形态仿生在汽车设计中的应用
仿生学在汽车造型设计中的应用
仿生学在汽车造型设计中的应用作者：王谦来源：《赤峰学院学报·自然科学版》 2014年第13期王谦（河南工业大学设计艺术学院，河南郑州 450001）摘要：仿生学是指人类模仿自然界生物的某项功能，从而进行发明创造的一门科学.自汽车诞生之日起，汽车设计师们就没有停止过仿生学在汽车设计领域中的尝试与应用.随着人类科学技术的不断进步，人们对于生物的认知能力进一步加深，生物某些功能的优异性也更加为人类所了解.因此，重视仿生学在汽车造型设计领域中的应用，势必会将汽车造型设计的发展带入到一个崭新的阶段.本文分析了仿生学的内涵与汽车造型仿生设计的分类，阐述了仿生学应用于汽车造型的意义，最后从四个方面，论述了仿生学在汽车造型设计中的应用.关键词：仿生学；汽车造型设计；必然性；应用中图分类号：U462 文献标识码：A 文章编号：1673-260X（2014）07-0091-02汽车，这个改变世界的神奇机器，已经陪伴着人类走过了一百多年的岁月.现阶段，汽车因其方便快捷的优势，已经成为使用最为广泛的路上交通工具，人类社会对于汽车的依赖程度也越来越高.汽车造型设计一直都伴随着汽车工业的发展而发展，它不但影响着汽车的各项性能，同时也是吸引消费者眼球，使他们产生购买欲望的一个重要因素.自汽车诞生之日起，汽车设计师们就一直从自然界寻找创作的灵感，仿生学便有意无意的被应用于汽车造型设计领域.事实上，仿生学对于优化汽车造型设计，提高汽车各项性能，甚至是推动汽车工业发展均有着重大意义.那么如何充分利用仿生学，使其在汽车造型设计领域中发挥应有的作用，就成为摆在我们面前的一项重大课题.1 仿生学概述1.1 仿生学内涵仿生学是一门研究生物的特殊本领，利用生物的结构、功能原理来研制机械设备或开发某种新技术的学科.仿生学的研究对象是生物体的结构、功能以及工作原理，并通过反复实验将这些理论应用于人造工程技术之中，从而推动科学技术的不断发展.经过几十年的积累与发展，仿生学取得了丰硕的研究成果，并成为了人类开阔眼界、创新技术的一项重要手段.1.2 汽车造型仿生设计的分类1.2.1 “形”仿生受多种因素的影响，设计师会出现灵感匮乏的情况，他们为了设计出合理、优美的外形，而将目光转移动大自然之中，去寻找灵感.大自然之中包含着不可计数的生命体，它们经过了数亿年的进化，其外形不但适应自然环境，同时也显现也了令人惊叹的韵律与美感.许多设计师通过细心观察、总结规律、获得了灵感，并将其与自己智慧融为一体，从而设计出了能够符合自然规律、展现生命本质的汽车造型设计.对自然外部形态的仿生，人们更加强调的是生物体本身的物理几何构成，而不是符号层面的识别，因此，“外”仿生所传达的更多的是生物体的物理属性.1.2.2 “神”仿生对“神”的仿生重点是对生物体的神态进行抽象的处理，使用象征手法对生物体的神态进行高度概括，然后将提取出来的，具备象征意义的“神”应用于汽车造型设计之中.由于“神”仿生需要把握住生物体的美感特征，对生物体的神韵进行抽象处理，所以设计师必须要具备极强的想象力，同时还要能够熟练运用语言学中的“隐喻”的手法.当人们看到由“神”仿生而创造出的图案时，人们会自动产生联想，从而获得一种精神与意识层面的享受.因此，“神”仿生所传达的应该是生物体的精神属性.1.2.3 “形”与“神”的结合仿生“形”与“神”的结合仿生，要求设计师既要抓住生物体的物理属性，同时还要把握住生物体的精神属性，从而使汽车造型的“形”与“神”实现高度统一.需要注意的是，“形”与“神”二者之间并没有严格的限制，也不分主次，我们对这两者进行处理时，根据侧重点不同而有所取舍.有时“意”的仿生需要通过“形”的仿生来实现，有时“形”的仿生则需要伴随着“意”的表达.本文所采用的划分方式是根据“形”、“神”的方式进行划分的，除此之外，还有功能、结构等仿生方式，这些仿生方式侧重于利用生物的结构、功能原理来对汽车进行造型设计.2 仿生学应用于汽车造型的意义2.1 丰富了汽车产品的造型语言自然界拥有着数量众多的有机生命体，这些生命体形态各异、结构巧妙、色彩斑斓，而且它们的生存技能、生存方式都可以为汽车造型设计提供借鉴，因此人类能够从仿生学中取得无穷无尽的资源，而且在追求与探索的过程中，人类的想象力也被激发.除此之外，生物体的构造是符合自然生存法则的，这就赋予了生物体天然的与大自然沟通的能力，人类将仿生学应用于汽车造型设计之中，从某种程度上也体现出了人类与大自然沟通的渴望，一方面提升了汽车形态的灵活性，另一方面也使汽车的造型语言更为丰富.2.2 提高了汽车产品的亲和力人类自进入工业时代以来，工业生产对自然资源的过度开发与利用，将人类以及人类制造的机器放在了自然界的对立面.随着人类文明的不断进步，人类开始反思自己的行为，回归自然、融入自然、与自然和谐相处的意识日渐觉醒.在工业设计方面，主要表现为由人为形态符号逐渐转变为自然形态符号，这种转变日益被社会大众所接受，并成为现代产品重要的设计理念.因此，模仿生物形态而制造出的汽车产品对于人类而言，更具有亲和力，人类从中不但能够看到生物体、自然界，甚至能够反观到人类自己.人类无论如何发展，终究是大自然的一部分，源自于自然的设计理念，对于人类来讲是非常亲近的.也正是由于产生这种设计理念，人类以及人类制造的机器有了回归自然的趋势，相信未来隐藏在人类内心的对立与不安也会逐渐消除.2.3 赋予汽车产品生命特征随着人类社会的不断进步以及汽车工业的快速发展，人们对于汽车设计也有了新的要求，不只是要求提高汽车的各项性能，同时还追求回归自然、与自然的和谐相处的方式.回归自然、向往自然的因子一直都隐藏在人类的潜意识之中，这实际上是人类的一种天性.现代快节奏的生活方式，使人们离自然越来越远，而那种隐藏在潜意识之中的回归自然的想法也日渐萌动.仿生学在机器制造领域中的应用，能够将自然界中的生命活力赋予到冰冷的机器之中.特别是那种生物机体为了生存、发展，而与周围环境对抗的张力，催动了人们回归自然、热爱生命的潜在意识.仿生形态产品实际上正是迎合了人类回归自然的这种心理.而且赋予汽车造型设计以生命特征，实际上也已经在人类社会中达成了共识.制造汽车所使用的钢铁虽然是冰冷的，但人类赋予它的生命意识却永不停歇的跳动着，同时迸发着火热的光芒！3 仿生学在汽车造型设计中的应用3.1 “形”仿生的应用汽车的外形是消费者必须要考虑的一个重要因素.因此，汽车的外部轮廓作为汽车造型设计的重要内容，设计师必须要对其进行重点考虑.根据汽车的结构不同，我们可以将汽车的外部轮廓简单的分为：前围、侧围、后围以及顶盖，这四大部分也是设计的重点所在.我们在运用仿生学进行汽车造型设计时，并不是单纯的追求与原有生物体的逼真性，而是要抓住生物体的本质特征加以模仿.虽然是对生物体的“形”进行模仿，但也绝对不能照搬照抄，而是要把握住原型的神韵，再结合汽车自身的设计定位，从而寻找到既源于具象，又超越具象的设计方法.比如德国的波尔舍博士在1933年设计出了“甲壳虫汽车”.“甲壳虫汽车”在外部轮廓上从甲壳虫这一生物体上汲取了灵感，将甲壳虫的外形进行提炼与加工，再结合汽车自身的结构特点，最终设计出了这款风靡全球的作品，而这款汽车也成为了“形”仿生的经典之作！对“甲壳虫汽车”进行观察，我们不难发现，它在凸显内部驾驶空间的同时，还给人一种可爱、时尚的感觉.这对于那些追求时尚、个性的青年人来讲，是极具吸引力的.3.2 “神”仿生的应用汽车造型的物理外观除了给人以形似的感觉之外，还能够传达一种情感层面的信息.比如凯迪拉克系列轿车坚毅、硬朗的线条经常使人联想到男性，而上面论述的“甲壳虫汽车”圆润、优美的曲线则使人联想到女性.这两款汽车之所以能够给人以不同的情感体验，主要是由于两者在“神”的方面有所区别，而这种情感体验也是影响消费者购买行为的一个重要因素.我们进行汽车造型设计的“神”仿生时，除了像“甲壳虫汽车”那样，将汽车的造型设计成生物体的具体形象之外，还可以采用“隐喻”以及“变形”的手法，将原有的具体形象加以抽象处理，从而使消费者在看到这造型设计之后，产生相应的联想，达到增强汽车造型感染力的目的.3.3 功能仿生的应用功能仿生主要是利用生物的部分功能原理来研制机械设备或开发某种新技术，从而使机器设备具有生物体的某些类似的功能效果.现阶段，功能仿生已经被广泛应用于汽车造型设计之中，比如鸥翼式车门，就是设计师从运动的鸟类翅膀中获得了灵感，而设计出了这中独特的与传统车门迥然不同的开启方式.我们知道，传统的车门开启方式是横向开启的，而鸥翼式车门则为纵向开启形式，就如同鸟类展开的翅膀一样.这种鸥翼式车门能够有效节约车在停靠时的占地面积，从而节省了大量空间.3.4 结构仿生的应用我们知道，提高汽车速度，降低能源损耗的关键就是降低风阻，同时这也是每一位汽车设计师用毕生精力所追求的一个终极目标.许多设计师将目光锁定在了水中生物，并将鱼类作为结构仿生对象.通过多年研究，设计师与科学家联手发现了鱼类拥有着V字形的层叠鳞片，而且鱼的脊背呈“阶梯降”式排列，这就是鱼类在水能够保持较高速度的一个重要原因，而鱼类在水中的运动与汽车在空气中运动有着异曲同工之妙，鱼类这一生理结构同样符合空气动力学的原理，因此，根据这一理念，设计师设计出了一种概念汽车——Moving Thinker.Moving Thinker以仿生学理论为基础，并应用了空气动力学原理，对鱼类的外部特征进行了简化，最终完成了这一作品.该作品曾经在第二届中国汽车创意设计大赛中荣获三等奖，其灵感就是来自于水中的鱼.4 结论综上所述，仿生学在产品造型设计中的应用，实际上是反应了人的基本需求与意识形态的一种延伸与升华，它体现了人类对大自然的一种人文关怀.根据仿生学理论而设计出的汽车造型作品，我们从中既可以看出原生态的质朴之美，也能够看出抽象加工之后的意象之美.如果仿生学没有广泛应用于汽车造型设计领域，汽车也许仅仅是作为一个交通工具而存在于世，我们也无法领略那些大师创造的令世人叹为观止的艺术作品，更不能对汽车工业的发展如此期待……参考文献：〔1〕李文江.仿生设计在汽车造型设计中的应用[J].重庆科技学院学报(社会科学版)，2010(10).〔2〕孟思源.仿生设计在现代设计中的应用与研究[J].科技信息，2010(07).〔3〕方海燕，周小儒，袁金龙.汽车前脸造型的仿生设计[J].包装工程，2008(02).〔4〕张希可，王秀峰.汽车仿生设计[J].包装工程，2008(12).〔5〕许明星.仿生设计在工业设计中的运用[J].美与时代(上半月)，2010(02).〔6〕刘玉寒.从形态仿生设计谈产品创新[J].广西轻工业，2010(01).〔7〕周伯军.工业设计中的仿生设计与应用[J].包装工程，2008(01).。
仿生设计在汽车造型设计中的应用
它是 仿生 学 的研 究成 果在设 计领 域 的延续 和 发展 ［。 ３ ］
是追 求一 般产 品造 型 的新颖 、 美观 ， 而应该 把 生命 力
的体现作 为造 型设 计 的基本诉 求 。从 这个意 义上 说 ． 汽车造型设 计离不 开对仿 生 的研 究和 运用 。
在 国家倡导 自主创新 的大 环境下 ， 汽车 企业急需
掌 握先 进 的汽车设 计 方 法 ， 结 合 中 国的 国情 ， 并 探索
适 合 中国汽车企业 在汽车 造型设计 上 的有 效方 法来
相对 于国外 在汽车设 计上应 用仿生 设计时 间早 、 系统 而成熟 ， 国 目前主 要集 中于在一般 工业产 品设 计 中 我 探索这种 方法 ， 少触及 汽车 设计 。 很 目前 ， 汽车设计 在 中 国是一 个非 常新 的一个 行业 ， 对于仿 生设计 在汽 车
一
三 、 车 造 型设 计 采 用 仿 生 设计 的必 要 性 汽
（ ） 现 中国设计 文化 一 体
仿生设 计活动 由于不 同地域应 用 的角度不 同 ． 所 创 造 出的艺术 设计通 常会截 然不 同。 同地域 的人 们 不
物） 一样 ． 汽车 的形 态也 反 映 了这样 一 种 主动性— —
表现 自我 的存在 Ⅲ。这就是 说 ， 车的造 型语 言 不单 汽
是， 灵感 源于 自然 界 的人 工 设 计 ， 过 研究 自然 界 生 通
物 系统 的优 异形 态 、 结构 、 色彩 、 功能 、 作原理 等 。 工 有
仿生设计在汽车造型设计 中的应用
李 文 江
摘要 ： 分析 仿 生设 计 在 汽 车造 型设 计 中的 应 用及 形 态仿 生的 原 理 ， 索我 国汽 车 造 型设 计 领 域 引入 设 计仿 生设 计 的 意 探 义 ； 导 国 内汽 车设 计 采 用仿 生设 计 法 ， 力形 成 具 有 中 国特 色的汽 车设 计 风格 倡努
汽车外形设计
汽车外形设计与仿生信息时代，汽车已成为生活中不可缺少的交通工具，人们对它的要求也越来越高，尤其是在造型方面，汽车的艺术造型不仅能表达汽车卓越的性能，还能满足人们的审美要求。
现代社会的剧烈竞争也带给人们高负荷的工作生活状态，基于以上情况，富有亲切感、温存感的仿生产品开始进进人们的视野，融合大自然气息的产品成为人们生活的需求。
因此，仿生也登上了汽车造型设计的舞台。
仿生的概念由来已久，伴随着人类生存、开展的历史从远古到现代，虽古老、传统却一直与时俱进、历久弥新。
随着仿生学的开展，人们不断模拟自然界的动物，以革新汽车的性能。
依据蜘蛛的爬行原理，研制出越野能力极强的汽车，可轻松通过峡谷地带。
依据毛毛虫能在松软土地上爬行的原理，设计出躯体狭长、带有环节！的爬行车，可在松软的地面上通行无阻。
总的来讲，仿生设计在汽车设计中的运用要紧表达在形态仿生、功能仿生、结构和材料仿生几个方面，而形态仿生是仿生设计的要紧内容，它在汽车的车身上更是表达得淋漓尽致，先后有马车型车身箱式车身、船形车身、楔形车身、甲壳虫车身、鱼形车身等造型出现，本文要紧对形态仿生设计进行探讨。
一，汽车形态仿生设计的分类1〕形的仿生许多时候，进行汽车形态仿生设计是为了从大自然中寻到一种漂亮、合理的形来模拟。
大自然的形态是人类取之不尽的源泉，许多设计师从中获得了灵感，将其与人类自身的聪颖才智融为一体，在设计中表达大自然的美感和生命的实质。
那个地点人们强调自然形态本身的物理几何构成，所得到的形态并非符号意义上的识不，它所努力传达的要紧是生物形态的物理属性。
2〕意的仿生意的仿生即在仿生形态中侧重于生物神态特征以及象征意义的提取，用高度概括的手法将生物的神态特征提炼出来，用于汽车形态设计中。
由于意向仿生要紧侧重于对形态美感特征和神韵特征的模拟和提炼，因此要紧强调通过语意学中的隐喻手法，使人产生联想，让人们熟知的一些生物的视觉美感和象征意义投射到汽车产品上，在认知及使用产品过程中感知这些不同属性，从而得到精神的享受和情感的满足。
仿生学方法在汽车设计上的应用
自汽车诞生之日起,仿生学就被有意无意地应用于车型的设计上[1]。
仿生设计在汽车设计上的应用,一直是国外汽车设计师不断探索的前沿领域,当前,研究和利用生物系统的丰富形态、优异结构以及奇妙功能,已经成为汽车革新设计和汽车技术革命的一个新方向,大量事实说明,仿生设计将是汽车设计发展和创新的金钥匙[2]。
1仿生学在汽车设计上的应用仿生学的概念由来已久,随着人类社会的进步和发展,不断与时俱进。
仿生学(Bionics)是研究生物系统的结构、性状、原理、行为,为工程技术提供新的设计思想、工作原理和系统构成的技术科学,是一门生命科学、物质科学、数学与力学、信息科学、工程技术以及系统科学等学科的交叉学科。
仿生学为科学技术创新提供了新思路、新原理和新理论[3]。
仿生设计作为一种极具特色的设计方法,在汽车设计领域中必将起到重要的作用。
它以独特的代码解放着固有造型模式的设计形态,传递着整个设计的理念。
显然仿生设计已经成为了指导汽车造型设计的一个重要手段,其应用也日趋成熟。
仿生学在汽车设计上的应用主要有形态仿生、功能仿生和结构仿生。
下面分别予以介绍。
1.1形态仿生自然界是蕴含着无尽的设计宝藏的天机阁,自然生物形态向人们开启了设计的一扇大门。
形态仿生设计重在寻求生物外部形态美与人类审美需求的契合点,从而寻求对产品的突破和创新。
通过运用模仿、变形、抽象等手法,对自然界生物形态的结构特征进行挖掘,将其应用到汽车造型设计中,赋予汽车形态以生物形态所具有的某些特征及属性。
该种设计方法的产品因具有很强的自然性,因而具有亲和力,呼唤人的自然情怀,提醒人们重视自然。
以海豚为形态仿生对象而设计的概念汽车Dol-phin,见图1。
海豚流线型的身体,使其可以在水中高速游泳时减少阻力。
同样,汽车在高速行驶时,也会遇到很大的空气阻力。
所以,模仿海豚流线型的车身,可以减少风阻系数,降低空气阻力。
同时也可给人流线条的美感。
此作品曾荣获山东省汽车技术创新设计大赛三等奖。
仿生学在汽车造型设计中的应用
仿生学在汽车造型设计中的应用仿生学是一门研究自然界生物结构以及生命活动规律的科学，近年来在各个领域得到广泛的应用，包括汽车造型设计。
汽车作为一种交通工具，其外观设计不仅仅是为了美观，还需要考虑到空气动力学性能以及行车稳定性等因素。
仿生学可以为汽车设计提供新的思路和灵感，使得汽车造型更加优美、流线型，并改善汽车的性能。
首先，仿生学在汽车设计中可以借鉴动物的形态特征，以提高汽车的空气动力学性能。
动物的身体结构经过长久的进化，往往可以在自然界找到一些良好的空气动力学形态，可以在汽车设计中应用。
例如，鲨鱼的流线型身体可以减小阻力，启发了一些汽车设计师，设计出具有流线型车身的汽车，从而降低了空气阻力，提高了汽车的燃油经济性。
另外，仿生学还可以参考鱼类的身体表面结构，设计出具有减阻功能的车身涂层，提高汽车的空气动力学性能。
其次，汽车承载了人们的生活需求，因此舒适性是一个重要的考量因素。
仿生学的应用可以使得汽车内部设计更加人性化。
例如，研究人类眼睛的视觉特性可以帮助设计师改善汽车内部照明系统，使得照明更加舒适自然，并减少眩光对驾驶员的干扰。
另外，仿生学还可以研究人体工程学，借鉴人体骨骼结构以及关节运动方式，设计出更加符合人体工学的座椅，提高汽车的乘坐舒适性。
此外，仿生学在汽车的安全性设计中也有一定的应用。
仿生学可以研究动物的生物传感器，借鉴其感知机制来设计汽车的感知系统，提高汽车的安全性能。
例如，许多动物具有优秀的听觉和视觉系统，可以帮助它们感知周围的环境并对外界的威胁做出预警反应。
这种仿生学的应用可以使得汽车具备更强大的感知能力，在遇到危险时及时采取措施，提高驾驶员和乘客的安全。
最后，仿生学还可以在汽车材料的研究和应用中发挥作用。
自然界中存在许多具有出色性能的材料，可以在汽车制造中应用。
例如，仿生学可以研究蜘蛛丝的结构和力学特性，从而开发出比钢材更轻、更坚韧的纤维材料，可以应用于汽车轻量化设计中。
另外，仿生学还可以研究蓝藻的光合作用原理，开发出具有高效能源转换率的太阳能电池板，用于汽车的能源供应。
仿生设计在汽车车灯设计中的有效应用
仿生设计在汽车车灯设计中的有效应用随着科技的不断发展和社会的不断进步，人们对于汽车的需求也日益增加，对于汽车的舒适性、安全性、环保性等方面的要求也越来越高。
车灯作为汽车的重要组成部分，不仅在夜间行驶时为驾驶人提供照明，还在白天作为车辆辨识的标志，因此车灯设计的创新和改进就显得尤为重要。
而仿生设计在汽车车灯设计中的应用正好能满足这个需求。
从字面上理解，仿生设计是指通过借鉴和模仿自然界中生物的结构、功能和特性，来设计人造产品和系统。
在汽车车灯设计中，仿生设计就是借鉴自然界中各种生物的特性，来设计出更加符合人类视觉习惯和生物特性的灯光形态和效果。
在汽车车灯的设计中，仿生设计的应用可以从多个方面来体现。
仿生设计可以用来改善车灯的照明效果。
自然界中许多生物拥有出色的照明能力，比如萤火虫、猫眼石等。
借助仿生设计，可以将这些生物的发光原理和特性应用到车灯设计中，来提高其照明效果和亮度。
可以通过仿生设计的方式，将萤火虫发光的原理应用到车灯的设计中，使得车灯在夜间行驶时能够提供更加柔和、舒适的照明效果，同时减少对其他驾驶人的眩光干扰。
仿生设计还可以用来改善车灯的造型和美观性。
自然界中许多生物拥有独特且美丽的外形和色彩，比如孔雀的羽毛、蝴蝶的花纹等。
借助仿生设计，可以将这些生物的美学特性应用到车灯的设计中，来提高车灯的外观美观性。
可以通过仿生设计的方式，将孔雀的羽毛的色彩和花纹应用到车灯的灯罩设计中，使得车灯在白天停车时能够展现出独特且美丽的外观，为车辆增添别样的风采。
仿生设计在汽车车灯设计中的应用具有重要的意义和广阔的发展前景。
通过借鉴自然界中各种生物的特性和特征，来设计出更加符合人类视觉习惯和生物特性的灯光形态和效果，不仅能够提高车灯的照明效果、能耗和环保性能，还能够提高车灯的外观美观性，从而更好地满足人们对于汽车的需求。
相信随着仿生设计理念的不断深入和发展，汽车车灯设计必将迎来更加丰富多彩的未来。
仿生设计启示下汽车设计创新案例剖析
仿生设计启示下汽车设计创新案例剖析随着科技的进步和人类对自然界的深入研究，仿生设计作为一种新兴的设计思维方式，有着广泛的应用领域。
汽车设计作为其中的一个重要领域，也受到了仿生设计的启发。
本文将通过分析几个汽车设计案例，探讨仿生设计对汽车设计创新的影响和意义。
一个典型的借鉴了仿生设计思维的汽车设计案例是梅赛德斯-奔驰的Bionic车型。
该车型通过模仿海洋生物箱鲸鱼皮肤的纹理来改善气动性能，降低风阻。
汽车外形沿袭鲸鱼身体的流线型，并采用了类似于鲸鱼胸鳍的护板结构，提高了车辆的稳定性和操控性。
这一设计不仅延续了梅赛德斯-奔驰一贯的奢华和科技感，还有效地提升了车辆性能和能效。
另外一个有趣的仿生设计案例是丰田的Mirai氢燃料电池汽车。
该车型在设计上参考了叶片藻等水生植物的光合作用结构，将其应用于车身表面。
这一设计使得车身具备了光合作用的功能，能够直接从空气中吸收二氧化碳，并产生氢氧化合物来产生电力。
通过这一创新的设计，Mirai汽车实现了真正的环保和可持续发展，为未来汽车的发展指明了方向。
仿生设计不仅仅限于外观的设计，还可以在汽车内饰中得到应用。
保时捷的918 Spyder超级跑车就是一个很好的例子。
这款车的内饰设计中，借鉴了飞机座舱的形态，并运用了科技感十足的灯光和仪表板，营造了一种未来主义的视觉效果。
同时，为了提高车内乘坐的舒适性，设计师参考了人体工程学和动物骨骼结构，将座椅和踏板等部位进行了优化，使得乘坐者在高速行驶中更加稳定和舒适。
除了外观和内饰之外，汽车的机械结构也可以受到仿生设计的启发。
福特的福克斯车系就采用了仿生学的思想，使车辆的前部结构模仿了石头的形状和分布方式。
石头是自然界中一种非常坚硬和稳定的物质，通过这一设计，福克斯车辆的前部能够更好地吸收碰撞能量，提高车辆的安全性能。
综上所述，仿生设计对汽车设计的影响和意义是多方面的。
它不仅可以通过模仿自然界的形态和结构来提高车辆的气动性能、减小风阻，还可以通过借鉴生物的功能和能效来实现车辆的环保和可持续发展。
仿生学在汽车上的应用
仿生学与汽车
信息时代，汽车已成为生活中不可缺少的交通工具，人们对它的要求也越来 越高，尤其是在造型方面，汽车的艺术造型不仅能体现汽车卓越的性能．还能满 足人们的审美要求。并且汽车的其他装置的仿生设计可以进一步提高汽车各方面 的性能，例如仿生学在汽车轮胎和车漆上运用可以坚守阻力，保证汽车的高速运 行。现代社会的激烈竞争也带给人们高负荷的工作生活状态，基于以上情况，富 有亲切感、温存感的仿生产品开始进入人们的视野，融合大自然气息的产品成为 人们生活的需求。于是，仿生也登上了汽车设计的舞台。[2]
THANKS
形态仿生设计可以采用具像仿生和抽象仿生2种方法，将生物体 的整体或局部通过 提炼、夸张、减弱、变化、归纳等手法的处理，在 不丢弃“形的同时更要生动、形象、概括 地传递“神”。
仿生学在汽车造型设计的应用
功能仿生是指通过研究生物体和自然界物质存在的功能原理，并
使用这种原理去改变现有的或者是建造新的技术系统，以促进产品的更新换代 或新产品的开发。人们通过功能的仿生设计，便捷地实现许多原来不可能实现 的目标。功能仿生的设计手法让我们更清晰地认识世界，进而合理地改造世界 。虽然仿生学研究的历史并不长，但功能的实践却有着悠久的历史。相传我国 古代的木牛流马，就是诸葛亮为了解决几十万大军的粮草运输问题而模仿牛马 的运输功能设计的。古人模仿自然进行功能仿生时，更多的是依靠日常观察和 反复试验，以及凭借自己的经验进行判断，又经过长期的实践检验才能获得最 终的功能仿生产品。这样的仿生虽然也有效果，但缺乏理论依据，容易产生隐 患，并且需要较长时间来对产品进行实践检验，因此人们没能在更大范围和更 深层面上获得更多仿生产品。
仿生学在设计和制造中的应用
仿生学在设计和制造中的应用现代科技的不断发展，为人类创造出了许多前所未有的机会和可能性。
其中，仿生学作为一门借鉴生物体形态、结构和功能的跨学科科学，已经在设计和制造领域展现出巨大的潜力。
本文将深入探讨仿生学在设计和制造中的应用，并阐述其在不同领域的具体效果。
首先，在建筑设计领域，仿生学的应用可以帮助设计师创造出高效且环保的建筑物。
通过借鉴自然界中某些生物的结构和功能，如树叶的光合作用和蜂巢的结构，设计师可以开发出具有更好能源效率的建筑材料和建筑系统。
例如，借鉴蜂巢的结构，可以设计出更轻但更强韧的建筑材料，提高建筑物的抗震能力；而借鉴树叶的光合作用，可以开发出能够吸收太阳能并转化为电能的建筑外墙。
这些创新的设计将为未来的建筑设计提供更多可能性。
其次，在交通工具设计中，仿生学的应用可以改善汽车、飞机、船舶等交通工具的性能和效率。
例如，借鉴鳗鱼的身体结构，科学家可以研发出更加流线型的汽车外形，减少空气阻力，提高汽车的燃油效率；而借鉴鸟类的翅膀结构，可以改善飞机的升降和操纵稳定性，提高飞行安全性。
借助仿生学的原理，交通工具的设计和制造将变得更加高效和节能。
另外，在材料科学领域，仿生学的应用可以帮助开发更优质和多功能的材料。
通过研究和模仿生物体的材料组成和结构，科学家可以制造出具有超强韧性、防水防火、自愈能力等特殊功能的新型材料。
例如，仿生学的启发帮助研发出了一种类似蛇皮的防水涂层，可以广泛应用于建筑、汽车等各个领域。
此外，借鉴鱼鳞的结构，科学家们制造出了一种具有防弹功能的新型材料，可用于军事防护等领域。
这些新型材料的应用将推动科技和制造业的进步。
此外，在医疗器械设计中，仿生学的应用正在发挥重要作用。
通过研究和模仿生物体的解剖结构和功能，医疗器械可以更好地适应人体的需求，提高治疗效果。
例如，借鉴蜘蛛丝的高强度和弹性，科学家研发出了一种用于皮肤缝合的仿生可降解线，可以减轻病人的不适和促进愈合。
借助仿生学的原理，医疗器械的设计将更加贴近实际需求，提高医疗水平。
“仿生”设计在汽车造型设计中的应用
“仿生”设计在汽车造型设计中的应用作者：叶敏余有杰刘德辉来源：《现代装饰·理论》2012年第10期摘要：汽车造型设计的众多方法中，仿生设计作为一种重要的汽车设计方法被广泛地运用，有着广泛的影响力。
仿生设计在汽车造型的运用通过汽车造型物理层面的“形”整体表达和包含有情感层面的“态”体现出来。
关键词：仿生设计；产品形态；汽车造型设计汽车自诞生至今已有一百多年的历史了，其功能从开始的代步工具，发展成为现在的快速交通工具，已经融入到人们的生活中。
汽车造型也不断演进，到今天汽车设计已经发展成涉及多个领域知识的综合性学科，而从美学角度研究汽车造型设计及其理论方法是工业设计研究的出发点。
汽车造型设计是根据汽车整体设计的多方面要求来塑造最理想的车身造型，其目的是吸引和打动目标消费人群，要使其产生拥有或购买的欲望和冲动。
汽车造型设计被认为是汽车研发中最为关键的技术环节，是决定产品命运的关键因素[1]。
“仿生学”研究自然环境中生物系统的结构、形体、功能原理和性质，并为生命科学和工程技术提供新的设计思想及工作原理的科学，属于生物科学与技术科学之间的边缘学科。
为工业设计在设计思想方法、设计理念等方面提供了理论与科学的物质支撑。
仿生设计学，是在仿生学与设计学的基础上发展起来的，所涉及的领域亦非常广泛。
但与仿生学以自然万物的“形”、“色”、“音”、“功能”、“结构”等为研究对象不同，仿生设计要求在设计过程中有选择的应用生物特性进行设计。
仿生设计是在仿生学的基础上发展起来的，通过研究自然生物系统中的优异功能、形态、结构、色彩等特性，有选择性地在产品设计过程中应用。
任何一个事物都具有众多特性，它有别于其他的、特有的、可以作为标志性的形态特点的部分就是该事物的特征。
汽车的造型特征主要指汽车造型的型面风格形态信息和与造型相关的结构工艺信息的集合。
汽车的造型风格形态信息是通过外观形态来体现的，其中包含两层意思：一个是物理层面的物体外形或形状，如直面、曲面；另一个是功能层面的，是指透过物理层面让人体会到包含其中精神层面的内容。
仿生学在汽车设计的应用
仿生学在汽车设计的应用一、形态仿生形态仿生学主要研究自然界中生物的外观形态，并将其应用于汽车设计中。
通过观察和研究生物的外观形态，设计师可以汲取灵感，创造出具有独特美感和视觉冲击力的汽车造型。
例如，某些车型的设计灵感来源于猎豹、鱼等生物的流线型身体，以提高汽车的空气动力学性能和降低风阻。
二、功能仿生功能仿生学主要研究生物的生理机制和行为方式，并将其应用于汽车设计中。
通过模仿生物的功能和行为，汽车可以具备更加智能、高效和人性化的功能。
例如，某些车型的设计中采用了生物的导航系统，可以模仿生物的感知和反应机制，提高汽车的行驶安全性和稳定性。
三、结构仿生结构仿生学主要研究生物的骨骼、肌肉和组织结构，并将其应用于汽车设计中。
通过模仿生物的结构特点，汽车可以具备更加高效、稳定和轻量化的结构。
例如，某些车型的设计中采用了生物的骨骼结构和组织，可以增强汽车的承载能力和降低车身重量。
四、控制仿生控制仿生学主要研究生物的神经系统和信息处理机制，并将其应用于汽车控制系统中。
通过模仿生物的控制机制，汽车可以具备更加智能、灵活和自主的控制能力。
例如，某些智能汽车的控制系统中采用了生物的神经网络和信息处理机制，可以自主感知和适应路况变化，提高汽车的行驶安全性和舒适性。
五、材料仿生材料仿生学主要研究生物的物质组成和组织结构，并将其应用于汽车材料中。
通过模仿生物的材料特性和组织结构，汽车可以具备更加高效、环保和可持续的材料特性。
例如，某些汽车的材料中采用了生物的纤维结构和复合材料，可以提高汽车的强度和轻量化水平。
综上所述，仿生学在汽车设计中具有广泛的应用前景。
通过将仿生学的原理和方法应用于汽车设计，可以创造出更加智能、高效、环保和可持续的汽车产品，为人类创造更加美好的出行体验。
浅谈产品设计中仿生外观造型设计
浅谈产品设计中仿生外观造型设计仿生外观造型设计是指通过对生命体形态、行为特征以及生理机能等方面的研究，将这些特征应用到产品设计中，从而达到优化产品性能、提升用户体验的目的。
近年来，仿生外观造型设计在产品设计领域得到了越来越广泛的应用。
本文将从产品设计的角度，探讨仿生外观造型设计在优化产品性能、提升用户体验方面的应用。
一、仿生外观造型设计的优势1. 仿生外观造型具有高度的个性化和美感仿生外观造型设计与传统的机械化造型设计相比，更注重产品的个性化和美感。
仿生设计通过观察生态系统中各种生物的外形、运动方式、行为特征等来提高人机界面的观感和用户体验。
在设计过程中，仿生聚焦于设计“与生命相似”的产品，体现出产品的结构与功能的自然衔接，让人们感受到自然与科技的完美结合，从而提高了产品的吸引力和美感。
2. 仿生外观造型能够提高产品性能仿生外观造型设计旨在将生物的结构和机能应用到产品设计中，以提高产品的性能。
通过仿生设计，可以发掘出更多的新型材料，产生具有更良好性能的产品。
比如，仿生设计的小型无人机，其翼梢采用仿羽翼设计，使得其在空气中飞行时具有更好的机动性和稳定性，提高了飞行性能，适应更复杂的飞行环境。
仿生设计的一个重要问题是如何在设计中降低产品所对应的风险。
仿生外观造型设计的一个显著优势就是能够在保证产品高性能的同时，提高产品的安全性。
例如仿生设计的安全带，在设计过程中借鉴了动物结构，为用户带来更加舒适和安全的体验。
汽车在设计过程中，往往需要考虑外观美观和性能稳定性等相互矛盾的问题。
而仿生外观造型的应用，则可以构建更符合人体工程学的汽车造型，提高驾驶的舒适度和安全性。
例如仿生外观设计的汽车，其车身“膨胀伸缩”的仿生能力，在与碰撞时可以更加减少车体和车里人员的损伤。
在建筑设计中，仿生外观造型的应用可以提高建筑对环境的适应能力，使其更加环保和节能。
例如，设计中可以仿照动物的皮肤结构，以提高建筑外围结构的隔热性和维护性，实现更好的节能和减排效果。
仿生设计在汽车造型设计中应用的内容分析
仿生设计在汽车造型设计中应用的内容分析摘要：在现代汽车造型设计的过程中，仿生设计的应用由来已久。
随着汽车产业的不断发展，仿生设计受到了人们越来越多的关注。
当前阶段，仿生设计在汽车设计的革新以及技术革命中都得到了广泛的应用，这对汽车产业的发展具有一定的积极意义。
关键词：仿生设计；文化仿生；汽车造型设计当前阶段，在汽车造型设计的过程中，仿生设计的应用十分广泛，不仅可以有效地提升汽车的性能，还使汽车获得了更加美观的外形。
目前，比较常见的仿生设计类型包括形态仿生设计、功能仿生设计、色彩仿生设计以及结构仿生设计四种。
随着仿生设计的不断发展创新，其在汽车造型设计中必将发挥出更大的作用。
1汽车造型设计中的形态仿生设计1.1形态仿生的概念生物在一定的自然条件下，所表现出的生存的状态和过程称为生物形态，同时，自然环境、时间、功能和结构都会对生物形态造成影响。
形态仿生设计就是通过对动植物等生物体在自然坏境中的表现加以研究，并对日月风云等自然界物质外部形态和内在涵义加以挖掘，将其用于汽车设计之中，使汽车在具有好性能的同时兼具艺术的美感。
1.2具象的形态仿生具象的形态仿生设计是以追求自然生物形态的外部特征为主，表现出的是生物形态逼真的外貌。
早期的汽车设计中，形态仿生设计主要是以追求“形”似为主要内容，事实证明，这种造型设计取得了不错的效果，大大推动了汽车工业造型设计的发展。
现在人们很注重汽车内饰的装潢，集亲和性、自然性和趣味性于一体的具象形态成为大家喜欢的装饰造型，虽然符合大家的审美要求，但是具象形态因为设计复杂，在实际装潢中甚少应用，基本上退出了现代工业产品设计的舞台。
1.3抽象的形态仿生仿生物抽象形态设计是现在汽车造型设计中最常用、最基本的手段，是将对生物的抽象化认知运用到汽车设计中，在设计的过程中充分运用联想、想象、移情等方式，使汽车的功能和内在涵义引起人们心理、生理和情感的认同，达到汽车抽象转化的设计目的。
一般情况下，动物，尤其是速度快的动物，更符合汽车仿生设计研究的要求，这是因为汽车在人们的生活中作为一种代步工具，在速度、空间、形体以及生命的属性，在某些地方与动物有着相通之处，但是又不同于动物，因此完全按照生物本来的面目进行模仿设计并不是最好的方式，也不符合人们的审美需求。
仿生学设计与智能材料应用案例分析
仿生学设计与智能材料应用案例分析近年来，随着科技的迅猛发展，仿生学设计和智能材料应用得到了越来越广泛的关注和应用。
仿生学设计是借鉴生物界的结构、功能和应用原理，将其应用于工程设计和创新中。
智能材料则是指具有响应环境变化的能力，能够根据外界刺激实现形态、功能或性能的变化。
本文将通过分析几个仿生学设计与智能材料应用的案例，展示它们在不同领域的应用和潜力。
首先，拿汽车行业作为例子。
汽车行业一直在追求更好的性能和更高的安全性能。
仿生学设计可以从生物界中找到灵感，并将其应用于汽车的外形或结构设计，以改进汽车的空气动力学性能和碰撞安全性。
例如，大众公司的“风翼门”设计灵感来源于甲虫的翅膀结构，通过模拟翅膀的形状和纹理，减小汽车在高速行驶时的气动阻力，从而提高燃油效率。
另外，许多汽车制造商也在研发智能材料，用于自适应座椅、碰撞感应器和自动驾驶系统等方面，以提供更高的安全性能和舒适性。
其次，仿生学设计和智能材料在建筑领域也有广泛的应用。
建筑界一直在探索如何建造更环保、节能的建筑物。
仿生学设计从植物和动物身上汲取灵感，并将其应用于建筑的设计中，以实现更高效的能源利用和减少资源浪费。
例如，巴塞罗那的圣小亚纳教堂的立面设计灵感来自蜂巢结构，通过模拟蜜蜂的蜂巢形状和结构，使建筑能够更好地适应气候变化，提供更好的保温和通风效果。
此外，智能材料的应用也是建筑领域的一个热点研究方向，例如可调光玻璃、自洁涂层和太阳能瓦等，这些材料能够根据外界环境的变化自动调节其性能，提供更好的用户体验和节能效果。
再次，仿生学设计和智能材料在医疗领域的应用也是非常重要的。
医疗技术一直在追求更好的治疗效果和患者的舒适度。
仿生学设计可以学习生物界的解剖结构和机能，以改进医疗设备和仿生器官的设计。
例如，仿生学设计可以通过研究昆虫的感应器官，开发出更灵敏和精确的医疗传感器，用于监测患者的生理参数。
此外，智能材料的应用也有助于提高医疗设备和仿生器官的功能和效率。
汽车造型设计中的形态仿生研究
汽 车造 型设 计 中 的形 态 仿 生研 究
祝 莹， 曹建 中， 韦艳 丽
（ 合肥工业大学 建筑与艺术学院， 安徽 合肥 ２０ ０ ） ３ ０ ９
摘
要： 自汽车诞生之 日起 ， 仿生形态便开始有意无意地运用在车 型的设计 中。它 以独特 的代码解放着 固有
造型模式 的设计形态 ， 传递着整 个设计 的理念 。文章通过对形态 仿生 的含义 、 分类及其在 汽车造型 中的应用 分析 ， 明确了仿生形态 已成 为指导汽车造型设计 的一个重要 手段 ， 它不仅 营造了人与物 、 人与 自然 、 人与社会 之间和谐共生 的局面 ， 也为设计 找到 了一种新 的形式 ， 极大地丰 富了汽车 的造型设 计 。 关键 词 ： 汽车 ； 造型设计 ； 态仿生设计 形 中图分类号 ： ６ ． Ｕ４ ２ １ 文献标 志码 ： Ａ 文章编号 ：０ ３５ ６ （０ ０ １ ４ ８０ １０ —０ ０ ２ １ ）０１ ５—４
自然界 的动 物 ， 以改 良汽车 的性 能 。在草 原 与 沙
口
漠地 区 ， 轮 汽 车行 走 困难 ， 袋 鼠却 能 行 走 如 带 但 飞 。于是人们 模 仿 袋 鼠的运 动 方式 ， 制 出无 轮 研
汽车— —跳跃 机 。根据 蜘 蛛 的爬 行 原 理 ， 制 出 研
信息时代 ， 车 已成 为 生 活 中不 可 缺 少 的交 汽
（ ｃ ｏ ｆＡｒ ｈｔｃｕ ｅａ ｄ Ａｒ，Ｈ ｅｅ ｉｅ ｓｔ ｆＴｅ ｈ ｏｏ ｙ，Ｈｅｅ ３ ０ ９，Ｃｈｉａ Ｓ ｈｏ ｌｏ ｃ ｉｅｔ ｒ ｎ ｔ ｆｉＵｎｖ ｒｉｙｏ ｃ ｎ ｌｇ ｆｉ２ ０ ０ ｎ）
Ａｂ ｔａ ｔ Ｓ ｎ ｅ ｔ ｅ ｂ ｒｈ ｏ ｕ ｏ ｂ ｌ ，ｔ ｅ ｂ ｏ ｉ ｅ ｉ ｎ ｈ ｓｂ ｅ ｐ ｌ ｄ ｉ ｕ ｏ ｂ ｌ ｈ ｐ ｅ ｉ ｎ ｓ ｒ ｃ ： ｉ ｃ ｈ ｉｔ ｆａ ｔ ｍｏ ｉ ｅ ｈ ｉｎ ｃｄ ｓｇ ａ ｅ ｎ ａ ｐ ｉ ａ ｔ ｍｏ ｉ ｓ ａ ｅ ｄ ｓｇ ． ｅ ｎ ｅ Ｉ ｍａ ｃｐ ｔ ｓ ｔ ｅ ｔ ａ ｉ ｏ ａ ｄ ｌ ｇ ｄ ｓｇ ｄ ｔ ｔ ｎ ｑ ｅ ｃ ｄ ｓ ａ ｄ ｃ ｎ ｅ ｓ ｔ ｅ ｗｈ ｌ ｅ ｔｅ ｎ ｉａ ｅ ｈ ｒｄ ｔ ｎ ｌ ｉ ｍｏ ｅ ｉ ｅ ｉ ｎ ｍｏ ｅ ｗｉ ｉ ｕ ｉ ｕ ｏ ｅ ｎ ｏ ｖ ｙ ｈ ｏ ｅ ｄ — ｎ ｈ ｓ ｓｇ ｄ ａ Ｔｈ ｓ ｐ ｐ ｒ ｐ ｅ ｅ ｔ ｈ ｐ ｌ ａ ｉｎ，ｍ ｅ ｎ ｎ ｎ ｌ ｓ ｉｉａ ｉ ｎ ｏ ｉ ｎ ｃｄ ｓｇ ｎ ｌｒｆｅ ｉｎ ｉｅ ． ｉ ａ ｅ ｒ ｓ ｎ ｓ ｔ ｅ ａ ｐ ｉ ｔ ｃ ｏ ａ ｉ ｇ ａ ｄ ｃａ ｓｆ ｔ ｆｂ ｏ ｉ ｅ ｉ ｎ ａ ｄ ｃ ａ ｉ ｓ ｃ ｏ ｉ ｔ ａ ｔｈ ｓ ｂ ｃ ｍｅ ａ ｍ ｐ ｒ ａ ｔａ ｐ ｏ ｃ ｏ ｄ ｒ ｃ ｉ ｇ ａ ｔ ｍｏ ｉ ｄ ｌ ｇ ｄ ｓｇ ． Ｂｉ ｎ ｃ ｄ ｓｇ ｏ ｈ ｔｉ ａ ｅ ｏ ｎ ｉ ｏ ｔ ｎ ｐ ｒ ａ ｈ ｔ ｉ ｔ ｕ ｏ ｂ ｌ ｍｏ ｅ ｉ ｅ ｉ ｎ ｅ ｎ ｅ ｎ ｏ ｉ ｅ ｉ ｎ ｎ ｔ ｏ ｌ ｏ ｓ ｒ ｃ ｓｔ ｅ ｈ ｒ ｎ ｏ ｓＣ — ｘ ｓ ｅ ｃ ｅ ｗｅ ｎ ｍ ａ ｎ ｔ ｒａ ，ｍａ ｎ ａ ｕ ｅ ｎ ｎ ａ ｄ ｎ ｙ ｃ ｎ ｔ ｕ ｔ ｈ ａ ｍｏ ｉ ｕ Ｏ ｅ ｉｔ ｎ ｅ ｂ ｔ ｅ ｎ ａ ｄ ｍａ ｅ ｉ ｌ ｎ ａ ｄ ｎ ｔ ｒ ，ａ ｄ ｍａ ｎ
仿生学方法在汽车设计上的应用
自汽车诞生之日起，仿生学就被有意无意地应用于车型的设计上[1]。
仿生设计在汽车设计上的应用，一直是国外汽车设计师不断探索的前沿领域，当前，研究和利用生物系统的丰富形态、优异结构以及奇妙功能，已经成为汽车革新设计和汽车技术革命的一个新方向，大量事实说明，仿生设计将是汽车设计发展和创新的金钥匙[2]。
1 仿生学在汽车设计上的应用仿生学的概念由来已久，随着人类社会的进步和发展，不断与时俱进。
仿生学（Bionics ）是研究生物系统的结构、性状、原理、行为，为工程技术提供新的设计思想、工作原理和系统构成的技术科学，是一门生命科学、物质科学、数学与力学、信息科学、工程技术以及系统科学等学科的交叉学科。
仿生学为科学技术创新提供了新思路、新原理和新理论[3]。
仿生设计作为一种极具特色的设计方法，在汽车设计领域中必将起到重要的作用。
它以独特的代码解放着固有造型模式的设计形态，传递着整个设计的理念。
显然仿生设计已经成为了指导汽车造型设计的一个重要手段，其应用也日趋成熟。
仿生学在汽车设计上的应用主要有形态仿生、功能仿生和结构仿生。
下面分别予以介绍。
1.1形态仿生自然界是蕴含着无尽的设计宝藏的天机阁，自然生物形态向人们开启了设计的一扇大门。
形态仿生设计重在寻求生物外部形态美与人类审美需求的契合点，从而寻求对产品的突破和创新。
通过运用模仿、变形、抽象等手法，对自然界生物形态的结构特征进行挖掘，将其应用到汽车造型设计中，赋予汽车形态以生物形态所具有的某些特征及属性。
该种设计方法的产品因具有很强的自然性，因而具有亲和力，呼唤人的自然情怀，提醒人们重视自然。
以海豚为形态仿生对象而设计的概念汽车Dol －phin ，见图1。
海豚流线型的身体，使其可以在水中高速游泳时减少阻力。
同样，汽车在高速行驶时，也会遇到很大的空气阻力。
所以，模仿海豚流线型的车身，可以减少风阻系数，降低空气阻力。
同时也可给人流线条的美感。
此作品曾荣获山东省汽车技术创新设计大赛三等奖。
仿生设计在汽车造型设计中的应用
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald1011 仿生学的概念及在设计中的应用1.1 仿生学和仿生设计的概念“仿生学”主要是研究自然环境中生物系统的构造、外观、性能原理等并为生命科学和工程技术引入新鲜富有创意性的设计思维和工作原理的一门科学，它被列为生物科学和技术科学两者间的周边学科，为工业在设计理念和方法等方面给予了理论和科学的物质支撑。
那么何谓仿生设计学？是指依托于仿生学和设计学而发展起来的，其覆盖的行业领域极其广泛。
仿生设计要求在设计期间要有侧重地运用不同的生物特性来完成具体设计。
仿生设计是依托于仿生学而发展起来的，通过探索自然生物系统中的优质性能、状态、构造、颜色等属性，进行选择性的运用。
“仿生学”为科学技术的创新和发展提供了全新的思维、原理和理论。
而仿生设计学也被称为“设计仿生学”。
是在综合仿生学和设计学的基础上衍生出的一门新兴边缘学科。
当代仿生学的研究结论导致仿生设计逐渐从单一的形态模拟不断走向研究生态系统的原理去搭建技术系统，完成对这些自然生物的功能构造的学习并加入到设计中，将使设计和自然界能够更完美地合二为一。
1.2 仿生设计在工业中的运用通过上文介绍，仿生设计是运用工业设计的艺术和科学相结合的思维方法，从人性化的视角，不但从物质层面，还能从上层建筑方面追求传统与现代、自然与人类、艺术与科技等多元化的交汇和突破，这也是辩证唯物的共生美学观的具体体现。
仿生设计为工业设计提供了全新的思路、原理、途径和方法。
在早期的汽车造型中，根据仿生设计和当今社会的区别，设计实践有着科学规范的方法进行指导，汽车设计师们摸着石头过河，边探索边实践，最终再进行总结。
当代仿生设计学的研究领域更为多样，内容也日趋丰富，已经包括自然科学和社会科学两个方面。
当代仿生设计运用的最核心的研究方法便是“模型分析法”，指的是借助构造自然环境生物模型，通过可行性分析并完成仿生设计模型，然后在风洞中尝试多种实验，并且采集和统计数据，再深入分析探索仿生模型。
仿生设计在汽车车灯设计中的有效应用
仿生设计在汽车车灯设计中的有效应用随着科技的不断发展，仿生设计在汽车车灯设计中得到了广泛的应用。
仿生学是一门研究生物学与工程学领域的交叉学科，其核心思想是通过模仿自然界的设计和结构，来解决人类工程和设计中的问题。
在汽车车灯设计中，仿生设计赋予了车灯更加智能、更加高效、更具人性化的特点，使得车灯在保障行车安全的也提升了汽车的整体外观设计水平。
本文将从不同的角度探讨仿生设计在汽车车灯设计中的有效应用。
一、仿生设计在车灯光源的开发中的应用光源是车灯的灵魂，是保障驾驶安全的重要组成部分。
仿生设计在光源的开发中得到了有效的应用。
仿生光源设计首先从生物体的光学特性出发，例如猫眼、蜻蜓眼等。
猫眼能够在夜晚具有更高的夜视能力，并且具有较远的照射距离，因此仿生设计中可以模仿猫眼的结构来设计车灯光源，提高夜间行车的安全性。
蜻蜓眼能够在光线不足的情况下也具有较好的光线感知，因此可以应用于车灯光源的设计中，提高车灯在复杂环境中的表现能力。
仿生设计也可以模仿蝙蝠的定位能力和飞蛾的光敏感知能力，对车灯的光源设计进行优化。
这样设计出的车灯光源可以更好地适应不同的环境和光线条件，提高了车灯的照明效果和稳定性。
除了光源，车灯的外观设计也得到了仿生设计的应用。
仿生设计的外观设计将自然界中动植物的形态和结构元素融入到车灯的设计之中，使得车灯更加具有生命力和美感。
以蝴蝶的翅膀为例，其翅膀表面的鳞片结构可以使得蝴蝶在飞行时减少空气阻力。
仿生设计可以将蝴蝶翅膀的结构应用到车灯的外壳表面，使得车灯在高速行驶时能够减少风阻，并提高车灯的散热效果。
仿生设计也可以模仿花朵的形态和纹理，赋予车灯更加柔和的光线和更加丰富的层次感。
这样设计出的车灯在夜间行驶时可以给行人和其他车辆带来更加舒适的视觉体验，提高了夜间行车的舒适性。
随着自动驾驶技术的不断发展，车灯智能控制系统也变得越来越重要。
仿生设计在车灯智能控制系统中得到了广泛的应用。
仿生设计首先从蝙蝠的超声波感知能力出发，对车灯的智能控制系统进行优化。
汽车零部件的仿生学研究与应用
汽车零部件的仿生学研究与应用
汽车零部件的仿生学研究与应用
随着科技的不断发展，汽车行业也在不断地进行创新和改进。
其中，仿生学技术的应用在汽车零部件的研究和开发中起到了重要的作用。
仿生学是指通过对自然界中生物的形态、结构、功能等进行研究，从而获得启示，将其应用于人工制品的设计和制造中。
在汽车零部件的研究和开发中，仿生学技术可以帮助设计师更好地理解自然界中的设计原理，从而设计出更加优秀的汽车零部件。
在汽车零部件的研究和开发中，仿生学技术的应用非常广泛。
例如，在车身设计中，仿生学技术可以帮助设计师更好地理解鱼类的流线型身体结构，从而设计出更加优秀的车身外形。
在发动机设计中，仿生学技术可以帮助设计师更好地理解鸟类的呼吸系统，从而设计出更加高效的发动机。
在轮胎设计中，仿生学技术可以帮助设计师更好地理解蜘蛛的脚爪结构，从而设计出更加耐磨的轮胎。
除了在汽车零部件的设计中应用仿生学技术外，仿生学技术还可以帮助汽车零部件的制造过程更加高效和环保。
例如，在汽车零部件的制造过程中，仿生学技术可以帮助制造商更好地理解蚂蚁的协作行为，从而设计出更加高效的生产线。
在汽车零部件的材料选择中，仿生学
技术可以帮助制造商更好地理解植物的材料结构，从而选择更加环保
的材料。
总之，汽车零部件的仿生学研究与应用是汽车行业不断创新和改进的
重要方向之一。
通过对自然界中生物的形态、结构、功能等进行研究，汽车零部件的设计和制造可以更加高效、环保和优秀。
未来，随着科
技的不断发展，汽车零部件的仿生学研究和应用将会越来越广泛，为
汽车行业的发展带来更加广阔的前景。
仿生学的创新应用
仿生学的创新应用简介仿生学是研究生物生命形式、过程和系统的学科，以寻求从生命形式中获取启示，应用于科技和工程领域。
近年来，仿生学的创新应用得到了广泛关注，并在诸多领域展现出潜力和前景。
汽车工程仿生学在汽车工程领域的应用是一项重要的创新。
通过借鉴动物的结构和功能，研发出更高效、更环保的汽车技术。
例如，鸟类的翅膀结构可以为飞机设计提供灵感，节省燃料和减少空气阻力。
同时，昆虫的外骨骼结构可以改进汽车的结构设计，提高安全性和耐久性。
机器人技术仿生学在机器人技术方面的应用也是非常有前途的创新。
通过模仿动物的行为和运动方式，可以开发出更灵活、更智能的机器人。
比如，借鉴蜘蛛的步态和结构，可以设计出可以在狭窄环境中自如行动的机器人。
同时，模仿昆虫的感知系统，可以使机器人更加敏锐地感知环境，提高工作效率。
医疗科技仿生学在医疗科技领域也有着广泛的应用。
通过研究动物生理和生物体组织结构，可以开发出更有效的医疗器械和治疗方法。
例如，仿生材料可以应用于人工器官和组织工程方面，帮助病人获得更好的治疗效果。
另外，仿生学的研究也有助于开发出更精确的诊断工具，提高疾病检测和治疗的准确性。
环境保护仿生学的创新应用在环境保护方面也具有重要意义。
通过借鉴自然界的生态系统和能量转换原理，可以开发出更可持续的能源技术和环境保护方法。
比如，模仿植物叶片的光合作用原理，可以研究和应用太阳能技术。
此外，仿生学的研究还有助于设计生态友好的建筑和城市规划，提高能源利用效率和环境质量。
总结仿生学的创新应用在多个领域都呈现出巨大的潜力和前景。
通过借鉴自然界的智慧和结构，可以开发出更高效、更环保、更智能的技术和系统。
未来，随着对生命科学的深入研究，仿生学在科技和工程领域的应用将进一步拓展和创新。
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摘要：随着越来越多的汽车走进千家万户，大众对汽车的需求量越来越大，同时对汽车的造型要求越来越高。
仿生设计作为现代汽车设计方法中常见的方法，本文主要研究应用于汽车外形造型设计中的形态仿生。
并举汽车仿生设计史中比较成功的两个例子作为研究案例具体分析。
关键词：仿生设计学 形态仿生 汽车造型设计 中图分类号：U462.1 文献标识码：A 文章编号：1003-0069(2017)09-0104-02Abstract：With more and more cars coming into thousands of households and the growing demand for cars ，the shape of the car gets more and more attention. Design bionics is a common method in modern automobile design method. This paper mainly studies the morphological bionic used in the design of automobile exterior shape. And the two examples in car bionic design history is as a case to be studied.Keywords：Design bionics Morphology bionic Car design 引言设计的方法有千万种，我们采用的设计方法也千差万别，但是我们应用在汽车设计上以仿生设计为大多数。
仿生设计学，也可称为设计仿生学（Design Bionics ），它是在仿生学和设计学的基础上发展起来的一门新兴边缘学科，是模拟生物系统的某些原理，通过模拟的形式，整理、分析、提炼并构思设计出具有类似生物系统某些特征的一种新的设计思维方法。
防生设计的出现，使我们可以通过模仿大自然，设计出更好的产品。
仿生设计的发展一共经历了四个阶段：萌芽阶段，初始阶段，中级阶段，高级阶段。
远古时期，人们的认识能力与技术能力有限，原始人类认为生物器官是这些神奇力量的来源，经常模仿生物器官来创造产品（如图1）这是仿生设计的萌芽阶段；在长期历史的演化中，人们逐渐对生物形态赋予了各种象征：凶猛的狮子象征王权的威严，中国的龙代表庄重、严肃、不可侵犯（如图2），这就进行到了仿生设计的第二个阶段——初级阶段；中级阶段的开始伴随着人类对自然的熟悉程度的提高和更深层次的认识，大众汽车集团创始人费迪南德·波尔舍在上个世纪30年代设计了第一辆以昆虫的造型为车身的汽车——大众甲壳虫（如图3），该车通过对甲壳虫的研究，认为模仿甲壳虫的形态可以提高汽车的行驶速度；随着科学技术的发展，人们对自然界的认知越来越复杂化、系统化，这时的设计师们对仿生设计不仅仅是对外形上的研究，还将生物特征的结构、功能、信息特征运用到设计上（如图4）。
一、仿生设计中的形态仿生形态仿生是指研究自然界与生物体的外形、色彩、质感、信息传递的方式方法，并通过研究得出结论，将所研究对象运用简化、抽象、夸张、隐喻等艺术手法运用到产品外观，使创造出的产品与仿生产品产生一种或多种关联性，形态仿是在设计产品中为最常见的形式。
形态仿生通过细分可以分为四种：外形仿生、色彩仿生、质感仿生、意向仿生。
外形仿生是指模仿生物体的轮廓线、结构线，使得设计出的产品与原生物体之间从外形上建立一种联系。
外形仿生是其他形态仿生的基础，并对产品的产生有很大的影响，通过外形仿生设计出的产品可以从产品外观上识别所出模仿的生物体；产品颜色的选择在产品设计中具有重要的影响，不用颜色所带来的感官效果是不同的，所以，色彩仿生显得尤为重要，借助大自然和生物体具有色彩信号进行仿生；质感仿生是在模拟生物体的表面肌理的自然属性，例如：Pforzhemim 大学毕业的女学生Anne·Forschner 就为宝马设计了一款名为Lovos Concept 概念车（如图4），这款车的车身镶满了金属鳞片，并在这些鳞片上还覆盖着太阳能电池，可以为车提供动力，节约能源，保护环境，这是一款前所未有的太阳能动力的概念车。
除此之外，人们对鸟类和鱼类的研究发现，在一些情况下，不光滑的表面更能有效地减少空气阻力。
汽车外形的发展与演变大概可以分为五类：箱型车、流线型车、船型车、鱼型车、楔型车。
上个世纪初，美国福特公司设计出T 型车，这是世界上第一辆开发研究出可以使用的箱型车，这个时期的T 型车就像一个大方盒子，并没有门窗，只有一个外框，现在人们都愿意称这个时期的车为箱型车（如图5）。
20世纪20年代人们为了减少空气阻力和气流的紊乱造成汽车行驶速度的影响。
设计师们开始从大自然与自然生物中寻找，研究各类生物体在空气中穿越的速度与时间，并将之运用到汽车设计中，经过反复试验，发现可以模仿生物体的外形进行汽车设计，提高汽车在穿越空气时的速度，称为“流线型”。
流线型车中最有代表性，产量最大的是的1937年德国大众的“甲壳虫”（如图3）。
因汽车外形酷似甲壳虫而得名，因受到的空气阻力较小，很快，它像福特T 型车一样很快风靡全球。
1949年福特公司推出了新型福特V8型汽车，它与甲壳虫车有很大区别：驾驶室位于车的中部，车前是发动机，后为后备箱，这种形状非常像船的造型，所以称为船型汽车（如图6）。
后来人们在设计中逐渐把后窗玻璃倾斜，并且在发展过程中，发现斜背式的汽车很像鱼的脊背，因此这类车被称为“鱼型车”（如图7）。
鱼型车行驶起来容易产生很大的升力，这样会使得汽车的行驶的稳定性和操纵性降低。
人们进行了反复的探索，终于解决了升力的问题——就是将汽车车身整体向前下方倾斜，这种形状有效地克服升力带来的形式问题，最终将这种形状称为“楔型”（如图8）。
二、形态仿生在汽车设计中的案例研究著名的设计师克拉尼说过：“设计的基础应来自诞生于大自然的生命所呈现的真理之中”。
许多生物实现其功能的结构和特征都会反映在形态上，进行这样的仿生设计时，不论是进行形态仿生还是功能仿生，表现出来的效果都是一样的。
例如：鸟类和鱼类的流线型体能减少空气阻力，这样的仿生设计是出于对创作产品的功能考虑，但是采用了生物的外观形态。
（一）梅赛德斯——奔驰仿生概念车案例分析奔驰汽车公司于2005年推出了一款利用仿生设计学概念设计的汽车，这款汽车的主要灵感来源于盒子鱼（boxfish ）（如图9）。
盒子鱼，顾名思义，就是长得像盒子的鱼。
此鱼略呈正立方体，像盒子一样，身体具有四棱脊，无背中棱，仅在背鳍前方隆起；各棱脊无棘；腹武汉理工大学 艺术与设计学院 贾 丽形态仿生在汽车设计中的应用THE APPLICATION OF MORPHOLOGICAL BIONIC IN AUTOMOBILE DESIGN面突出呈弧状。
背鳍短小，位于体后部，无硬棘，具9根软鳍条；臀鳍具9根软鳍条；尾鳍圆形；非常具有流线特征，因此符合空气力学的要求。
它们生活在热带海洋的珊瑚礁、礁湖和海藻群环境中，它们就像汽车一样，要求活动时消耗的能量最少，这就必须有强壮的肌肉和流线形的身体。
为了在林立的珊瑚礁从中保护自己，盒子鱼的表面十分坚韧，可以抵抗很高的压力。
它的四方形的身体截面十分类似于汽车的形体，这些对汽车设计来说都是极其突出的优势。
盒子鱼奇特的外形给了梅赛德斯公司以设计灵感。
根据汽车设计的要求和盒子鱼的特点，确定选用盒子鱼的形态特征和色彩特征，斯图加特设计人员通过对盒子鱼进行详细的观察和分析，制作了一个泥土模型（如图10），并进行了风阻系数测试，结果只有0.06。
色彩选取了盒子鱼身上的黄绿色和黑色两种颜色作为汽车外形的主要颜色。
借助这款设计，梅赛德斯的工程师们也成功地让汽车的燃油耗费下降了，并让一氧化氮排放量下降。
在对盒子鱼的外观特征提取以后，发现盒子鱼泥土模型并没有完全摆脱其自然形象，无法与汽车之间形成良好的配合，并不能直接运用到汽车设计之中。
设计师们进行反复研究，决定将盒子鱼棱角分明的轮廓作为汽车的侧面和侧裙，将尖尖的鱼嘴尽量收窄，同时将盒子鱼的尾部去掉，改为正常的楔形，这样就大概有了一个汽车的模样。
盒子鱼圆滑、流畅的线条为概念仿生汽车奠定了一个良好的基础，经过后期的不断完善，一辆形体长4.24米，宽1.82米，高1.59米的车最终完成（如图11）。
（二）大众NEEZA （哪吒）概念车案例分析德国最近几年的新车都有采用西方神话人物的名字：Pheaton 、Eos 、Tourag ，在采用这些名字的同时对这些人物的仿生。
德国一直具有仿生设计的能力，在德国汽车史上，最典型的车还属德国大众甲壳虫汽车，直到现在，仿生设计经常在德国大众汽车上使用。
因此，作为上海大众，本土设计师也可以从这一方面入手，寻求仿生设计的可能性。
上海大众的设计师要保证品牌特征的延续性，同时也要保证具有我国文化特征，设计师们决定推出具有中国特色的概念车。
最终，哪吒的形象进入设计师重点考虑的人物形象。
哪吒（如图12）——项戴参考文献[1] 徐伯初，陆冀宁 . 仿生设计概论 [M] . 成都：西南交通大学出版社 ，2016 ：10-45[2] 曹小良，曹国忠，许雅楠 . 基于多生物效应的产品仿生设计流程研究 [J] . 设计 ，2015 (13) : 60-61[3] 孙宁娜，张凯 . 仿生设计 [M] . 北京：电子工业出版社，2014 ：13-30[4] 李珺 . 民族元素与汽车外观造型设计 [J] . 设计 ，2014 (2) ：65-66[5] 王惠军 . 汽车造型设计 [M] . 北京：国防工业出版社 ，2007 ：50-65[6] 杜海滨 . 汽车造型设计 [M] . 沈阳：辽宁美术出版社 ，2006 ：11-18[7] 李卓森 . 现代汽车造型 [M] . 北京：人民交通出版 ，2005 ：15-20乾坤圈，臂绕混天绫，脚踏风火轮，手持火尖枪，中国家喻户晓的神话故事里的英雄形象，他活泼、激情、热情和年轻，敢于挑战权威。
确定了哪吒作为仿生设计的对象后，确定模型哪吒的形态特征和色彩特征。
哪吒的武器是火尖枪，霸气又有动感，设计师们从火尖枪中寻找灵感，将火尖枪头运用到每一个辐条，该轮毂采用18寸9辐条铝合金轮毂，同时也很好地配个了车身阳刚气十足的设计风格。
提高哪吒速度的宝物那就是风火轮，火焰代表了热情，设计师们将它运用在轮胎上做成胎纹，代表速度。
哪吒拥有一双炯炯有神的眼睛，设计师将哪吒的眼镜在汽车上进行了抽象设计，使得前车灯看起来现代又充满张力。
并且前脸的设计风格与前灯搭配非常协调，起到了画龙点睛的作用。
（如图13、14）总结与展望我们一直在探索大自然的奥秘，广阔的大自然一直是我们设计的灵感来源。