工業(yè)設(shè)計(jì)中仿生設(shè)計(jì)的應(yīng)用

龐锘

摘 要：隨著人類對(duì)自然探索程度的加深，人們開始主動(dòng)對(duì)自然進(jìn)行模仿和設(shè)計(jì)，不斷創(chuàng)造出符合人們需求的產(chǎn)品。在這種情況下，仿生設(shè)計(jì)逐漸在工業(yè)設(shè)計(jì)中得到廣泛應(yīng)用。本文對(duì)仿生設(shè)計(jì)的內(nèi)涵及其表現(xiàn)做了簡單的介紹，并進(jìn)一步分析仿生學(xué)與工業(yè)設(shè)計(jì)之間的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上，詳細(xì)地探討了工業(yè)設(shè)計(jì)中仿生設(shè)計(jì)的過程以及應(yīng)用，希望以此促進(jìn)仿生設(shè)計(jì)的發(fā)展，促進(jìn)其在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：工業(yè)設(shè)計(jì)；仿生設(shè)計(jì)；應(yīng)用

目前，仿生設(shè)計(jì)在工業(yè)設(shè)計(jì)中具有十分廣泛的應(yīng)用，越來越受到人們的重視。仿生設(shè)計(jì)注重人與自然的和諧，注重減少對(duì)自然的損壞，以促進(jìn)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。仿生設(shè)計(jì)是一種新的設(shè)計(jì)方法，主要通過利用生物原理來構(gòu)造系統(tǒng)，從而滿足人們的需求。在工業(yè)設(shè)計(jì)中，要充分保證對(duì)大自然的保護(hù)，利用自然的某種特性來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，從而促進(jìn)人們更好的生活。

1 仿生設(shè)計(jì)的內(nèi)涵及其表現(xiàn)

仿生設(shè)計(jì)是一種新的設(shè)計(jì)方式，通過對(duì)自然中事物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能等多方面特點(diǎn)進(jìn)行分析、模擬，通過設(shè)計(jì)從而使工藝產(chǎn)品更加符合自然的特性。仿生設(shè)計(jì)結(jié)合了仿生學(xué)的多重特性，可以充分應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。仿生設(shè)計(jì)所具備的功能，能夠滿足人類的需求，不管是從生理還是心理方面都表現(xiàn)出了極大的優(yōu)勢(shì)。仿生設(shè)計(jì)科學(xué)性體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.1 設(shè)計(jì)理念源于自然

仿生設(shè)計(jì)理念源于自然，在設(shè)計(jì)的過程中，通過把握自然原始的特征和本質(zhì)，在工業(yè)產(chǎn)品中體現(xiàn)自然的本色和元素，這是工業(yè)設(shè)計(jì)最初的目標(biāo)和理念。設(shè)計(jì)理念來源于自然，能夠保證仿生原型的可行性和可操作性，使得人們?cè)谶\(yùn)用的過程中更加靈活多樣。

1.2 仿照動(dòng)植物元素

仿生設(shè)計(jì)最重要的仿生對(duì)象是動(dòng)植物，在設(shè)計(jì)中也需要對(duì)動(dòng)植物的形態(tài)、動(dòng)作進(jìn)行分析，保持動(dòng)植物的和諧對(duì)稱之美，體現(xiàn)動(dòng)植物的美觀，使產(chǎn)品能更好地為人類服務(wù)，給人們帶來精神的放松和愉悅。

1.3 彰顯生命活力

仿生設(shè)計(jì)通過對(duì)一些動(dòng)植物，甚至是人類的相關(guān)部位進(jìn)行模仿，從而設(shè)計(jì)出新的形態(tài)的產(chǎn)品。這種形態(tài)能夠準(zhǔn)確地傳達(dá)自然的美感，使產(chǎn)品更加富有生命活力，能夠激發(fā)人們的情感、感受生命的巨大的能量、體會(huì)事物的來之不易。

2 仿生學(xué)與工業(yè)設(shè)計(jì)之間的關(guān)系

仿生學(xué)和工業(yè)設(shè)計(jì)相結(jié)合，形成了一個(gè)新的學(xué)科。設(shè)計(jì)師通過將自身的理論與工業(yè)設(shè)計(jì)流程相結(jié)合，能夠更好地將生物的功能和原理寓于產(chǎn)品中，通過自然和設(shè)計(jì)的交融，使產(chǎn)品達(dá)到一定程度的平衡，以此來滿足人們的需要。仿生設(shè)計(jì)本身具有一定的科學(xué)性，其創(chuàng)造出的產(chǎn)品更加符合審美的需求，充分體現(xiàn)了人與自然和諧相處的理念。

生物經(jīng)歷長時(shí)間的演變和發(fā)展，已經(jīng)能充分適應(yīng)自然環(huán)境。人們通過長期對(duì)動(dòng)物的觀測和分析，對(duì)動(dòng)物的結(jié)構(gòu)、形態(tài)有了深刻的理解。加上當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，使人類能夠科學(xué)合理的利用生物來實(shí)現(xiàn)自身發(fā)展。

3 工業(yè)設(shè)計(jì)中仿生設(shè)計(jì)的過程

仿生設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過程，需要考慮到多方面的因素。在設(shè)計(jì)的過程中，需要對(duì)仿生的整體和局部結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的分析，對(duì)仿生原型也要科學(xué)地進(jìn)行篩選，從而使篩選出的自然生物能夠滿足人類的需要。在仿生設(shè)計(jì)中，需要對(duì)仿生生物的特性或者特點(diǎn)進(jìn)行把握，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行模仿。此外，仿生設(shè)計(jì)還包括了動(dòng)態(tài)和靜態(tài)仿生、單一和多樣仿生。在把握仿生生物特征的基礎(chǔ)上，對(duì)仿生原型的一個(gè)或者多個(gè)特點(diǎn)進(jìn)行分析，為進(jìn)一步的仿生做準(zhǔn)備。

3.1 仿生設(shè)計(jì)的方法確定

在仿生設(shè)計(jì)中，首先需要運(yùn)用可行的方法，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建生物模型，這一過程需要對(duì)自然中的生物進(jìn)行選擇，通過對(duì)生物進(jìn)行定性或定量分析，構(gòu)建出虛擬或?qū)嶓w的模型，從中尋找能夠借鑒的方面。此外，還需要運(yùn)用相關(guān)的科技，對(duì)生物的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行分析和研究，發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的原理，從而更好地發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的問題，并更好地解決這一問題。

3.2 細(xì)化分析仿生元素

在確定仿生設(shè)計(jì)的方法之后，需要對(duì)仿生設(shè)計(jì)的步驟進(jìn)行細(xì)化，在這一過程中需要著重對(duì)仿生元素進(jìn)行有效的把握，可以對(duì)元素的形狀、性能、特征等進(jìn)行細(xì)化，充分仿照原型生物的功能和用途，更好地體現(xiàn)出仿生的目的，實(shí)現(xiàn)服務(wù)人們的需求。

3.3 加強(qiáng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)

在仿生設(shè)計(jì)的過程中，需要充分加強(qiáng)仿生技術(shù)，在設(shè)計(jì)中加快技術(shù)的創(chuàng)新，通過構(gòu)建仿生產(chǎn)品，使得在不斷的設(shè)計(jì)中經(jīng)驗(yàn)不斷累計(jì)。在這一過程中，需要經(jīng)常對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的問題，在不斷的試用中進(jìn)行改進(jìn)，使其逐步發(fā)展成為優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。仿生工藝要求設(shè)計(jì)充分的尊重自然規(guī)律，既要保證仿生工藝的經(jīng)濟(jì)性，更重要的是要注重環(huán)保。

4 工業(yè)設(shè)計(jì)中仿生設(shè)計(jì)的應(yīng)用

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。

4.1 結(jié)構(gòu)的仿生

設(shè)計(jì)師通過對(duì)生物結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察和研究，對(duì)生物的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)，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(duì)外界信息進(jìn)行接收，設(shè)計(jì)仿生器官。

4.2 形態(tài)的仿生

為了更好地滿足視覺效果，尊重視覺上的欣賞價(jià)值，可以從具體和抽象兩方面進(jìn)行仿生。在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)師要充分尊重設(shè)計(jì)理念、善于觀察，將實(shí)物形態(tài)如實(shí)的仿生到設(shè)計(jì)中。設(shè)計(jì)師要能嚴(yán)格的把握抽象和具體仿生之間的關(guān)系，能夠?qū)?fù)雜的形態(tài)簡單化，運(yùn)用設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)以及豐富的想象，與人們的需求相結(jié)合，設(shè)計(jì)能滿足人們需求的形態(tài)物品，使設(shè)計(jì)形態(tài)變得更加多樣化。

4.3 功能的仿生

要想更加完美的體現(xiàn)產(chǎn)品的功能，就需要設(shè)計(jì)師認(rèn)真明確自己的職責(zé)，分析各部分的功能職責(zé)，加速理論形成，不斷借鑒優(yōu)秀的理論和成果，結(jié)合人們的需求，真正實(shí)現(xiàn)人機(jī)的有效互動(dòng)。首先，需要設(shè)計(jì)師有自己獨(dú)特的知識(shí)理論體系，并能夠不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，努力將知識(shí)用于實(shí)踐，轉(zhuǎn)化成市場所需要的特質(zhì)，從而創(chuàng)造出更加實(shí)用的東西。其次，設(shè)計(jì)師要以自然理念為基礎(chǔ)，通過對(duì)自然的把握和了解，設(shè)計(jì)出更加符合實(shí)際的功能。設(shè)計(jì)師需要不斷優(yōu)化方法、齊心協(xié)力，才能真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的價(jià)值，促進(jìn)工業(yè)設(shè)計(jì)向著功能性方面發(fā)展。

5 結(jié)語

隨著當(dāng)前人們生活質(zhì)量的不斷提高，仿生設(shè)計(jì)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用也越來越廣泛。仿生設(shè)計(jì)能夠在一定程度上豐富工業(yè)產(chǎn)品，使工業(yè)生產(chǎn)迸發(fā)出源源不斷的活力。工業(yè)產(chǎn)品多樣化，極大地促進(jìn)了當(dāng)前工業(yè)的發(fā)展。新時(shí)期只有加快技術(shù)創(chuàng)新、提高科學(xué)家自身素養(yǎng)、不斷對(duì)仿生對(duì)象進(jìn)行研究、不斷掌握新興的仿生方式，才能實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧共存。

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