現代自造者與多面體，相遇後的千年傳統全新感受 ——《多面自造》數學藝術展

2017/11/20 |

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當現代的自造者遇上千百年歷史的多面體

柏拉圖將古典四元素：火、空氣、水、土對應到四種正多面體，並描述神使用正十二面體來排列整個天空的星座。千百年來人們不停探索多面體背後的規律，懷著對宇宙秩序的嚮往與好奇，現代的自造者則解構多面體的組成，藉由自造工具與身體感將想法化為具體。

沈岳霖老師自創工法完成各式材質創作，以雙手自造形狀近乎完美的多面體，體現古典幾何的純粹理性與極致工藝的堅定細膩，同時在教育現場帶領學生共同自造令人驚歎的大型幾何創作。此外，學生們揮灑創意將多面體裹上繽紛色彩，也充分展現數學在傳統工藝與現代想像的多面美學。

本次展覽透過「多面體自造」、「自造過程」、「關於自造者」、「多面體與建築」、「自造多面」等單元，以「多面」與「自造」為關鍵字，串聯國立後壁高中沈岳霖師生精彩創作，以「多面」向探討「自造」，呈現如何以「自造」實現「多面」。

2015年底《IMAGINARY：Infinity & Beyond 超越無限．數學印象》由德國引進臺灣，在各地掀起了一股數學藝術熱潮，讓許多人看見數學的美；延續先前的Imaginary，這次嘉義大學委託我們自行策劃數學藝術展覽《多面自造 Polyhedron Making》，想讓大家看見數學的多面姿態與自造者的驚人實踐力。

首先來介紹一下頗具巧思的展覽文宣，沿著設計好的摺線與卡榫，只用雙手就可以組出一個相當可愛的正二十面體，就算手拙如我的人也能輕鬆完成，讓人還沒進到展場內就已經體會到動手做的樂趣。

圖片來源：多面自造

除了讓數學變得很可愛的文宣之外，展場設計也運用了六角柱這個幾何元素，擺放了連國內科學類博物館都不曾完整呈現的四大類型多面體，分別是：

柏拉圖立體（Platonic Solids）：每面皆全等的正多邊形所組成的均勻凸多面體，也就是正多面體，共有5種。
阿基米得立體（Archimedean Solids）：兩種以上的正多邊形為面所組成的凸多面體，可從柏拉圖立體經截角、截半等操作後構成，共有13種。
卡塔蘭立體（Catalan Solids）：阿基米德立體的對偶多面體，每一面均為全等的非正多邊形，共有13種。
克卜勒─龐索多面體（Kepler-Poinsot Polyhedron），由正多邊形或正星形所組成的凹多面體，每個頂點都由相同數目的邊連接。共有4種。

圖片來源：多面自造

菱形三十面體的展開圖彷彿很有節奏感地在舞動，是卡塔蘭立體之一。圖片來源：多面自造

有了這四大類型多面體，可以理解「多面自造」的多面是什麼意思，那自造（making）呢？這樣精緻的展品竟然是自創工法並且用手工製作的，究竟是怎麼做出來的呢？

用雙手自造多面

就以最常見的柏拉圖立體當作例子，現任後壁高中美工科的沈岳霖老師首先解構多面體的幾何原理，將想製作多面體的各邊投影至立方體上再畫線標記，最後再以圓盤式砂磨機將不要的塊體磨掉，就可以得到多面體啦。

圓盤式砂磨機。圖片來源：沈岳霖老師

自造正二十面體的製作過程，可見其畫線、摩切過程。圖片來源：多面自造

這過程聽起來不難，但其實一點也不簡單，畢竟不少多面體只要稍有磨偏或是不對稱，馬上就能夠用肉眼辨識出來，這樣高超的木工技術更是連國內數學藝術大師吳寬瀛都相當驚歎。在自造過程展區中，除了自造正二十面體的實體展品（如上圖），更精美圖解四種多面體的自造步驟，包含正四面體、正八面體、正十二面體以及正二十面體，讓人一看就懂。

圖片來源：多面自造

除了多面體之外，展場中有一件相當有趣的碎形幾何作品叫做〈YES, I DO〉，其數學原理為謝爾賓斯基四面體（Sierpinski Tetrahedron），除了可以觀察展品的光影之外，在特定的角度還可以分別看到YES和I DO呢。

YES, I DO－作者：廖梓馮、郭晉程、黃頌麟、葉威汎，指導老師：沈岳霖。圖片來源：多面自造

看了這些有趣的作品，多面體和日常生活有什麼關聯呢？展場中有一個展區為〈多面體與建築〉，介紹正在興建中的臺南市美術館當代館，其遮蔭屋頂採用前面作品提到的謝爾賓斯基四面體；另一個與多面體有關的建築則是伊東豊雄建築博物館，建築外觀是由四種阿基米得立體組合而成。

除了看展之外，展場中設置了「自造多面」體驗區可以動手參與，雖然無法在此體驗木作多面體的減法美學，但可以藉由3D列印的加法堆疊，製作元件感受空間解謎樂趣。此外，自造者使用的材料也在展場中以立方體的型式展示，包括雲杉、酸枝、柚木、檜木、烏心石，以多元面向探討自造。

圖片來源：多面自造

潛心研究多面體，多做少說的木工國手

身為《多面自造》的策展人之一，我們為了這次展覽專訪後壁高中沈岳霖老師［1］，一到後壁高中木工教室，沈岳霖老師就拿出了朋友種的冷泡烏龍茶請我們喝，實在是這間沒有裝設空調教室的絕佳飲品啊。

沈岳霖老師畢業於公東高工木工科，這可是間在海岸山脈留下教育傳奇的學校［2,3,4］，出產許多在世界技能競賽奪得獎牌的木工國手，沈岳霖老師為其中之一。在那個年代，成為國手是一件比聯考還要難上許多的事情。

從高一不停參加競賽，到全國賽至選拔賽一路過關斬將，終於在20歲的時候成為木工國手，並且在1985年代表台灣參加在日本大阪舉辦的國際技能競賽，獲得門窗木工銅牌也就是世界第三，保送至高雄師範大學工業科技教育系。

圖片來源：莊文毅老師

不過沈老師的人生也不是全是一帆風順，他也曾經不知道為什麼要念書，考上光武工專電機科後兩個月就休學。某次和朋友去台東玩發現公東高工盛產國手，他們出國比賽拿了許多獎牌回來，便一心嚮往成為能夠保送大學的國手，因此重考進入公東高工就讀，進入公東前也只在國中的工藝課接觸過一點木工。

從公東開始過著選手訓練的生活，加上長期居住在鄉下的緣故，逐漸養成獨自工作、只做不說的習慣，以及低調沉穩的性格。在後壁高中的木工教室內，沈老師不疾不徐地解說木工備料流程；倒是進行採訪工作的我狂冒汗，一直倒冷泡茶來解渴。

圖片來源：多面自造

訪問過程中提到多面體的時候，沈老師的眼神亮了起來，畢竟這是他順利融入教書工作的多年興趣。一開始的時候是以魯班鎖當作木工課的素材，後來發現多面體易於變化造型適合發展為教材，閒暇時便經常思索多面體構件的尺寸和角度，還曾經在斗南老家夢到菱形三十面體的角度，花費大量時間解開複雜問題獲得的成就感更使他樂此不疲。

沈岳霖老師並不以藝術家自居，只是喜歡動手做的過程，也喜歡設計出可以讓別人玩的玩具，對他來說是人生一大樂趣。更幸福的是，能把興趣融入工作帶到教育現場與學生共同自造；與沈老師經常交流數學的林義強老師認為，這是沈老師做過最有價值與最困難的事情。