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仿生设计在现代工业设计中的应用分析

2020-06-12王一然徐东刘玉桐

关键词:仿生设计应用

王一然 徐东 刘玉桐

摘 要:设计的灵感一般都来自于大自然,而仿生设计就是在设计的基础上进行的一项综合性交叉的学科,因其涉及范围广泛尤其对工业设计具有着重要的价值,通过使仿生学应用在工业设计中不仅优化了工业产品的质量、性能还在一定程度上推动了整个现代工业设计行业的发展。

关键词:仿生设计;现代工业设计;应用

仿生设计的广泛应用使现代工业设计向着多样化方向发展,设计的类型主要包括功能性设计、结构设计、色彩设计等再结合仿生学和美学设计概念,更加强了工业设计的使用价值。本文首先阐述了仿生设计的概念和内在价值,详细分析了仿生设计在工业设计中的应用类型和发展前景,希望可以提供一定的参考价值。

1 仿生设计概述及其内在价值

1.1 仿生设计概述

仿生设计是在仿生学和设计学的基础上进行深入融合贯通的一门新兴边缘学科,所包含的相关学科广泛比如数学、生物学、信息论、动力学、经济学、色彩学等等,在发展的过程中因为研究范围广泛、内容丰富,所以在人们的生产生活中得到了充分发展。仿生设计的内容:人们通过观察、模仿生物的特殊本领结合对大自然的变化特点,根据生物的结构、功能特点将其灵活应用在工业机械上。虽然我国的仿生设计学科起步晚,但是其应用效果并不差,尤其是如今的动力学以及工业机械设备和航空航天事业中应用最为突出,仿生设计的理念也得到了高效应用,而仿生设计师在设计形式、色彩、功能等方面均得到了一定突破。

1.2 仿生设计的内在价值

仿生设计的东西都是有一定依据的,如果采用本身就存在于自然界的产物性能特点再进行改良优化,那么其产品才更符合人类社会生产生活需要,才能发挥其真正的价值。所以产品的功能特点、价值所在是衡量产品是否合格的根本要素。仿生设计之所以会应用广泛正是抓住了生物在大自然中存在的表现形态与构成方式特点,自然界已有的构成方式和产生模式往往比人类设计的更方便、合理。此外,采用仿生设计减少了凭空设计产品的成本,更加有理有据,缩短生产时间,优化产品生产链。

2 仿生设计在工业设计中的应用分类

2.1 形态仿生设计

生物为了适应生态环境的发展,往往身体形态会进化成相对科学的布局,形态仿生设计就是深入研究了动植物、微生物等形态特点,结构特点以及形态象征寓意,再经过结合相应的设计技术和艺术手法将其运用到设计中。形态仿生设计是目前工业设计中应用最多的设计形式,根据形态应用范围可以分为局部形态仿生和整体形态仿生。也有很多案例,比如现在汽车行业中玛莎拉蒂的Kuba概念车就是运用了局部形态仿生设计,该车前脸上大大的格栅像极了鲶鱼的厚嘴,因此也被称为“鲶鱼车”。

2.2 抽象形态仿生

抽象形态仿生不像形态仿生那样直接依据生物的形态、肌理、结构特点带来视觉的美感,解决产品的外形审美问题,而是将大自然的仿生学经过抽象重组的艺术设计方式,设计成与它功能接近的工业产品,其形态差异性较大以艺术抽象理念提高设计美感,从而给产品本身具备形态上的创新、突出的设计特点,吸引人们的眼球,使现代产品具备多样化的特点。

2.3 功能仿生

功能仿生注重大自然原生态的使用性能特点,是判断一件产品优劣的基本条件。在进行功能仿生设计时设计师必须格外注重这些功能的实用性,而不是空有内里。我国仿生设计虽然起步晚,但是经过科技的发展和时代的推动,现代产品的功能也基本得到完善,想要设计出符合人类需求且具备新功能的产品相对困难了,这就考验设计时设计理念与科学研究的结合效果了,设计师只有深入自然界中观察、分析生物的有机特征等在人类社会中的主要作用,在结合自身的知识储备对产品进行改良处理,或者是创造出全新的仿生产品,经过不断实践应用,从而提高产品的实用性。

2.4 色彩仿生设计

色彩在我们的物质生活和精神生活发展的过程中具有着神奇的魅力。而颜色刺激通常会带给人们情绪波动,正是抓住了这一特点色彩仿生设计將自然界中生物的色彩组合特点以及在自然生存环境中的作用通过分析、模拟的方式运用在现代工业设计中,从而突出产品的色彩优势。而各种色彩的搭配对设计师的设计思路拓展是有不同影响的,还可以在一定程度上提升产品的功能。例如,我国故宫采用了红砖黄瓦的颜色搭配更显示了建筑的威严和宏伟,增强了视觉的尊崇感;还有,我国军用迷彩服,搭配不同深度的绿色方便在自然环境中的伪装,降低自身的识别性,保障军人执行任务时的人身安全。

2.5 结构仿生

生物结构特点都是有生长依据的,但是面对生态环境的变化的影响生物种类和生物结构都呈现了复杂性特点。设计师将这些复杂的生物结构和形态特点进行全面的观察对比发现了与产品之间的融合点,在经过特定设计的改良、优化是生物结构能够充分体现在产品设计中,这样的设计就是结构仿生设计。以研究生物的主体结构为主要内容,在工程力学的基础上优化产品材料、结构是否符合实用性特点进行仿生模拟。比如,在设计中发现皮的褶皱可以降低水流的摩擦力,于是根据鲨鱼的鱼皮结构特点研制出了“鲨鱼皮泳衣”,提升了游泳速度,带给人类生活全新的生活体验。

3 结束语

综上所述,我国仿生设计在现代工业设计中仍然具有很广阔的发展前景,相关设计师们可以结合科学技术设计高质量的产品,从生物的形态、功能、色彩等方面,提升产品的实用性,并在设计、制造的过程中遵循大自然的规律,合理利用自然资源,丰富人们的生活方式,促进现代工业设计的持续稳定发展。

参考文献:

[1]李镜茹,刘垚.仿生设计在现代工业设计中的应用[J].建筑与文化,2019(07):235-236.

[2]罗一墩,尹影.仿生设计在工业产品设计中的应用及前景[J].企业导报,2016(11):55-56.

[3]王雪健,陈冲.仿生设计在现代工业设计中的应用[J].荆楚理工学院,湖北荆门,2019(12):42-43.

[4]王洪彬.基于形态仿生的概念车造型设计研究——以人体形态仿生为例[D].长春:长春工业大学,2019.

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