概念車仿生設計的生命形態研究

(阿壩師范學院 四川 阿壩 623002)

概念車仿生設計的生命形態研究

雷煬

(阿壩師范學院四川阿壩623002)

隨著時代的變遷，交通運輸業也在不斷發展壯大。汽車一般都在進入人們的生活中，而目前使用的汽車并不限于運輸。特別是在當今商業化的時代，汽車的外觀設計越來越受到人們的青睞和重視。好的外形設計不僅能吸引各種買家眼球，還可以更好的發揮汽車的性能條件。汽車車身造型設計是汽車設計的起點，也是塑造汽車自主品牌的關鍵因素。本文從仿生設計的生命形態出發，從工業設計的角度分析了車身造型的設計。

仿生設計；汽車造型；生命形態

汽車造型設計的第一個目的是吸引和打動買家，給他們強烈的購買欲望。但隨著時代的不斷進步，高雅不是主流，相反的簡潔清新的性質的綠色風格，當大買家。汽車車身造型設計雖然是創造產品的第一步，但它直接決定著產品的命運。

一、汽車造型設計的自然特性淺析

如今，由于城市惡劣的環境的惡化，許多人在城市越來越向往美麗的自然，寧靜的湖泊和清新的空氣，越來越多的人愛上自然元素，希望在喧鬧的城市找到一個自然氣息的點。

仿生設計源于自然，但不是簡單的教條，不是形而上學的、機械的照搬、照的。在設計工作中，充分發揮設計者的主觀能動性，創造性地運用仿生學的科學理論是真正的、最有效的仿生設計。仿生學在產品設計中的應用、抓取和探索仿生物體的生物系統原理是其實現的基礎。解決這一問題的關鍵是發揮設計者的動態功能。仿生設計的關鍵是了解和實現仿生對象生物系統原理的本質。

對于仿生學的應用，從模仿仿生物體的功能到模仿其生理機能，其前提來源于人們對某種自然事物的認知。仿生學在產品設計中的運用，設計者必須了解和注意人類的認知規律，仔細地、有選擇地面對仿生對象，把握設計對象與仿生對象的關系，模仿基礎、合理性，避免設計上的歧義。

二、仿生設計的生命屬性研究

仿生設計源于自然，但不是簡單的程式，不是形而上學的、機械的照搬的。在設計工作中，充分發揮設計者的主觀能動性，創造性地運用仿生學的科學理論是真正的、最有效的仿生設計。仿生學在產品設計中的應用、抓取和探索仿生物體的生物系統原理是其實現的基礎。

所有工業產品的設計，其實是在以下幾個界面關系的多維空間。一個是產品的人機界面，另一個是產品各部分之間的物理接口，第三個是產品的功能執行部分與相應的外部物理環境之間的接口。每個接口對應于相關的設計目標和特定類的問題，這構成了一個多設計空間，設計就是在這個空間完成多目標綜合優化過程。

生命形態的基本特征體現在某種結構對引力場的平衡，并基于它來適應某種運動。與人造結構或機構相比，生命形態的結構是隱性的，它使生命形態的特征有別于純粹的機械結構，表現為對體表結構的間接反映。汽車也是如此，我們必須找到一種語言，它反映了表面的內在結構、動力、速度和操縱。

生命形態的內在結構是對它所在的引力場的制衡，因此這種形式的內在屬性是力的平衡與轉化，使生命體具有強大的平衡穩定性和力轉換的運動。內在結構和外在形式的運動也必須體現在形式的力量中，力量將生命的內在屬性傳達和表現出來，創造出一種獨特的外在形態。由于相對于內部結構，活體的外表皮厚度很小，表面積巨大。它自身的剛度很小，所以在這種結構中的力只能在表面張力的形式下，像荷葉上的表面張力，由維護各種外部干擾來保持自我的形式。

在汽車造型設計中，對權力和敏捷感的塑造是傳達其運動特征的主要方法。借助于形狀的仿生設計，通過從動物的形態特征中抽象出設計語言來表達力量和敏捷性，自然是實現這一目標的直觀行為。由于生命形態的本質是內在結構的外在力學體現，所以對于動態和敏捷的兩種外在形態特征必須有不同的內部結構和力學解釋。

無論是力量感還是敏捷感是表面力的平衡狀態的知覺特征，狀態是瞬時靜態的，并且具體平衡狀態將被轉換成什么方向是狀態的“潛力”來確定情感特征的狀態體現形式的表現。例如，在懸崖上的水平樹上，所有的樹枝都在試圖克服重力的阻力，它的形狀在平衡中反映出一個清晰向上發展的動態潛能。這種“表達”是生動的內在力量所體現的特定的“潛能”。

從仿生的角度來看，肌肉的感覺是汽車解釋的動力。那么，在內力的形狀下，有“強、強”表情的肌肉的表面形態是什么？組織是力量的平衡，而平衡是矛盾的體現，矛盾的轉變方向是“勢”以肌肉的形式，擴張肌肉纖維形成向外的壓力，皮膚外側的肌肉向外的壓力形成表面張力，這一對矛盾的力量達到了平衡狀態。

骨感是內骨架結構的平衡狀態，是依靠和支撐表皮的引力對抗的力。與肌肉的感覺相比，兩者之間的內在區別是：首先，骨架的支撐力集中在表皮部分，而不是肌肉膨脹時表皮壓力的均勻分布，從而形成濃度力與分布力之間的平衡。肌肉知覺形式的力量平衡是一雙均勻分布的力量；其次，肌肉感覺形式的平衡力的外在壓力是主導的，它形成了一種外向、強大和強大的動力，以骨感的形式存在，向內引力場占主導地位。在引力場之后，骨架外向的支撐力就形成了，從而構成了約束、緊湊和敏捷的動態勢。

在塑造形態的一對平衡力中，不同的作用方式的差別會形成完全不同的形態。肌肉感的表面形態是一對相同作用形式的平衡力——肌肉張力與表皮張力——塑造的，形成外凸、飽滿的形態；而骨感形態中骨架的支撐力是集中作用的，重力場卻是均勻分布的，這就造成在骨架結構的空間處，骨架對表皮的集中支撐力先要轉化為均勻分布的面內張力來與重力平衡，表皮在重力作用下由于自身的彈性而形成內凹的表面。這種“反凹面”相對于肌肉感飽滿外凸的表面有時更能體現整體的緊湊和力度，因此一出現就受到設計界的追捧和廣泛應用，但不了解這種形態內在的仿生力學原理就容易使最終造型效果相差甚遠。

在塑造形態的一對平衡力中，存在主導的一方和后發的一方，主導的一方決定了整體的動勢，是形態表情的根據。而在人為的塑造這些形態時，就要注意造型語言的運用——主導一方的力雖然決定形態整體的表情，但直接塑造形態的卻是后發的一方，例如在骨感的形態中，直接造成表皮內部張力分布變化從而影響表面形態的是后發于內向力(重力)的骨架支撐力。也就是說，在塑造形態的平衡力這一對矛盾中，要借助于后發的一方來表現主導的一方，這充分說明了矛盾的相對性——矛盾的一方必得依賴對立方的存在而得以體現。

三、概念車仿生設計生命形態展望

仿生是人的基本需求與思想理念的延伸與升華,溝通著人類自身追求及人文文化的理念 和整個自然。仿生形態既有原生態的稚拙,又極具意象美，促使人們在需求的過程中,改善精神面貌和個性氣質,達到動態的互動效果。汽車造型仿生設計體現了人與物、人與自然、人與社會之間的和諧共生。大自然的奧秘無處不在，在汽車造型設計上，仿生將會給設計帶來更廣闊的空間，帶來更多的精彩。如果沒有仿生學，我們能否有機會看到現在這些造型各異的汽車；如果沒有仿生學，汽車也許僅僅局限在是個交通工具，而不會成為人們生活中的一個豪華的裝飾品。

[1]左鐵峰.仿生學在工業設計中的運用[J].裝飾.2004(05).

[2]曲曉鋒.汽車造型的演變[J].中國機電工業.2002(01).

[3]黃天澤.汽車造型設計中的美學演變[J].中國機電工業.2001(11).

雷煬(1990-)，男，羌族，四川，專任教師，碩士研究生，阿壩師范學院，研究方向：虛擬現實技術、數字媒體技術、工業仿真及精密產品設計(CNC、3D Printing)。