形态仿生在灯具设计中的应用

马微

（郑州商学院艺术学院，郑州 巩义 451200）

我国古代文明中大量的动植物形态应用于陶瓷、雕塑、家具、建筑的装饰中，这些装饰元素不仅仅形态生动真实，且富有美感。如西汉长信宫灯运用宫女的形态与宫灯的造型、功能进行巧妙的结合，不但具有极高的审美价值，还具有环保、实用的功能价值。雁鱼灯也是一件难得的艺术珍品，整体造型仿生鸿雁回首衔鱼伫立状，雁、鱼造型寓意美好，加以栩栩如生的夔龙纹样装饰，其中，调节光照和排油烟的设计，也是造型与美感结合最佳的典范之作。这些仿生的灯具体现了以自然生物形象表达人类复杂情感，以物传情的特点。因此，仿生是一种返璞归真的生活方式，也是人类的一种文化现象，传达的是人与自然和谐相处的最终目标。

仿生学的定义是“模拟生物原理来建造技术系统，或者是人造技术系统具有类似于生物特征的科学”由此可见，仿生学是一门研究生物系统的特征并将其应用于技术系统并创造出新的工艺、结构、装置等技术系统的综合性学科。而仿生设计是仿生学的发展与延续，主要是在以人为本的基础上，运用科学与艺术相结合的思维和方法，在物质与精神上追求传统与现代、艺术与技术的多元化融合与创新，以达到人类与自然高度和谐的目的。形态仿生设计是使自然生物外部形态合理有效应用于设计中，寻求对灯具形态的突破与创新。

1 形态仿生设计原理

产品形态设计的实质是通过视觉符号的传达体现产品的功能特点。随着科技的不断发展和人们生活水平的提升，人们对产品设计的要求不再局限于功能的优异性，更要满足心理层次的需求，尤其是灯具设计，对其更加追求造型美、环保美、自然美及个性的表达。为了实现返璞归真、自然、艺术、个性的形态，自然生物成为设计师创意设计的灵感来源。形态仿生设计是运用抽象、仿造、变形、重组等手法，对自然生物形态的特点进行提取与概括，将其应用于灯具设计造型中，使灯具设计造型不但具有某种自然生物形态的造型特点，还赋予灯具特定的视觉美感和象征意义。

自然生物的“形”是指生物在一定的视觉角度、环境条件下产生的外表静态特征。比如：自然生物的平面轮廓与投影等。主要涉及二维范围，以平面特征为主。自然生物的“态”是指生物的空间与立体特征，是生物形态中的动态特征部分。比如：攀爬的植物、飞走的动物等。其更具有时间和空间的特征。虽然自然生物形态是具象形态，但仍具备点、线、面、体等要素特征。自然生物形态的点、线、面、体等要素特征会随着观察的角度及环境、空间的不同产生变化。自然生物根据对称、平衡、对比等形式构成规律，通过时间与空间的变化，运用自身的形态、色彩与表面纹理，成为灯具创作和设计的源泉。

2 形态仿生设计的类型

形态仿生根据其再现自然形态的逼真程度来看，分为具象形态仿生和抽象形态仿生；根据其仿生目的不同来看，分为形的仿生、意的仿生及形意结合仿生。

2.1 具象形态仿生和抽象形态仿生

具象形态仿生设计是指与被仿造自然生态的外观造型相似度很高，这种类型的仿生灯具更加具有趣味性，通过特征鲜明的设计元素来表达灯具的造型形态，使得形态仿生的象征意义表达更加直观、清晰。这种类型的形态仿生方式更多应用于儿童灯具设计，能够通过视觉元素明显辨认出原自然生物特征。具象形态仿生设计虽然需要与被仿自然生物有极高的相似度，但是设计不能是一味地照搬，产品是以人为本、为人服务，因此，具象仿生设计也是一种创造性活动，是为了满足人的使用需求，而创造出一种直观、趣味性的视觉效果来满足人的物质与精神双重需求。

抽象形态仿生设计是指通过含蓄的形态意象表达，经过对自然生物形态进行提炼加工，从而把自然生物形态的内涵融入产品的造型设计中。抽象形态设计力求最简约的造型元素来塑造产品，使产品的象征性更具空间意义，让使用者通过丰富的联想和思维去识别产品的形态特征和传达的内在含义。抽象形态仿生与具象形态仿生是由于思维与加工程度不同而呈现的不同状态，是设计师的创造性思维过程，其两者之间没有明显界限并且在一定条件下可以互相转化，当所仿造自然生物的形态特征在设计中保留越多，产品就越具象，反之也成立。因此，是否需要具象与抽象的形态仿生设计类型是根据具体产品的具体定位、需求进行设计的。

2.2 形的仿生、意的仿生和形意结合仿生

自然生物的形态各式各样，数不胜数，是设计师灵感的源泉。形的仿生主要是把自然生物的造型、色彩及表面肌理作为产品外观形态的素材来源，从而传达自然生物形态的物理属性。而意的仿生侧重于对自然生物的内在特征及象征意义的提取，其设计手法是使用高度概括的方式将自然生物的内在精神传达出来，在产品设计中体现其精神特征和象征意义。利用与产品概念的相似性，选取自然生物的抽象形态作为产品造型元素能够提升产品的生动性、个性化，增加对产品的认同感。形意结合的仿生设计类型是将自然生物形态的形和神都作为产品造型的考虑元素，叠加使用既考虑内在意义又具有外在形态，使产品的造型具备仿生元素的形神高度统一。

3 灯具形态仿生设计的作用

形态仿生是提炼出自然物的突出特征应用于灯具形态上，这种造型既形象化也具有很强的针对性和内在含义，使人们更易在短时间内获取灯具的信息。人们对仿生形态的灯具进行认知时，其脑海中对自然生物的认知、理解、记忆会与灯具的相似性联系起来，从而更好地认识灯具。人们通过灯具产品能够联想到某种自然生物，这种视知觉产生的微妙心理能够拉近灯具与人的距离，使人们感受到灯具造型的生动曲线和自然亲和力，通过对自然生物形态的抽象提取能感受到生动、活泼且具有趣味性的灯具造型，为人们带来精神愉悦的功能。

形态仿生灯具产品通过动人、传神的仿生形态给人们以情感体验，设计师通过解读仿生形态，可以指导仿生设计在灯具设计中的应用。比如，有款花朵造型的儿童灯具设计，开启关闭模式时，灯光慢慢变暗的同时花瓣也会随着闭合；开启打开模式时，灯光在逐渐增加亮度的同时花瓣会慢慢绽放。消费者通过自己的主观认知对灯具进行有效的解读，去了解灯具所传达的指示性、情感性使灯具更加具有趣味性。

3.1 灯具形态仿生设计的应用方法

灯具形态仿生设计不仅需要考虑灯具设计的程序与方法，还要求调研提取自然生物形态的相关内容。因此，灯具形态仿生设计是在深刻理解自然生物，挖掘自然生物形态与设计对象契合点的基础上，结合灯具的功能、材料、结构、美感等因素，在人机工程学、设计心理学、美学原理的指导下的一种具有高度创造力的思维活动。

首先，分析设计对象，选择仿生元素。根据设计对象分析灯具形态是否适合形态仿生设计，其中需要分析灯具的设计定位、设计要求及使用环境、使用方式等因素，整合这些信息进而选取自然生物中符合此款灯具设计要求的生物形态元素。其次，对生物形态元素的提取及简化处理。选定生物形态并对其全方位分析，如特点、功能、结构等属性。根据灯具的设计需求，选择此生物形态特点中最符合灯具的特征元素，并对其进行提取、排列、重组等艺术化处理，使生物形态提取元素与灯具形态达到高度匹配。最后，将简化提取重组后的生物形态元素融入灯具的造型与功能中，使生物元素在灯具设计中具体呈现，从而实现灯具的形态仿生设计。当然，经过之前一系列的选择、调研、提取、简化步骤之后得出的结论不一定与预期设想相符，因此，需要对仿生设计结果进行检验与评价，对灯具形态与提取仿生元素进行特征匹配，验证灯具仿生形态的有效性与准确性。

对生物形态特征的认识是形态仿生设计的基础，这一步的调研深入性是直接影响其转换为灯具造型设计的关键。因此，对自然生物形态特征的认识应该从内到外、从细节到整体，多角度、多维度、多层次的把握，调研内容及数据应尽可能的详细、真实和准确，为灯具设计提供有价值的形态仿生素材。

4 结语

通过提取各式各样的自然生物形态，既提升了设计人员的创新性思维，又为灯具设计的造型元素提供了丰富的素材库，可以说形态仿生的新颖性极大地丰富了灯具产品的造型语言。此外，自然生物形态在灯具中的仿生应用满足了人们对灯具的各种心理与精神方面的更高需求。形态仿生的自然性、宜人性能够拉近人们与灯具的距离，提升灯具的生命活力，能够唤起人们珍爱自然、热爱生活的潜在意识。