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大自(zi)然的(de)世界,
是形狀的天地、物質的結(jie)晶。
自(zi)然界的無窮信(xin)息傳遞(di)給人類,
然后啟發人類(lei)的智慧,
豐富了人(ren)類(lei)的(de)技能(neng)。
而仿生(sheng)設(she)計(ji)是(shi)設(she)計(ji)師
塑造產(chan)品形態的重要方法之一,
體現出設計師對(dui)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(jiu)從(cong)設計(ji)的角度向大家(jia)解(jie)析(xi)仿(fang)生(sheng)設計(ji)。
一、仿生設計學含義
仿生設計學,亦可稱之為設計仿生學,
它(ta)是(shi)在仿生學和設計(ji)學的基礎(chu)上
發展(zhan)起來的一(yi)門新興邊緣學科,
主要(yao)涉及到(dao)數學(xue)、生物學(xue)、電子學(xue)、
物理(li)學、控制論、信息論、人(ren)機學、
心理學(xue)(xue)、材料(liao)學(xue)(xue)、機(ji)械學(xue)(xue)、動力學(xue)(xue)、
工程學、經濟學、色彩學、
美學(xue)、傳播學(xue)、倫理(li)學(xue)等相(xiang)關學(xue)科(ke)。
仿(fang)生設計學與舊有的仿(fang)生學成果應用(yong)不(bu)同,
它(ta)是以自然(ran)界萬事萬物的
“形”、“色”、“音(yin)”、“功能”、“結構”
等為研(yan)究對(dui)象,
有(you)選(xuan)擇地在設計過程中應用
這些特征原理進行的(de)設計,
同時結(jie)合仿(fang)生學的研究成果(guo),
為設(she)計提供新的思想(xiang)、新的原理、
新(xin)的(de)方法(fa)和新(xin)的(de)途徑。
在某種(zhong)意義上(shang),
仿生設計學可以說是(shi)仿生學的延續和發(fa)展,
是仿生(sheng)學(xue)研究成果在人類生(sheng)存方式中(zhong)的(de)反映。
二、研究內容
仿生設(she)計學研究范圍非(fei)常廣泛,
研究內容豐富(fu)多彩,
涉及到(dao)自然科(ke)(ke)學(xue)和社會科(ke)(ke)學(xue)的許(xu)多(duo)學(xue)科(ke)(ke),
因此也(ye)就很難(nan)對(dui)仿生設計學(xue)的(de)研究內(nei)容進行劃分,
歸納起來。
仿生(sheng)設(she)計學的研究內容主要(yao)有:
研(yan)究的是(shi)生物體
(包括(kuo)動物、植(zhi)物、微(wei)生物、人類(lei))
和自然界物質存在(zai)
(如日、月、風、云(yun)、山、川、雷、電等)
的(de)外部形(xing)態及其象(xiang)征寓意(yi),
以及如何通過相應的藝術處(chu)理手(shou)法
將應(ying)用于設計之中(zhong)。
主要研究生物(wu)體和自然界物(wu)質(zhi)存在的功能(neng)原理,
并用這些原理去改進現有的
或建造新的技術系統,
以(yi)促進(jin)產(chan)品(pin)的更(geng)新(xin)換代或新(xin)產(chan)品(pin)的開發。
研究生物體的(de)視(shi)覺(jue)器官對(dui)圖像的(de)識別,
對境設計之中分(fen)拆與(yu)處理,
以及相應的視覺流程:
他廣泛應用于(yu)產品設計、
視覺傳達設(she)計和環境設(she)計之(zhi)中。
主要研究(jiu)生物體(ti)和自然界物質存在的
內(nei)部結構原理在設計(ji)中的應用(yong)問題,
適用于產品設計和(he)建筑設計。
研究最(zui)多的是(shi)植物的莖、
葉以及動物形體(ti)、肌肉、骨骼(ge)的(de)結構。
從國內(nei)外仿生設計學的發展(zhan)情(qing)況(kuang)來看,
形態仿(fang)生設計(ji)學(xue)和功能(neng)仿(fang)生設計(ji)學(xue)
是目(mu)前(qian)研究的重點。
三、仿生設計學的特點
作為一(yi)門新(xin)興的邊緣交叉學(xue)科(ke),
仿生(sheng)設(she)(she)計(ji)學具(ju)有某(mou)些設(she)(she)計(ji)學和仿生(sheng)學的(de)特(te)點,
他又有別于這(zhe)兩門學科,
具(ju)體(ti)說來。
仿生設計(ji)學具有如下特點(dian):
是現代設計(ji)學的一個分支、一個補充。
同其(qi)它設計學科一(yi)樣,
仿(fang)生設計學亦具有它(ta)們(men)的共同(tong)特性-藝術性。
鑒于仿生(sheng)設計(ji)學是以一定的設計(ji)原理為基礎、
以(yi)一定的(de)仿生學理論和(he)研究(jiu)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(you)秀的仿生設(she)計作品亦可(ke)刺激消費、
引(yin)導消費、創造消費。
為理論(lun)依(yi)據的仿(fang)生設(she)計(ji)作品
都可以在(zai)自(zi)然界中找到設(she)計的原(yuan)型,
作品在(zai)設(she)計、投產、銷售過程(cheng)中
所(suo)遇到的各種問題
又可(ke)以促進仿(fang)生設計學的研究與發展(zhan)。
仿(fang)生學的研(yan)究對象是無限(xian)的,
仿生設計學的研究對象亦是(shi)無限(xian)的:
同理,仿(fang)生設(she)計的原型(xing)也是無限的,
只要潛心(xin)研究大自然,
我們永遠(yuan)不會(hui)有江郎才盡的一天(tian)。
熟悉和運用(yong)仿生設(she)計學,
必須具備(bei)一(yi)定的數學(xue)、生物學(xue)、電子(zi)學(xue)、
物理學、控制論(lun)、信息論(lun)、人機學、心理學、
材料學(xue)、機(ji)械學(xue)、動力(li)學(xue)、工程學(xue)、
經濟(ji)學(xue)(xue)、色彩學(xue)(xue)、美(mei)學(xue)(xue)、傳播學(xue)(xue)、
倫理(li)學等相關(guan)學科的基本知識。
要深入研究和了解(jie)仿生設計學,
必(bi)須在設(she)計學的(de)基礎上,
既(ji)要了解生(sheng)物學、社(she)會科學的基(ji)礎知(zhi)識(shi),
又要對當前仿生(sheng)學的研究成果有清(qing)晰的認識。
它是產生于幾個學(xue)科交(jiao)叉點上的一(yi)種(zhong)
新型交(jiao)叉學科(ke)。
四、仿生設計學的研究方法
首先(xian)從自然中選(xuan)取研究對象,
然后依此(ci)對象(xiang)建立各種(zhong)實(shi)體模型或虛擬模型,
用各種技術手(shou)段
(包括材料、工藝、計算機等)
對它們進(jin)行研(yan)究(jiu),
做(zuo)出定量的數(shu)學(xue)依據;
通過(guo)對(dui)生物體和模型定性的(de)、
定量的分析,把生物體(ti)的形態、
結構轉化為可(ke)以利用(yong)在技術領域的(de)抽象功能(neng),
并考慮用不同的(de)物質材料
和(he)工藝手段創造(zao)新的形態和(he)結構。
從功能出(chu)發,
研究(jiu)生物體結(jie)構(gou)形態一制造生物模型。
找(zhao)到研究對(dui)象的生物原理,
通過(guo)對生物的感知,
形成對(dui)生物體的感性(xing)認識,
從功能出(chu)發,研究生物的結構形態(tai),
在感(gan)性(xing)認識的基礎上,除去(qu)無關因素,
并加(jia)以簡化(hua),提出一個(ge)生物模(mo)型。
對(dui)照生物原型(xing)進行定性(xing)的(de)分(fen)析,
用模(mo)型模(mo)擬生物結構原(yuan)理,
目的是(shi)研究生(sheng)物體本身的結構(gou)原(yuan)理。
達(da)到抽象功能一制造(zao)技術模型
根據對生物體的分析,
做出定量的(de)數學(xue)依據,
用各種技術(shu)手段(包括(kuo)材料(liao)、工藝等)
制造(zao)出可以在產品上進行(xing)實驗的技(ji)術模型,
牢牢掌(zhang)握量的(de)尺度(du),
從具象的形態和結(jie)構中,
抽象出(chu)功能原理。
目的是研究和發展技術(shu)模型本身。
建(jian)立好模型后,
開始對它們進行各種可行性的分析與(yu)研究;
1.功能性分(fen)析
找到研究對象(xiang)的生物(wu)原理,通過對生物(wu)的感知,形(xing)成對生物(wu)體的感性認識。從(cong)功能出發,對照生物(wu)原型進行定性地分析。
2.外部(bu)形態分析
對生物體的(de)外(wai)部形態分析,可以(yi)是抽象(xiang)的(de),也可以(yi)是具象(xiang)的(de)。在此過程中(zhong)重(zhong)點考慮(lv)的(de)是人機工(gong)學(xue)、寓意、材(cai)料與(yu)加工(gong)工(gong)藝等方(fang)面的(de)問題。
3.色彩分析
進(jin)行色(se)彩(cai)的分析(xi)同時,亦要(yao)(yao)對(dui)生(sheng)物的生(sheng)活環境進(jin)行分析(xi),要(yao)(yao)研究(jiu)為什么(me)是這(zhe)種(zhong)色(se)彩(cai)?在這(zhe)一環境下這(zhe)種(zhong)色(se)彩(cai)有什么(me)功能?
4.內部結(jie)構分析(xi)
研究生(sheng)物的(de)結構形態,在(zai)感(gan)性(xing)認識(shi)的(de)基礎上,除去(qu)無關因(yin)素,并加(jia)以簡化,通過(guo)分析,找出其在(zai)設計中值得借鑒(jian)合(he)理用的(de)地方。
5.運(yun)動規律分析
利用現有的(de)(de)高科技手段(duan),對生物體的(de)(de)運(yun)動(dong)(dong)規律(lv)進行研究,找出(chu)其運(yun)動(dong)(dong)的(de)(de)原理,針對性的(de)(de)解(jie)決設計(ji)工程中的(de)(de)問(wen)題。
另(ling)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(zhi)仿生生物學對于我們
目前在(zai)設計方面還有(you)很多學習的地方。