三、“实时共创型”协作下的艺术直觉与“动态松弛法”的融合

11. 作品《地球时间1.8》设计草图

作品《地球时间1.8》（Earthtime1.8）的制作过程充分展示了埃施曼团队与工程服务商奥雅纳（Arup）公司在探索结构形态上的深度协作。这件作品的整体外形，源于美国国家海洋和大气管理局2011年3月11日关于日本东北部地震和海啸能量传播的数据图。（图10、图11）这次地震和海啸横跨太平洋，事件影响很大，它使得地球地轴发生了偏移，一天的时间也因此缩短了1.8 微秒，作品《地球时间1.8》也因此得名。1.8 微秒虽是极短的时间，但却直观地展示了单一的自然事件影响全球宏观系统（地球的自转）的过程。基于此，作品深刻探讨了人类与宏观时空周期、物质世界之间错综复杂的依存关系。按照埃施曼团队的说法，相互联结的网状结构以实体形式隐喻了任一元素发生变化，其他元素都会随之联动的理念。但作品呈现出的有机、流动的形态对结构找形提出了很高的要求。为此，结构工程师与埃施曼团队探索出了一套有效的解决办法。

1.基于“动态松弛法”的网层结构找形方法的确立

12. 作品《地球时间1.8》实物效果 

在《地球时间1.8》（图12）的实现过程中，工程师团队确立了与《捕梦者》截然不同的技术路径。其核心是采用“动态松弛法”并深度集成于Rhino 平台中。动态松弛法是一种基于虚拟动力系统的数值计算方法，其科学原理在于将结构离散为节点和单元后，赋予节点虚拟质量，通过计算每个时间步长内节点的不平衡力，根据牛顿第二定律获得加速度，再通过数值积分更新节点位置，直至系统动能衰减至零，达到静力平衡状态。[13] 该方法本质上是一种物理模拟过程，通过在数字空间中模拟绳索网络的受力与运动，使其最终松弛至平衡状态。这与《捕梦者》通过调整抽象“力密度”参数来间接求解形态的数学方法形成了鲜明对比。动态松弛法赋予了工程师直接“雕琢”模型的能力，他们可以像处理真实物理模型一样，直观地“拉扯”节点或网格，并实时观察形态与内力的演变。这一根本性的区别，为艺术家与工程师创造了一个可以实时互动、共同塑造作品的平台，并奠定了“实时共创”型工作流的基石。在技术实现上，奥雅纳的工程师团队为此在Rhino环境中开发了专用找形插件。他们在Rhino 环境中开发的专用插件构建了独特的双模型架构：一个是由Rhino几何对象构成的视觉模型，另一个是进行力学计算的有限元模型，二者通过一个“管理器”模块实时同步。[14]这种架构使得工程师能够直接运用Rhino丰富的几何工具直观地“雕琢”模型。

2.“实时共创型”网层结构找形

项目启动后，工程师面对埃施曼的设计稿并非被动地将定稿概念转化为结构模型，而是与艺术家共同审视这些视觉素材，深入探讨其空间意图与美学目标。工程师敏锐地认识到，支撑网的结构绳索图案本身具有显著的视觉表现力，因此主动邀请艺术团队参与图案的共同设计。这种从源头开始的融合，确保了结构网层不仅是承重构件，更是纤维艺术美学的有机组成部分。

13. 基于Rhino 的专用插件找形

为实现高效的协同，如前所述，团队在Rhino环境中开发了专用的找形插件。（图13）其技术工作流程严格遵循“从制造状态张拉至目标形态”的逆向逻辑：首先，对结构网层在工厂地板上拼接完成的无应力状态进行精确建模；随后通过在锚固点施加预张力，模拟实际安装过程中的张拉操作，使网结构逐步进入受力平衡状态。工程师发现，这种基于物理模拟的逆向方法，非常契合埃施曼这件作品对非均匀、艺术化预应力分布的追求，远比传统的先定义预应力再求解形态的数学方法更为直接有效。

事实上，结构形态确定过程本身，就是一场高度密集的跨学科对话。工程师利用插件，可以根据艺术家的直观感受（如“这个褶皱再柔和些”或“那个边界更清晰点”），实时地手动移动节点或自动优化网层。调整的结果立即可视，双方能即刻就形态的细微变化进行沟通与决策。这种围绕着一个动态、可视的三维模型进行的实时协作，是此流程的核心特征，它与“捕梦者”项目中分阶段的“计算分析→反馈意见→修正完善”回合制协作形成了差异。

3. 工程思维下的分析验证与可建造性协同

为确保安全，经Rhino 插件确定的形态会导入专业的GSA软件进行风荷载等复杂工况的复核。为实现无缝衔接，插件内置了与GSA自动读写的模块。同时，团队开发的Python脚本能自动从模型中提取数据，生成标有精确下料长度的施工详图。这些后台工具的开发，有效地满足了艺术作品频繁变更、高效迭代的协作需求，同时将工程师从重复的绘图工作中解放出来，可以更专注于形态的共创。

在细部设计上，艺术诉求与工程现实得到了同步考量。为保持作品统一的手工质感，团队优先采用绳与绳的直接拼接，并为此开发了既美观又高效的多向连接节点。面对手工拼接固有的精度挑战（公差可达±13 毫米），工程师并未追求不切实际的制造精度，而是在设计策略上主动适应：通过采用连续绳索和避免三角形网格，利用四边形网格的剪切变形能力来吸收误差。这种在设计阶段就预先包容艺术制作特性的智慧，体现了工程思维深度服务于艺术作品的协作思想。

总结而言，在《地球时间1.8》的创作中，艺术与工程的协作已演变为一场深度交融的“共舞”。这一演变的关键，在于他们成功地构建了一个跨学科的“共同问题空间”。正如比尔塞尔（Birsel）等学者在构建“艺术—科学—技术”（A S T）合作框架时所强调的，通过使用诸如共享心智模型、认知制品……等多样化工具来建立一个共同的问题空间，似乎是跨学科 / 超学科合作中的一项关键实践。[15] 对于埃施曼与奥雅纳团队而言，在Rhino 环境中深度开发的专用找形插件，正是这样一个有效的“认知制品”。在这个统一的数字工作坊中，艺术家与工程师得以围绕一个实时响应、可视可塑的模型进行即时沟通。工程师运用动态松弛法，将其工具转化为艺术家手的延伸，直接将艺术直觉转化为平衡的形态；而艺术团队则能全程参与结构的生成过程，其审美判断与空间诉求得以即时反馈及呈现。这种协作还印证了一个观点：现代艺术与科学融合的一个关键，在于对抽象与复杂概念的理解与传达。[16] 在此，艺术家的感性直觉与工程师的理性模型的融合，使得那些单一领域无法应付的复杂事物诸如难以言喻的形态与力学关系，得以实现和解决。

结 语

1. 纤维艺术跨学科协作趋势的必然性

珍妮特·埃施曼的创作范式，是纤维艺术在当代语境下通过深度跨学科协作以实现自我变革的缩影。这种范式的出现绝非偶然，事实上，在当代纤维艺术的演进脉络中，跨学科协同已演变为一种核心驱动力。其必要性根植于纤维艺术自身寻求突破的内生需求与外部技术社会环境的深刻变迁。传统纤维艺术在历经千百年发展后，其技艺语言与叙事框架面临某种程度的枯竭，难以独立回应日益复杂的当代议题，如融入大尺度城市空间，适应特定户外环境，呈现复杂的形态，反映社会焦点问题等。而材料技术及其他新技术成果的涌现，使得其艺术创作的媒介、方法与观念得以极大拓展。所以在此趋势下，纤维艺术无法也不应置身于这场技术革命之外。珍妮特·埃施曼的创作范式正是顺应这一时趋势的典型：当她试图将柔软的纤维推向城市天际线，创作宏大、动态且安全的纤维艺术作品时，单一艺术学科的知识与技能储备已明显捉襟见肘。材料强度的局限、结构稳定性的挑战、环境荷载的复杂性，这些都不是传统艺术训练所能解决的。因此，跨学科协作并非追逐时尚，而是纤维艺术在特定历史阶段，是其突破自身边界、重获表达活力，有效介入当代艺术话语体系所必须依仗的路径。它标志着纤维艺术已经逐步转向为一个以复杂问题为导向、积极寻求外部知识融合的开放系统。

2. 跨学科协作的磨合进程：从工具借用到融合共生

跨学科协作并非一帆风顺的坦途，其核心难点在于不同学科范式之间，尤其是艺术直觉与工程逻辑之间的沟通壁垒与磨合历程。埃施曼的创作经历清晰地揭示了这一进程中从初步接触到深度融合所必须克服的障碍。初始阶段，阻力常体现在语言不通、目标差异与方法论冲突上。艺术家追求形态的独特与视觉的震撼，而工程师则首要关注结构的稳定与计算的可控。例如，在应用“力密度法”进行结构找形时，艺术家基于感性判断提出的形态调整，需要工程师转化为抽象的力学参数进行迭代计算，这个过程并非即时反馈，而是以“回合制”的协作模式进行，期间充满了理解、转译与妥协。更深层的磨合体现在工作流程与工程标准的建立上。例如，工程师为埃施曼引入的那套基于美国绳索协会标准的材料评估体系，涉及刚度、断裂强度、蠕变等艺术家陌生的概念。起初，艺术团队或有不适，但在工程师推演了可能导致的隐患后，双方在实用与美学的平衡点上达成共识，完成了工程语言向艺术表达的系统性转译。而在如《地球时间1.8》的创作中，这种磨合升华为了“实时共创型”协作。通过共同构建基于Rhino平台和动态松弛法的“共同问题空间”，艺术直觉得以直接参与结构的生成，工程手段则成为艺术家手臂的延伸，实现了两个学科的方法融合为一个有机创作体的升华。因此，克服跨学科协作中难点的关键，一方面在于建立有效的语言“转译”机制；另一方面，协作双方要走出自身舒适区，在持续的磨合中建立起共同目标与共情机制。如此，方能实现从简单的“工具借用”到融合乃至共生的升华。

3. 工具变革的反向影响

跨学科协作的深刻影响，还在于它引入了一系列全新的工具，不仅是物理材料工具，更包括计算方法、软件平台和工程指标体系。这些工具的变革，从根本上反向塑造了纤维艺术作品的最终形态、尺度、美学特征以及艺术家的工作方式。首先，材料工具的革新是最直接的动力。Spectra® 纤维、Vectran ™等高科技材料的引入，替代了沉重的钢材，使得作品在物理尺度上实现了飞跃。埃施曼的作品从房间尺度扩展到建筑尺度，轻盈到可以悬挂于城市建筑之间，其宏大的体量本身就是工具变革的直接产物。同时，材料的轻质与高强特性，使得作品能够实现极度柔软、复杂的空间曲面形态，这是传统刚性骨架无法支撑的。其次，计算与软件工具的介入，深刻地改变了作品的形态生成逻辑与艺术家的构思方式。“力密度法”和“动态松弛法”作为核心找形工具，使得那些源于脑电图、地震波的复杂数据形态得以从二维图像转化为安全稳定的三维实体。特别是“动态松弛法”与Rhino 平台的结合，使艺术家能非常直观地塑造形态，也使得作品的形态更加有机、流动，充满艺术化的张力。而相关工程指标体系（如刚度、蠕变等）的引入，作为一种“思维工具”，反向规训并提升了艺术家的创作思维，使得埃施曼团队在后续创作中会主动考量这些内容，这也意味着艺术家的直觉判断开始与工程理性深度融合。这种工具的内化，导致工作方式发生了根本性变化：创作不再是先有完整形态再寻求实现，而是在形态构思之初就会对材料性能、结构逻辑、环境荷载进行同步考量。

这种由跨学科催生的工具与成果变革，对纤维艺术这一学科本身也产生了深远而持久的推动力。其影响核心在于，极大地拓展并重塑了纤维艺术的学科边界、知识体系与价值内核。这不仅激励了更多艺术家勇于突破传统的限制，更重要的是，将工程思维、材料科学和计算逻辑系统地引入了纤维艺术的创作方法论与教学范畴之中，促使学科知识构成从以“工艺表现”为中心，转向聚焦于“多元跨界性表达”。其结果不仅仅是增加了几件宏大且炫目的作品，而是从根本上丰富了纤维艺术的语言体系，证明其可以作为主导媒介，去面对城市、环境、社会等宏大空间与议题，并最终实现学科自身的现代化转型与价值升华，完成一场一场颠覆式的自我超越。

作者：田 顺，广州美术学院教授、硕士生导师。

责任编辑：张书鹏

文章来源：《装饰》杂志

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