汽車(chē)造型設(shè)計(jì)的仿生設(shè)計(jì)應(yīng)用

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摘要：汽車(chē)造型仿生設(shè)計(jì)是汽車(chē)性能以及汽車(chē)品牌文化內(nèi)涵集中體現(xiàn)的設(shè)計(jì)類(lèi)型，從上世紀(jì)二十年代汽車(chē)造型仿生設(shè)計(jì)的應(yīng)用開(kāi)始到今天，汽車(chē)造型仿生設(shè)計(jì)為汽車(chē)品牌的推廣以及汽車(chē)市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)都具有深刻的影響。在當(dāng)前科技在汽車(chē)競(jìng)爭(zhēng)中逐漸趨于平衡的發(fā)展趨勢(shì)下，汽車(chē)造型設(shè)計(jì)逐漸成為汽車(chē)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的綜合體現(xiàn)。并且在我國(guó)自主品牌汽車(chē)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，如何設(shè)計(jì)出具有中國(guó)設(shè)計(jì)特色的造型設(shè)計(jì)已經(jīng)成為業(yè)界和人們關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題襲?；诖?，本文從汽車(chē)造型設(shè)計(jì)中仿生設(shè)計(jì)的應(yīng)用研究為課題，把汽車(chē)仿生設(shè)計(jì)的相關(guān)概念和國(guó)內(nèi)外發(fā)展進(jìn)程結(jié)合起來(lái)，最后給出了汽車(chē)制造設(shè)計(jì)中仿生設(shè)計(jì)運(yùn)用的相關(guān)啟示。

關(guān)鍵詞：汽車(chē)制造；造型設(shè)計(jì)；仿生設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)應(yīng)用

1仿生設(shè)計(jì)和汽車(chē)造型仿生設(shè)計(jì)概述

由于自然界生物各種奇異特征和本領(lǐng)，人類(lèi)為了增強(qiáng)自身與自然界斗爭(zhēng)的本領(lǐng)以及改善自身的生活條件，通過(guò)把生物界作為各種技術(shù)思想、設(shè)計(jì)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(lái)。而仿生設(shè)計(jì)（DesignBionics）作為一門(mén)新興邊緣類(lèi)學(xué)科，通過(guò)仿生學(xué)和設(shè)計(jì)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(jìn)行設(shè)計(jì)和模仿，最終通過(guò)設(shè)計(jì)師的努力設(shè)計(jì)出具有很強(qiáng)藝術(shù)性、科學(xué)性以及實(shí)用性的仿生產(chǎn)品。而且由于仿生設(shè)計(jì)都是鑒于對(duì)生物系統(tǒng)的不同設(shè)計(jì)應(yīng)用，因此，仿生設(shè)計(jì)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(lèi)型。而汽車(chē)造型設(shè)計(jì)（CarStyleDesign）作為現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中最為重要的設(shè)計(jì)類(lèi)型之一，被廣稱(chēng)為交通工具設(shè)計(jì)。它即是仿生設(shè)計(jì)科學(xué)與藝術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，同時(shí)還具有鮮明的工業(yè)設(shè)計(jì)特色，由于工業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)產(chǎn)品實(shí)用價(jià)值的需求以及設(shè)計(jì)技術(shù)等方面的限制，使得汽車(chē)造型設(shè)計(jì)不同于藝術(shù)設(shè)計(jì)造型非常強(qiáng)調(diào)造型本身的特色，汽車(chē)造型設(shè)計(jì)的最完美程度可以表示為能夠在現(xiàn)有工程設(shè)計(jì)技術(shù)條件下，通過(guò)發(fā)揮創(chuàng)造能力，在設(shè)計(jì)師協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)下是汽車(chē)造型設(shè)計(jì)既能夠滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)功能等方面的現(xiàn)實(shí)需要，又能夠在視覺(jué)規(guī)律方面體現(xiàn)設(shè)計(jì)的特有美感。由于汽車(chē)造型設(shè)計(jì)在當(dāng)今工業(yè)經(jīng)濟(jì)的重要地位，使得汽車(chē)造型設(shè)計(jì)一直成為學(xué)術(shù)界和業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)，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(chē)造型設(shè)計(jì)已經(jīng)成為涉及人機(jī)工程學(xué)、空氣動(dòng)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(chē)造型仿生設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1國(guó)外汽車(chē)造型仿生設(shè)計(jì)發(fā)展?fàn)顩r

仿生學(xué)發(fā)端于美國(guó)，興起于美國(guó)，最終發(fā)展到世界各地。從上世紀(jì)二十年代至今，國(guó)外汽車(chē)造型仿生設(shè)計(jì)有著載入史冊(cè)的輝煌成果，其在汽車(chē)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用實(shí)踐上有著非常成熟的設(shè)計(jì)體系。具體來(lái)說(shuō)，第一，汽車(chē)仿生設(shè)計(jì)的誕生和發(fā)展。20世紀(jì)20年代，美國(guó)通用公司為了打破福特T型汽車(chē)的強(qiáng)大市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，成立了歷史上第一個(gè)汽車(chē)造型設(shè)計(jì)部門(mén)，在尋求技術(shù)進(jìn)步的同時(shí)，采用仿生設(shè)計(jì)汽車(chē)造型設(shè)計(jì)理念，把流線型設(shè)計(jì)應(yīng)用到汽車(chē)造型設(shè)計(jì)中，最終通過(guò)水滴狀汽車(chē)外形的設(shè)計(jì)，打破了福特T型馬車(chē)狀汽車(chē)樣式的市場(chǎng)壟斷地位，取得了巨大的成功。流線型車(chē)身的應(yīng)用以及仿生設(shè)計(jì)的研究揭開(kāi)了世界工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的序幕，雖然在二戰(zhàn)后流線型設(shè)計(jì)風(fēng)格在世界工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)研究中走到了盡頭，但是流線型汽車(chē)設(shè)計(jì)對(duì)于汽車(chē)造型設(shè)計(jì)產(chǎn)生的影響卻是永久的，在流線型設(shè)計(jì)的大潮中，大眾公司的甲殼蟲(chóng)汽車(chē)成為了仿生設(shè)計(jì)經(jīng)典神話，一體化車(chē)身外殼已經(jīng)成為汽車(chē)設(shè)計(jì)的一種行業(yè)規(guī)范。隨著仿生設(shè)計(jì)在汽車(chē)造型設(shè)計(jì)的研究和應(yīng)用，“尾鰭”汽車(chē)造型潮流以及概念汽車(chē)設(shè)計(jì)潮流逐一登上了汽車(chē)造型設(shè)計(jì)的歷史舞臺(tái)，并在當(dāng)時(shí)產(chǎn)生了深刻的影響。如概念汽車(chē)造型產(chǎn)生于20世紀(jì)50年代，“夢(mèng)幻汽車(chē)”開(kāi)始頻繁出現(xiàn)在公眾視野范圍內(nèi)，基于仿生設(shè)計(jì)和科技基礎(chǔ)的概念汽車(chē)對(duì)于公司品牌推廣和汽車(chē)市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)都產(chǎn)生了不可估量的影響，直至今天，概念汽車(chē)的設(shè)計(jì)仍然成為汽車(chē)公司推廣汽車(chē)品牌的重要手段，在某種意義上，概念汽車(chē)的造型設(shè)計(jì)已經(jīng)成為人類(lèi)追求汽車(chē)成功體驗(yàn)和獲取設(shè)計(jì)靈感的代名詞。第二，汽車(chē)造型仿生設(shè)計(jì)與汽車(chē)品牌文化的形成。從當(dāng)今世界經(jīng)典汽車(chē)品牌中，我們不難發(fā)現(xiàn)，以生物命名的汽車(chē)品牌占據(jù)了絕大部分比例，如捷豹、蝰蛇、羚羊、甲殼蟲(chóng)等等，成為了世界汽車(chē)造型設(shè)計(jì)的品牌象征。以動(dòng)物命名或者在汽車(chē)徽標(biāo)設(shè)計(jì)中廣泛采用動(dòng)物形象，既是汽車(chē)消費(fèi)者越發(fā)個(gè)性和鮮明的消費(fèi)需求造成的，同時(shí)也是汽車(chē)公司推廣汽車(chē)產(chǎn)品的一種營(yíng)銷(xiāo)手段，汽車(chē)徽標(biāo)設(shè)計(jì)以及汽車(chē)命名在一定意義上體現(xiàn)了汽車(chē)消費(fèi)者的消費(fèi)檔次和汽車(chē)性能以及造型的檔次，勞斯萊斯的翅膀女神作為第一個(gè)利用這種策略的汽車(chē)制造商可謂是取得品牌檔次的成功范例。

2.2國(guó)內(nèi)汽車(chē)造型仿生設(shè)計(jì)發(fā)展?fàn)顩r

相比國(guó)外汽車(chē)造型仿生設(shè)計(jì)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)汽車(chē)造型仿生設(shè)計(jì)還處在起步階段，對(duì)于仿生設(shè)計(jì)的研究還有待提高。隨著我國(guó)自主品牌汽車(chē)的飛速發(fā)展，中國(guó)自主品牌汽車(chē)已經(jīng)進(jìn)入了發(fā)展的關(guān)鍵階段，但是在汽車(chē)造型仿生設(shè)計(jì)上仍然表現(xiàn)出造型復(fù)制的特點(diǎn)，缺乏中國(guó)特色已經(jīng)成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)自主品牌汽車(chē)推廣和市場(chǎng)銷(xiāo)售的最大軟肋之一。在汽車(chē)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)趨于平衡的當(dāng)前，汽車(chē)品牌造型設(shè)計(jì)的特色和個(gè)性逐漸成為影響汽車(chē)企業(yè)生存的核心問(wèn)題，設(shè)計(jì)是抄不來(lái)的，設(shè)計(jì)是有靈魂和精神的，如日本汽車(chē)的精細(xì)、德國(guó)汽車(chē)的嚴(yán)謹(jǐn)、美國(guó)汽車(chē)的豪邁都是具有民族精神的，技術(shù)可以用錢(qián)買(mǎi)到，但是設(shè)計(jì)中體現(xiàn)民族精神需要時(shí)間去積淀也同樣需要人才去研究和發(fā)掘。當(dāng)前國(guó)內(nèi)自主品牌汽車(chē)造型設(shè)計(jì)較為成功的有吉利熊貓、比亞迪的F0以及奇瑞QQme，但是汽車(chē)造型的仿生設(shè)計(jì)依然停留在對(duì)生物形態(tài)的直接模仿上，縱觀國(guó)內(nèi)汽車(chē)造型仿生設(shè)計(jì)發(fā)展，仍然需要在設(shè)計(jì)過(guò)程中傾注更多的情感，把具有中國(guó)特征的符號(hào)和元素與仿生理念結(jié)合起來(lái)，經(jīng)歷一個(gè)嚴(yán)酷的積淀過(guò)程才能夠迎來(lái)中國(guó)汽車(chē)設(shè)計(jì)發(fā)展的未來(lái)。

3汽車(chē)造型設(shè)計(jì)中仿生設(shè)計(jì)的應(yīng)用

3.1功能的仿生

現(xiàn)代功能仿生設(shè)計(jì)依靠科學(xué)理論為基礎(chǔ)的仿生設(shè)計(jì)，通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)來(lái)保證和提高仿生結(jié)果的有效性，通過(guò)這種功能設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)以促進(jìn)產(chǎn)品在功能方面的升級(jí)換代。在汽車(chē)造型設(shè)計(jì)中功能仿生設(shè)計(jì)一般都有一個(gè)設(shè)計(jì)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(yàn)、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(chē)造型設(shè)計(jì)中運(yùn)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(guò)反求工程的不斷試驗(yàn)和檢測(cè)，運(yùn)用現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行完善和反饋?zhàn)罱K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(chē)造型設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)仿生設(shè)計(jì)主要是通過(guò)人們對(duì)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(jì)目的，尋求生物結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品的相似性進(jìn)行模仿設(shè)計(jì)，并最終應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)中。對(duì)于汽車(chē)造型在結(jié)構(gòu)方面的仿生設(shè)計(jì)一般都具有較為突出的實(shí)用意義，在經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)師的取舍搭配，進(jìn)而產(chǎn)生一定的美學(xué)效果。首先，對(duì)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(jì)案例中最具代表性的是對(duì)蜂巢結(jié)構(gòu)的實(shí)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(jì)師創(chuàng)造除了蜂窩復(fù)合板新型建筑材料，并被廣泛運(yùn)用于汽車(chē)制造、航空航天等多個(gè)領(lǐng)域；其次，對(duì)生物外部結(jié)構(gòu)的仿生。通過(guò)提取生物外部結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，把生物外部結(jié)構(gòu)的功能性通過(guò)技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用到汽車(chē)造型設(shè)計(jì)中去，如軟體結(jié)構(gòu)概念車(chē)主要依據(jù)軟體動(dòng)物生物結(jié)構(gòu)具有良好的機(jī)動(dòng)性、能夠通過(guò)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(diǎn)。形態(tài)仿生作為汽車(chē)造型仿生設(shè)計(jì)應(yīng)用中最為普遍的仿生形式之一，它能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)師提供豐富多樣的自然設(shè)計(jì)素材，同時(shí)還能夠使形態(tài)仿生的設(shè)計(jì)產(chǎn)品具有動(dòng)態(tài)性，讓人能夠產(chǎn)生自然親近的感覺(jué)。同時(shí)，隨著產(chǎn)品設(shè)計(jì)還要依據(jù)人們消費(fèi)需求的變化而變化，因此，在汽車(chē)造型形態(tài)仿生設(shè)計(jì)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(pán)設(shè)計(jì)就是通過(guò)融入米老鼠的造型設(shè)計(jì)，使得內(nèi)飾表盤(pán)給人一種可愛(ài)活潑的氣氛，也因此贏得了消費(fèi)者的青睞和認(rèn)可；第二，形態(tài)仿生抽象簡(jiǎn)化的原則。對(duì)于形態(tài)仿生對(duì)簡(jiǎn)化程度的把握，需要綜合多方面的因素進(jìn)行取舍，比如產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(jì)要遵循實(shí)用性和藝術(shù)性結(jié)合的原則等。從整體來(lái)看，汽車(chē)造型形態(tài)仿生簡(jiǎn)化的程度還是需要向抽象化、簡(jiǎn)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(chē)造型設(shè)計(jì)中能夠起到幫助人們獲取汽車(chē)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(jì)能夠在保證產(chǎn)品信息獲取滿(mǎn)意的同時(shí)，給人以舒適、自然的心理體驗(yàn)。隨著人們對(duì)審美需求的不斷變化，未來(lái)汽車(chē)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(yàn)層次上。第一，仿生色彩的應(yīng)用目的。人們對(duì)汽車(chē)造型色彩的體驗(yàn)和感受基本上是一種心理層次的需求，通過(guò)色彩的變幻配合汽車(chē)多方面造型的設(shè)計(jì)能夠滿(mǎn)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(guò)程中摒棄不能夠滿(mǎn)足產(chǎn)品設(shè)計(jì)消費(fèi)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(guò)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(yàn)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)所要表達(dá)的含義來(lái)進(jìn)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(chē)E-Linker整體設(shè)計(jì)的海洋藍(lán)色。

4結(jié)語(yǔ)

汽車(chē)造型仿生設(shè)計(jì)的應(yīng)用無(wú)論從市場(chǎng)需求、商業(yè)品牌塑造以及品牌營(yíng)銷(xiāo)等方面都有著重要的作用和意義，仿生設(shè)計(jì)在汽車(chē)造型中的造型模式和設(shè)計(jì)形態(tài)不僅傳達(dá)了設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)理念，同樣詮釋了對(duì)動(dòng)力、速度甚至是社會(huì)財(cái)富、地位以及社會(huì)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(chē)造型不僅要體現(xiàn)汽車(chē)卓越的性能，還要體現(xiàn)親和溫馨感以及對(duì)于自然美的追求上，這既是當(dāng)前人們對(duì)于汽車(chē)造型的視覺(jué)要求，同樣也是汽車(chē)造型仿生設(shè)計(jì)方面的發(fā)展趨勢(shì)。

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作者:鄭強(qiáng) 單位:長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院