“仿生设计”在汽车造型中的运用

黄达

（武汉理工大学，湖北 武汉 430070）

“仿生设计”在汽车造型中的运用

黄达

（武汉理工大学，湖北 武汉 430070）

文章围绕国内外汽车发展趋势，尝试探究汽车造型设计中的仿生，在探索和实践的基础上尝试深化了仿生设计的范畴，将人性化、情感化、体验、绿色设计等设计理念引入汽车的造型设计中，在结构、造型、色彩、材料、形态寓意等方面进行剖析。将汽车造型设计中的仿生设计作为研究重点，应用现代工业设计方法以多学科交叉的综合思维，在不断的思考以及利用生物造型的反复推敲中，改变以往汽车造型的设计方式。

汽车造型；仿生设计；发展趋势

一、对现今汽车造型设计中“仿生设计”的概况分析

1.仿生设计的定义。所谓仿生设计就是人们通过对大自然不断地学习和积累，通过模拟或改进大自然及生物系统的结构、功能、形态、色彩等信息，并将这些信息运用到设计中的方法。

2.仿生设计的分类。仿生设计分为以下四大类：形态仿生设计学、功能仿生设计学、视觉仿生设计学和结构仿生设计学。

（1）形态仿生设计学主要研究的是自然界中生物体和各种物质存在的外部形态，并如何将其相应的艺术处理手法应用到现实设计当中；（2）功能仿生设计学主要研究的是自然界中生物体和各种物质存在的功能以及原理，并用这些功能和原理去改进现有的技术系统，达到建造新的技术系统的目的，以促进现有产品的开发和更新；（3）视觉仿生设计学主要研究的是自然界中生物体的视觉器官对于外界图像的识别、对外界视觉信号的分析以及处理，和相对应的视觉流程。

二、汽车造型设计中“仿生设计”

1.仿生设计在汽车造型设计中的发展。从一开始提出仿生设计到应用于汽车造型设计，经历了一系列的坎坷。从最初的无意识到后来的有意识，从最初的盲目追寻到后来的科学探寻，从最初的简单模仿到后来复杂的思考，仿生设计在汽车造型设计中逐渐发展和成熟。

早期的汽车造型仿生设计并不像当今一样，设计实践有着系统科学的方法来指导，汽车设计师们只能一边摸索一边加以实践然后一边总结。“模型分析法”是现在仿生设计采用的主要研究方法，它通过建造自然界生物模型，加以可行性分析并建造出仿生设计模型，然后再风洞中进行各种试验，并对仿生模型进行分析研究和数据采集。伴随着仿生学科的不断发展和人们对仿生设计研究的深入，汽车造型仿生设计也从单一的从形态上的模仿，转向研究生物的功能、生物的结构等方面，一步一步发展成由内至外的设计流程。

2.仿生设计在汽车造型设计中的运用。生物体中体现出的与人沟通的感性特征也会给人们以新的启示，使汽车的形态设计更具灵活性和适应性，所以仿生形态的挖掘是创新设计取之不尽的源泉，吸引着人们去想象和模仿，通过模仿各种生物形态，既扩大了设计师的思维方式，又丰富了现代汽车设计的造型语言。从目前汽车造型设计中仿生设计的运用状况来看，各大汽车制造商研究的重点有：形态上的仿生设计、功能上的仿生设计、结构上的仿生设计以及材料上的仿生设计。

三、现代汽车仿生设计的发展趋势

20世纪60年代，西方国家经过二战后的经济复苏，新技术、新材料的出现为有机形态设计的发展提供了物质基础。另外，当时人们开始厌倦现代主义的冷漠功能设计，对给人亲切感的造型设计产生了兴趣，于是具有人情味的有机形态设计就应运而生了。

早期的汽车在后翼子板的隆起模仿的是梅花鹿的后腿肌肉轮廓，让汽车在视觉上更有力量感和速度感，但是在功能上起不到实质性的作用。表明过去汽车造型的仿生设计中，更加关注形态的表达而并非功能，而现代汽车在仿生设计运用中，将仿生的形态和其功能结合起来，注重的是其功能性，造型最终是为功能而服务的。

随着全球范围内化石能源的减少，各国的汽车制造商都在大力开发新能源汽车，怎样降低汽车的能耗，是一个非常关键的问题。据试验表明，空气阻力系数每降低10%，但具有不同空气阻力系数（分别是0.44和0.25）的轿车进行比较，以每小时88公里的时速行驶了100公里，燃油消耗后者比前者节约了1.7公升。在汽车造型中使用仿生设计，可起到有效的作用。例如仿照鱼类在水中游动速度快且灵活的特点，汽车设计师们常会把汽车的车头设计得偏窄，整体光滑而流畅，近一步接近流线形态，而车身两侧模仿鸟类双翅的造型，能提高车身的上升力。这样的形态能够有效降低汽车在行驶过程中的受到的空气阻力，减少了汽车相对于地面的摩擦力，达到了减少能耗和提高速度的目的。因此仿生设计主要还是为获得功能，而形态只是仿生过程的一个必然结果。

本文通过对仿生设计在汽车造型设计领域的设计研究与探索，针对人们的需求和汽车造型设计中新的设计方法的需要，引入仿生设计的理念，对汽车造型设计进行了分析说明，取得了颇多具有重要的参考价值以及成果：仿生设计大量运用于现在的交通工具，特别是追求速度的交通工具，其仿生设计主要还是为获得功能（速度，稳定），而形态只是仿生过程的一个必然结果。

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[4]吴亚良.现代轿车车身设计[M].上海:上海科学技术出版社,1999.

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1005-5312（2015）08-0068-01