仿生学在汽车造型设计中的应用

王谦

（河南工业大学 设计艺术学院， 河南 郑州450001）

仿生学在汽车造型设计中的应用

王谦

（河南工业大学 设计艺术学院， 河南 郑州450001）

仿生学是指人类模仿自然界生物的某项功能，从而进行发明创造的一门科学.自汽车诞生之日起，汽车设计师们就没有停止过仿生学在汽车设计领域中的尝试与应用.随着人类科学技术的不断进步，人们对于生物的认知能力进一步加深，生物某些功能的优异性也更加为人类所了解.因此，重视仿生学在汽车造型设计领域中的应用，势必会将汽车造型设计的发展带入到一个崭新的阶段.本文分析了仿生学的内涵与汽车造型仿生设计的分类，阐述了仿生学应用于汽车造型的意义，最后从四个方面，论述了仿生学在汽车造型设计中的应用.

仿生学；汽车造型设计；必然性；应用

汽车，这个改变世界的神奇机器，已经陪伴着人类走过了一百多年的岁月.现阶段，汽车因其方便快捷的优势，已经成为使用最为广泛的路上交通工具，人类社会对于汽车的依赖程度也越来越高.汽车造型设计一直都伴随着汽车工业的发展而发展，它不但影响着汽车的各项性能，同时也是吸引消费者眼球，使他们产生购买欲望的一个重要因素.自汽车诞生之日起，汽车设计师们就一直从自然界寻找创作的灵感，仿生学便有意无意的被应用于汽车造型设计领域.事实上，仿生学对于优化汽车造型设计，提高汽车各项性能，甚至是推动汽车工业发展均有着重大意义.那么如何充分利用仿生学，使其在汽车造型设计领域中发挥应有的作用，就成为摆在我们面前的一项重大课题.

1 仿生学概述

1.1 仿生学内涵

仿生学是一门研究生物的特殊本领，利用生物的结构、功能原理来研制机械设备或开发某种新技术的学科.仿生学的研究对象是生物体的结构、功能以及工作原理，并通过反复实验将这些理论应用于人造工程技术之中，从而推动科学技术的不断发展.经过几十年的积累与发展，仿生学取得了丰硕的研究成果，并成为了人类开阔眼界、创新技术的一项重要手段.

1.2 汽车造型仿生设计的分类

1.2.1 “形”仿生

受多种因素的影响，设计师会出现灵感匮乏的情况，他们为了设计出合理、优美的外形，而将目光转移动大自然之中，去寻找灵感.大自然之中包含着不可计数的生命体，它们经过了数亿年的进化，其外形不但适应自然环境，同时也显现也了令人惊叹的韵律与美感.许多设计师通过细心观察、总结规律、获得了灵感，并将其与自己智慧融为一体，从而设计出了能够符合自然规律、展现生命本质的汽车造型设计.对自然外部形态的仿生，人们更加强调的是生物体本身的物理几何构成，而不是符号层面的识别，因此，“外”仿生所传达的更多的是生物体的物理属性.

1.2.2 “神”仿生

对“神”的仿生重点是对生物体的神态进行抽象的处理，使用象征手法对生物体的神态进行高度概括，然后将提取出来的，具备象征意义的“神”应用于汽车造型设计之中.由于“神”仿生需要把握住生物体的美感特征，对生物体的神韵进行抽象处理，所以设计师必须要具备极强的想象力，同时还要能够熟练运用语言学中的“隐喻”的手法.当人们看到由“神”仿生而创造出的图案时，人们会自动产生联想，从而获得一种精神与意识层面的享受.因此，“神”仿生所传达的应该是生物体的精神属性. 1.2.3“形”与“神”的结合仿生

“形”与“神”的结合仿生，要求设计师既要抓住生物体的物理属性，同时还要把握住生物体的精神属性，从而使汽车造型的“形”与“神”实现高度统一.需要注意的是，“形”与“神”二者之间并没有严格的限制，也不分主次，我们对这两者进行处理时，根据侧重点不同而有所取舍.有时“意”的仿生需要通过“形”的仿生来实现，有时“形”的仿生则需要伴随着“意”的表达.本文所采用的划分方式是根据“形”、“神”的方式进行划分的，除此之外，还有功能、结构等仿生方式，这些仿生方式侧重于利用生物的结构、功能原理来对汽车进行造型设计.

2 仿生学应用于汽车造型的意义

2.1 丰富了汽车产品的造型语言

自然界拥有着数量众多的有机生命体，这些生命体形态各异、结构巧妙、色彩斑斓，而且它们的生存技能、生存方式都可以为汽车造型设计提供借鉴，因此人类能够从仿生学中取得无穷无尽的资源，而且在追求与探索的过程中，人类的想象力也被激发.除此之外，生物体的构造是符合自然生存法则的，这就赋予了生物体天然的与大自然沟通的能力，人类将仿生学应用于汽车造型设计之中，从某种程度上也体现出了人类与大自然沟通的渴望，一方面提升了汽车形态的灵活性，另一方面也使汽车的造型语言更为丰富.

2.2 提高了汽车产品的亲和力

人类自进入工业时代以来，工业生产对自然资源的过度开发与利用，将人类以及人类制造的机器放在了自然界的对立面.随着人类文明的不断进步，人类开始反思自己的行为，回归自然、融入自然、与自然和谐相处的意识日渐觉醒.在工业设计方面，主要表现为由人为形态符号逐渐转变为自然形态符号，这种转变日益被社会大众所接受，并成为现代产品重要的设计理念.因此，模仿生物形态而制造出的汽车产品对于人类而言，更具有亲和力，人类从中不但能够看到生物体、自然界，甚至能够反观到人类自己.人类无论如何发展，终究是大自然的一部分，源自于自然的设计理念，对于人类来讲是非常亲近的.也正是由于产生这种设计理念，人类以及人类制造的机器有了回归自然的趋势，相信未来隐藏在人类内心的对立与不安也会逐渐消除.

2.3 赋予汽车产品生命特征

随着人类社会的不断进步以及汽车工业的快速发展，人们对于汽车设计也有了新的要求，不只是要求提高汽车的各项性能，同时还追求回归自然、与自然的和谐相处的方式.回归自然、向往自然的因子一直都隐藏在人类的潜意识之中，这实际上是人类的一种天性.现代快节奏的生活方式，使人们离自然越来越远，而那种隐藏在潜意识之中的回归自然的想法也日渐萌动.仿生学在机器制造领域中的应用，能够将自然界中的生命活力赋予到冰冷的机器之中.特别是那种生物机体为了生存、发展，而与周围环境对抗的张力，催动了人们回归自然、热爱生命的潜在意识.仿生形态产品实际上正是迎合了人类回归自然的这种心理.而且赋予汽车造型设计以生命特征，实际上也已经在人类社会中达成了共识.制造汽车所使用的钢铁虽然是冰冷的，但人类赋予它的生命意识却永不停歇的跳动着，同时迸发着火热的光芒！

3 仿生学在汽车造型设计中的应用

3.1 “形”仿生的应用

汽车的外形是消费者必须要考虑的一个重要因素.因此，汽车的外部轮廓作为汽车造型设计的重要内容，设计师必须要对其进行重点考虑.根据汽车的结构不同，我们可以将汽车的外部轮廓简单的分为：前围、侧围、后围以及顶盖，这四大部分也是设计的重点所在.我们在运用仿生学进行汽车造型设计时，并不是单纯的追求与原有生物体的逼真性，而是要抓住生物体的本质特征加以模仿.虽然是对生物体的“形”进行模仿，但也绝对不能照搬照抄，而是要把握住原型的神韵，再结合汽车自身的设计定位，从而寻找到既源于具象，又超越具象的设计方法.比如德国的波尔舍博士在1933年设计出了“甲壳虫汽车”.“甲壳虫汽车”在外部轮廓上从甲壳虫这一生物体上汲取了灵感，将甲壳虫的外形进行提炼与加工，再结合汽车自身的结构特点，最终设计出了这款风靡全球的作品，而这款汽车也成为了“形”仿生的经典之作！对“甲壳虫汽车”进行观察，我们不难发现，它在凸显内部驾驶空间的同时，还给人一种可爱、时尚的感觉.这对于那些追求时尚、个性的青年人来讲，是极具吸引力的.

3.2 “神”仿生的应用

汽车造型的物理外观除了给人以形似的感觉之外，还能够传达一种情感层面的信息.比如凯迪拉克系列轿车坚毅、硬朗的线条经常使人联想到男性，而上面论述的“甲壳虫汽车”圆润、优美的曲线则使人联想到女性.这两款汽车之所以能够给人以不同的情感体验，主要是由于两者在“神”的方面有所区别，而这种情感体验也是影响消费者购买行为的一个重要因素.我们进行汽车造型设计的“神”仿生时，除了像“甲壳虫汽车”那样，将汽车的造型设计成生物体的具体形象之外，还可以采用“隐喻”以及“变形”的手法，将原有的具体形象加以抽象处理，从而使消费者在看到这造型设计之后，产生相应的联想，达到增强汽车造型感染力的目的. 3.3功能仿生的应用

功能仿生主要是利用生物的部分功能原理来研制机械设备或开发某种新技术，从而使机器设备具有生物体的某些类似的功能效果.现阶段，功能仿生已经被广泛应用于汽车造型设计之中，比如鸥翼式车门，就是设计师从运动的鸟类翅膀中获得了灵感，而设计出了这中独特的与传统车门迥然不同的开启方式.我们知道，传统的车门开启方式是横向开启的，而鸥翼式车门则为纵向开启形式，就如同鸟类展开的翅膀一样.这种鸥翼式车门能够有效节约车在停靠时的占地面积，从而节省了大量空间.

3.4 结构仿生的应用

我们知道，提高汽车速度，降低能源损耗的关键就是降低风阻，同时这也是每一位汽车设计师用毕生精力所追求的一个终极目标.许多设计师将目光锁定在了水中生物，并将鱼类作为结构仿生对象.通过多年研究，设计师与科学家联手发现了鱼类拥有着V字形的层叠鳞片，而且鱼的脊背呈“阶梯降”式排列，这就是鱼类在水能够保持较高速度的一个重要原因，而鱼类在水中的运动与汽车在空气中运动有着异曲同工之妙，鱼类这一生理结构同样符合空气动力学的原理，因此，根据这一理念，设计师设计出了一种概念汽车——Moving Thinker.Moving Thinker以仿生 学理论为基础，并应用了空气动力学原理，对鱼类的外部特征进行了简化，最终完成了这一作品.该作品曾经在第二届中国汽车创意设计大赛中荣获三等奖，其灵感就是来自于水中的鱼.

4 结论

综上所述，仿生学在产品造型设计中的应用，实际上是反应了人的基本需求与意识形态的一种延伸与升华，它体现了人类对大自然的一种人文关怀.根据仿生学理论而设计出的汽车造型作品，我们从中既可以看出原生态的质朴之美，也能够看出抽象加工之后的意象之美.如果仿生学没有广泛应用于汽车造型设计领域，汽车也许仅仅是作为一个交通工具而存在于世，我们也无法领略那些大师创造的令世人叹为观止的艺术作品，更不能对汽车工业的发展如此期待……

〔1〕李文江.仿生设计在汽车造型设计中的应用[J].重庆科技学院学报(社会科学版)，2010(10).

〔2〕孟思源.仿生设计在现代设计中的应用与研究[J].科技信息，2010(07).

〔3〕方海燕，周小儒，袁金龙.汽车前脸造型的仿生设计[J].包装工程，2008(02).

〔4〕张希可，王秀峰.汽车仿生设计[J].包装工程，2008(12).

〔5〕许明星.仿生设计在工业设计中的运用[J].美与时代(上半月)，2010(02).

〔6〕刘玉寒.从形态仿生设计谈产品创新[J].广西轻工业，2010 (01).

〔7〕周伯军.工业设计中的仿生设计与应用[J].包装工程，2008 (01).

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