关于椅子受力数据库，找到关键点，在关键点上探究主要的点的变化对周围点变化的影响，以及受力点的转移，对其进行数学上的建模，以及模拟。

顺着椅子受力数据库，我们想到了人体工学相关的研究。

讨论4 人体工学

人体工学的作用，我们主要针对工作中用到的椅子进行研究，如何总结出人体工学数据库在椅子上运用的标准，包括涉及的数据是否取均值，数据库具体长什么样？其和什么椅子功能有何关系？

对于人：人体工学所考虑的参数包括身高，体长，臂展，腰椎...

对于椅子最看重的参数：可调整的参数空间用于满足一群人，可调的参数是什么？

力学，舒适性（椅子可以变化的范围？椅子本身角度，椅子后仰角度，椅子后背高度，脚高度以及落地角度，颈部所在位置，椅子材料反馈力度）

Kuan构建了一个初步的椅子数据结构，分与人接触的部分和非接触的部分

1 接触的部分

考虑质感：水和空气。

考虑受力：图形学点云中提取关键受力点

他想深入讨论受力，把握受力关键点是建模的关键，以下是Kuan提出的评价表：

身高

试验者体重

受力坐标X

受力坐标Y

受力坐标Z

受力压强

关键点对周围点的影响

试验者评分

建模的话，更多是建立微分方程模拟表面张力

工业设计流程：

数据库的使用以及构建

设计需求，设计选项

点云数据库定大致构架

人体工程学定参数控制范围

人为和机器调的双重调整

融入美学设计元素

完成其映射关系，用户反馈

2 非接触的部分

此部分千奇百怪，发散思维思考……

讨论5

关于设计师如何设计和制造椅子的内容：

1 GAN生成对抗网络可以为设计师提供灵感

2 设计师需要关注参数化设计，定制化制造的方式：建模，然后3D打印

3 设计师需要思考设计椅子是为了什么（设计师的设计意图）是美感？还是为了做一款多功能椅子

4 设计和制造过程涉及拓扑优化的知识，可以了解纸板家具、Mobius Chair相关知识。

5 如何理解故意不舒服的椅子的设计

GAN生成对抗网络可以为设计师提供灵感

项目名为 chAIr ，创建一个生成神经网络（ GAN ），然后用从 Pinterest 上搜到的 562 个源于 20 世纪的椅子设计的数据资料来对它进行训练。 设计师需要关注参数化设计，定制化制造的方式：建模，然后3D打印

2种制造加工方式

1 减材制造

顾名思义, 减材制造是相对“增材制造”而言,它是将原材料装夹固定于设备上,通过刀具减少或去除材料的加工方式,最终成型为所需部件的工艺类型,

车铣刨磨这种是属于比较传统的加工方法，而且现在大部分的家具也在使用数控加工保证精度以及效率。加工的材料范围也非常的多，不过作为椅子大部分还是用木头做减材。

2 增材制造

最直接的就是3D打印了，主要是使用FDM工艺去做，就是用那种非常便宜的打印机的bigger版本 ，已经有些公司开始直接用打印碳纤维家具。

附各种3D打印的椅子，链接：

http://wemedia.ifeng.com/77559751/wemedia.shtml

设计师需要思考设计椅子是为了什么（设计师的设计意图）是美感？还是为了做一款多功能椅子

关于如何根据用户数据判断椅子的舒适性？分享一个实验：

美国有一位心理学家做了这样一个实验：把一个班的学生分成成绩相等的两个组，其中20人坐在舒适的沙发椅上学习，另外20人坐在很不舒服的木椅子上学习。

过了不久，测试的结果发现：坐木椅子的学生学习成绩要比坐沙发椅的学生高出许多。原因是坐木椅子的学生因为不舒服而不断地调整坐姿，表面看来好像不安神好动，实质却因此给脑部供应了更多的血液和营养，而坐沙发椅的学生，由于舒适而一动不动，致使血液循环相对减慢，脑部得到的血液和营养相对减少，学习效果因此就差了一些。

不舒适的椅子会造成用户频繁调整坐姿，造成压力数据会变化频繁；通过压力数据反应椅子的舒适性。

如何通过数据驱动的方式造椅子？

1 采集压力数据

2 根据压力调整椅子造型

UCLA的博士后 朱毅鑫和Upenn助理教授蒋陈凡夫， 用图形学的物理人体模型模拟人的各种的姿势，然后计算出这些坐姿在这些椅子上的时候，身体几大部件的受力分布图。见下图，比如背部、臀部、头部受多少力。

下图中蓝色的直方图显示了六个身体部位的受力分别图。由此我们就可以推算出每个维度的价值函数。下面图中六条红色的曲线是负的价值函数，当人的坐姿使得各部位受力处于红线较低的值，就有较高的“价值”，也就是坐得“舒服”。

还有一个案例，就是张周捷的椅子。

简单分析一下原理，通过弹簧+位移传感器构成一个单元，然后通过在椅子周遭构成整列，然后（通过arduino?)连接到gh上，实现坐着调电池。

实际上过程无外乎3步，

输入：坐姿

处理：生成模型

输出：加工制造

其实最核心的是如何构建坐姿 - > 造型的关系

Generate Design 的方式设计椅子

可以查阅autodesk ELBO chair、FULL GROWN、UCL design computation lab

椅子的案例

问题：

设计给谁坐以及其目的？（休息？工作？针对程序员？游戏？）

是一个人坐还是多个人坐?（设计大环境确定的，公园？家？咖啡厅？）

一把椅子的多种功能性的设计？（人动还是椅子动？电机使椅子发生变化，有必要吗？）

椅子变化和人体坐姿变化的映射关系？（先VR虚拟体验？有钱才有动力哈哈哈）

椅子自己变化对人的影响？（主要是背部的调整）

坐的时长的关系？（较长时长后椅子该怎么变化使人舒服？）

设计感的椅子？（很难定义，可能与我们所讨论问题无关。）

案例：

汽车座椅

设计师椅子，经典的设计师椅子，

来源知乎https://zhuanlan.zhihu.com/p/27309525

包括巴塞罗那椅 Barcelona Chair、柯布西耶躺椅 Chaise Longue chair LC4、伊姆斯系列 Eames、贝壳椅 Shell Chair、红蓝椅 Red and Blue Chair、闪电椅 Zig Zag chair、钻石椅 Diamond Chair、金属椅 Tolix、镂空椅 Chair One、温莎椅 Windsor Chairs、Y椅 Y Chair等等。

人体工学椅，

如Herman miller体验，思考人体工学椅究竟有没有用

让人不舒服的椅子（公园座椅），

景观设计有一类设计师喜欢把椅子，当雕塑设计……（红飘带）

艺术椅子（nendo、endless form）

自我生长的椅子

纸板家具

多电机椅（人到椅子的关系）

电脑座椅

电影动画里的椅子（王座，权利的代表）

未来的椅子，如悬浮椅子（应对肥胖症）、自适应任务椅（通过电机记录数据）

五花八门的健康椅子

现在有各种在椅子上面加传感器用来检测人体状态。最简单的就久坐，然后还有加各种按摩器，然后就是有个反馈。

椅子与场地

此部分主要是iPhone提到。

一个工程学的椅子当然是很棒，但是，能不能去增加另外一个角度，在具体环境下的应用是什么样子的，或者说，这类型的椅子，是不是和周围环境契合。

不是单纯指外表。而是指，他所展示的功能是否真的符合当前环境下，是否真的实用？

比如说，如果是在艺术上进行思考，那Nendo他们的设计，让椅子有情绪，把一种似有似无的能动性加之于其上，这时在艺术场景时候的表现。

但如果说， 在我们老家，有一群专门挑生蚝的妇女，她们做的小椅子，是为了把重心放低，更好地去接触地面上的海蛎，这时候，又必须要是另外一种人体工程学上思考，不一定是舒适，而是更有效率？

(如果是在我们村的话，重心会更低一些)

又或是这种样子的温泉椅子，从下面的剖面图可以看到，这个椅子的背后可能会一定程度上的，被下面温泉的热气给焐热？

这种是不是也是一种，必须要和环境结合在一起考虑的椅子形式？

椅子的实用性？

这是我自己觉得的实用性场景，当然还有很多，如果椅子身处于一种强调可持续发展的环境里面，他能不能作为一种载体，和其他事物达成协作？

比如公园里的椅子，会让我重新去思考，椅子的作用，难道就只有坐吗？

椅子背后，能不能是信息的交换？（人和物，物和物，人和人）

再进一步，他们能不能形成一种，人与人之间信息交换的媒介？

小朋友们在类似于椅子的场景里面去交流，利用椅子间的每一个部分，去达成自己和伙伴之间的小目的。

又或者，椅子之间能不能互相交流？利用最普遍的椅子，去创造出一些，除了坐以外的实用性目的？

能不能让，一把椅子去成为一种模块化的交流单位？类似于panda architecture他们所设计的一种模块化场所...

椅子与社交空间

其他：

维也纳MAK博物馆的椅子展

https://www.mak.at/en/cantilever_chair

return 椅子仅仅是开始

更多的讨论，

可以加入节点

MLN007-computational design