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大自然的世界,
是形狀的天地、物質的結晶。
自然界的無窮信息傳遞給人類,
然后啟發人類的智慧,
豐富了人類的技能。
而仿生設計是設計師
塑造產品形態的重要方法之一,
體現出設計師對自然的尊重與理解,
形成了“綠色、生態、系統化”的設計思想。
那么今天,
咱們就從設計的角度向大家解析仿生設計。
一、仿生設計學含義
仿生設計學,亦可稱之為設計仿生學,
它是在仿生學和設計學的基礎上
發展起來的一門新興邊緣學科,
主要涉及到數學、生物學、電子學、
物理學、控制論、信息論、人機學、
心理學、材料學、機械學、動力學、
工程學、經濟學、色彩學、
美學、傳播學、倫理學等相關學科。
仿生設計學與舊有的仿生學成果應用不同,
它是以自然界萬事萬物的
“形”、“色”、“音”、“功能”、“結構”
等為研究對象,
有選擇地在設計過程中應用
這些特征原理進行的設計,
同時結合仿生學的研究成果,
為設計提供新的思想、新的原理、
新的方法和新的途徑。
在某種意義上,
仿生設計學可以說是仿生學的延續和發展,
是仿生學研究成果在人類生存方式中的反映。
二、研究內容
仿生設計學研究范圍非常廣泛,
研究內容豐富多彩,
涉及到自然科學和社會科學的許多學科,
因此也就很難對仿生設計學的研究內容進行劃分,
歸納起來。
仿生設計學的研究內容主要有:
研究的是生物體
(包括動物、植物、微生物、人類)
和自然界物質存在
(如日、月、風、云、山、川、雷、電等)
的外部形態及其象征寓意,
以及如何通過相應的藝術處理手法
將應用于設計之中。
主要研究生物體和自然界物質存在的功能原理,
并用這些原理去改進現有的
或建造新的技術系統,
以促進產品的更新換代或新產品的開發。
研究生物體的視覺器官對圖像的識別,
對境設計之中分拆與處理,
以及相應的視覺流程:
他廣泛應用于產品設計、
視覺傳達設計和環境設計之中。
主要研究生物體和自然界物質存在的
內部結構原理在設計中的應用問題,
適用于產品設計和建筑設計。
研究最多的是植物的莖、
葉以及動物形體、肌肉、骨骼的結構。
從國內外仿生設計學的發展情況來看,
形態仿生設計學和功能仿生設計學
是目前研究的重點。
三、仿生設計學的特點
作為一門新興的邊緣交叉學科,
仿生設計學具有某些設計學和仿生學的特點,
他又有別于這兩門學科,
具體說來。
仿生設計學具有如下特點:
是現代設計學的一個分支、一個補充。
同其它設計學科一樣,
仿生設計學亦具有它們的共同特性-藝術性。
鑒于仿生設計學是以一定的設計原理為基礎、
以一定的仿生學理論和研究成果為依據,
因此具有很嚴謹的科學性。
為設計服務,為消費者服務,
同時優秀的仿生設計作品亦可刺激消費、
引導消費、創造消費。
為理論依據的仿生設計作品
都可以在自然界中找到設計的原型,
作品在設計、投產、銷售過程中
所遇到的各種問題
又可以促進仿生設計學的研究與發展。
仿生學的研究對象是無限的,
仿生設計學的研究對象亦是無限的:
同理,仿生設計的原型也是無限的,
只要潛心研究大自然,
我們永遠不會有江郎才盡的一天。
熟悉和運用仿生設計學,
必須具備一定的數學、生物學、電子學、
物理學、控制論、信息論、人機學、心理學、
材料學、機械學、動力學、工程學、
經濟學、色彩學、美學、傳播學、
倫理學等相關學科的基本知識。
要深入研究和了解仿生設計學,
必須在設計學的基礎上,
既要了解生物學、社會科學的基礎知識,
又要對當前仿生學的研究成果有清晰的認識。
它是產生于幾個學科交叉點上的一種
新型交叉學科。
四、仿生設計學的研究方法
首先從自然中選取研究對象,
然后依此對象建立各種實體模型或虛擬模型,
用各種技術手段
(包括材料、工藝、計算機等)
對它們進行研究,
做出定量的數學依據;
通過對生物體和模型定性的、
定量的分析,把生物體的形態、
結構轉化為可以利用在技術領域的抽象功能,
并考慮用不同的物質材料
和工藝手段創造新的形態和結構。
從功能出發,
研究生物體結構形態一制造生物模型。
找到研究對象的生物原理,
通過對生物的感知,
形成對生物體的感性認識,
從功能出發,研究生物的結構形態,
在感性認識的基礎上,除去無關因素,
并加以簡化,提出一個生物模型。
對照生物原型進行定性的分析,
用模型模擬生物結構原理,
目的是研究生物體本身的結構原理。
達到抽象功能一制造技術模型
根據對生物體的分析,
做出定量的數學依據,
用各種技術手段(包括材料、工藝等)
制造出可以在產品上進行實驗的技術模型,
牢牢掌握量的尺度,
從具象的形態和結構中,
抽象出功能原理。
目的是研究和發展技術模型本身。
建立好模型后,
開始對它們進行各種可行性的分析與研究;
1.功能性分析
找到研究對象的生物原理,通過對生物的感知,形成對生物體的感性認識。從功能出發,對照生物原型進行定性地分析。
2.外部形態分析
對生物體的外部形態分析,可以是抽象的,也可以是具象的。在此過程中重點考慮的是人機工學、寓意、材料與加工工藝等方面的問題。
3.色彩分析
進行色彩的分析同時,亦要對生物的生活環境進行分析,要研究為什么是這種色彩?在這一環境下這種色彩有什么功能?
4.內部結構分析
研究生物的結構形態,在感性認識的基礎上,除去無關因素,并加以簡化,通過分析,找出其在設計中值得借鑒合理用的地方。
5.運動規律分析
利用現有的高科技手段,對生物體的運動規律進行研究,找出其運動的原理,針對性的解決設計工程中的問題。
另外我們還可以就生物體的其它方面
進行各種可行性分析學習;
得知仿生生物學對于我們
目前在設計方面還有很多學習的地方。