趙明娟，巴勝超，袁超

產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計中形態(tài)提煉手法探析

趙明娟，巴勝超，袁超

介紹了產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計及其設(shè)計步驟，結(jié)合實例分析并總結(jié)了夸張、簡化、變形、分解與組合等設(shè)計手法在產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計中的運用。指出這些設(shè)計手法不是各自孤立的，而是相互聯(lián)系的；不管使用何種設(shè)計手法，在形態(tài)的提煉過程中都要結(jié)合產(chǎn)品形態(tài)和結(jié)構(gòu)的需要，而不是單純地提煉形態(tài)。

產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計手法；夸張；簡化；變形；分解與組合

仿生設(shè)計的歷史可以追溯到原始時期，相傳我們的祖先有巢氏模仿鳥類在樹上營巢以防御猛獸的傷害，舊石器時期就已將魚刺制成骨針用來縫綴衣物，原始時期的陶器造型很多是模仿自然界中獸或鳥的形態(tài)，這些都是仿生設(shè)計的萌芽。從原始社會開始，仿生設(shè)計一直伴隨著整個人類漫長的發(fā)展過程，人們的日常用品如燈具、瓷器、家具、青銅器等，無論是造型上還是功能上都有仿生的痕跡。

一、仿生設(shè)計概述

仿生設(shè)計是在仿生學(xué)和設(shè)計學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門新興邊緣學(xué)科，是研究自然界物體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能、顏色、聲音等特征，模仿或模擬自然界物體形態(tài)或借鑒自然界生物的結(jié)構(gòu)或功能原理，進行創(chuàng)新性設(shè)計。雖然仿生設(shè)計由來已久，但直到1960年仿生學(xué)才成為一門獨立的學(xué)科。20世紀80年代，仿生學(xué)開始應(yīng)用于設(shè)計領(lǐng)域，仿生設(shè)計學(xué)隨之得到迅猛發(fā)展。在某種意義上，仿生設(shè)計學(xué)可以說是仿生學(xué)的延續(xù)和發(fā)展，是仿生學(xué)研究成果在人類生存方式中的反映。

現(xiàn)在，仿生設(shè)計已是設(shè)計領(lǐng)域的一種重要設(shè)計方法［1］。仿生設(shè)計可以從很多方面進行仿生，根據(jù)仿生的著重點不同，仿生設(shè)計可以分為形態(tài)仿生設(shè)計、功能仿生設(shè)計、結(jié)構(gòu)仿生設(shè)計、色彩仿生設(shè)計、肌理和質(zhì)感仿生設(shè)計等。當(dāng)然，很多時候產(chǎn)品設(shè)計是多種仿生方法的綜合運用，并不僅僅局限于一種方法。比如，在一個產(chǎn)品設(shè)計中，既可以運用形態(tài)仿生，也可以運用色彩仿生、功能仿生等。這里只研究仿生設(shè)計中的形態(tài)仿生設(shè)計在產(chǎn)品設(shè)計中的運用。

二、產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計

形態(tài)仿生是對自然界物體在形態(tài)上的模仿或模擬，但不是原模原樣的照搬，而是形態(tài)的再創(chuàng)造，是一種創(chuàng)新。形態(tài)仿生設(shè)計，是研究自然界物體的外部形態(tài)特征及其象征寓意，并通過藝術(shù)手法將其應(yīng)用于設(shè)計之中，即將自然界物體的形態(tài)特征應(yīng)用于設(shè)計之中?！暗浆F(xiàn)代工業(yè)化大生產(chǎn)時期，人們將仿生形態(tài)廣泛運用于工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計。這種設(shè)計方法稱為產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計。”［2］產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計，就是將自然界物體的外部形態(tài)特征或象征寓意，通過藝術(shù)手法應(yīng)用在產(chǎn)品的形態(tài)設(shè)計上，是產(chǎn)品設(shè)計的一種重要設(shè)計方法。

根據(jù)模仿形態(tài)的相似程度，形態(tài)仿生設(shè)計可分為具象仿生和抽象仿生兩大類［3］。具象仿生，是直接模仿和借鑒模仿對象外在特征的設(shè)計，即模仿得比較“像”的仿生，一眼就能看出模仿的對象。如古代的“虎枕”是一款模仿老虎臥姿造型的枕頭，老虎的身體、眼睛、嘴巴等造型都很具象、很逼真。抽象仿生，是對模仿對象的特征進行概括、提煉或抽象變形，或?qū)ζ鋬?nèi)在神韻的模仿，強調(diào)的是神似，抽象仿生的形態(tài)具有高度的概括性。例如，法國著名設(shè)計師菲利普·斯塔克設(shè)計的檸檬榨汁機就是對“烏賊”形態(tài)的抽象仿生設(shè)計。

需要指出的是，由于自然界物體形態(tài)的復(fù)雜性，具象仿生往往也會有不同程度的抽象化，并不是原模原樣的照搬，只是相對抽象仿生而言，具象的程度要多一些，在形態(tài)上更接近于模仿對象。具象仿生和抽象仿生并沒有絕對的界限，只是抽象的程度不同而已。

三、產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計的意義

自然界的形態(tài)是美的形態(tài)，山川、河流、大地、樹葉、花朵等自然物體都體現(xiàn)了對稱、均衡、節(jié)奏、韻律等美感。自然界的生物經(jīng)過長期的進化和發(fā)展，“物競天擇，適者生存”，生存下來的生物在功能和形態(tài)上都是完美的、和諧的、純粹的，如人體就是自然界完美形態(tài)的代表。大自然是美的形態(tài)的源泉，是我們設(shè)計的靈感來源，因此我們應(yīng)該到大自然中去尋找美的形態(tài)［4］。德國著名設(shè)計大師路易吉·科拉尼曾說：“設(shè)計的基礎(chǔ)應(yīng)來自誕生于大自然的生命所呈現(xiàn)的真理之中?！庇纱丝梢?，仿生設(shè)計的形態(tài)是美的形態(tài)，是使人愉悅的形態(tài)。

人們生于自然界，長于自然界，自然對周圍的萬事萬物都充滿了感情，仿生形態(tài)的產(chǎn)品會使人產(chǎn)生親近感，使產(chǎn)品本身充滿感情和情趣。產(chǎn)品不僅僅是供人使用的工具，還是陪在人們身邊的朋友和伙伴。仿生形態(tài)的產(chǎn)品往往采用優(yōu)美可愛的造型，避免了冷漠機械感，使消費者感到親切和溫暖。面對越來越被破壞和污染的、越來越失衡的生態(tài)環(huán)境，仿生形態(tài)的產(chǎn)品也體現(xiàn)了人與自然的和諧統(tǒng)一，以及人與自然和諧共處的愿望。

形態(tài)仿生設(shè)計是產(chǎn)品設(shè)計的一種重要設(shè)計方法，它是對自然形態(tài)的再創(chuàng)造，是創(chuàng)造新的形態(tài)，是一種創(chuàng)新而不是簡單的模仿［5］。產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計在產(chǎn)品設(shè)計中具有重要的意義。

四、產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計的方法及步驟

產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計的方法主要有：局部仿生、整體仿生和意向仿生。

局部仿生設(shè)計是對仿生對象的某一部分或局部形態(tài)進行仿生，是設(shè)計師常用的一種仿生方法。

整體仿生設(shè)計是對仿生對象的整體形態(tài)進行仿生。一般來說，整體仿生選取的仿生對象形態(tài)不應(yīng)太復(fù)雜，最好外形輪廓線條比較簡單，否則在進行仿生應(yīng)用時會有一定困難。

意象仿生設(shè)計屬于抽象仿生，“主要側(cè)重于對形態(tài)美感和神韻特征的抽象和提煉，把人們熟知的一些事物的視覺美感和象征意義投射到產(chǎn)品形態(tài)中”［5］，意象仿生主要是對形態(tài)神韻或意境的仿生。在設(shè)計中，意象仿生通常和局部仿生或整體仿生相結(jié)合，意象仿生常常伴隨著形態(tài)的提取，通過形態(tài)的塑造達到神韻的傳遞，使形態(tài)與意象達到高度統(tǒng)一。

產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計的處理手法，一般是對自然界的物體（包括生命體和無生命體）的外在形態(tài)進行抽象、概括并加以提煉，提出其本質(zhì)特征，應(yīng)用在產(chǎn)品的形態(tài)設(shè)計上。形態(tài)仿生可以是整體形態(tài)仿生也可以是局部形態(tài)仿生，可以提煉動物（或植物等），的輪廓或某根優(yōu)美的線條用在產(chǎn)品的形態(tài)設(shè)計上，還可以把動物（或植物等）的某種感覺或神韻提煉出來，用在產(chǎn)品設(shè)計里。

產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計從某種意義上講就是形態(tài)的提煉，通過提煉自然界某種美的形態(tài)來創(chuàng)造新的人工形態(tài)，設(shè)計步驟可以簡要歸納為以下幾步：原型—特征—提煉—應(yīng)用［2］。

原型是指選取的仿生對象（下文統(tǒng)稱“原型”），即從自然界選擇合適的仿生對象。特征即全面觀察、研究它的形態(tài)特征，抓住其本質(zhì)特征。其中，選擇合適的原型是最關(guān)鍵的一步，如果所選的原型和產(chǎn)品沒有一點共同特征或相似點，沒有設(shè)計要素將兩者聯(lián)系到一起，那么后面的仿生設(shè)計就很難做好或無法做下去。

提煉即對原型進行形態(tài)特征的提煉，一般通過夸張、簡化、變形等藝術(shù)手法對形態(tài)進行概括和抽象，提煉出其本質(zhì)特征。提煉是很重要的一步，一定要抓住原型的本質(zhì)特征，這樣提煉出的形態(tài)才有特點，才能特征鮮明，并有自己的獨特個性。

應(yīng)用即把提煉出的原型特征，合理地應(yīng)用到產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計中，設(shè)計出一款新的產(chǎn)品。這是設(shè)計過程中最難的一個步驟，因為提煉出的形態(tài)和實際的產(chǎn)品形態(tài)可能會有很大差別，在應(yīng)用的過程中要結(jié)合產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、功能、材料、形態(tài)美感等多種要素進行綜合考慮。因此，這一過程可能會有多次的反復(fù)修改和嘗試，最后根據(jù)產(chǎn)品形態(tài)需要，將提煉的特征合理地應(yīng)用到新的產(chǎn)品形態(tài)上。

五、產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計中形態(tài)提煉手法分析

產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計的重點是形態(tài)的提煉，即對仿生對象的特征進行高度概括和抽象，提取原型最本質(zhì)、最獨特的特征或神韻，創(chuàng)造出新的形態(tài)。形態(tài)提煉的具體手法一般有：夸張、簡化、變形、分解與組合、條理與秩序等，通過這些設(shè)計手法對原型進行抽象和概括，提煉出具有原型本質(zhì)特征的形態(tài)。

（一）夸張

夸張是運用豐富的想象力，在客觀現(xiàn)實的基礎(chǔ)上有目的地放大或縮小事物的形象特征，以增強表達效果的一種修辭手法。除了文學(xué)領(lǐng)域，夸張手法也廣泛地應(yīng)用在設(shè)計領(lǐng)域，包括平面設(shè)計、廣告設(shè)計、裝飾圖案設(shè)計、產(chǎn)品設(shè)計等領(lǐng)域。尤其在中國傳統(tǒng)圖案領(lǐng)域，夸張是一種非常重要的設(shè)計方法，如圖1是傳統(tǒng)的金魚圖案，該圖案抓住金魚的形態(tài)特征，對金魚的眼睛、魚鰭、腰部和魚尾進行了夸張?zhí)幚?，夸大和突出了金魚的大眼睛，大大的尾巴和魚鰭，纖細的腰部，魚的形象躍然紙上，鮮明生動，并運用抽象和變形等手法使魚的圖案富有視覺美感，給人以美的享受。

圖1 金魚圖案

圖2 龍山文化紅陶鬶

在產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計中也可以運用夸張手法。首先選取原型的合適部位根據(jù)需要進行夸張，以突出原型特征，并根據(jù)產(chǎn)品形態(tài)和結(jié)構(gòu)需要，創(chuàng)造新的產(chǎn)品形態(tài)。其實，夸張手法運用在產(chǎn)品設(shè)計中早在原始社會時期就已經(jīng)有了，如圖2是原始社會時期的陶器——龍山文化紅陶鬶，鬶是一種盛水器，口頸部大概模仿了鳥喙的形態(tài)，但根據(jù)功能需要將鳥喙形態(tài)夸大，使之更符合倒水的需求，下部好像采用了獸的造型，對3個獸腿進行了夸張?zhí)幚?，使之上部很粗且做成中空的，以符合盛水需求。該陶器神態(tài)生動、特征鮮明，局部夸張的運用使形態(tài)非常符合功能的需求。

（二）簡化

美國藝術(shù)心理學(xué)教授魯?shù)婪颉ぐ⒍骱Ｄ穼喕碌亩x是：在一種絕對意義上說來，當(dāng)一個物體僅包含很少幾個結(jié)構(gòu)特征時，它便是簡化的；在一種相對意義上說來，如果一個物體用盡可能少的結(jié)構(gòu)特征把復(fù)雜性的材料組織成有秩序的整體時，我們就說這個物體是簡化的［6］。從上面的定義可以看出，這里的簡化實質(zhì)上是指一個事物的結(jié)構(gòu)特征數(shù)量的減少。在形態(tài)仿生設(shè)計中，簡化就是去除原型中的一切無關(guān)因素，將復(fù)雜的形態(tài)化繁為簡，保留原型的本質(zhì)特征和神韻，創(chuàng)造出符合產(chǎn)品結(jié)構(gòu)需要的新形態(tài)。簡化的過程中常常對形態(tài)進行抽象，簡化也是抽象的手法之一。

艾洛·阿尼奧設(shè)計的Pony CHAIR（圖3）就是形態(tài)簡化的一個很好例子，作者抓住小馬的主要形態(tài)特征，根據(jù)形態(tài)和功能需要，只保留小馬的臉部輪廓、耳朵、身體和腿部，其他器官均簡化刪除。為了突出小馬的可愛，作者夸大并簡化了小馬的臉部輪廓線條，對保留的部位均進行簡化處理，整體形態(tài)非?？蓯?、有趣。Pony CHAIR的形態(tài)提煉非常簡潔，在形態(tài)上保留的每一部分都是有用的，沒有一點多余，對小馬的形態(tài)特征提煉得非常準確、簡練，不愧是大師的作品。

圖3 Pony CHAIR

簡化應(yīng)遵循以下原則［7］：

（1）簡化要主次分明，重要特征優(yōu)先。在簡化中應(yīng)優(yōu)先保留原型的主要形態(tài)特征，次要特征可以進行最大程度的簡化，對原型中不需要的特征可以刪除。

（2）簡化形態(tài)應(yīng)和原型特征具有相似性。這一點可以從很多經(jīng)典的設(shè)計中看出，如Pony CHAIR的最終形態(tài)和原型具有很好的相似性。圖4是2011年紅點獎獲獎作品——餐具的設(shè)計，設(shè)計師的設(shè)計靈感來源于海鷗蛋的形態(tài)（如圖5），我們可以看出餐具的外輪廓線條和海鷗蛋形態(tài)具有很好的相似性。設(shè)計師抓住海鷗蛋一端大一端小的形態(tài)特征，提取其曲線并使之更柔和圓潤，用在餐具的形態(tài)上，設(shè)計出一套具有獨特形態(tài)的餐具。

圖4 2011年紅點獎獲獎作品——餐具

圖5 海鷗蛋

產(chǎn)品形態(tài)和原型具有較好的相似性，可以形成有效識別。在簡化中應(yīng)抓住形態(tài)的本質(zhì)特征，盡量保留具有獨特個性的形態(tài)特征。融入原型獨特個性的產(chǎn)品形態(tài)具有很強的識別性，會給人以強烈的印象和引起人的聯(lián)想。

（3）簡潔性原則。在保證簡化形態(tài)具有某些重要特征的前提下，使形態(tài)盡可能簡潔。簡潔的形態(tài)會使特征更加明確、清晰，越是簡潔的形態(tài)越能突出其特征，給人留下深刻的記憶。

（三）變形

變形手法在中國傳統(tǒng)圖案中應(yīng)用較多，為了圖案的形式美感或為了突出某部分特征，將圖形的某部分進行夸大或變形，以產(chǎn)生強烈的視覺美感。變形在產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計中也是一種常用手法。

在自然形態(tài)很難符合產(chǎn)品形態(tài)要求時，可根據(jù)需要對原型進行整體或局部變形，使之符合產(chǎn)品形態(tài)和結(jié)構(gòu)的需要。實際上夸張也屬于變形手法的一種。但變形并不是改變或丟掉原型特征，而是在不改變原型主要特征的情況下進行適當(dāng)變形，以符合產(chǎn)品設(shè)計的需要。如果變形使原型特征消失了或變形后的形態(tài)和原型毫無聯(lián)系，那么也就失去了形態(tài)仿生設(shè)計的意義，也沒有必要應(yīng)用形態(tài)仿生這種方法來提煉形態(tài)了。

（四）分解與組合

分解與組合即形態(tài)的解構(gòu)與重組，是指把原型整體特征分解為單個的部分特征，然后再重新組合，形成新的特征和形態(tài)［8］。分解與組合手法的運用要根據(jù)原型的形態(tài)特點進行，并不是每個形態(tài)都適用這種方法。如圖6大蒜茶具的設(shè)計，作者使用了分解與組合的手法對大蒜進行形態(tài)仿生，并隱含了團結(jié)的寓意。

圖6 大蒜茶具

（五）條理與秩序

條理與秩序是指線條的規(guī)則化、秩序化，即將復(fù)雜的自然形態(tài)線條進行規(guī)則化和秩序化的處理。

在前文所述手法的運用中都需要對自然形態(tài)線條進行規(guī)則化、秩序化的處理。自然界的形態(tài)非常復(fù)雜，從中幾乎找不到規(guī)則的線條，但產(chǎn)品形態(tài)往往是幾何化的、適合于工業(yè)化生產(chǎn)的簡潔形態(tài)，因此復(fù)雜的自然形態(tài)不可能直接應(yīng)用在產(chǎn)品形態(tài)上，這就需要簡化其線條，使復(fù)雜的形態(tài)趨于幾何化和規(guī)則化，從而符合工業(yè)生產(chǎn)的要求。如圖7曼妙水母燈是一款以水母為原型的仿生燈具，該設(shè)計非常準確地抓住了水母的形態(tài)特征，提取了水母的傘狀體和觸須，將線條進行規(guī)則化和秩序化處理，并對觸須進行抽象簡化使之有規(guī)律地排列，產(chǎn)生一種動態(tài)的秩序美。

圖7 曼妙水母燈

秩序就是美，秩序是產(chǎn)生美感的基礎(chǔ)，秩序之中包含著一定的規(guī)律。節(jié)奏具有美感，因為節(jié)奏本身就是一種秩序。幾何線條體現(xiàn)的是一種規(guī)律美、秩序美，把自然界復(fù)雜的線條規(guī)則化，采用簡潔的幾何線條，并進行有規(guī)律的排列，使之規(guī)則化和秩序化，會產(chǎn)生簡潔的幾何美感。線條的規(guī)則化和秩序化是形態(tài)提煉必不可少的設(shè)計手法。

六、結(jié)語

綜上所述，形態(tài)仿生設(shè)計是產(chǎn)品設(shè)計中很重要的一種設(shè)計方法。產(chǎn)品形態(tài)仿生重神似而非形似，是對自然界生命形態(tài)的重新創(chuàng)造，而非簡單模仿，是創(chuàng)造一種新的形態(tài)，是一種創(chuàng)新設(shè)計方法。產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計中的形態(tài)提煉手法主要有夸張、簡化、變形、分解與組合、條理與秩序等。除此之外，還可以借鑒和運用平面設(shè)計中的對比、混合、分割、組合、重復(fù)、漸變等基礎(chǔ)形態(tài)設(shè)計方法。

在形態(tài)提煉過程中應(yīng)注意兩點：第一，這些設(shè)計手法不是各自孤立的，而是相互聯(lián)系的。在運用上也不是截然分開的，往往是多種設(shè)計手法共同使用，相互融合，“你中有我，我中有你”，相互之間并沒有絕對的界限。如簡化過程中也會有變形的運用，夸張手法中也會運用簡化和變形等，只是側(cè)重點不同而已。第二，不管使用何種形態(tài)提煉手法，在提煉過程中都要結(jié)合產(chǎn)品形態(tài)和結(jié)構(gòu)的需要，而不是單純地提煉形態(tài)。產(chǎn)品形態(tài)仿生設(shè)計中，對形態(tài)提煉的任何一個環(huán)節(jié)都應(yīng)以產(chǎn)品形態(tài)為準，應(yīng)符合產(chǎn)品形態(tài)的需要，并考慮產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、功能、材料、工藝等要素。以上設(shè)計手法，要根據(jù)實際情況靈活運用，不能生搬硬套。

[1]丁西蓓.仿生法在產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計中的應(yīng)用[J].科技信息（學(xué)術(shù)研究），2008（28）.

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（編輯：文汝）

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1673-1999（2016）11-0097-04

趙明娟（1979-），女，碩士，安徽理工大學(xué)（安徽淮南232000）機械工程學(xué)院工業(yè)設(shè)計系助教，研究方向為產(chǎn)品設(shè)計；巴勝超（1982-），男，博士，昆明理工大學(xué)（云南昆明650093）藝術(shù)與傳媒學(xué)院副教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向為傳媒人類學(xué)、藝術(shù)設(shè)計；袁超（1982-），男，安徽理工大學(xué)機械工程學(xué)院工業(yè)設(shè)計系助教，研究方向為產(chǎn)品設(shè)計。

2016-07-11