模具专业学生毕业设计模式的实践与探讨深圳大学工程技术学院(广东深圳 51806O) 程 蓉 李积彬 王贤坤 王红志[摘要] 以深圳大学99级模具专业学生的毕业设计模式的改革为例,探讨了计算机技术在模具专业学生毕业设计中的应用范围、步骤及结果,明确指出了模具设计理论同先进设计方法相结合在模具专业学生毕业设计教学环节的重要性和必然性。关键词 模具设计 毕业设计 计算机技术1 引言模具是一种技术密集、资金密集型产品,在我国国民经济巾的地位也非常重要。模具工业已被我国正式确定为基础产业,并在“十五”中列为重点扶持产业。由于新技术、新材料、新工艺的不断发展,促使模具技术不断进步,对人才的知识、能力、素质的要求也在不断提高。根据社会发展对模具专业学生的新要求以教学生的实际情况,探圳大学工程技术学院对99级模具设计方向学生的毕业设计的进行了较大的改节,并取得了较好的效果。2 模具专业学生培养目标深圳大学模具设计专业隶属于深圳大学工程技术学院机械制造及其自动化专业,主要是从事注射模的设计与制造。为了明确本方向的培养目标,我们对珠江三角洲,特别是深圳周边地区模具企业进行了比较广泛的社会调查,调查结果表明,用人单位要求毕业生有较高的思想品质和道德修养,爱岗敬业和较好的与人协调共事能力,要求毕业生基础理论扎实,着重基本技能的掌握和再学习能力,要求毕业生熟练掌握外语,有一定的计算机软件应用和开发能力。根据调查结果分析,我们把模具专业人才培养的规格定位于:面向各类型企业,培养爱岗敬业,具备机械及各类模具设计与制造基础知识,具有较强的再学习能力和创造能力,能在模具生产第一线从事模具设计制造、技术开发、应用研究和经营销售的应用型工程技术和管理人才。据此把拓宽专业口径,课程体系合理,教学内容优化、实验研究能力强,社会适应面宽,作为本方向教学的基本指导思想,将模具设计理论、实践与及计算机应用融合为一体。3 计算机技术在注射模中的应用领域塑料产品从设计到成型生产是一个十分复杂的过程,它包括塑料制品设计、模具结构设计、模具加工制造和塑件生产等几个工要方面。它需要产品设计师.模具设计师、模具加工工艺师及熟练操作工人协同努力来完成,它是一个设计、修改、再设计的反复迭代、不断优化的过程。传统的手工设计已越来越难以满足市场激烈竞争的需要。计算机技术的运用,正在各方面取代传统的手工设计方式,并取得了显著的经济效益。计算机技术在注射模中的应用主要表现在以下几个方面:(1)塑料制品的设计:基于特征的三维造型软件为设计者提供了方便的设计平台,而且制品的质量、体积等各种物理参数为后续的模具设计和分析打下了良妤的基础。(2)结构分析:利用有限元分析软件可以对制品的强度、应力等进行分析,改善制品的结构设计。(3)模具结构设计:根据塑料制品的形状、精度、大小、工艺要求和生产批量,模具设计软件会提供相应的设计步骤、参数选择.计算公式以及标准模架等,最后给出全套模几结构设计图。(4)模具开合模运动仿真:运用CAD技术可对模具开模、合模以及制品被推出的全过程进行仿真,从而检查出模具结构设计的不合理处,并及时更正,以减少修模时间。(5)注射过程数值分析:采用CAE方法可以模拟塑料熔体在模腔中的流动与保压过程,其结果对改进模具浇注系统及调整注塑工艺参数有着重要的指导意义,同时还可检验模具的刚度和强度、制品的翘曲性、模壁的冷却过程等。(6)数控加工:利用数控编程软件可模拟刀具在三维曲面上的实时加工过程并显示有关曲面的形状数据,同时还可自动生成数控线切割指令、曲面的三轴,五轴数控铣削刀具轨迹等。目前,国际上占主流地位的注射模CAD软件有Pro/E、I-DEAS、UGⅡ、SolidWorks等;结构分析软件有MSC、Analysis等;注射过程数值分析软件有MoldFlow等;数控加工软件有MasterCAM、Cimatron等。4 模具专业毕业设计模式模具专业的学生要求综合知识和实践能力较强,它既是学生大学四年所学的机械制图、工程材料、公差配合与技术测量、塑料成型工艺与设备等技术基础课、专业课的综合应用,又需要学生了解大量的实践经验。通过毕业设计,应使学生在下述基本能力上得到培养和锻炼:①塑料制品的设计及成型工艺的选择;②一般塑料制品成型模具的设计能力;③塑料制品的质量分析及工艺改进、塑料模具结构改进设计的能力;④了解模具设计的常用商业软件以及同实际设计的结合,以往的毕业设计严格来说只能算是模具设计这门课的课程设计;老师指定一个塑料产品,有时甚至连产品模型图都交给学生,学生按照谍本上的模具设计步骤一步步做下去,由于没有实践经验,学校也不可能将学生的设计变成实际产品,因此,设计的合不合理,学生不知道,即使有经验的老师指不出不合理处,学生也没有感性认识,只能是纸上谈兵。学生踏人社会,从事实际产品设计,往往会发现无从下手,即使设计出来也是废纸一张,通常都要通过1到2年的时间才能入门。因此,学生常会感叹:在学校什么也没学到这不能不说是我们教育的失败。为了改变这种状况,在99级的毕业设计中,我们采取将模具设计内容同CAD/CAM/CAE紧密结合在一起,学生通过先进的软件仿真,可以随时发现自己在每一步设计中的不合理处,会找出各种解决方案让设计趋于合理,同时掌握了最先进的设计,加上及分析技术,提高了学生的学习兴趣和创新能力,使毕业设计真正成为了学生实际工作前的一次全过程模拟。设计流程如图1所示。为了保证毕业设计的质量,我们专门成立了一个 由4名老帅组成的模具设计指导小组,每个老师负责设计流程的一个步骤。此次参加模具设计毕业课题的学生共15人,我们分成5组,每组3人。首先在布置毕业设计题目时,不给出具体的塑件制品,只是告诉学生要做一个开关按钮,学生根据自己的兴趣,确定自己的设计产品:游戏机手柄按钮、眼镜盒开关按钮、电灯墙壁开关按钮以及鼠标按钮等。通过市场调研、查阅大量的文献资料,确定自己塑件的外形及内部结构。采用三维造型软件Pro/E设计出塑件的内外结构,用AutoCAD绘出二维图,在结构设计过程中,运用结构分析软件MSCPatran分析按钮受力后的结构强度、刚度及应力等,对结构进行不断修正,学生会发现机械设计、工业产品设计、材料力学、理论力学等课程的知识在这个阶段都有所体现,对以前所学课程也是一个综合应用的过程。图2为某学牛设计的游戏机按钮装配图及爆炸图,图3为按钮对角两点受力时的最大变形和最大应力图。塑料制品设计完成后,进行模具结构设计,采用的是Prom/E下的模具设计模块对产品建立工件进行分型、分割、抽取得到型芯、型腔文件;通过专家模座系统EMX(Pro/E,系统外挂程序之一)建立标准模座零件及滑块、斜销等其它附件。这个过程实际上并没有结束,它要同后续的注塑过程数值分析紧密联系起来,所采用的注射流动分析软件是MoldFlow,根据熔体在浇注系统和型腔中的流动过程的动态图,改进模具浇注系统、调整注射工艺参数,使模具各系统的设计达到最佳。图4为分析出的最佳浇注位置以及采用圆形排列的流道方式进行注塑,最后注塑出来的结果。图5为按钮模具的装配图及爆炸图。模具结构完成后,进行数控加工,我们采用的是加工软件,完成模具的虚拟加工过程,并自动编制数控加工的NC代码,利用仿真模块可以查看加工完后工件的合理性。最后学生要提供详细的设计说明书以及完整的二维、三维图纸。在论文撰写阶段和答辩过程中,学生还采用了ACDSee图像软件,用来截取设计图像并辅助介绍整个设计过程;采用Office软件用来做文字的处理,写出分析报告。每位学生在整个设计完成后,都必须对自己的没计 过程及结果做一个总结,提出本设计的创新与特色在何处。例如在建模部分或流道设计部分,同时也要考虑设计中存在问题以及相应的解决方法,从大多数学生的总结来看,学生迫切体会到了实践经验的欠缺,因此,在下一届学生的毕业设计中我们力争多请企业的设计人员同学生交流,多让学生接触到实际的设计、生产过程,至此,学生完成了一个项目的全过程:塑料制品设计--模具设汁--模具加工.学生可以在计算机上看到自己设计、加工出来的最终产品,体会到成功的感觉。5 结束语通过对此次毕业设计模式的改革,学生既对大学四年课程的学习做了—个总结,同时又掌握了最流行的、同社会实际最靠近的设计、加工方法。因此,本届模具专业方向的毕业生受到了社会的欢迎,深圳某大型台资公司模具部一次意愿接受本校的毕业生5名.取得了很好的社会效益。参考文献1 曾攀 重视传统课程的教改培养高素质人才,北京学位与研究生教育,2000,(1)2 周华民 现代模具设计方法、注射模部分、现代模具设计方法讲义,19883 曾晓红 游戏机手柄方向按钮注射模设计,深圳大学毕业设计论文集,2003赞同13| 评论
模具专业学生毕业设计模式的实践与探讨深圳大学工程技术学院(广东深圳 51806O) 程 蓉 李积彬 王贤坤 王红志[摘要] 以深圳大学99级模具专业学生的毕业设计模式的改革为例,探讨了计算机技术在模具专业学生毕业设计中的应用范围、步骤及结果,明确指出了模具设计理论同先进设计方法相结合在模具专业学生毕业设计教学环节的重要性和必然性。关键词 模具设计 毕业设计 计算机技术1 引言模具是一种技术密集、资金密集型产品,在我国国民经济巾的地位也非常重要。模具工业已被我国正式确定为基础产业,并在“十五”中列为重点扶持产业。由于新技术、新材料、新工艺的不断发展,促使模具技术不断进步,对人才的知识、能力、素质的要求也在不断提高。根据社会发展对模具专业学生的新要求以教学生的实际情况,探圳大学工程技术学院对99级模具设计方向学生的毕业设计的进行了较大的改节,并取得了较好的效果。2 模具专业学生培养目标深圳大学模具设计专业隶属于深圳大学工程技术学院机械制造及其自动化专业,主要是从事注射模的设计与制造。为了明确本方向的培养目标,我们对珠江三角洲,特别是深圳周边地区模具企业进行了比较广泛的社会调查,调查结果表明,用人单位要求毕业生有较高的思想品质和道德修养,爱岗敬业和较好的与人协调共事能力,要求毕业生基础理论扎实,着重基本技能的掌握和再学习能力,要求毕业生熟练掌握外语,有一定的计算机软件应用和开发能力。根据调查结果分析,我们把模具专业人才培养的规格定位于:面向各类型企业,培养爱岗敬业,具备机械及各类模具设计与制造基础知识,具有较强的再学习能力和创造能力,能在模具生产第一线从事模具设计制造、技术开发、应用研究和经营销售的应用型工程技术和管理人才。据此把拓宽专业口径,课程体系合理,教学内容优化、实验研究能力强,社会适应面宽,作为本方向教学的基本指导思想,将模具设计理论、实践与及计算机应用融合为一体。3 计算机技术在注射模中的应用领域塑料产品从设计到成型生产是一个十分复杂的过程,它包括塑料制品设计、模具结构设计、模具加工制造和塑件生产等几个工要方面。它需要产品设计师.模具设计师、模具加工工艺师及熟练操作工人协同努力来完成,它是一个设计、修改、再设计的反复迭代、不断优化的过程。传统的手工设计已越来越难以满足市场激烈竞争的需要。计算机技术的运用,正在各方面取代传统的手工设计方式,并取得了显著的经济效益。计算机技术在注射模中的应用主要表现在以下几个方面:(1)塑料制品的设计:基于特征的三维造型软件为设计者提供了方便的设计平台,而且制品的质量、体积等各种物理参数为后续的模具设计和分析打下了良妤的基础。(2)结构分析:利用有限元分析软件可以对制品的强度、应力等进行分析,改善制品的结构设计。(3)模具结构设计:根据塑料制品的形状、精度、大小、工艺要求和生产批量,模具设计软件会提供相应的设计步骤、参数选择.计算公式以及标准模架等,最后给出全套模几结构设计图。(4)模具开合模运动仿真:运用CAD技术可对模具开模、合模以及制品被推出的全过程进行仿真,从而检查出模具结构设计的不合理处,并及时更正,以减少修模时间。(5)注射过程数值分析:采用CAE方法可以模拟塑料熔体在模腔中的流动与保压过程,其结果对改进模具浇注系统及调整注塑工艺参数有着重要的指导意义,同时还可检验模具的刚度和强度、制品的翘曲性、模壁的冷却过程等。(6)数控加工:利用数控编程软件可模拟刀具在三维曲面上的实时加工过程并显示有关曲面的形状数据,同时还可自动生成数控线切割指令、曲面的三轴,五轴数控铣削刀具轨迹等。目前,国际上占主流地位的注射模CAD软件有Pro/E、I-DEAS、UGⅡ、SolidWorks等;结构分析软件有MSC、Analysis等;注射过程数值分析软件有MoldFlow等;数控加工软件有MasterCAM、Cimatron等。4 模具专业毕业设计模式模具专业的学生要求综合知识和实践能力较强,它既是学生大学四年所学的机械制图、工程材料、公差配合与技术测量、塑料成型工艺与设备等技术基础课、专业课的综合应用,又需要学生了解大量的实践经验。通过毕业设计,应使学生在下述基本能力上得到培养和锻炼:①塑料制品的设计及成型工艺的选择;②一般塑料制品成型模具的设计能力;③塑料制品的质量分析及工艺改进、塑料模具结构改进设计的能力;④了解模具设计的常用商业软件以及同实际设计的结合,以往的毕业设计严格来说只能算是模具设计这门课的课程设计;老师指定一个塑料产品,有时甚至连产品模型图都交给学生,学生按照谍本上的模具设计步骤一步步做下去,由于没有实践经验,学校也不可能将学生的设计变成实际产品,因此,设计的合不合理,学生不知道,即使有经验的老师指不出不合理处,学生也没有感性认识,只能是纸上谈兵。学生踏人社会,从事实际产品设计,往往会发现无从下手,即使设计出来也是废纸一张,通常都要通过1到2年的时间才能入门。因此,学生常会感叹:在学校什么也没学到这不能不说是我们教育的失败。为了改变这种状况,在99级的毕业设计中,我们采取将模具设计内容同CAD/CAM/CAE紧密结合在一起,学生通过先进的软件仿真,可以随时发现自己在每一步设计中的不合理处,会找出各种解决方案让设计趋于合理,同时掌握了最先进的设计,加上及分析技术,提高了学生的学习兴趣和创新能力,使毕业设计真正成为了学生实际工作前的一次全过程模拟。设计流程如图1所示。为了保证毕业设计的质量,我们专门成立了一个 由4名老帅组成的模具设计指导小组,每个老师负责设计流程的一个步骤。此次参加模具设计毕业课题的学生共15人,我们分成5组,每组3人。首先在布置毕业设计题目时,不给出具体的塑件制品,只是告诉学生要做一个开关按钮,学生根据自己的兴趣,确定自己的设计产品:游戏机手柄按钮、眼镜盒开关按钮、电灯墙壁开关按钮以及鼠标按钮等。通过市场调研、查阅大量的文献资料,确定自己塑件的外形及内部结构。采用三维造型软件Pro/E设计出塑件的内外结构,用AutoCAD绘出二维图,在结构设计过程中,运用结构分析软件MSCPatran分析按钮受力后的结构强度、刚度及应力等,对结构进行不断修正,学生会发现机械设计、工业产品设计、材料力学、理论力学等课程的知识在这个阶段都有所体现,对以前所学课程也是一个综合应用的过程。图2为某学牛设计的游戏机按钮装配图及爆炸图,图3为按钮对角两点受力时的最大变形和最大应力图。塑料制品设计完成后,进行模具结构设计,采用的是Prom/E下的模具设计模块对产品建立工件进行分型、分割、抽取得到型芯、型腔文件;通过专家模座系统EMX(Pro/E,系统外挂程序之一)建立标准模座零件及滑块、斜销等其它附件。这个过程实际上并没有结束,它要同后续的注塑过程数值分析紧密联系起来,所采用的注射流动分析软件是MoldFlow,根据熔体在浇注系统和型腔中的流动过程的动态图,改进模具浇注系统、调整注射工艺参数,使模具各系统的设计达到最佳。图4为分析出的最佳浇注位置以及采用圆形排列的流道方式进行注塑,最后注塑出来的结果。图5为按钮模具的装配图及爆炸图。模具结构完成后,进行数控加工,我们采用的是加工软件,完成模具的虚拟加工过程,并自动编制数控加工的NC代码,利用仿真模块可以查看加工完后工件的合理性。最后学生要提供详细的设计说明书以及完整的二维、三维图纸。在论文撰写阶段和答辩过程中,学生还采用了ACDSee图像软件,用来截取设计图像并辅助介绍整个设计过程;采用Office软件用来做文字的处理,写出分析报告。每位学生在整个设计完成后,都必须对自己的没计 过程及结果做一个总结,提出本设计的创新与特色在何处。例如在建模部分或流道设计部分,同时也要考虑设计中存在问题以及相应的解决方法,从大多数学生的总结来看,学生迫切体会到了实践经验的欠缺,因此,在下一届学生的毕业设计中我们力争多请企业的设计人员同学生交流,多让学生接触到实际的设计、生产过程,至此,学生完成了一个项目的全过程:塑料制品设计--模具设汁--模具加工.学生可以在计算机上看到自己设计、加工出来的最终产品,体会到成功的感觉。5 结束语通过对此次毕业设计模式的改革,学生既对大学四年课程的学习做了—个总结,同时又掌握了最流行的、同社会实际最靠近的设计、加工方法。因此,本届模具专业方向的毕业生受到了社会的欢迎,深圳某大型台资公司模具部一次意愿接受本校的毕业生5名.取得了很好的社会效益。参考文献1 曾攀 重视传统课程的教改培养高素质人才,北京学位与研究生教育,2000,(1)2 周华民 现代模具设计方法、注射模部分、现代模具设计方法讲义,19883 曾晓红 游戏机手柄方向按钮注射模设计,深圳大学毕业设计论文集,2003
文/吉田宽 (东京大学大学院人文 社会 系研究科副教授) 译/李鹏飞 (首都师范大学国际文化学院助理研究员)
1、视频 游戏 中“界面价值”的完全发挥
MIT(麻省理工学院)的临床心理学家雪莉·特克尔(Sherry Turkle 1948-)于1995年出版的《屏幕生活》(Life On The Screen)中用一句“现代 社会 的计算文化将会向后现代 社会 的模拟文化转变”说明了“界面价值”的出现。[1]所谓“界面价值”是指建立对屏幕的全面信赖,也就是当我们面向电脑之际,不会认为其背后有机器或是程序存在,而是相信屏幕上所出现的就是一切。在她看来,以1984年苹果公司发行的Macintosh(简称Mac)为先驱,具备Graphical User Interface(GUI,图形用户界面,直译为图形用户接口)功能的电脑开始登场。Mac的最大特征为“鼓励用户只停留于外部的图像化表示,不使用户感觉到内部的运作机制”[2]。至1970年代为止的初期PC和IBM-PC(1981年发行)如果说是“透明开放”的机器,那Mac就是作为“不透明技术”出现在用户面前的[3]。用户不再需要掌握编程语言就可以控制计算机(PC),取而代之的是为了达成对表层界面的支配,对“让视觉化与操作可视对象的直观体验更为发展”的追求。“Mac让画面成为了自己的世界。”
图1 第一代Mac所使用的OS“System ”(1984年)
以雅达利2600(1977年发售)和任天堂的Family Computer(1983年发售)为嚆矢,家用电视 游戏 机被设计成在没有操作系统和键盘的情况下仅凭简单的输入部件( 游戏 手柄)和屏幕(电视)就可以完成所有操作。虽然 游戏 机所采用的CPU和PC相同(两者都是采用MOS的8bit),那些玩 游戏 机的用户们——当然其中必不可少地包含了玩具特性,都几乎不会有自己面对着机器(计算机)的感觉。对于电视 游戏 玩家来说,屏幕上的信息就是“世界”的全部。把 游戏 卡带的插拔等最低限度的硬件操作作为例外的话,在“背后”的机械和程序是完全不可见的。“界面价值”伴随电视 游戏 文化共同达到了一个高峰。
特克尔说,在“界面价值”所支配的屏幕上的思考和行为,都是“视觉的”、“具体的”、“拼凑的”。[5]以Mac为代表的图形用户界面PC发展了被称为“桌面比拟”的独特视觉语法和记号系统。“比拟”这一概念最初在被引入到PC世界中时是被作为向苹果公司的开发者提供“人机交互指南”(1987年发布)的。这份指南因为在开头大声宣扬哲学而被人所知。这里所提出的10条“一般设计原则”中最先被提出的就是“从现实出发的比拟”(metaphors from the real world)。[6]比拟一词在端口理论和人体工程学领域意味着“对应”。面对新道具和机器的用户们,只要用自身已知的知识和技能就能推导出其机能及使用方法,在这个时候能够有效发挥作用的就是“对应”。今天GUI(用户图形界面)中标配的桌面比拟图标——比如公文包、文件夹、回收站等图案的使用就是其最大的特征。[7]
然而 游戏 文化的这种“对应”和PC界不同,是不成体系也没有系统的,但是仍旧在摸索中前进。让最初开始玩 游戏 的人——其中大部分都是孩子——就算连说明书都看不太懂也可以立刻开始游玩,是视频 游戏 (特别是家用电视 游戏 )最为必要的设计理念。限于此, 游戏 机和及其软件所追求的“用户友好型设计”不仅和一般的工业制品等同,甚至会超越一般的要求。
例如,任天堂在1985年发布的《超级马里奥兄弟》(スーパーマリオブラザーズ)中,隐藏着道具的方块上有着“?”符号。如果顶一下的话,立刻就能明白“会有什么事情发生”。只要顶一下带有“?”符号的方块后,方块就会变成四周被钉子围起来的固体,这时候即使再去顶的话也不会有反应的信息也会立刻传达给玩家。这种认知是一种“affordance”(功能可供性)的过程,它超越了文化和语言的屏障,达到了相当共通的程度。像这样的视频 游戏 ,为了让玩家不通过语言,直接感受“表象”世界的原理和意义,其实在背后凝结着高度的智慧和技术。[8]在“界面价值”得到完全发挥的 游戏 中,屏幕(画面)中的世界就是“全部”。用户体验对屏幕信息的依赖程度也远远高于其他的媒介(例如PC)。
图2 红白机版《超级马里奥兄弟》(任天堂,1985年)
因此,想要把视频 游戏 的设计思路也运用到其他领域的动向就自然产生了。 游戏 策划克里斯·克劳福德(Chris Crawford 1950-)1990年发表的论文《从电脑 游戏 设计中学习》中提议PC软件和界面的开发者们把着力点放置于图像而非文字,更为强调(对话性的)互动及使用除了键盘之外的输入设备等方面,应该更多地借鉴视频 游戏 [9]。另外,认知科学的开创者,倡导“以用户为导向的”唐纳德·诺曼(Donald Norman 1935-)评价道,可以预见 游戏 中的“通过重复失败来进行阶段性学习的设计”和“玩家自己可以直接控制自身行为”将会成为“未来电脑”的模型。他说,应该从视频 游戏 中学习“让用户看不到电脑系统”。[10]日本的 游戏 策划斋藤明宏把(1961-)创造了“即使没有参考手册,但能够进行本能的、直接感受的理解和操作”的“用户界面”与“即使有复杂内容但也能毫无压力地进行自然理解和阶段性学习”的日本视频 游戏 设计理念称为“GAME-NICS”( 游戏 电子学),并提倡将这种界面和操作应用于医疗、福利和教育的领域,同时自己也开始如此实践。[11] 游戏 机和电脑之间分界线逐渐消失的现象,在苹果公司的iPad和微软公司的Kinect等最近的 科技 公司的产品倾向中体现得最为明显。
2、赛博空间中“屏幕的双重化”——齐泽克与东浩纪对特克尔的批判
也许我们需要更为细致地观察在屏幕上产生的现象。事实上,在特克尔所提出的“界面价值”的概念下,赛博空间中主体的同一性(identity)在屏幕上是“一元化”的观点受到了斯拉沃热·齐泽克( Slavoj Zizek 1949-)和东浩纪(Azuma Hiroki 1971-)的批判。在齐泽克看来,特克尔的在赛博空间中界面就是一切;屏幕的“背后”其实一无所有的观点是错误的。特克尔相信:我们在排列着多个窗口的屏幕上“访问着多个自己”,其结果是得到了“多重但归一的自我意识”。[12]齐泽克认为特克尔忽视了拉康学派的精神分析理论中所说的象征界中同一性的角度——或者原本是象征界和想象界的区别。根据齐泽克的说法,赛博空间中虽然有着“固有的象征机能”[13],但它却正是拉康所说象征界理论的“翻转”。也就是说,相对于拉康所说的象征界的同一性是通过“否认自己的眼睛所看到的东西,而选择相信象征性的虚构”[14]而达成的,处于赛博空间的我们也是通过“否认自己所拥有的(象征性)的知识,而选择相信自己的眼睛所看到的东西。”
与此相对,东浩纪虽然评价说齐泽克对于特克尔忽视了想象界的同一性(屏幕)和象征界的同一性(屏幕背后)的双重构造的批判是正确的,但他不认同齐泽克所说的眼睛(印象)和知识(象征)的翻转,而是认为所谓的界面价值倒不如说是依靠相信语言而非眼睛、相信符号而非文字来得以维持的。[15]东浩纪列举了图标中的“桌面”及“回收站”作为例子,认为符号(还有比拟)的优势支撑了用户图形界面和假想现实的成立。他认为即使是视频 游戏 和动漫中的“现实感”也不是通过眼睛进行想象从而感受到的,而是主体接受了图像的象征性后才成立的,并没有发生齐泽克所说的“翻转”。因此,对于图形界面主体来说,象征界(虚构的逻辑)和想象界(模拟的逻辑)到底有什么样的关系呢?对于这个问题,东浩纪对“界面价值”这一问题的解答是导入了“屏幕自身具有双重化”的新观点。在赛博空间中,“眼睛和语言、印象与信号,这些传递虚构性的信息和构拟现实性的信息共同罗列在屏幕上而为人所见。”[16]换言之,“界面的主体”是通过“一方面把屏幕上文字的排列和图像作为虚拟印象来处理,另一方面又把他们作为现实的符号来进行处理”而得以成立的。
3、视频 游戏 中“屏幕的双重化”(一)——图标与物体
近年来,在赛博空间论中所看到的“屏幕的双重化”的观点在考察视频 游戏 时也被认为很有启发性。本文不打算深入讨论齐泽克和东浩纪的论点,但因为在视频 游戏 的屏幕上也产生了某些“双重化”,而且还经常为人所忽略,因此笔者设定了和他们相同的问题,随后进行独自的论述。因此以下就是视频 游戏 的屏幕上所发生的“双重化”——或者不局限于“二”,是“多重化”——的产生,以及其是如何被所有的思想、概念、理论所记述和分析的,并以符号论的角度进行探讨。
首先笔者想从角色问题开始考察。这里所说的角色,不是指玩家的代理表象(替身,avatar)的各种特性,而是指在屏幕上因视觉而被认知的画像。不必多说,视频 游戏 在屏幕上所显示的角色是表示了除了其本身之外的某种东西的“符号”。本论文打算使用因为PC的用户图形界面被大众所知的“图标”(icon)来称呼它。所以,本文所说的“图标”并不限定于(查尔斯·桑德斯分类中的)“类似符号”,而是包括性地指代视觉上的符号。另一方面,视频 游戏 中的角色,是由于电子程序而被赋予了一定量(像素数)而呈现在屏幕上,也是作为玩家“操作”对象的“物体”(object)。这个因为电子程序而在屏幕上被描绘勾画出的物体,在玩家遵从着运算法则操作这个物体的情况下来成为一款 游戏 。比如说《超级马里奥兄弟》中的角色“马里奥”,在表示图3包装上的插图和图4真人版电影里的登场人物的意义上就是“图标”。(当然可以表示的对象并不只限定于这些……)然而“马里奥”同时还是一个由长16像素,宽12像素的正方体群所构成并登上屏幕(电脑程序内)的“物体”。玩家把这个“物体”当做在 游戏 世界中的“自己”,用谨慎的操作来进行 游戏 。这个作为操作对象(物体)的“马里奥”,并不一定要有一个在屏幕外的参照物(相似物)。在这个情况下,它就不是一个“符号”了。如果整理一下上面的说法的话,就是如下所述:
图标(表示屏幕外某些东西的符号)
物体(在程序内部及屏幕上被一定量和机能所定义的对象)
图3 红白机版《超级马里奥兄弟》的包装(任天堂,1985年)
图4 《超级马里奥 魔界帝国的女神》(1993年公布)DVD版的包装
图5 《超级马里奥兄弟》中的人物“马里奥”(长16 宽12的像素画)
需要注意的是,这两者是不可分割的,也就是经常被同时感知到。可以说当出现在视频 游戏 的屏幕上时,物体常常就是图标,图标又常常就是物体。这也许与齐泽克和东浩纪所指出的屏幕的“双重化”——图像和象征——不是一回事,但这也确实可以被称为“双重化”。
视频 游戏 中的角色既是图标(符号),同时又是物体(对象)。这个事实或许并不需要特别指出也是不言自明的,但笔者认为在讨论两者的关系及关联方法上,却有着在其他的虚拟空间和媒介上所看不到的,属于视频 游戏 的独有特性。
图6 MS-DOS版《俄罗斯方块》(Academy Soft,1986年)
七个种类的方块
第二个例子就是所谓的“大型角色”。“大型角色”就是使用了比通常更多的像素来描绘的角色,一般来说在视频 游戏 中,那些有着重要作用的角色会被这样描绘。“大型角色”的出场基本上都是被要求发挥作为“物体”方面的功能。原因就是“图标”本来就是和其物理大小无关,只是表示相同指示功能的东西——至少是从其作为符号的功能的角度来看——“制作大的图标”也是没有意义的。自然,对于这种观点,我们也可以预想到这样的反对意见:因为“大型角色”可以在屏幕上( 游戏 世界里)更加给予视觉上的真实感,“所以把表示相对更大的角色的图标”引入进来。然而对于这个问题,笔者想这样回答:在“屏幕( 游戏 的世界)的真实性”还存有疑问的时候,大型图像应该已经失去了作为“图标”的功能。视频 游戏 史上最初的“大型角色”是在《太空战机》(1983年由南梦宫发行)中出场的“悬浮的巨大要塞”。(关于其起源其实还有可以讨论的余地,这里暂且打住)对于这款 游戏 的玩家来说,“悬浮巨大要塞”是作为难关而伫立着的“巨大物体”——这和图标不同,对于物体来说,“大小”是本质性的要素——然而它并不是指示 游戏 世界外部某个物体的符号或是比拟,它在屏幕之外完全没有真实性。在《太空战机》的街机版发售时所制作的海报中,作为玩家角色的飞船是以漫画图像出现的——也就是说这是“图标”的指示对象,而“悬浮巨大要塞”却是直接把其在 游戏 屏幕上的照片(像素图)直接粘贴了过来。这件事应该可以作为一个证据吧。
图7 街机版《太空战机》的“巨大悬浮要塞”
图8 街机版《太空战机》的海报(南梦宫,1983年)
从以上的两个例子可以说明: 游戏 角色在视频 游戏 的屏幕上被感知的时候,经常会突出其作为物体的一面,同时其作为图标的一面也没有消失。这是PC的图形用户界面和动漫等其他的虚拟空间里——可以看到认知的“双重化”在这里保持了调和——所不能看到的,可以说是视频 游戏 里的一种特有现象。论其理由的话,考虑到视频 游戏 基于计算程序的互动性 游戏 的本质的话,也许可以得到一定的解释。下一节笔者将论及另一个“双重性”,从而尝试揭开视频 游戏 的本质。
4、视频 游戏 中“屏幕的双重化”(二)——语义学与语法学
上一节笔者考察了视频 游戏 中角色作为图标(记号)和物体(对象)的两面性,当然,我们可以将后者和前者的概念总括起来,把它们都作为广义上的“符号”来讨论。那么,在这种情况下,所谓的“双重化”又是什么呢?在这个问题的回答上能够起到作用的就是莫里斯的符号理论。
查尔斯·威廉姆斯·莫里斯(Charles William Morris 1901-1979)在《符号理论的基础》(1938年出版)中将符号过程(semiosis)划分为语义学(semantic dimension)的维度、语法学(syntactical dimension)的维度、语用学(pragmatic dimension)的维度三部分,并将其分别作为符号理论(semiotic)的不同领域。其中语义学表示“符号和适用符号的对象之间的关系”,语法学表示“符号之间的形式关系”,语用学表示“符号和解释者之间的关系”,各自有分别的研究对象。
在莫里斯划分的三部分里,和图标及物体的两面性有关系的就是语义学和语法学。这里我们把二者的区分展开讨论一下,从而以如下的方式来定义视频 游戏 屏幕的“语义学的维度”和“语法学的维度”。
语义学的维度——屏幕内( 游戏 世界内)的符号(角色)和屏幕外( 游戏 世界外)的事物之间的对应关系
语法学的维度——屏幕内( 游戏 世界内)符号和符号之间的关系。
使用这套区分方法,我们就可以用符号理论来将视频 游戏 中“屏幕的双重化”重新解释为“语义学的维度和语法学的维度的双重化”了。
笔者认为在视频 游戏 中最能够鲜明地体现出语义学维度和语法学维度之间区别的 游戏 类型就是 体育 游戏 。笔者这里就以棒球 游戏 的初期代表作《职业棒球家庭竞技场》(プロ野球ファミリースタジアム,1986年由南梦宫发行)为例。对这款 游戏 的新手玩家来说,最大的困难就是对“飞”的处理。因为在空中飞着的棒球是不会在屏幕上显示的,玩家只能靠在地面上球的“影子”来判断球的位置。在二维的屏幕上用棒球的影子和SE(音效)来模拟表现“高度”是这个 游戏 的创新点。在 游戏 里,“接球”的行为可以替换为该 游戏 特有的行为——“追逐球的影子”或者是“让球的影子和角色(野手)的坐标重合”。 游戏 里在“玩”这个行为在现实中没有正确的对应物体的情况下,这种“行为的替换”虽然不是特别少有的事情,但在“飞”的处理上,这款 游戏 的“语义学的维度”和“语法学的维度”上的分歧却达到了最大化。这就是这款 游戏 的玩家首先会在这里受挫的原因。于此相对,在 游戏 中击球员击球的行为上——按手柄上的方向键来调整站立位置,计算时机按下按钮——两个维度的分歧是相对较小的。笔者认为这是由于实际的棒球运动中打球(挥动球棒)的时候所要求的身体上的动作的互换性较大而导致的。
图9 红白机版《职业棒球家庭竞技场》(南梦宫,1986年)
诚然,语义学的维度和语法学的维度是常常不可分割的,其中有一方缺失的话 游戏 都无法成立。在《职业棒球家庭竞技场》中, 游戏 规则和角色的功能和实际的棒球是相同的, 游戏 也设计成了希望玩过棒球的玩家能够把现有的知识和身体的动作直接运用到 游戏 中。相反的是,对即使是再会玩 游戏 的人,但如果不了解棒球——也就是之前从来没玩过棒球——的人来说的话,这个 游戏 是非常困难的。然而,只论“接球”这个动作,此 游戏 是和任何现实里(的棒球)的行为都对应不上的。这是完全的语法学式的——也就是遵从此 游戏 世界里独自的符号关系——行为。此处在语义学的维度(“接球出界”)和语法学的维度上(“让球的影子和野手的坐标相吻合”)有这明显的背离。[19]
另外这两个维度的区别,也是揭示了提高视频 游戏 技术过程的关键。刚开始游玩某个视频 游戏 的新手玩家,通常都会从语义学的角度来着手。也就是为了理解新上手的 游戏 的规则和目的,首先都必须要参照自己在现实生活中的实际体验——不管是运动还是解密。然而这只是玩 游戏 的基本条件而已,完全不能保证你能够“变成高手”。就好像实际在棒球场上善于接球的人(比如说专业的棒球选手)也不一定会在《职业棒球家庭竞技场》里能接好球一样。在语义学的维度一旦“下降”(就好像棒球下降),如果不能掌握(支配)好这个 游戏 语法学的维度,是不可能“玩好”这个 游戏 的。反而这种语义学上的认知会在玩 游戏 的时候经常成为一种阻碍性的“先入为主”。
图10 红白机版《内藤九段·将棋秘籍》(1985年由SETA发行)
图11 红白机版《任天堂黑白棋》(1986年由河田发行)
为了更加清楚地区分这两个维度,笔者想要把迄今为止在视频 游戏 中屡屡模糊使用的“真实性”这一概念做一个更加严密的定义。一般来说,当一个 游戏 被说“有真实感”的时候,也就意味着说其图像亮丽,正确对应着现实世界的设定等等。从如此区别来看,这仅仅是“语义学上的真实”。另一方面,“语法学上的真实”也是同时存在的。例如,某个角色(物体)的行为和动作在这个 游戏 运行时是否一直首尾一致,是否具有恒定性,必然性等和真实性相关的问题。具体来说,比如射击 游戏 中的“击中判定”和格斗 游戏 中“连招”的流畅性——“细节把握很到位”、“有去钻研的价值”,让玩家得以实在感受。鉴于视频 游戏 的本质就是互动 游戏 ,也就是玩家沉浸到 游戏 世界中的行为,因此语法学维度的重要性其实远远超过了语义学维度。如果忽视了语法学而只注重追求语义学的话,就会变成“看着不错,但是实际玩起来真无聊”的 游戏 吧。(笔者一直觉得这种 游戏 其实还不少……)
结语
本论文是沿着由齐泽克和东浩纪(主要是后者)提出的“屏幕上的双重化”的问题,使用符号论考察的同时又探讨了视频 游戏 屏幕上被感知的内容。最后笔者想要说明一下本论文还没有完全说明的部分以及今后的研究课题。
首先,本文留下了莫里斯的符号论中“语用学的维度”在视频 游戏 中对应的是哪部分的问题。如果将视频 游戏 屏幕当做符号过程的话,除去语义学和语法学之外,还应该存在语用学的维度。对此,笔者有着这样的假设:是否操作屏幕上的角色不仅意味着玩家自身实际上的行为,而是屏幕整个“符号体系”都被玩家控制的互动中,就已经包括了“语用学的维度”呢?
其次,依据本论文所说明的语义学维度和语法学维度的双重性——不仅是视频 游戏 ,而是更为广泛的一般的“ 游戏 ”——能否(再次)定义“ 游戏 ”呢?比如模拟驾驶和模拟飞行等,猛然一看确实和视频 游戏 很像,而且在技术方面也有很多共同点,这些( 游戏 )是不能允许双重性的。理由当然是,如果模拟过程中的驾驶动作(语义学的维度)和实际上在路上行驶(或者是在空中飞行)的时候,(在语法学的维度)有很大差异的话,也就不能成为训练了。然而, 游戏 不是“训练”而是“玩”。正因为是“玩”,所以在棒球 游戏 里对接球的处理方式可以和现实的棒球动作不一样。如果和现实的棒球动作完全一样的话,也许就会变成“没有意思的 游戏 ”了吧。甚至可以说,已经不能叫做“ 游戏 ”(玩)了。这个道理不仅限于视频 游戏 ,也适用于棒球等传统 游戏 。笔者认为,正是因为语义学维度和语法论维度的差异和背离才让 游戏 之所以成为 游戏 。
再稍微把视野放宽一点的话,我们可以说“屏幕的二重化”并不是通过赛博空间才第一次为人类所经历的事物。例如在绘画领域就有以来为人所知的同样问题。法国哲学家萨特(Jean-Paul Sartre 1905-1980)在《什么是文学》(1947年出版)中写道:“保罗·克利的作为符号同时又作为对象的绘画尝试,是一个伟大的错误”[20],来批判画家保罗·克利(Paul Klee 1879-1949)。保罗·克利因常在自己的画作里加些符号而闻名,因此画面(被称为绘画的丰富物质对象)的秩序也就被扰乱,从而让观众的感知也变得混乱起来。萨特的批评点就在于此。所以,本论文在视频 游戏 领域对图标和物体之间区别的考察,必须也应该围绕视觉文化为中心,将此研究放在更为广泛的 历史 脉络中。今天玩视频 游戏 的孩子们,可以把杂然聚集在一台电脑屏幕上表示的符号分解成不同维度和层面(layer)的信息,然后立刻理所当然地获得其含义。我们在这里完全看不到萨特说的“感知的混乱”。这对于人类的感知 历史 究竟意味着什么?也许是留给笔者最大的问题。
(本文基于笔者2011年在日本符号学大会第三十一次会议的讲稿《视频 游戏 画面的独特性究竟可以用符号学的定义和记述到什么程度?》写成。笔者还将其摘要于当年六月十九日的“视频 游戏 设计和 游戏 剧本研究会”上做了口头报告《视频 游戏 固有的感性学及其捏造的轨迹》。在此期间的讨论中,笔者得到了众多的意见和帮助。谨在此致谢日本符号学会及各位成员的大力支持。)
注释:
[1] 雪莉·特克尔,《被链接的心——因特网时代的自我认知》,1995年。日暮通雅译,早川书房,1998年
[2] 同上,第43页
[3] 同上,第29页
[4] 同上,第44页
[5] 同上,第67至82页
[6] Apple Computer,Human Interface Guidelines:The Apple Desktop Interface. Reading Mass:Addison
[7] 桌面比拟的符号论意义请参考以下论文。楠见孝,《界面设计中的比拟——从桌面而来的虚拟空间,开始回归语言》,日本设计学会编《设计学研究》第10卷1号(特集《设计和符号理论》),2002年,第64至73页
[8] 关于视频 游戏 里空间和运动的认知请参照拙文。吉田宽,《面向视频 游戏 的感性学》,多摩美术大学研究纪要第二十二号,2008年第183页至190页。吉田宽,《对于视频 游戏 而言的“真实空间”是什么?——以第三维度的表现技法为中心》,神户大学艺术学研究室编《美学艺术论集》第七号,2011年,第21至49页
[9] 克里斯·克劳德,《从电脑 游戏 设计中学习》(Brenda Laurel编《人性化界面的思考发散——以人为本的电子计算机》原著,1990)上条史彦、小嶋隆一、白井靖人、安村通晃、山本和明译,Person Education,2002年,第103至113页
[10] 唐纳德·诺曼,《已谁为本的设计?——认知科学家的设计原则》原著,1988年,野岛久雄译,新耀社,1990年,第300至306页
[11] 斋藤明宏,《 游戏 电子学是什么?——由日本发起称为世界标准的制造法则》,幻冬社,2007年,47页、49页
[12] 上引雪莉·特克尔著作,第367页
[13] Slavoj Žižek,” Cyberspace, or, How to Traverse the Fantasy in the Age of the Retreat of the Big Other”, Public Culture (1998) 10 (3): 487
[14] 同上,第498页
[15] 东浩纪,《网络空间为何被如此称呼?》,河出书房新社,2011年,第91页
[16] 同上,第92页
[17] 当然,这幅海报敢于将“悬浮巨大要塞”的截图(像素)原原本本复制过来,就是为了更进一步强调“在 游戏 里有巨大的敌方角色将要登场”。这个做法就体现了“巨大角色”作为物体性的优势。
[18] 查尔斯·威廉姆斯·莫里斯,《符号理论的基础》(原著,1938年),内田种臣、小林世昭译,劲草书房,1988年,第12至13页
[19] 笔者认为, 体育 运动视频 游戏 的语义学维度的制作要有实际体会过这种运动的经验,也要有通过媒体等“看”过这种运动的经验。这里暂且不表。
[20] 让·保罗·萨特,《什么是文学》(原著,1947年),加藤周一、白井健三郎、海老坂武译,人文书院,1998年,第40至41页。此次萨特对保罗·克利批判的重要性,可以参考以下论文。前田富士男,《保罗·克利的绘画宇宙》,庆应义塾大学出版会,2012年,第278页
校对:刘威
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