仿生设计的运用

角和翅膀；（２）翅膀和腹
来表达环保观念，也就是本设计所要表达的象征意 义。技术性是指本案例需要考虑改变食用油瓶装填
部；（３）触角和腹部；（４）触 角、翅膀和腹部。
销售，而选定以贩卖实用油系统进行设计，这样瓶
本案例的设计目标
子可以回收利用，也就符合了回收、产品生命周期、
是要让公众容易从食用
再生等环保技术原则。
的整体意象迥异。如果设计师在设计中运用特征组 合法进行清晰分析，综合比较，彰显设计的个性， 创造出独特的产品设计，就一定会使仿生设计充满 无穷的魅力。
一美术与设计版ＦＩ而＞ＲＴ∞芦吊∞一坌Ｎ０１＼８
翅膀和腹部三个地方，因此，抽取这三个特征为设
参考文献：
计模仿的对象。然后分别将提取出来的特征进行排
［１】王受之．世界现代设计史［Ｍ】．广州：新世纪出版枉。１ ９９５．
（蛹）
（成虫）
图３
延要参（Ｅ＞迂缈
圈４
［６］腾守尧．２０世纪风格与设计［Ｍ］．成都：四川人民出版社，
１ ９９８．
［７］台湾．工业设计［Ｊ】．２８（２）．
（责任编辑：李雪艳）
艺 术 创 作 与 实
践
万方数据
１．差异比较法 特征是在比较中显现的，而比较又是在有限的 事物间进行，当甲事物与乙事物比较中显露的特点，
圆圆
ｑ＠！匿：臣丝蔓：多至—多—一Ｉ盈圃丝团Ｉ
在甲事物同丙事物比较时，可能不会出现。这就是 图２
说特征是相对的，有条件的和有一定范围的。在仿
生设计中，首先找到仿生生物所在的门、纲、目、科、
从图中我们看出，应用的特征越少，对自然原
属、种，然后将之与同门、同纲、同科、同属、同种
形的仿真就越小，因而产品的形态也就更加抽象，
的其他生物进行比较，找出差异。按照门、纲、目、
反之产品形态就越具象。因此，特征多少的应用是
科、属、种的顺序，生物所在的种属逐渐缩小，因
根据具体设计目标来确定的。特征组合设计法的应
而比较出的特征从粗略逐渐到精细，也就是说同种
ｐ吊∞一呈一Ｎ０１＼ｏｕ
力地综合了美学与技术的因素而极富表现力；在
当代，更多的设计师从自然元素中吸取营养，创造
出风格各异时尚设计，给我们以物质便利的同时更
获取着愉悦的精神享乐，比如设计大师斯塔克的榨
汁机，外观设计是流线型的仿生设计，形状怪异，
圈１
形似蜘蛛，或是章鱼等等，给人丰富的联想……
从图可以看出，在仿生原型和产品之间，上述
与产品之间的选择和匹配并不是那么必然的，他们
本文从方法论的角度，对如何进行仿生设计提出一
之间的对应关系也并非一一对应的关系，也可能是
种清晰思路和具体的方法，贯名为“特征组合法”，
一对多的关系。往往这种选择或只与一两个原则有
籍此抛砖引玉，供人借鉴。
关，甚至还带有设计师强烈的个人喜好。无论如何，
艺 术
一、产品与仿生生物的对应耦合
对应的仿生生物。根据设计目标的要求，选择某一
始、初级和朴素的模仿对象无疑是自然界存在的客
类与所定目标能够协调一致的生物，作为仿生设计
观事物。显然，仿生已成为了人类发明和创造活动
的原型。仿生设计中对仿生原型的选择也不是任意
的前奏曲。在产品设计中也大量运用仿生设计进行
性的，它仍然遵循一些共同性的原则。具体说来，
日本物理哲学研究把人的创造活动分为两个阶
所要达到的功能、外观、社会等一系列目标，为后
段：第一个阶段为人的初期创造活动，主要依赖干模
面的具体设计提供纲领性的指导。
ＮＡ芒一番ＡＲＴｓ一磊１．一ＴＵＥ
仿，第二阶段为后期创造活动，即在模拟创造的前提
对于仿生设计而言，接下来就是选择和产品相
下进行创造。也就是说，人的创造源于模仿。而原
仿生设计的特征组合法初探
陈洪（深圳职业技术学院艺术设计学院，广东深圳５１ ８０ ５ ５）
［摘 要］仿生设计是产品设计师常用的创造性设计方法．而特征组合法是仿生设计的重要设计手段。仿生设计的特征组合
法首先要找到与产品相耦合的生物原型，通过特征提取和排列组合的方法进行方案的梳理和辨别，最终设计出符合要求的
３．仿生物与产品的色彩联系，
泉，创造出华美、精致的装饰风格；兴起于２０世纪６０
４．仿生物的象征意义Ｉ
年代的有机形态设计用多变的有机曲线、曲面为设
５．仿生物的趣味性；
计元素，赋予产品形态以整体圆滑、富于变化的特
６．仿生物与企业的内在品质联系。（如图１）
征。特别以德国的坷拉尼为典型代表，他用夸张的 生物造型来设计产品，在他的设计中，仿生设计有
所谓特征，是指一事物异于他事物的特点。在
去？如不是，应该如何选取特征进行方案设计呢？
认知心理学中，模式识别是人的一种基本认识能力
从特征识别模式我们看到，当人对一个物体识别时，
或智能，在人的各种活动中都有重要作用。模式是
首先是寻找特征进行比较，如果特征数量越多，就越
由若干元素或成分按一定关系构成的。这些元素或
由此可见，仿生设计作为产品设计的分支，确
诸多方面形成了他们之间的联系桥梁，当一个或多
实可以激发设计师灵感，提供取之不尽的创造源泉。
个联系起主导作用时，在产品和仿生原型之间就产
但在设计界，似乎仿生设计是一种更依赖于灵感的
生耦合关系。当然，在这些原则的应用中，仿生生物
设计方法，在设计师的脑海中漂浮不定，难以琢磨。
首先，把前一阶段提取出来的特征进行筛选，
和特征分析在模式识别中起着关键的作用。它认为 外部刺激在人的长时记忆中，是以各种特征来表征
并将具有代表性的特征排列编号。比如将特征编 为：特征ｌ、特征２、特征３、特征４……。然后，运
的，在模式识别过程中，首先要对刺激的特征进行
用数学排列组合法，把这些特征单个或者两个，三
创造活动。远的不说，单从英国工业革命后的产品
选择的依据包括以下几个方面：
设计发展就可窥一斑：流行干１ ９世纪末和２０世纪初 的新艺术运动的设计师们，崇尚自然界中植物的勃
１．仿生物与产品的内在功能联系； ２．仿生物与产品的外形体块联系；
一美术与设计版ＦＩ鬲ＡＲＴｓ
勃生机，在设计中大量运用植物线条作为装饰的源
南京艺术学院报互蔫艺ＡＬ
产品设计方案。特征组合法是综合性的、理性的思考方法．可以帮助设计师系统地筛选设计方案．它是对仿生设计个性化
０Ｆ
创造的补充和完善。
［关键词】仿生设计，生物原型与产品的耦合。差异比较法，Leabharlann Baidu解提取法。排列组合设计法
［中图分类号］Ｊ５０４
［文献标识码］Ａ
［文章编号］１００８－－９６７５（２０１ ０）０３一０１ ８８－０３
分析，也即抽取刺激的有关特征，然后将这些抽取
个，多个分成若干组。比如：特征１为一组、特征２
一美术与设计版ＦＩＮＥ
的特征加以合并，再与长时记忆中的各种刺激的特
和特征３为第二组，特征３和特征１为第三组等等。这
征进行比较，一旦获得最佳的匹配，外部刺激就被
些编排的组合就是仿生设计特征应用的一个解决
识别了。这就是认知的一般的特征分析模型。
方案。例如我们对某个生物原形进行分析后，提取
在仿生设计中，仿生物的特征主要限定在形态 和表面质地两大方面。其中形态又包含体块结构关 系、线型形态等；表面质地包括肌理和色彩等等。 提取特征在仿生设计中主要有差异比较法和分解
三个典型特征进行分组，结果如图２所示。
圆圆圆
提取法。
圆
ＡＲＴｓ妒ＤＥ∞ＩＧｚ一～０１／ｏ∞
在仿生设计中，自然物原形的选择是非常重要的。 因为贴切、恰当的自然物不仅不会给人牵强附会的
创 作
仿生设计和所有的其他产品设计方法一样，首
感觉，而且能够开启人的心智，给人以精神愉悦。
与
先明确设计的总体目标。这一步骤是一般产品设计
有口皆碑的苹果电脑ｉＭａｃ的外观设计，流线型
实 践
的第一步，在其他一些设计方法中也可以叫做设计
之中，失去仿生物的总体印象。但它快捷、直观，
些都是仿生生物与产品对应的成功案例。
因此，无论在模糊意象的仿生设计中，还是具象仿
生设计中都得到较为广泛应用。
二．仿生设计的特征元素的提取
南京艺术学院报ＪｏＩ芝ＡＬ
选定了仿生物后，必然要对其进行分析，找出
三．特征元素的组合设计
０Ｆ
其与产品相匹配的各类特征。
特征元素提取出来后，是否都要运用到设计中
作
四．案例剖析
与
实
践
这种方法类似于“瞎子摸象”。就是把仿生生物
１．确定产品设计目标
进行肢解，把肢解后的各个部分作为区别于其他生 物的一个特征。拿“象”来说，它的鼻子、长牙、大
本案例是台湾设计杂志介绍的食用油贩卖机设 计。要求用仿生设计的手段，把思想性和技术性的
＠
万方数据
环保概念融入产品设计中。所谓思想性是指以造型
用，可以使我们的设计更加条理化，思路更加清晰，
生物进行的比较结果，其特征是最精细的。
获得更多的设计方案。接下来就是对这些方案进行
差异比较法可以相对精确地找出生物原形的各
深入的筛选，与设计目标比较，做出评价及最后方
艺 术
类特征，但缺点是较为烦琐，需要做大量的收集工
案选择和设计。
创
作，不利于快速地进行提取。 ２．分解提取法
有三：
图５
在这４个方案中，选用第
（１）蝴蝶是美丽的天使，它对环境要求很高，是
４个方案进行深入设计。
环保的重要指标，有花有水的地方就会有它。由于
图４是三个特征部位与产品功能的对照关系，
ＮＡＪＩ云》ＲＴ∞一ＮｓＴ—ＵＴＥ
人对自然的破坏，已造成蝴蝶数量的减少。因此，
图５是最后方案的效果图。
蝴蝶这种生物会使人联想到环保问题。
耳、小尾、粗腿分别提炼出来，作为大象的一个侧
克斯在新千年到来之际推出企鹅形冰箱，让人可以
面特征。
明显地感受到仿生的意味，它有机形态的线条几乎
分解提取法由于缺乏大量的比较，因此所提取
就直接来源于企鹅肥胖的身躯。这是运用ｒ象征、
的特征难免会有失偏颇，而且容易陷入大量的细节
隐喻等手法对冰箱这种家电进行了全新的解释。这
油贩卖机联想到蝴蝶，
南京艺术学院报Ｌｏ＿艺ＡＬ
２．选择仿生生物
ｏＦ
产品设计的目标是体现环保概念，这样并非所
进而通过蝴蝶的象征意 味，联想到环境保护。所 以产品的最终设计应当
有生物形态都合适这样的选择。通过一番比较之
比较具象，以便容易让
后，本案例决定用蝴蝶的蛹来作为仿生原形。理由
人识别。出于这个理由，
机身，饱满而流畅，就像一只苹果的轮廓线条。它
定位。主要的任务是明确该产品设计的方向，以及
半透明的材质，体现出对电脑机器的生命感受，很
收稿日期：２０１ ０－０３－０５ 作者简介：陈洪（１ ９６９一 ）．男．四川人．深圳职业技术学院艺术设计学院讲师．艺术设计硕士。研究方向：工业设计。
万方数据
好地体现出电脑在技术层面上对人脑的模仿。伊莱
（２）在文人雅士的眼里，蝴蝶是美丽的，但蝴蝶
结语
的幼虫——毛毛虫是令人不悦的，毛毛虫经由蛹而 蜕变成蝴蝶，这就好比环保工作一般，将目前令人
仿生设计的方法很多，在实践中可能会是多种 方法的综合运用。特征组合法可以帮助设计师在设
不悦的环境改变为美丽的环境。 （３）蛹的转换过程是辛苦的，这也象环保工作一
样，需要付出艰辛的努力。 鉴于以上理由，本方案采用蝴蝶的蛹为模仿的
靠近所要认知的事物。当我们认清了这一过程后，
成分可称为特征，而其关系有时也称为特征。特征
反过来也就找到了特征在仿生设计中的应用方法：
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分析模型认为，模式可分解为诸特征。例如，一个 大写的英文字母Ａ可以分解为下列特征：两条斜
特征组合设计法
线、一条水平线和３个锐角。照特征说看来，特征
列组合，可以得到下面４种特征的应用方案：（１）触
［２】俞国良．创造力心理科Ｍ］．杭州：浙江人民出版社，１ ９９９．
匿鬻目③固
［５】［英】彼得．多默．１ ９４５年以来的设计［Ｍ】．成都：四川人民 出版社．１９９８．
【４］王文博．创意思维与设计［Ｍ］．北京：中国纺织出版社，１９９８． ［５】［美】鲁道夫．阿恩海姆．视觉思维［Ｍ】．北京：光明日报出 版社．１ ９８６．
对象。
计的初期和中期通过排列的方式找到更多的设计 思路和方案，也可以在具象和抽象之间进行增减， 是实践性很强的一种设计法。同时，仿生设计是一 种创造性的设计活动，同样的生物形象素材，由于 设计师的志趣、感情、气质不同，可能会造成最后
３．特征元素的提取 这里应用差异比较法。 蝴蝶和蛹的形态对照如图３所示，从图中可以 看出蛹的特征与蝴蝶成虫相比，集中表现在触角，