黃達(dá)

（武漢理工大學(xué)，湖北 武漢 430070）

“仿生設(shè)計”在汽車造型中的運用

黃達(dá)

（武漢理工大學(xué)，湖北 武漢 430070）

文章圍繞國內(nèi)外汽車發(fā)展趨勢，嘗試探究汽車造型設(shè)計中的仿生，在探索和實踐的基礎(chǔ)上嘗試深化了仿生設(shè)計的范疇，將人性化、情感化、體驗、綠色設(shè)計等設(shè)計理念引入汽車的造型設(shè)計中，在結(jié)構(gòu)、造型、色彩、材料、形態(tài)寓意等方面進(jìn)行剖析。將汽車造型設(shè)計中的仿生設(shè)計作為研究重點，應(yīng)用現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計方法以多學(xué)科交叉的綜合思維，在不斷的思考以及利用生物造型的反復(fù)推敲中，改變以往汽車造型的設(shè)計方式。

汽車造型；仿生設(shè)計；發(fā)展趨勢

一、對現(xiàn)今汽車造型設(shè)計中“仿生設(shè)計”的概況分析

1.仿生設(shè)計的定義。所謂仿生設(shè)計就是人們通過對大自然不斷地學(xué)習(xí)和積累，通過模擬或改進(jìn)大自然及生物系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、形態(tài)、色彩等信息，并將這些信息運用到設(shè)計中的方法。

2.仿生設(shè)計的分類。仿生設(shè)計分為以下四大類：形態(tài)仿生設(shè)計學(xué)、功能仿生設(shè)計學(xué)、視覺仿生設(shè)計學(xué)和結(jié)構(gòu)仿生設(shè)計學(xué)。

（1）形態(tài)仿生設(shè)計學(xué)主要研究的是自然界中生物體和各種物質(zhì)存在的外部形態(tài)，并如何將其相應(yīng)的藝術(shù)處理手法應(yīng)用到現(xiàn)實設(shè)計當(dāng)中；（2）功能仿生設(shè)計學(xué)主要研究的是自然界中生物體和各種物質(zhì)存在的功能以及原理，并用這些功能和原理去改進(jìn)現(xiàn)有的技術(shù)系統(tǒng)，達(dá)到建造新的技術(shù)系統(tǒng)的目的，以促進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品的開發(fā)和更新；（3）視覺仿生設(shè)計學(xué)主要研究的是自然界中生物體的視覺器官對于外界圖像的識別、對外界視覺信號的分析以及處理，和相對應(yīng)的視覺流程。

二、汽車造型設(shè)計中“仿生設(shè)計”

1.仿生設(shè)計在汽車造型設(shè)計中的發(fā)展。從一開始提出仿生設(shè)計到應(yīng)用于汽車造型設(shè)計，經(jīng)歷了一系列的坎坷。從最初的無意識到后來的有意識，從最初的盲目追尋到后來的科學(xué)探尋，從最初的簡單模仿到后來復(fù)雜的思考，仿生設(shè)計在汽車造型設(shè)計中逐漸發(fā)展和成熟。

早期的汽車造型仿生設(shè)計并不像當(dāng)今一樣，設(shè)計實踐有著系統(tǒng)科學(xué)的方法來指導(dǎo)，汽車設(shè)計師們只能一邊摸索一邊加以實踐然后一邊總結(jié)。“模型分析法”是現(xiàn)在仿生設(shè)計采用的主要研究方法，它通過建造自然界生物模型，加以可行性分析并建造出仿生設(shè)計模型，然后再風(fēng)洞中進(jìn)行各種試驗，并對仿生模型進(jìn)行分析研究和數(shù)據(jù)采集。伴隨著仿生學(xué)科的不斷發(fā)展和人們對仿生設(shè)計研究的深入，汽車造型仿生設(shè)計也從單一的從形態(tài)上的模仿，轉(zhuǎn)向研究生物的功能、生物的結(jié)構(gòu)等方面，一步一步發(fā)展成由內(nèi)至外的設(shè)計流程。

2.仿生設(shè)計在汽車造型設(shè)計中的運用。生物體中體現(xiàn)出的與人溝通的感性特征也會給人們以新的啟示，使汽車的形態(tài)設(shè)計更具靈活性和適應(yīng)性，所以仿生形態(tài)的挖掘是創(chuàng)新設(shè)計取之不盡的源泉，吸引著人們?nèi)ハ胂蠛湍７?，通過模仿各種生物形態(tài)，既擴大了設(shè)計師的思維方式，又豐富了現(xiàn)代汽車設(shè)計的造型語言。從目前汽車造型設(shè)計中仿生設(shè)計的運用狀況來看，各大汽車制造商研究的重點有：形態(tài)上的仿生設(shè)計、功能上的仿生設(shè)計、結(jié)構(gòu)上的仿生設(shè)計以及材料上的仿生設(shè)計。

三、現(xiàn)代汽車仿生設(shè)計的發(fā)展趨勢

20世紀(jì)60年代，西方國家經(jīng)過二戰(zhàn)后的經(jīng)濟復(fù)蘇，新技術(shù)、新材料的出現(xiàn)為有機形態(tài)設(shè)計的發(fā)展提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。另外，當(dāng)時人們開始厭倦現(xiàn)代主義的冷漠功能設(shè)計，對給人親切感的造型設(shè)計產(chǎn)生了興趣，于是具有人情味的有機形態(tài)設(shè)計就應(yīng)運而生了。

早期的汽車在后翼子板的隆起模仿的是梅花鹿的后腿肌肉輪廓，讓汽車在視覺上更有力量感和速度感，但是在功能上起不到實質(zhì)性的作用。表明過去汽車造型的仿生設(shè)計中，更加關(guān)注形態(tài)的表達(dá)而并非功能，而現(xiàn)代汽車在仿生設(shè)計運用中，將仿生的形態(tài)和其功能結(jié)合起來，注重的是其功能性，造型最終是為功能而服務(wù)的。

隨著全球范圍內(nèi)化石能源的減少，各國的汽車制造商都在大力開發(fā)新能源汽車，怎樣降低汽車的能耗，是一個非常關(guān)鍵的問題。據(jù)試驗表明，空氣阻力系數(shù)每降低10%，但具有不同空氣阻力系數(shù)（分別是0.44和0.25）的轎車進(jìn)行比較，以每小時88公里的時速行駛了100公里，燃油消耗后者比前者節(jié)約了1.7公升。在汽車造型中使用仿生設(shè)計，可起到有效的作用。例如仿照魚類在水中游動速度快且靈活的特點，汽車設(shè)計師們常會把汽車的車頭設(shè)計得偏窄，整體光滑而流暢，近一步接近流線形態(tài)，而車身兩側(cè)模仿鳥類雙翅的造型，能提高車身的上升力。這樣的形態(tài)能夠有效降低汽車在行駛過程中的受到的空氣阻力，減少了汽車相對于地面的摩擦力，達(dá)到了減少能耗和提高速度的目的。因此仿生設(shè)計主要還是為獲得功能，而形態(tài)只是仿生過程的一個必然結(jié)果。

本文通過對仿生設(shè)計在汽車造型設(shè)計領(lǐng)域的設(shè)計研究與探索，針對人們的需求和汽車造型設(shè)計中新的設(shè)計方法的需要，引入仿生設(shè)計的理念，對汽車造型設(shè)計進(jìn)行了分析說明，取得了頗多具有重要的參考價值以及成果：仿生設(shè)計大量運用于現(xiàn)在的交通工具，特別是追求速度的交通工具，其仿生設(shè)計主要還是為獲得功能（速度，穩(wěn)定），而形態(tài)只是仿生過程的一個必然結(jié)果。

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1005-5312（2015）08-0068-01