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仿生学在工业设计中的运用


□ 左铁峰



工业设计是一门综合性的交叉学科。它研究的核心是工业时代的象征——产品,是针对产品的功能、材料、形态、色彩、表面处理、装饰等诸多因素,从社会的、经济的、技术的角度进行综合处理。它所涵盖的知识体系包括自然科学、社会科学、人文科学等众多学科,各学科的内容及理论体系均对工业设计具有一定的指导作用与影响。
仿生学(Bionics)以研究生物系统的结构和性质来为工程技术提供新的设计思想及工作原理。“仿生学”一词由美国J.E.斯蒂尔提出,1960年全美第一届仿生学讨论会正式建立了仿生学学科。40多年来,其研究范围主要包括:力学仿生、能量仿生、分子仿生和信息与控制仿生。形成了数学、物理学、化学、技术科学与生物学相融合的边缘交叉学科。仿生学所研究的方向和内容为工业设计在设计思想、设计理念及技术原理等方面提供了理论与科学的物质支持。仿生学由此而成为指导与辅助工业设计工作的一个重要学科,对于工业设计的理论与实践均具有深远的建设性意义。

一、 仿生学能够从科学、理性的角度为产品造型提供形态素材与依据,激发设计灵感,是产品形态造型的重要方法之一。

产品的形态造型是产品设计的核心内容,产品形态是设计师设计理念的载体。设计师通过产品形态的设计建立起与产品使用者沟通的渠道。设计师正是通过对产品形态的构想而融入自己对设计与产品的理解。
大自然孕育了万物,也包括人类自身。天生万物,各得其法。根据达尔文物种进化论的观点,自然界中的万物之所以能够生存、繁衍,体现了适者生存的法则。其中各个物种的形态造型必然是其得以生存、发展的重要因素,或可说物种的形态特点有其符合自然需求的合理性、优化性与审美的一面。产品是人为的“第二自然”,它同样也存在着“适者生存”之法,而自然界中无数的生物形态正是设计师取之不尽的形态素材。师法自然,进而激发出设计师的设计灵感与思想火花,汲取自然界中生物形态优化、合理的一面,将之融入到产品造型中,也必然使具有生物形态特点的产品同其模仿对象一样,在形态上有其“生存的空间”。
仿生学研究是借助对象形态的特征,进而启发我们的构思,发挥想象力,进行再创作的造型方法。1505年达·芬奇曾模仿蝙蝠的构造构想、绘制了飞行器的设计草图,后经400余年的研制,美国的莱特兄弟终于借助前人的努力,圆了人类飞上蓝天的梦想。德国著名的设计大师克拉尼依据仿生学原理设计的交通工具、照相机等产品,把仿生形态造型的设计提高到新的境界,形成独特的造型风格,至今不衰。民间艺术、装饰艺术领域仿生造型的应用更为广泛,创造艺术作品更是不胜枚举。 ......
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