概念车仿生设计的生命形态研究

(阿坝师范学院 四川 阿坝 623002)

概念车仿生设计的生命形态研究

雷炀

(阿坝师范学院四川阿坝623002)

随着时代的变迁，交通运输业也在不断发展壮大。汽车一般都在进入人们的生活中，而目前使用的汽车并不限于运输。特别是在当今商业化的时代，汽车的外观设计越来越受到人们的青睐和重视。好的外形设计不仅能吸引各种买家眼球，还可以更好的发挥汽车的性能条件。汽车车身造型设计是汽车设计的起点，也是塑造汽车自主品牌的关键因素。本文从仿生设计的生命形态出发，从工业设计的角度分析了车身造型的设计。

仿生设计；汽车造型；生命形态

汽车造型设计的第一个目的是吸引和打动买家，给他们强烈的购买欲望。但随着时代的不断进步，高雅不是主流，相反的简洁清新的性质的绿色风格，当大买家。汽车车身造型设计虽然是创造产品的第一步，但它直接决定着产品的命运。

一、汽车造型设计的自然特性浅析

如今，由于城市恶劣的环境的恶化，许多人在城市越来越向往美丽的自然，宁静的湖泊和清新的空气，越来越多的人爱上自然元素，希望在喧闹的城市找到一个自然气息的点。

仿生设计源于自然，但不是简单的教条，不是形而上学的、机械的照搬、照的。在设计工作中，充分发挥设计者的主观能动性，创造性地运用仿生学的科学理论是真正的、最有效的仿生设计。仿生学在产品设计中的应用、抓取和探索仿生物体的生物系统原理是其实现的基础。解决这一问题的关键是发挥设计者的动态功能。仿生设计的关键是了解和实现仿生对象生物系统原理的本质。

对于仿生学的应用，从模仿仿生物体的功能到模仿其生理机能，其前提来源于人们对某种自然事物的认知。仿生学在产品设计中的运用，设计者必须了解和注意人类的认知规律，仔细地、有选择地面对仿生对象，把握设计对象与仿生对象的关系，模仿基础、合理性，避免设计上的歧义。

二、仿生设计的生命属性研究

仿生设计源于自然，但不是简单的程式，不是形而上学的、机械的照搬的。在设计工作中，充分发挥设计者的主观能动性，创造性地运用仿生学的科学理论是真正的、最有效的仿生设计。仿生学在产品设计中的应用、抓取和探索仿生物体的生物系统原理是其实现的基础。

所有工业产品的设计，其实是在以下几个界面关系的多维空间。一个是产品的人机界面，另一个是产品各部分之间的物理接口，第三个是产品的功能执行部分与相应的外部物理环境之间的接口。每个接口对应于相关的设计目标和特定类的问题，这构成了一个多设计空间，设计就是在这个空间完成多目标综合优化过程。

生命形态的基本特征体现在某种结构对引力场的平衡，并基于它来适应某种运动。与人造结构或机构相比，生命形态的结构是隐性的，它使生命形态的特征有别于纯粹的机械结构，表现为对体表结构的间接反映。汽车也是如此，我们必须找到一种语言，它反映了表面的内在结构、动力、速度和操纵。

生命形态的内在结构是对它所在的引力场的制衡，因此这种形式的内在属性是力的平衡与转化，使生命体具有强大的平衡稳定性和力转换的运动。内在结构和外在形式的运动也必须体现在形式的力量中，力量将生命的内在属性传达和表现出来，创造出一种独特的外在形态。由于相对于内部结构，活体的外表皮厚度很小，表面积巨大。它自身的刚度很小，所以在这种结构中的力只能在表面张力的形式下，像荷叶上的表面张力，由维护各种外部干扰来保持自我的形式。

在汽车造型设计中，对权力和敏捷感的塑造是传达其运动特征的主要方法。借助于形状的仿生设计，通过从动物的形态特征中抽象出设计语言来表达力量和敏捷性，自然是实现这一目标的直观行为。由于生命形态的本质是内在结构的外在力学体现，所以对于动态和敏捷的两种外在形态特征必须有不同的内部结构和力学解释。

无论是力量感还是敏捷感是表面力的平衡状态的知觉特征，状态是瞬时静态的，并且具体平衡状态将被转换成什么方向是状态的“潜力”来确定情感特征的状态体现形式的表现。例如，在悬崖上的水平树上，所有的树枝都在试图克服重力的阻力，它的形状在平衡中反映出一个清晰向上发展的动态潜能。这种“表达”是生动的内在力量所体现的特定的“潜能”。

从仿生的角度来看，肌肉的感觉是汽车解释的动力。那么，在内力的形状下，有“强、强”表情的肌肉的表面形态是什么？组织是力量的平衡，而平衡是矛盾的体现，矛盾的转变方向是“势”以肌肉的形式，扩张肌肉纤维形成向外的压力，皮肤外侧的肌肉向外的压力形成表面张力，这一对矛盾的力量达到了平衡状态。

骨感是内骨架结构的平衡状态，是依靠和支撑表皮的引力对抗的力。与肌肉的感觉相比，两者之间的内在区别是：首先，骨架的支撑力集中在表皮部分，而不是肌肉膨胀时表皮压力的均匀分布，从而形成浓度力与分布力之间的平衡。肌肉知觉形式的力量平衡是一双均匀分布的力量；其次，肌肉感觉形式的平衡力的外在压力是主导的，它形成了一种外向、强大和强大的动力，以骨感的形式存在，向内引力场占主导地位。在引力场之后，骨架外向的支撑力就形成了，从而构成了约束、紧凑和敏捷的动态势。

在塑造形态的一对平衡力中，不同的作用方式的差别会形成完全不同的形态。肌肉感的表面形态是一对相同作用形式的平衡力——肌肉张力与表皮张力——塑造的，形成外凸、饱满的形态；而骨感形态中骨架的支撑力是集中作用的，重力场却是均匀分布的，这就造成在骨架结构的空间处，骨架对表皮的集中支撑力先要转化为均匀分布的面内张力来与重力平衡，表皮在重力作用下由于自身的弹性而形成内凹的表面。这种“反凹面”相对于肌肉感饱满外凸的表面有时更能体现整体的紧凑和力度，因此一出现就受到设计界的追捧和广泛应用，但不了解这种形态内在的仿生力学原理就容易使最终造型效果相差甚远。

在塑造形态的一对平衡力中，存在主导的一方和后发的一方，主导的一方决定了整体的动势，是形态表情的根据。而在人为的塑造这些形态时，就要注意造型语言的运用——主导一方的力虽然决定形态整体的表情，但直接塑造形态的却是后发的一方，例如在骨感的形态中，直接造成表皮内部张力分布变化从而影响表面形态的是后发于内向力(重力)的骨架支撑力。也就是说，在塑造形态的平衡力这一对矛盾中，要借助于后发的一方来表现主导的一方，这充分说明了矛盾的相对性——矛盾的一方必得依赖对立方的存在而得以体现。

三、概念车仿生设计生命形态展望

仿生是人的基本需求与思想理念的延伸与升华,沟通着人类自身追求及人文文化的理念 和整个自然。仿生形态既有原生态的稚拙,又极具意象美，促使人们在需求的过程中,改善精神面貌和个性气质,达到动态的互动效果。汽车造型仿生设计体现了人与物、人与自然、人与社会之间的和谐共生。大自然的奥秘无处不在，在汽车造型设计上，仿生将会给设计带来更广阔的空间，带来更多的精彩。如果没有仿生学，我们能否有机会看到现在这些造型各异的汽车；如果没有仿生学，汽车也许仅仅局限在是个交通工具，而不会成为人们生活中的一个豪华的装饰品。

[1]左铁峰.仿生学在工业设计中的运用[J].装饰.2004(05).

[2]曲晓锋.汽车造型的演变[J].中国机电工业.2002(01).

[3]黄天泽.汽车造型设计中的美学演变[J].中国机电工业.2001(11).

雷炀(1990-)，男，羌族，四川，专任教师，硕士研究生，阿坝师范学院，研究方向：虚拟现实技术、数字媒体技术、工业仿真及精密产品设计(CNC、3D Printing)。