汽車造型設(shè)計的仿生設(shè)計應(yīng)用

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摘要：汽車造型仿生設(shè)計是汽車性能以及汽車品牌文化內(nèi)涵集中體現(xiàn)的設(shè)計類型，從上世紀二十年代汽車造型仿生設(shè)計的應(yīng)用開始到今天，汽車造型仿生設(shè)計為汽車品牌的推廣以及汽車市場營銷都具有深刻的影響。在當前科技在汽車競爭中逐漸趨于平衡的發(fā)展趨勢下，汽車造型設(shè)計逐漸成為汽車產(chǎn)品競爭實力的綜合體現(xiàn)。并且在我國自主品牌汽車發(fā)展的關(guān)鍵時期，如何設(shè)計出具有中國設(shè)計特色的造型設(shè)計已經(jīng)成為業(yè)界和人們關(guān)注的焦點問題襲?；诖?，本文從汽車造型設(shè)計中仿生設(shè)計的應(yīng)用研究為課題，把汽車仿生設(shè)計的相關(guān)概念和國內(nèi)外發(fā)展進程結(jié)合起來，最后給出了汽車制造設(shè)計中仿生設(shè)計運用的相關(guān)啟示。

關(guān)鍵詞：汽車制造；造型設(shè)計；仿生設(shè)計；設(shè)計應(yīng)用

1仿生設(shè)計和汽車造型仿生設(shè)計概述

由于自然界生物各種奇異特征和本領(lǐng)，人類為了增強自身與自然界斗爭的本領(lǐng)以及改善自身的生活條件，通過把生物界作為各種技術(shù)思想、設(shè)計原理和創(chuàng)造發(fā)明的源泉，基于生物科學(xué)與技術(shù)科學(xué)的仿生學(xué)逐漸發(fā)展起來。而仿生設(shè)計（DesignBionics）作為一門新興邊緣類學(xué)科，通過仿生學(xué)和設(shè)計學(xué)的完美結(jié)合，把自然生物系統(tǒng)中的奇異形態(tài)、結(jié)構(gòu)、色彩、功能以及工作原理等有選擇的進行設(shè)計和模仿，最終通過設(shè)計師的努力設(shè)計出具有很強藝術(shù)性、科學(xué)性以及實用性的仿生產(chǎn)品。而且由于仿生設(shè)計都是鑒于對生物系統(tǒng)的不同設(shè)計應(yīng)用，因此，仿生設(shè)計研究的主要內(nèi)容大體可以分為形態(tài)仿生、色彩仿生、功能仿生以及結(jié)構(gòu)仿生四種類型。而汽車造型設(shè)計（CarStyleDesign）作為現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計中最為重要的設(shè)計類型之一，被廣稱為交通工具設(shè)計。它即是仿生設(shè)計科學(xué)與藝術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，同時還具有鮮明的工業(yè)設(shè)計特色，由于工業(yè)設(shè)計對產(chǎn)品實用價值的需求以及設(shè)計技術(shù)等方面的限制，使得汽車造型設(shè)計不同于藝術(shù)設(shè)計造型非常強調(diào)造型本身的特色，汽車造型設(shè)計的最完美程度可以表示為能夠在現(xiàn)有工程設(shè)計技術(shù)條件下，通過發(fā)揮創(chuàng)造能力，在設(shè)計師協(xié)調(diào)設(shè)計下是汽車造型設(shè)計既能夠滿足結(jié)構(gòu)功能等方面的現(xiàn)實需要，又能夠在視覺規(guī)律方面體現(xiàn)設(shè)計的特有美感。由于汽車造型設(shè)計在當今工業(yè)經(jīng)濟的重要地位，使得汽車造型設(shè)計一直成為學(xué)術(shù)界和業(yè)界關(guān)注的焦點，并且隨著人們生活水平的不斷提高以及人們審美多樣性需求，汽車造型設(shè)計已經(jīng)成為涉及人機工程學(xué)、空氣動力學(xué)、材料工藝學(xué)以及商業(yè)心理學(xué)等多科學(xué)領(lǐng)域的綜合學(xué)科。

2汽車造型仿生設(shè)計的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1國外汽車造型仿生設(shè)計發(fā)展狀況

仿生學(xué)發(fā)端于美國，興起于美國，最終發(fā)展到世界各地。從上世紀二十年代至今，國外汽車造型仿生設(shè)計有著載入史冊的輝煌成果，其在汽車設(shè)計領(lǐng)域的研究和應(yīng)用實踐上有著非常成熟的設(shè)計體系。具體來說，第一，汽車仿生設(shè)計的誕生和發(fā)展。20世紀20年代，美國通用公司為了打破福特T型汽車的強大市場競爭實力，成立了歷史上第一個汽車造型設(shè)計部門，在尋求技術(shù)進步的同時，采用仿生設(shè)計汽車造型設(shè)計理念，把流線型設(shè)計應(yīng)用到汽車造型設(shè)計中，最終通過水滴狀汽車外形的設(shè)計，打破了福特T型馬車狀汽車樣式的市場壟斷地位，取得了巨大的成功。流線型車身的應(yīng)用以及仿生設(shè)計的研究揭開了世界工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計的序幕，雖然在二戰(zhàn)后流線型設(shè)計風格在世界工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計研究中走到了盡頭，但是流線型汽車設(shè)計對于汽車造型設(shè)計產(chǎn)生的影響卻是永久的，在流線型設(shè)計的大潮中，大眾公司的甲殼蟲汽車成為了仿生設(shè)計經(jīng)典神話，一體化車身外殼已經(jīng)成為汽車設(shè)計的一種行業(yè)規(guī)范。隨著仿生設(shè)計在汽車造型設(shè)計的研究和應(yīng)用，“尾鰭”汽車造型潮流以及概念汽車設(shè)計潮流逐一登上了汽車造型設(shè)計的歷史舞臺，并在當時產(chǎn)生了深刻的影響。如概念汽車造型產(chǎn)生于20世紀50年代，“夢幻汽車”開始頻繁出現(xiàn)在公眾視野范圍內(nèi)，基于仿生設(shè)計和科技基礎(chǔ)的概念汽車對于公司品牌推廣和汽車市場營銷都產(chǎn)生了不可估量的影響，直至今天，概念汽車的設(shè)計仍然成為汽車公司推廣汽車品牌的重要手段，在某種意義上，概念汽車的造型設(shè)計已經(jīng)成為人類追求汽車成功體驗和獲取設(shè)計靈感的代名詞。第二，汽車造型仿生設(shè)計與汽車品牌文化的形成。從當今世界經(jīng)典汽車品牌中，我們不難發(fā)現(xiàn)，以生物命名的汽車品牌占據(jù)了絕大部分比例，如捷豹、蝰蛇、羚羊、甲殼蟲等等，成為了世界汽車造型設(shè)計的品牌象征。以動物命名或者在汽車徽標設(shè)計中廣泛采用動物形象，既是汽車消費者越發(fā)個性和鮮明的消費需求造成的，同時也是汽車公司推廣汽車產(chǎn)品的一種營銷手段，汽車徽標設(shè)計以及汽車命名在一定意義上體現(xiàn)了汽車消費者的消費檔次和汽車性能以及造型的檔次，勞斯萊斯的翅膀女神作為第一個利用這種策略的汽車制造商可謂是取得品牌檔次的成功范例。

2.2國內(nèi)汽車造型仿生設(shè)計發(fā)展狀況

相比國外汽車造型仿生設(shè)計的發(fā)展，國內(nèi)汽車造型仿生設(shè)計還處在起步階段，對于仿生設(shè)計的研究還有待提高。隨著我國自主品牌汽車的飛速發(fā)展，中國自主品牌汽車已經(jīng)進入了發(fā)展的關(guān)鍵階段，但是在汽車造型仿生設(shè)計上仍然表現(xiàn)出造型復(fù)制的特點，缺乏中國特色已經(jīng)成為當前國內(nèi)自主品牌汽車推廣和市場銷售的最大軟肋之一。在汽車技術(shù)競爭趨于平衡的當前，汽車品牌造型設(shè)計的特色和個性逐漸成為影響汽車企業(yè)生存的核心問題，設(shè)計是抄不來的，設(shè)計是有靈魂和精神的，如日本汽車的精細、德國汽車的嚴謹、美國汽車的豪邁都是具有民族精神的，技術(shù)可以用錢買到，但是設(shè)計中體現(xiàn)民族精神需要時間去積淀也同樣需要人才去研究和發(fā)掘。當前國內(nèi)自主品牌汽車造型設(shè)計較為成功的有吉利熊貓、比亞迪的F0以及奇瑞QQme，但是汽車造型的仿生設(shè)計依然停留在對生物形態(tài)的直接模仿上，縱觀國內(nèi)汽車造型仿生設(shè)計發(fā)展，仍然需要在設(shè)計過程中傾注更多的情感，把具有中國特征的符號和元素與仿生理念結(jié)合起來，經(jīng)歷一個嚴酷的積淀過程才能夠迎來中國汽車設(shè)計發(fā)展的未來。

3汽車造型設(shè)計中仿生設(shè)計的應(yīng)用

3.1功能的仿生

現(xiàn)代功能仿生設(shè)計依靠科學(xué)理論為基礎(chǔ)的仿生設(shè)計，通過一系列的實驗來保證和提高仿生結(jié)果的有效性，通過這種功能設(shè)計開發(fā)以促進產(chǎn)品在功能方面的升級換代。在汽車造型設(shè)計中功能仿生設(shè)計一般都有一個設(shè)計程序，具體步驟包括建立功能原型、創(chuàng)造功能模型、逆向工程檢驗、功能模型完善最后到功能原型的具體產(chǎn)品應(yīng)用。在汽車造型設(shè)計中運用仿生功能，一般情況下都是一次小小的功能革新和技術(shù)革新，通過反求工程的不斷試驗和檢測，運用現(xiàn)代先進技術(shù)進行完善和反饋最終形成具有特殊用途的功能仿生產(chǎn)品。

3.2結(jié)構(gòu)的仿生

汽車造型設(shè)計中結(jié)構(gòu)仿生設(shè)計主要是通過人們對自然生物內(nèi)外結(jié)構(gòu)的科學(xué)研究，出于不同的設(shè)計目的，尋求生物結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品的相似性進行模仿設(shè)計，并最終應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計中。對于汽車造型在結(jié)構(gòu)方面的仿生設(shè)計一般都具有較為突出的實用意義，在經(jīng)過設(shè)計師的取舍搭配，進而產(chǎn)生一定的美學(xué)效果。首先，對生物內(nèi)部結(jié)構(gòu)的仿生。在人們模仿生物內(nèi)部結(jié)構(gòu)的仿生設(shè)計案例中最具代表性的是對蜂巢結(jié)構(gòu)的實用。蜂巢六菱形的組合結(jié)構(gòu)用料少，重量輕，空間大，隔音、隔熱等功能使得設(shè)計師創(chuàng)造除了蜂窩復(fù)合板新型建筑材料，并被廣泛運用于汽車制造、航空航天等多個領(lǐng)域；其次，對生物外部結(jié)構(gòu)的仿生。通過提取生物外部結(jié)構(gòu)的特點，把生物外部結(jié)構(gòu)的功能性通過技術(shù)設(shè)計應(yīng)用到汽車造型設(shè)計中去，如軟體結(jié)構(gòu)概念車主要依據(jù)軟體動物生物結(jié)構(gòu)具有良好的機動性、能夠通過自身結(jié)構(gòu)變化減少空間面積。

3.3形態(tài)的仿生

第一，形態(tài)仿生的特點。形態(tài)仿生作為汽車造型仿生設(shè)計應(yīng)用中最為普遍的仿生形式之一，它能夠為設(shè)計師提供豐富多樣的自然設(shè)計素材，同時還能夠使形態(tài)仿生的設(shè)計產(chǎn)品具有動態(tài)性，讓人能夠產(chǎn)生自然親近的感覺。同時，隨著產(chǎn)品設(shè)計還要依據(jù)人們消費需求的變化而變化，因此，在汽車造型形態(tài)仿生設(shè)計中，有的仿生物品還包括人造物形態(tài)，如卡通人物形象。比亞迪F0的內(nèi)飾表盤設(shè)計就是通過融入米老鼠的造型設(shè)計，使得內(nèi)飾表盤給人一種可愛活潑的氣氛，也因此贏得了消費者的青睞和認可；第二，形態(tài)仿生抽象簡化的原則。對于形態(tài)仿生對簡化程度的把握，需要綜合多方面的因素進行取舍，比如產(chǎn)品設(shè)計結(jié)構(gòu)的需求、工藝技術(shù)以及材料性能的制約以及產(chǎn)品設(shè)計要遵循實用性和藝術(shù)性結(jié)合的原則等。從整體來看，汽車造型形態(tài)仿生簡化的程度還是需要向抽象化、簡約化的方向延伸的。

3.4色彩的仿生

色彩作為感官最直接、印象最深刻的仿生元素，在汽車造型設(shè)計中能夠起到幫助人們獲取汽車性能、安全以及舒適程度等多方面的有效信息。經(jīng)典的色彩仿生設(shè)計能夠在保證產(chǎn)品信息獲取滿意的同時，給人以舒適、自然的心理體驗。隨著人們對審美需求的不斷變化，未來汽車色彩仿生從保證提升產(chǎn)品品質(zhì)的基礎(chǔ)上，越發(fā)體現(xiàn)追求自然和諧和溫馨的心理體驗層次上。第一，仿生色彩的應(yīng)用目的。人們對汽車造型色彩的體驗和感受基本上是一種心理層次的需求，通過色彩的變幻配合汽車多方面造型的設(shè)計能夠滿足人們心理聯(lián)想的欲望從而產(chǎn)生積極地情緒、態(tài)度以及行為等方面的影響；第二，仿生色彩的選擇和布置。仿生色彩的選擇本著不違背仿生形態(tài)的自然和諧為原則，在選擇的過程中摒棄不能夠滿足產(chǎn)品設(shè)計消費需求的元素。而在色彩的布置方面，本著自然生物斑斕的色彩規(guī)律，通過生物性別、物種差異以及物種色彩含義等方面的差異，根據(jù)色彩搭配的經(jīng)驗和產(chǎn)品設(shè)計所要表達的含義來進行色彩的調(diào)和配置。如法拉利的經(jīng)典紅、雪佛蘭大黃蜂黃黑色涂裝以及廣汽概念車E-Linker整體設(shè)計的海洋藍色。

4結(jié)語

汽車造型仿生設(shè)計的應(yīng)用無論從市場需求、商業(yè)品牌塑造以及品牌營銷等方面都有著重要的作用和意義，仿生設(shè)計在汽車造型中的造型模式和設(shè)計形態(tài)不僅傳達了設(shè)計者的設(shè)計理念，同樣詮釋了對動力、速度甚至是社會財富、地位以及社會潮流的象征意義。并且隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展和人們多樣性的審美需求，汽車造型不僅要體現(xiàn)汽車卓越的性能，還要體現(xiàn)親和溫馨感以及對于自然美的追求上，這既是當前人們對于汽車造型的視覺要求，同樣也是汽車造型仿生設(shè)計方面的發(fā)展趨勢。

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作者:鄭強 單位:長春工業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院