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工业设计仿生学的应用研究


□ 蔡克中 张志华


工业设计仿生学的应用研究图片1
仿生学是以模仿生物系统的原理来构造技术系统或使人造技术系统具有类似生物系统特征的科学。它在军事、医学、信息产业、建筑等众多领域获得相当广泛的应用,从而推动了相关行业的突破性发展。作为对人类生活方式有着广泛影响力的工业设计,也是现代社会非常重要的行业之一。因此,可在工业设计中引入仿生学的概念,以创造出符合现代生活需求的众多产品,并促进工业设计的进一步发展与完善。

一、在工业设计中运用仿生学的必要性

对于现代工业设计的发展来说,在产品造型设计中,适当运用仿生学原理是非常有必要的,这主要体现在以下两个方面:
1、自然界中无数的有机生命,在其进化的过程中逐渐形成了符合形式美法则的结构、形态、色彩与图形,在它们的生长与活动的过程当中的某些瞬间也呈现出了令人叹为观止的优美造型。
2、仿生形态所具有的特定内涵满足了现代人类对产品的各种心理与精神方面的高级需求,这主要表现在以下几点 :①源于自然、取于自然的仿生形态的产品在某种程度上迎合了人类向往自然的渴望。②通过模仿生物形态而创造出的产品具有真实的亲和力,能够满足现代人追求轻松、幽默、愉悦的心理与精神需求。③通过模仿生物生长或活动瞬间的形态,使产品充满着生命的活力,从而激发人们积极向上的生活态度,唤起人们热爱生活、珍惜生命的情感。

二、在工业设计中运用仿生学的具体方法

仿生学在工程技术中主要是通过模仿生物系统的结构特征、能量转换和信息处理的原理来实现具体的应用。但在工业设计中,仿生学的具体运用方法有其自身的特点,按不同的角度或不同的目的划分,会获得不同类型的仿生方法。
1、按生物所属种类来划分,有5种仿生方法 :①动物仿生,即通过模仿动物的各种特征来设计产品。②植物仿生,即通过模仿植物的特征来设计产品。③昆虫仿生,使产品呈现出昆虫的各种特征。④人类仿生,即通过模仿人类自身的肢体语言进行产品设计。⑤微生物仿生,与前4种相比,该仿生方法在工业设计中用得非常少。实际上自然界存在着大量的微生物,其中也不乏完美的微观形态,因此,模仿微观形态也是工业设计仿生学的一个具有现实意义的研究方向。
2、按生物系统特征来划分,有3种仿生方法 :①形态仿生,即通过模仿生物的形态来设计产品,这是工业设计最主要的一种仿生方法。②装饰仿生,即把生物系统天然的色彩、纹理、图案直接或打碎重组后间接应用到产品的色彩计划和表面装饰中。③结构仿生,自然界中的许多生物具有非常精致、巧妙、合理的结构,设计师通过对这些结构的模仿,可以创造出能为人类的生活提供极大方便的产品。
3、按模仿的逼真程度可分为具象仿生和抽象仿生 :①具象仿生是指产品的造型与被模仿生物的形态比较相像。通常这类产品都会具有可爱与趣味性的外观,能为生活增添乐趣。因此,在为儿童设计的产品中,该仿生方法用得比较多。②抽象仿生是指首先对被模仿生物的形态或色彩进行概括、精炼,提取出最能代表该生物特征的元素,并进行适当的变形后用于产品的形态设计或表面装饰,使产品具有某种象征意义。
4、按模仿的完整性可分为整体和局部仿生:①所谓整体仿生是指对生物的整个形态进行比较完整的模仿,这是比较常见的仿生方法。②局部仿生可分为两种情况,一种是在产品设计中只模仿生物的局部形态,另一种是在产品的局部位置采用仿生法进行造型设计。
5、按被模仿生物的态势划分 :①动态仿生。②静态仿生。

三、应用仿生学辅助产品造型的运作程序

仿生设计是工业设计的一种造型手段、一种设计方法。因此,它的运作程序始终是整个产品设计周期中的一个环节,但也有其自身的特点,具体应参考以下的步骤:
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摘自:装饰 2004年第02期  
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