仿生設(shè)計(jì)方法在現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用現(xiàn)狀研究

童晗笑 權(quán)威 任新宇

〔摘 要〕仿生設(shè)計(jì)是仿生學(xué)與設(shè)計(jì)學(xué)相結(jié)合而產(chǎn)生的新興學(xué)科，在建筑設(shè)計(jì)、服裝設(shè)計(jì)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)等方面都應(yīng)用廣泛。仿生設(shè)計(jì)屬于交叉學(xué)科范疇，其研究范圍廣泛，研究內(nèi)容也豐富多彩。將仿生學(xué)應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，不僅能突破傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的樣式，創(chuàng)新產(chǎn)品樣式，增加產(chǎn)品趣味性，還能開發(fā)新的產(chǎn)品功能、提升產(chǎn)品附加價值，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)更符合現(xiàn)代人的生活方式。

〔關(guān)鍵詞〕仿生；產(chǎn)品設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)方法

一、仿生設(shè)計(jì)與現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)

自然界的生物在進(jìn)化的過程中，形成適應(yīng)自然環(huán)境的形態(tài)結(jié)構(gòu)和顏色，進(jìn)化出科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)，而這些也吸引著人類模仿。人類也是自然的一部分，人類的生活離不開自然， 將自然的美合理地融入設(shè)計(jì)之中， 不僅能體現(xiàn)產(chǎn)品的特點(diǎn)與優(yōu)勢，同時順應(yīng)了消費(fèi)者與市場的需求。

隨著社會經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程的加快及人們消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變，人們在滿足物質(zhì)需求的同時，更期望在使用產(chǎn)品的過程中獲得情感的關(guān)懷。越來越多的人崇尚自然，追求自由和情趣，人們在消費(fèi)時變得更在意心理感受和心理需求的滿足，這種價值取向催發(fā)了消費(fèi)者對產(chǎn)品精神功能的關(guān)注。應(yīng)用仿生設(shè)計(jì)思想的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案因其源于自然的設(shè)計(jì)特征，能更好地迎合大眾的情感需求。

二、仿生設(shè)計(jì)于現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)的應(yīng)用？

總體來看，仿生設(shè)計(jì)手法在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用多著眼于產(chǎn)品的形態(tài)、色彩、功能與結(jié)構(gòu)等層面，能全方位為產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供靈感支撐。仿生產(chǎn)品設(shè)計(jì)外觀新穎優(yōu)美、功能多樣、充滿趣味性，在滿足用戶傳統(tǒng)功能需求的基礎(chǔ)上，能為其塑造更加全面的消費(fèi)與使用體驗(yàn)。隨著仿生設(shè)計(jì)自身以及相關(guān)學(xué)科的共同發(fā)展，仿生設(shè)計(jì)知識領(lǐng)域的深度和廣度都產(chǎn)生了長足的變化。不過，就目前的學(xué)科發(fā)展來看，仿生設(shè)計(jì)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用主要從如下幾個方面展開。

1.形態(tài)方面的應(yīng)用 產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的形態(tài)仿生設(shè)計(jì)，一般指的是設(shè)計(jì)師通過觀察自然物的客觀形態(tài)，結(jié)合設(shè)計(jì)對象的結(jié)構(gòu)、功能以及形態(tài)等系統(tǒng)設(shè)計(jì)要素，創(chuàng)造性地將自然形態(tài)與產(chǎn)品形態(tài)相結(jié)合，強(qiáng)調(diào)的是自然物形態(tài)特征與人類審美需求的相得益彰。例如，海洋中的大量哺乳動物，如鯨、海豚等，都在漫長的物競天擇過程中進(jìn)化出圓潤的頭部和流暢的身體曲線，用以適應(yīng)水中的生活。同為哺乳動物的人類，關(guān)注到水中生物的相關(guān)形態(tài)特征，并以此為參考設(shè)計(jì)、改進(jìn)輪船的頭部及外觀流線，從而有效降低船只行駛過程中的流體阻力，提高了船只的運(yùn)行速度及工作效率。

仿生設(shè)計(jì)手法在產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，不止于對產(chǎn)品功能的提升。設(shè)計(jì)師通過提取生物形態(tài)的簡練元素，或是對比生物原本形態(tài)與原有產(chǎn)品之間的相似之處，加以自己的設(shè)計(jì)創(chuàng)造，把原有的生活工具，巧妙地賦予生物的外觀形態(tài)，在不影響其原本功能的情況下，使其變得更有趣可愛，也是產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計(jì)的重要方式之一。

2.色彩方面的應(yīng)用 色彩是事物認(rèn)知過程中，對人類生理及心理影響最為直觀的視覺要素。色彩是最抽象的語言，表達(dá)設(shè)計(jì)者的情感，喚起觀者的關(guān)注，乃至影響消費(fèi)者的購買決策及觀者的心情。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，色彩不僅具備審美性和裝飾性，還具備象征層面的符號意義，對人們有著最強(qiáng)烈、最直觀的影響。

色彩作為人類視覺感官的重要影響要素，不僅能夠通過復(fù)雜的編解碼過程實(shí)現(xiàn)視覺信息的傳遞，而且能夠使可視化成果更具美觀性，提升用戶體驗(yàn)。但是，色彩在具體運(yùn)用上會收到許多方面的限制，設(shè)計(jì)者應(yīng)該充分了解色彩的原理和特點(diǎn)并加以利用，做出更加準(zhǔn)確優(yōu)美的設(shè)計(jì)。所以在產(chǎn)品仿生設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)師一般借助還原被仿生對象固有色彩，以突出生物本身的特點(diǎn)，這有助于消費(fèi)者建立設(shè)計(jì)方案與原初靈感來源直接的理解關(guān)系，更好地表達(dá)與傳播設(shè)計(jì)師的創(chuàng)作構(gòu)想。各類生物表現(xiàn)出的色彩是在生物進(jìn)化過程中逐漸積累產(chǎn)生的，是自然演化、優(yōu)勝劣汰的結(jié)果。這其中最為突出的例子非那些能夠隨環(huán)境變化而改變自身體色的生物莫屬了，如變色龍、樹葉蝶等。色彩的這種保護(hù)、偽裝作用首先被人類用于國防裝備，野戰(zhàn)陸軍的“迷彩軍服”就是很好的例子，綠色或黃褐色斑點(diǎn)與野戰(zhàn)所處的周遭環(huán)境色近似，穿著這樣服裝的士兵或經(jīng)過如此涂裝的野戰(zhàn)裝備能很好地與環(huán)境融為一體，很難肉眼識別出來，能起到很好地迷惑敵人保護(hù)自己的作用。

3.結(jié)構(gòu)方面的應(yīng)用

產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域中比較常見的仿生結(jié)構(gòu)包括蜂巢結(jié)構(gòu)、肌理結(jié)構(gòu)、骨架結(jié)構(gòu)等。在實(shí)際的產(chǎn)品仿生設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)師不僅模仿生物的外觀形態(tài)，還借助觀察相關(guān)生物的內(nèi)部形態(tài)和運(yùn)行方式，通過相似的結(jié)構(gòu)，制造出功能相近的產(chǎn)品；或者將結(jié)構(gòu)仿生與形態(tài)仿生結(jié)合，將相關(guān)特征、結(jié)構(gòu)等同時應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)不僅需要精美的造型， 還需要有適用于相應(yīng)環(huán)境的色彩與肌理，設(shè)計(jì)者需要由不同的使用場所、不同的家居風(fēng)格， 根據(jù)不同的特點(diǎn)選擇合適的材料。比如，在產(chǎn)品CMF設(shè)計(jì)過程中，對材料肌理的仿生式表現(xiàn)，能有效拉近產(chǎn)品與使用者之間的心理距離，進(jìn)而保證相關(guān)產(chǎn)品的市場接受能力。對于可通過結(jié)構(gòu)特征來強(qiáng)化產(chǎn)品創(chuàng)新特質(zhì)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，如義肢等，完全可以借助對仿生性結(jié)構(gòu)的暴露來渲染高科技化的產(chǎn)品美感。當(dāng)然，仿生設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新并不簡單限于在產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用，建筑設(shè)計(jì)中也不乏結(jié)構(gòu)仿生的設(shè)計(jì)案例，高迪設(shè)計(jì)的圣家堂、伍重設(shè)計(jì)的悉尼歌劇院等案例中都有結(jié)構(gòu)仿生的身影出現(xiàn)。

三、仿生設(shè)計(jì)應(yīng)用于現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)的意義

1.創(chuàng)新產(chǎn)品樣式 顧名思義，仿生設(shè)計(jì)是從自然生物中汲取靈感，展開設(shè)計(jì)活動的過程。自然世界是仿生設(shè)計(jì)取之不盡用之不竭的靈感來源，自然界中的各類動植物都可為設(shè)計(jì)方案提供支撐。設(shè)計(jì)師借助模仿、組合等設(shè)計(jì)手段，賦予產(chǎn)品功能、結(jié)構(gòu)、形態(tài)以及色彩等不同設(shè)計(jì)特質(zhì)，進(jìn)而形成產(chǎn)品獨(dú)特的樣式和風(fēng)格。利用仿生手法創(chuàng)新產(chǎn)品樣式，在傳統(tǒng)的服裝設(shè)計(jì)中最為常見，不同地域、民族的特色服裝文化中，有很多造型或是裝飾的手法源于對自然生物的模仿，其中也包含了不同的圖騰崇拜內(nèi)涵。仿生設(shè)計(jì)能促進(jìn)人與自然的和諧，打破產(chǎn)品的傳統(tǒng)形態(tài)，突破舊有的觀念，讓設(shè)計(jì)者獲得新的思路，為產(chǎn)品市場注入新鮮血液。

2.增加產(chǎn)品趣味性 為原本規(guī)矩呆板的設(shè)計(jì)融入自然界元素，開拓消費(fèi)者的眼界，同時為產(chǎn)品增加一些有趣的小功能。從這個層面出發(fā)，仿生學(xué)不再僅僅停留在表面肌理的模仿，而是融合了人的特征，追求仿生學(xué)背后的含義，或是結(jié)合產(chǎn)品原有的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出靈動可愛的外形，讓消費(fèi)者由內(nèi)而外感受到新鮮感，在城市生活中回歸自然。仿生學(xué)還能應(yīng)用于室內(nèi)空間設(shè)計(jì)，從整個空間和人所處的環(huán)境模糊與自然的界限這樣既能緩和城市人們緊張乏味的情緒，增添生活情趣，也能增加與消費(fèi)者的互動，設(shè)計(jì)者本身在設(shè)計(jì)過程中也能體會到設(shè)計(jì)的樂趣。

3.開發(fā)新的產(chǎn)品功能 自然界中的各類生物在進(jìn)化發(fā)展的過程中，形成了各具特色的功能、結(jié)構(gòu)，針對其的研究成果常常能為設(shè)計(jì)師帶來全新的功能實(shí)現(xiàn)方案。建筑設(shè)計(jì)中就不乏依托結(jié)構(gòu)仿生成果提出的更巧妙、更安全的設(shè)計(jì)方案。在醫(yī)療器械設(shè)計(jì)中，也有很多根據(jù)仿生原理設(shè)計(jì)、制造的醫(yī)用器械。相較于傳統(tǒng)工具，這種類型的醫(yī)療器械更加實(shí)用，性能也更優(yōu)良。

結(jié)？語

仿生設(shè)計(jì)基于對自然界生物的觀察研究基礎(chǔ)之上而展開，是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要設(shè)計(jì)師對仿生對象以及設(shè)計(jì)對象均具備充分的了解，才能保證后續(xù)設(shè)計(jì)過程的流暢以及設(shè)計(jì)成果品質(zhì)。隨著人類社會的發(fā)展以及科技的進(jìn)步，人類對自然生物的理解也較任何時候都更加廣泛和深入，這種發(fā)展也必將推動產(chǎn)品仿生設(shè)計(jì)的快速發(fā)展。

（責(zé)任編輯：楊建）

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