仿生學在汽車造型設計中的應用

王謙

（河南工業大學 設計藝術學院， 河南 鄭州450001）

仿生學在汽車造型設計中的應用

王謙

（河南工業大學 設計藝術學院， 河南 鄭州450001）

仿生學是指人類模仿自然界生物的某項功能，從而進行發明創造的一門科學.自汽車誕生之日起，汽車設計師們就沒有停止過仿生學在汽車設計領域中的嘗試與應用.隨著人類科學技術的不斷進步，人們對于生物的認知能力進一步加深，生物某些功能的優異性也更加為人類所了解.因此，重視仿生學在汽車造型設計領域中的應用，勢必會將汽車造型設計的發展帶入到一個嶄新的階段.本文分析了仿生學的內涵與汽車造型仿生設計的分類，闡述了仿生學應用于汽車造型的意義，最后從四個方面，論述了仿生學在汽車造型設計中的應用.

仿生學；汽車造型設計；必然性；應用

汽車，這個改變世界的神奇機器，已經陪伴著人類走過了一百多年的歲月.現階段，汽車因其方便快捷的優勢，已經成為使用最為廣泛的路上交通工具，人類社會對于汽車的依賴程度也越來越高.汽車造型設計一直都伴隨著汽車工業的發展而發展，它不但影響著汽車的各項性能，同時也是吸引消費者眼球，使他們產生購買欲望的一個重要因素.自汽車誕生之日起，汽車設計師們就一直從自然界尋找創作的靈感，仿生學便有意無意的被應用于汽車造型設計領域.事實上，仿生學對于優化汽車造型設計，提高汽車各項性能，甚至是推動汽車工業發展均有著重大意義.那么如何充分利用仿生學，使其在汽車造型設計領域中發揮應有的作用，就成為擺在我們面前的一項重大課題.

1 仿生學概述

1.1 仿生學內涵

仿生學是一門研究生物的特殊本領，利用生物的結構、功能原理來研制機械設備或開發某種新技術的學科.仿生學的研究對象是生物體的結構、功能以及工作原理，并通過反復實驗將這些理論應用于人造工程技術之中，從而推動科學技術的不斷發展.經過幾十年的積累與發展，仿生學取得了豐碩的研究成果，并成為了人類開闊眼界、創新技術的一項重要手段.

1.2 汽車造型仿生設計的分類

1.2.1 “形”仿生

受多種因素的影響，設計師會出現靈感匱乏的情況，他們為了設計出合理、優美的外形，而將目光轉移動大自然之中，去尋找靈感.大自然之中包含著不可計數的生命體，它們經過了數億年的進化，其外形不但適應自然環境，同時也顯現也了令人驚嘆的韻律與美感.許多設計師通過細心觀察、總結規律、獲得了靈感，并將其與自己智慧融為一體，從而設計出了能夠符合自然規律、展現生命本質的汽車造型設計.對自然外部形態的仿生，人們更加強調的是生物體本身的物理幾何構成，而不是符號層面的識別，因此，“外”仿生所傳達的更多的是生物體的物理屬性.

1.2.2 “神”仿生

對“神”的仿生重點是對生物體的神態進行抽象的處理，使用象征手法對生物體的神態進行高度概括，然后將提取出來的，具備象征意義的“神”應用于汽車造型設計之中.由于“神”仿生需要把握住生物體的美感特征，對生物體的神韻進行抽象處理，所以設計師必須要具備極強的想象力，同時還要能夠熟練運用語言學中的“隱喻”的手法.當人們看到由“神”仿生而創造出的圖案時，人們會自動產生聯想，從而獲得一種精神與意識層面的享受.因此，“神”仿生所傳達的應該是生物體的精神屬性. 1.2.3“形”與“神”的結合仿生

“形”與“神”的結合仿生，要求設計師既要抓住生物體的物理屬性，同時還要把握住生物體的精神屬性，從而使汽車造型的“形”與“神”實現高度統一.需要注意的是，“形”與“神”二者之間并沒有嚴格的限制，也不分主次，我們對這兩者進行處理時，根據側重點不同而有所取舍.有時“意”的仿生需要通過“形”的仿生來實現，有時“形”的仿生則需要伴隨著“意”的表達.本文所采用的劃分方式是根據“形”、“神”的方式進行劃分的，除此之外，還有功能、結構等仿生方式，這些仿生方式側重于利用生物的結構、功能原理來對汽車進行造型設計.

2 仿生學應用于汽車造型的意義

2.1 豐富了汽車產品的造型語言

自然界擁有著數量眾多的有機生命體，這些生命體形態各異、結構巧妙、色彩斑斕，而且它們的生存技能、生存方式都可以為汽車造型設計提供借鑒，因此人類能夠從仿生學中取得無窮無盡的資源，而且在追求與探索的過程中，人類的想象力也被激發.除此之外，生物體的構造是符合自然生存法則的，這就賦予了生物體天然的與大自然溝通的能力，人類將仿生學應用于汽車造型設計之中，從某種程度上也體現出了人類與大自然溝通的渴望，一方面提升了汽車形態的靈活性，另一方面也使汽車的造型語言更為豐富.

2.2 提高了汽車產品的親和力

人類自進入工業時代以來，工業生產對自然資源的過度開發與利用，將人類以及人類制造的機器放在了自然界的對立面.隨著人類文明的不斷進步，人類開始反思自己的行為，回歸自然、融入自然、與自然和諧相處的意識日漸覺醒.在工業設計方面，主要表現為由人為形態符號逐漸轉變為自然形態符號，這種轉變日益被社會大眾所接受，并成為現代產品重要的設計理念.因此，模仿生物形態而制造出的汽車產品對于人類而言，更具有親和力，人類從中不但能夠看到生物體、自然界，甚至能夠反觀到人類自己.人類無論如何發展，終究是大自然的一部分，源自于自然的設計理念，對于人類來講是非常親近的.也正是由于產生這種設計理念，人類以及人類制造的機器有了回歸自然的趨勢，相信未來隱藏在人類內心的對立與不安也會逐漸消除.

2.3 賦予汽車產品生命特征

隨著人類社會的不斷進步以及汽車工業的快速發展，人們對于汽車設計也有了新的要求，不只是要求提高汽車的各項性能，同時還追求回歸自然、與自然的和諧相處的方式.回歸自然、向往自然的因子一直都隱藏在人類的潛意識之中，這實際上是人類的一種天性.現代快節奏的生活方式，使人們離自然越來越遠，而那種隱藏在潛意識之中的回歸自然的想法也日漸萌動.仿生學在機器制造領域中的應用，能夠將自然界中的生命活力賦予到冰冷的機器之中.特別是那種生物機體為了生存、發展，而與周圍環境對抗的張力，催動了人們回歸自然、熱愛生命的潛在意識.仿生形態產品實際上正是迎合了人類回歸自然的這種心理.而且賦予汽車造型設計以生命特征，實際上也已經在人類社會中達成了共識.制造汽車所使用的鋼鐵雖然是冰冷的，但人類賦予它的生命意識卻永不停歇的跳動著，同時迸發著火熱的光芒！

3 仿生學在汽車造型設計中的應用

3.1 “形”仿生的應用

汽車的外形是消費者必須要考慮的一個重要因素.因此，汽車的外部輪廓作為汽車造型設計的重要內容，設計師必須要對其進行重點考慮.根據汽車的結構不同，我們可以將汽車的外部輪廓簡單的分為：前圍、側圍、后圍以及頂蓋，這四大部分也是設計的重點所在.我們在運用仿生學進行汽車造型設計時，并不是單純的追求與原有生物體的逼真性，而是要抓住生物體的本質特征加以模仿.雖然是對生物體的“形”進行模仿，但也絕對不能照搬照抄，而是要把握住原型的神韻，再結合汽車自身的設計定位，從而尋找到既源于具象，又超越具象的設計方法.比如德國的波爾舍博士在1933年設計出了“甲殼蟲汽車”.“甲殼蟲汽車”在外部輪廓上從甲殼蟲這一生物體上汲取了靈感，將甲殼蟲的外形進行提煉與加工，再結合汽車自身的結構特點，最終設計出了這款風靡全球的作品，而這款汽車也成為了“形”仿生的經典之作！對“甲殼蟲汽車”進行觀察，我們不難發現，它在凸顯內部駕駛空間的同時，還給人一種可愛、時尚的感覺.這對于那些追求時尚、個性的青年人來講，是極具吸引力的.

3.2 “神”仿生的應用

汽車造型的物理外觀除了給人以形似的感覺之外，還能夠傳達一種情感層面的信息.比如凱迪拉克系列轎車堅毅、硬朗的線條經常使人聯想到男性，而上面論述的“甲殼蟲汽車”圓潤、優美的曲線則使人聯想到女性.這兩款汽車之所以能夠給人以不同的情感體驗，主要是由于兩者在“神”的方面有所區別，而這種情感體驗也是影響消費者購買行為的一個重要因素.我們進行汽車造型設計的“神”仿生時，除了像“甲殼蟲汽車”那樣，將汽車的造型設計成生物體的具體形象之外，還可以采用“隱喻”以及“變形”的手法，將原有的具體形象加以抽象處理，從而使消費者在看到這造型設計之后，產生相應的聯想，達到增強汽車造型感染力的目的. 3.3功能仿生的應用

功能仿生主要是利用生物的部分功能原理來研制機械設備或開發某種新技術，從而使機器設備具有生物體的某些類似的功能效果.現階段，功能仿生已經被廣泛應用于汽車造型設計之中，比如鷗翼式車門，就是設計師從運動的鳥類翅膀中獲得了靈感，而設計出了這中獨特的與傳統車門迥然不同的開啟方式.我們知道，傳統的車門開啟方式是橫向開啟的，而鷗翼式車門則為縱向開啟形式，就如同鳥類展開的翅膀一樣.這種鷗翼式車門能夠有效節約車在停靠時的占地面積，從而節省了大量空間.

3.4 結構仿生的應用

我們知道，提高汽車速度，降低能源損耗的關鍵就是降低風阻，同時這也是每一位汽車設計師用畢生精力所追求的一個終極目標.許多設計師將目光鎖定在了水中生物，并將魚類作為結構仿生對象.通過多年研究，設計師與科學家聯手發現了魚類擁有著V字形的層疊鱗片，而且魚的脊背呈“階梯降”式排列，這就是魚類在水能夠保持較高速度的一個重要原因，而魚類在水中的運動與汽車在空氣中運動有著異曲同工之妙，魚類這一生理結構同樣符合空氣動力學的原理，因此，根據這一理念，設計師設計出了一種概念汽車——Moving Thinker.Moving Thinker以仿生 學理論為基礎，并應用了空氣動力學原理，對魚類的外部特征進行了簡化，最終完成了這一作品.該作品曾經在第二屆中國汽車創意設計大賽中榮獲三等獎，其靈感就是來自于水中的魚.

4 結論

綜上所述，仿生學在產品造型設計中的應用，實際上是反應了人的基本需求與意識形態的一種延伸與升華，它體現了人類對大自然的一種人文關懷.根據仿生學理論而設計出的汽車造型作品，我們從中既可以看出原生態的質樸之美，也能夠看出抽象加工之后的意象之美.如果仿生學沒有廣泛應用于汽車造型設計領域，汽車也許僅僅是作為一個交通工具而存在于世，我們也無法領略那些大師創造的令世人嘆為觀止的藝術作品，更不能對汽車工業的發展如此期待……

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