仿生設(shè)計(jì)在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用及前景窺探

盧鑫矗 周婷婷

摘要：隨著各相關(guān)學(xué)科的迅速發(fā)展，仿生設(shè)計(jì)的研究范圍和研究進(jìn)度得到了很大的發(fā)展。并且，運(yùn)用現(xiàn)有技術(shù)和資源，為消費(fèi)者設(shè)計(jì)出滿足其生產(chǎn)生活需要的相關(guān)產(chǎn)品及設(shè)施。此外，仿生設(shè)計(jì)的應(yīng)用，對于產(chǎn)品設(shè)計(jì)行業(yè)的豐富、產(chǎn)品趣味性的增強(qiáng)、創(chuàng)造一個(gè)人與自然和諧相處的人性化社會有很大的意義。

關(guān)鍵詞：仿生設(shè)計(jì)；工業(yè)產(chǎn)品；應(yīng)用前景；探究

1前言

仿生設(shè)計(jì)理念起源于仿生學(xué)。這是把生物自然界的特點(diǎn)、原理應(yīng)用于人類社會，解決人類問題的一門學(xué)科。仿生設(shè)計(jì)本質(zhì)是對所有事物“形式”、“結(jié)構(gòu)”、“顏色”、“功能”、“聲音”等多方面的研究，將新方法新創(chuàng)意運(yùn)用到設(shè)計(jì)中去，從而改變改善人們的生活。現(xiàn)代仿生設(shè)計(jì)由于其具有符合人們需求、獨(dú)特的設(shè)計(jì)理念得到廣泛的運(yùn)用，而未來仿生設(shè)計(jì)將會秉承科學(xué)可持續(xù)的理念，探索和改善人與自然關(guān)系，促使人、自然和社會和諧統(tǒng)一，這也是仿生設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢與最終目的。

2仿生設(shè)計(jì)在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用價(jià)值

仿生設(shè)計(jì)并不是對自然對象形態(tài)的簡單模仿，而是根據(jù)一定的目標(biāo)，經(jīng)過復(fù)雜的觀察研究和設(shè)計(jì)技術(shù)，為工業(yè)設(shè)計(jì)提供一種有價(jià)值的解決思路和設(shè)計(jì)方案的過程。它對工業(yè)設(shè)計(jì)至少有如下幾種價(jià)值：1）豐富設(shè)計(jì)造型，提供更多設(shè)計(jì)選擇。地球有豐富多彩的自然形態(tài)，自然中的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能、色彩、肌理都可以成為仿生學(xué)和仿生設(shè)計(jì)的對象，為工業(yè)設(shè)計(jì)提供無窮的思路和方案；2）第二、優(yōu)化產(chǎn)品功能結(jié)構(gòu)，節(jié)省設(shè)計(jì)成本。仿生設(shè)計(jì)通過對符合設(shè)計(jì)目標(biāo)對象的研究，能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)找到一條便捷而方向準(zhǔn)確的道路，不僅能夠獲得最優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案，還能大大節(jié)約設(shè)計(jì)研發(fā)的時(shí)間、資金、技術(shù)等成本；3）增加產(chǎn)品情趣，提升產(chǎn)品附加值。仿生不僅高效地滿足設(shè)計(jì)對功能的需要，還能因?yàn)榉律哂械男螒B(tài)或交互趣味，增加設(shè)計(jì)的附加值。美國社會未來學(xué)家約翰·奈斯比提出：“無論何處，人都需要補(bǔ)償性的高情感，這種補(bǔ)償?shù)母咔楦杏绕潴w現(xiàn)在當(dāng)今社會，社會越進(jìn)步，人們離大自然越遠(yuǎn)，親近大自然的感覺反而越強(qiáng)烈。”4）增加產(chǎn)品內(nèi)涵，豐富設(shè)計(jì)文化。許多生物在人類長期的歷史文化中成為了圖騰或者與民族優(yōu)秀的歷史文化有著緊密的關(guān)聯(lián)。仿生設(shè)計(jì)可以為產(chǎn)品增加文化內(nèi)涵，為設(shè)計(jì)目標(biāo)提供符合品位和符號象征的設(shè)計(jì)方案。

3仿生設(shè)計(jì)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用方法

在工業(yè)設(shè)計(jì)中，利用仿生設(shè)計(jì)可以有效地促進(jìn)工業(yè)的發(fā)展、加快工業(yè)設(shè)計(jì)向更好的方向轉(zhuǎn)變、實(shí)現(xiàn)實(shí)用性和功能性的特點(diǎn)。仿生設(shè)計(jì)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用越來越廣泛，需要設(shè)計(jì)師進(jìn)一步的探討和研究。

3.1形態(tài)仿生設(shè)計(jì)

產(chǎn)品的形態(tài)承載著設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)理念，是與消費(fèi)者溝通的橋梁.在當(dāng)下回歸自然，綠色設(shè)計(jì)的理念下，形態(tài)仿生設(shè)計(jì)成為了設(shè)計(jì)師的主要設(shè)計(jì)手段。菲利浦斯達(dá)克的外星人榨汁機(jī)，就是以昆蟲般的細(xì)長三足，仿佛來自外太空生物的怪異頭部，引起了人們的無限遐想和購買欲望。

形態(tài)仿生設(shè)計(jì)分為具象仿生和抽象仿生。具象仿生直接真實(shí)的再現(xiàn)和描繪自然生物形態(tài)，形式生動活潑，極富生命力和親和感，常用于兒童產(chǎn)品和家居用品的設(shè)訊抽象仿生是將自然形態(tài)簡化、提煉，通過聯(lián)想、夸張、變形的手法，使產(chǎn)品形態(tài)在“似”與“不似”之間，產(chǎn)生趣味性和探索性。抽象仿生具有簡化性、概括性、想象性的特點(diǎn)，極富個(gè)性和創(chuàng)造力，也更加符合生產(chǎn)工藝和運(yùn)輸包裝的要求。

3.2功能仿生設(shè)計(jì)

為了優(yōu)化仿生設(shè)計(jì)效果，應(yīng)具體明確參與設(shè)計(jì)人員的職責(zé)，避免發(fā)生職責(zé)混亂現(xiàn)象，其中，參與者——科學(xué)家主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)理論總結(jié)，參與者——設(shè)計(jì)人員主要負(fù)責(zé)分析理論結(jié)果，構(gòu)建良好的人機(jī)關(guān)系。在這一過程中，科學(xué)家應(yīng)具備豐富的理論知識，并且知識結(jié)構(gòu)緊密連接；設(shè)計(jì)人員能夠?qū)⒁延械睦碚摻Y(jié)果巧妙結(jié)合于工業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐，最后將其順利投入市場，在此期間，仿生和市場間存在的關(guān)系能夠有序理順，同時(shí)，實(shí)用性產(chǎn)品數(shù)量也能不斷增加。具體掌握設(shè)計(jì)人員遵循的設(shè)計(jì)思想，個(gè)別設(shè)計(jì)人員對仿生設(shè)計(jì)工作存在片面認(rèn)知，因此實(shí)際設(shè)計(jì)的過程中，科學(xué)家能夠提供正確引導(dǎo)和積極幫助，以此明確仿生設(shè)計(jì)目標(biāo)，確保設(shè)計(jì)作品占據(jù)一定市場份額，確保仿生設(shè)計(jì)產(chǎn)品的市場價(jià)值全面彰顯。

3.3結(jié)構(gòu)仿生設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)師通過對生物結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察和研究，對生物的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一個(gè)清晰的認(rèn)識，并在此基礎(chǔ)上仿生事物結(jié)構(gòu)。例如，科學(xué)家可以根據(jù)蜜蜂所筑的蜂巢結(jié)構(gòu)和相關(guān)角度，確定蜜蜂的生活環(huán)境，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出與其一致的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)不僅在用材方面有所革新，而且可以很好地隔離噪音，起到環(huán)保的作用。加強(qiáng)仿生設(shè)計(jì)在當(dāng)前工業(yè)設(shè)計(jì)的應(yīng)用中已經(jīng)成為時(shí)代發(fā)展的新潮流，仿生學(xué)已經(jīng)滲透到生活的方方面面。有科學(xué)家預(yù)言，人類大腦可以通過對外界信息進(jìn)行接收，設(shè)計(jì)仿生器官。

3.4色彩仿生設(shè)計(jì)

產(chǎn)品的色彩決定著消費(fèi)者對產(chǎn)品的第一印象，雖然產(chǎn)品的顏色與形狀密切相關(guān)，但其對人在視覺感官上的刺激更為直接。所謂色彩仿生設(shè)計(jì)是從自然的色彩搭配中總結(jié)其在仿生物體中的作用，積累色彩搭配的經(jīng)驗(yàn)并呈現(xiàn)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，使產(chǎn)品更加美觀、和諧。例如根據(jù)彩虹的繽紛色彩生產(chǎn)的彩虹糖，真的做到了看到彩虹，吃到彩虹。人類所觀察到的色彩有顯色和隱色之分，所以色彩仿生設(shè)計(jì)包括顯性色彩仿生和隱形色彩仿生。

4仿生設(shè)計(jì)在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的前景窺探

仿生設(shè)計(jì)作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一種重要設(shè)計(jì)方法是相當(dāng)重要的。仿生設(shè)計(jì)思維是設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)過程中的創(chuàng)性設(shè)計(jì)意識，它能將設(shè)計(jì)師思維擴(kuò)展開來，從更多層面上思考問題，無論人類社會發(fā)展到任何時(shí)期，自然生物始終是人類生存和發(fā)展的依附，生活環(huán)境中的仿生設(shè)計(jì)也會左右著人類生存的品質(zhì)。這種設(shè)計(jì)思維可以幫助設(shè)計(jì)師充分發(fā)揮想象力，對產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)研究有著積極的作用。所以，它將會在工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展中帶來生機(jī)和活力。

不可否認(rèn)，隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的形態(tài)更加豐富。但我們必須看到，仍然有一部分設(shè)計(jì)師缺乏設(shè)計(jì)思維，找不到合適的外觀造型去展現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)初衷。仿生形態(tài)的融入，給這一難題帶來了福音，其包含的豐富造型設(shè)計(jì)語言，總是能夠賦予產(chǎn)品的外觀造型以最好的選擇，從而滿足產(chǎn)品的功能和人們的需求。這一特點(diǎn)使得人機(jī)對話更加輕松，讓產(chǎn)品達(dá)到了人們要求的精神核心，順應(yīng)了現(xiàn)代化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的大趨勢。

中國未來的工業(yè)設(shè)計(jì)必須以創(chuàng)新革新為首要條件，唯有真正好用且務(wù)實(shí)的商品才能在市場上脫穎而出，讓消費(fèi)者感到貼心且實(shí)惠的產(chǎn)品才是企業(yè)制勝的絕佳利器。當(dāng)今，我們生活在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代，學(xué)習(xí)和利用生物系統(tǒng)的優(yōu)異結(jié)構(gòu)和奇妙功能，已經(jīng)成為技術(shù)革新和技術(shù)革命的一個(gè)新方向。許多事實(shí)說明，仿生設(shè)計(jì)學(xué)是發(fā)展新技術(shù)的金鑰匙。

結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)如今人們的生活質(zhì)量越來越優(yōu)化，仿生設(shè)計(jì)活動大范圍拓展，將其應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計(jì)，不僅能夠?yàn)樾袠I(yè)發(fā)展提供充足動力，而且還能增加工業(yè)產(chǎn)品數(shù)量。產(chǎn)品仿生設(shè)計(jì)具有廣闊的前景，仿生學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展伴隨著新成果的不斷出現(xiàn)，人類對自然界中的一切也有了更客觀、更深刻的認(rèn)知，廣大設(shè)計(jì)師們也應(yīng)認(rèn)識到仿生設(shè)計(jì)的巨大價(jià)值，并在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中積極推行與實(shí)踐這一設(shè)計(jì)理念，將自然界萬事萬物的形、色、音、功能、結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)，與美學(xué)思想、現(xiàn)代科技融一體，創(chuàng)造出具有較高實(shí)用價(jià)值和審美價(jià)值的優(yōu)秀作品，滿足人們不斷求新求變的心理需求，開拓出更加廣闊的市場。

參考文獻(xiàn)

[1]陳天超，韓松蕓.工業(yè)設(shè)計(jì)中仿生設(shè)計(jì)的應(yīng)用[J].河南科技，2014（01）：11.

[2]張亮.兒童產(chǎn)品設(shè)計(jì)中仿生形態(tài)的應(yīng)用研究[D].齊魯工業(yè)大學(xué)，2016.

[3]馬澤群，茍銳，黃強(qiáng)苓.仿生設(shè)計(jì)在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的困境及策略[J].包裝工程，2013，34（20）：111-113+128.

（作者單位：大連工業(yè)大學(xué)）