產(chǎn)品仿生形態(tài)設(shè)計研究綜述

1、    產(chǎn)品仿生形態(tài)設(shè)計研究綜述    姜熙煜+麥月晴+湯汪艷+張心馨摘要：通過對國內(nèi)外文獻(xiàn)的分析， 綜述總結(jié)了仿生設(shè)計的理念、設(shè)計特征、應(yīng)用原則和趨勢。通過分析仿生設(shè)計研究理論與實踐，仿生形態(tài)設(shè)計正日益成為產(chǎn)品造型設(shè)計發(fā)展上的一個流行趨勢。關(guān)鍵詞：仿生設(shè)計；形態(tài)設(shè)計；產(chǎn)品應(yīng)用一、仿生設(shè)計的理念研究仿生設(shè)計學(xué)作為一門新興邊緣學(xué)科是在仿生學(xué)和設(shè)計學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，也稱為設(shè)計仿生學(xué)（designbionics），將生物系統(tǒng)某些原理進(jìn)行整理、分析、再提煉進(jìn)行實驗性模擬的一種新的設(shè)計思維方法。仿生設(shè)計研究生物系統(tǒng)中自然物優(yōu)異的造型形態(tài)、功能結(jié)構(gòu)等生物形態(tài)特征

2、及構(gòu)成原理，并選擇性地將其運(yùn)用于人類的設(shè)計工作中。1二、仿生設(shè)計研究現(xiàn)狀最古老的仿生設(shè)計可以追溯到春秋時期，巧匠魯班以邊緣上長有許多小齒的茅草為靈感發(fā)明了木工用的鋸子。文藝復(fù)興時期，萊奧納多·達(dá)·芬奇（leonardodavinci）憑借機(jī)械技術(shù)基礎(chǔ)，仿造鳥翼設(shè)計飛行器。法國科學(xué)家夏爾多內(nèi)（c.h.dechardonnet）研究蠶病起因，成功在硝酸纖維素制提取人造絲。諸如此類的實例都說明了人類在很早時期就有一些出色的仿生設(shè)計。2而近現(xiàn)代史上，人們已不局限滿足產(chǎn)品的物質(zhì)功能，更多地開始關(guān)注和追求產(chǎn)品深層內(nèi)涵。產(chǎn)品語義學(xué)的概念在1984年被正式提出，并由美國工業(yè)設(shè)計師協(xié)會（id

3、sa）舉辦的“產(chǎn)品語義研討會”定義，是研究人造物的形態(tài)在使用情景中的象征特征并將此應(yīng)用到設(shè)計中。3此外產(chǎn)品采用仿生設(shè)計的一個重要的原因是要利用所模仿的對象來表達(dá)一定的信息。信息傳達(dá)準(zhǔn)確性是仿生設(shè)計產(chǎn)品的基本設(shè)計要求，形態(tài)背后所包含的信息，如產(chǎn)品的功能語義信息、提示性語義信息、象征聯(lián)想性語義信息、情感趣味性語義信息等。都與所仿生的對象的選取以及對象特征的側(cè)重點選擇密切相關(guān)，產(chǎn)品的個性特質(zhì)由此喚起的復(fù)雜心理感受，傳達(dá)出的“意義”成為產(chǎn)品設(shè)計的重要因素。而目前形態(tài)仿生設(shè)計己經(jīng)成為產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計的必然選擇，隨著科技等新型材料的應(yīng)用和發(fā)展，產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計技術(shù)正在飛躍發(fā)展。三、產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計特征產(chǎn)品形態(tài)

4、仿生設(shè)計的三個基本特征：實用性、科學(xué)性和藝術(shù)性。使這三者緊密結(jié)合尤為重要，關(guān)鍵是找到生物原型和產(chǎn)品之間的特定聯(lián)系，運(yùn)用各種創(chuàng)新思維方法和手法反映產(chǎn)品內(nèi)在的結(jié)構(gòu)、動力、速度等屬性和特質(zhì)。其次按照各種不同的尺度標(biāo)準(zhǔn)，維度來看可分為平面形態(tài)和立體形態(tài)，生物所屬種類上可分為植物和動物，生物形態(tài)的取舍上可分為整體形態(tài)和局部形態(tài)。例如兒童家具類型的仿生設(shè)計產(chǎn)品，家具除了需要有“玩具化”的特質(zhì)，同時它也是認(rèn)知力的擔(dān)當(dāng)。以生物完美形態(tài)和結(jié)構(gòu)為強(qiáng)有力的思路，色彩仿生中生物鮮艷的色彩可以促進(jìn)兒童腦部發(fā)育，從而提高智力。而形態(tài)仿生的親和力和文化內(nèi)涵增強(qiáng)了兒童與自然之間的溝通與聯(lián)系。滿足兒童情感化和趣味心里4。不僅是

5、兒童，其實任何人都需要有補(bǔ)償性的高情感。尤其隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，這種對自然向往補(bǔ)償?shù)那楦袝訌?qiáng)烈，使人感到幸福和滿足。四、應(yīng)用原則的研究藝術(shù)仿生設(shè)計思想在中國古代就有體現(xiàn)，如孔子主張“文質(zhì)兼?zhèn)洹?，認(rèn)為“質(zhì)勝文則野，文勝質(zhì)則史”，即要求形式和內(nèi)容的統(tǒng)一。這點很具前瞻性，強(qiáng)調(diào)形式與內(nèi)容的統(tǒng)一和現(xiàn)代設(shè)計中主張的“形式追隨功能，形式與功能完美統(tǒng)一”等不謀而合。老子“道生一，一生二，二生三，三生萬物?！崩献诱J(rèn)為天下萬物都是由道中產(chǎn)生的，而道則是本乎自然的，也就是師承自然，有規(guī)律性可循的。這種效法自然的方法和探尋自然規(guī)律所在的觀點和仿生設(shè)計觀點是相似的。除了上述的應(yīng)用原則之外，鄭剛強(qiáng)在“仿而超之”游艇

6、仿生系統(tǒng)設(shè)計原理及應(yīng)用研究中有歸納：以“仿-鑒-創(chuàng)-超”的設(shè)計創(chuàng)新流程體現(xiàn)出“借鑒而后超越”的系統(tǒng)仿生理念和原則。5王興元提出了仿生創(chuàng)新的七大原則，他的原則主張優(yōu)先考慮原則、需求導(dǎo)向原則、系統(tǒng)化原則、環(huán)境適應(yīng)原則、近似理想原則、生物極限組合原則、多學(xué)科交叉原則和科學(xué)管理原則，建立了仿生創(chuàng)新策略模型。6上述的原則來自不同作者的見解，互補(bǔ)漸進(jìn)，更是隨著時代發(fā)展的變化符合產(chǎn)品設(shè)計的內(nèi)涵同時滿足其美學(xué)價值。相同性體現(xiàn)在設(shè)計內(nèi)涵，其次還體現(xiàn)在跨界的綜合性，科學(xué)、技術(shù)、藝術(shù)、經(jīng)濟(jì)融合的產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計。最后相同性還體現(xiàn)在約束性上面，產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計是在科學(xué)技術(shù)、社會、經(jīng)濟(jì)、文化、藝術(shù)、資源、價值觀等的約束下。

7、五、產(chǎn)品仿生設(shè)計未來發(fā)展前景趨勢研究方向一，未來仿生設(shè)計更著眼于生態(tài)系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)整體的關(guān)系。方向二，產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計是功能多樣化的美學(xué)效應(yīng)、行為心理化的美學(xué)效應(yīng)、價值個性化的美學(xué)效應(yīng)三者的統(tǒng)一。藝術(shù)仿生設(shè)計不僅實現(xiàn)了工程技術(shù)和工業(yè)審美設(shè)計辯證的對立統(tǒng)一，更是人的生理、心理和審美的素質(zhì)功能構(gòu)成組合。方向三，隨著仿生材料合成領(lǐng)域研究新進(jìn)展說明，材料的發(fā)展趨勢是復(fù)合化、智能化、能動化、環(huán)境化不斷發(fā)展。科學(xué)變革時代會極大地促進(jìn)未來仿生設(shè)計的發(fā)展。方向四，基于計算機(jī)技術(shù)的產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計將會成為產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計的必由之路。在仿生擬態(tài)化視角的引導(dǎo)下，將仿生學(xué)、3d打印技術(shù)、生物化學(xué)技術(shù)相連接，探究生命

8、復(fù)雜永恒的奧秘，完成材料技術(shù)價值與創(chuàng)新想象力的高度融合，以更積極的姿態(tài)創(chuàng)造產(chǎn)品設(shè)計可持續(xù)發(fā)展的“新常態(tài)”。六、結(jié)語綜上所述，產(chǎn)品仿生形態(tài)設(shè)計是設(shè)計者表達(dá)的一種途徑，是吸引消費(fèi)者的溝通之橋。在注重環(huán)保、生活品質(zhì)和個性的今天，產(chǎn)品仿生有著強(qiáng)大的生命力。展望今后的發(fā)展，是處于一個各種自然科學(xué)高度與藝術(shù)綜合的互相交滲的科技互聯(lián)網(wǎng)時代，同時為仿生設(shè)計提供更多創(chuàng)新途徑和方法?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1于帆.仿生設(shè)計的理念與趨勢j.裝飾，2013（04）：25-27.2戴吾三.發(fā)明史上的仿生設(shè)計j.裝飾，2013（04）：12-15.3高力群.從語義層面透析產(chǎn)品仿生設(shè)計d.蘇州大學(xué)，2006.4楊海生.基于海洋生物仿生學(xué)的兒童產(chǎn)品設(shè)計研究j.大眾文藝，2013（01）：90-91.5鄭剛強(qiáng).“仿而超之”游艇仿生系統(tǒng)設(shè)計原理及應(yīng)用研究j.裝飾，2013（04）：93-94.6王興元.仿生創(chuàng)新機(jī)理、原則及策略途徑研究j.科技進(jìn)步與對策，2010（17）：1