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 230009)

0 引 言

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[1]。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[2]。于是,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、发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。随着仿生学的发展,人们不断模仿自然界的动物,以改良汽车的性能。在草原与沙漠地区,带轮汽车行走困难,但袋鼠却能行走如飞。于是人们模仿袋鼠的运动方式,研制出无轮汽车——跳跃机。根据蜘蛛的爬行原理,研制出越野能力极强的汽车,可轻松通过峡谷地带。根据毛毛虫能在松软土地上爬行的原理,设计出身体狭长、带有“环节”的爬行车,可在松软的地面上通行无阻[3]。总的来说,仿生设计在汽车设计中的运用主要体现在形态仿生、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主要内容,它在汽车的车身上更是体现得淋漓尽致,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,本文主要对形态仿生设计进行探讨。

1 形态仿生设计的含义

德国著名设计大师路易吉◦科拉尼曾说：“设计的基础应来自于大自然的生命所呈现的真理之中”。这句话道出了自然界是蕴含着无尽设计宝藏的天机阁,自然生物形态向人们开启了设计的一扇大门。生物形态本身具有丰富的意义和启示,形态仿生设计强调对生物外部形态美感特征与人类审美需求的表现,是在对自然生物体所具有的典型外部形态的认知基础上,将其中需要的形态特征应用到设计中,寻求对产品形态的突破和创新。在汽车设计领域,形态仿生设计是一种重要的设计方法,是运用模仿、变形、抽象等手法,对自然界生物形态的结构特征进行提炼和概括,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、属性,以此达到造型的目的。仿生形态的产品具有很好的亲和力、自然性、情趣性,关爱人的心理需求,能够唤起人的自然情怀,在某种程度上提醒人们对于自然的重视,并且呼吁生态设计的发展,这也顺应了时代的发展潮流。

2 汽车形态仿生设计的分类

2.1 形的仿生

很多时候,进行汽车形态仿生设计是为了从大自然中找到一种优美、合理的形来模仿。大自然的形态是人类取之不尽的源泉,很多设计师从中获得了灵感,将其与人类自身的聪明才智融为一体,在设计中体现大自然的美感和生命的本质。这里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别,它所努力传达的主要是生物形态的物理属性。

2.2 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。由于意向仿生主要侧重于对形态美感特征和神韵特征的模仿和提炼,所以主要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。

2.3 形意结合仿生

形意结合仿生是将生物形态的形和意都作为仿生对象来考虑,既有符号意义上的隐喻,又有物理几何形态上的仿形。采用生物形态的同时也注重对其神韵的表达,使汽车神形结合,达到高度的统一,以形传神。总之,形的仿生和意的仿生并没有严格的区分,只是模仿的侧重点不同,并不是将生物形态的形和意截然分开,因为意的仿生必须通过形的模仿来实现,而形的仿生也伴随着意的传达,因此形与意相辅相成、不可分割,形意结合[4]。

3 汽车形态仿生设计的应用

3.1 科拉尼设计大师的“疯狂”汽车

德国著名设计师路易吉◦科拉尼是仿生设计理论的大力倡导者和实践者,几乎世界上所有大汽车制造国都有他的作品,如德国的大众、宝马、奔驰,美国的雪佛兰、福特,日本的尼桑,意大利的非亚特等。他设计制造的大量交通工具,都是惊世骇俗的设计,曲线流畅、气势恢弘,具有极高的雕塑和艺术价值,每一件作品都充分表达出自然、仿生的设计理念,实例如图1所示。

图1 科拉尼的汽车设计

他这样描述自己的设计意念与设计程序：“当我设计一个高速运动的形态时,我总是首先试图搞清楚是什么样的自然物能达到如此速度,我研究自然的素材与原型,着眼于专业分析它的形态。我发现,几百万年自然界许多生物能成功演化而适应生存下来,这就是成功。”[5]

路易吉◦科拉尼的汽车设计强调设计作品与自然生态之间的协调与共生,其鲜明的仿生设计原理与方法、强烈的造型意念和极具旺盛生命力的设计都尽显其中。科拉尼的设计以及呼吁人类社会与大自然和谐统一的设计观念,都具有划时代的意义,成功地影响了后代设计师。他说：“我所做的无非是模仿自然界向我们揭示的种种真实。”从以上汽车作品可以看出,他对自然生物的观察感染了他的设计,展示了外形与功能结合的典范[6]。他的设计不是简单的再现自然,而是借助自然的强大生命力寓情于物,抒发一种心声,寄托一种情感,是一种具有生命意义的表达[7]。

3.2 大众新甲壳虫汽车

真正的经典之作从不会因时间而褪色,新甲壳虫正是如此。浑圆的外形汇集众多优点,将经典线条与现代技术融为一体,展现恒久魅力。如图2所示,大众的甲壳虫从外形上看像一个瓢虫,曲面之美如同行云流水般的雅韵,尤其是尾部的曲线非常自然、流畅,极具视觉冲击力。

图2 新甲壳虫汽车

图2 中圆弧形曲线车顶一直延伸到发动机舱盖和前翼子板之上的风挡玻璃直至下垂的车尾,长轴距和宽轮距则预示着新甲壳虫强劲的动力。这个设计是整体模仿的典范,对于汽车这么大型的产品来说,设计手法既大胆又新颖,带给人们一种新奇的感觉。此车一经推出,即成为当时最受欢迎的车型,优美的曲面打破了块状、直线、平面呆板的形态。很少有哪种新车能像新甲壳虫那样,在面世时引起如此强烈的轰动和反响。新甲壳虫车型是一款极具个性风格的汽车,它继承了富于传奇色彩的老甲壳虫车型的传统,但用完全现代的方式诠释了这种传统的价值。

3.3 克莱斯勒公司的道奇蝰蛇

如图3所示,“道奇蝰蛇”是一款运动型跑车,作为美国最凶猛的蛇种——“蝰蛇”,具备大自然一切凶险的特征。“蝰蛇”车型以此作为突破口,外观的造型设计非常夸张,特别突出了锐利的前脸和精神的前大灯。汽车前脸酷似“蝰蛇”的面部,“三角、王字”形面部轮廓给人以凶狠的感觉,配上精神的前大灯,给人以威武凶猛、善于决斗的感官刺激,如同英勇善战的士兵,随时准备生死的搏击,体现了人类对生命意义的永恒追求。蝰蛇车型很好地传递了这一内蕴,可以说无论从名字、标志、车大灯,还是整车造型都像蝰蛇一样充满攻击性,就连又宽又矮的车身和轮胎,也能让人尽情想象驰骋时的力量与速度,形象地告诉赏车人这款跑车动力强劲,跑劲儿十足[8]。

图3 道奇蝰蛇

3.4 奔驰仿生概念车

梅赛德斯——奔驰的设计者从自然中吸取热情,尤其是从能够有效避免阻力而前进的鱼儿身上。如图4所示,这款仿生车便是仿效的成果,它将仿生学精髓发挥得淋漓尽致,拥有完美的空气动力学和源于自然的轻盈概念。

图4 从boxfish到奔驰仿生车

奔驰公司的形态仿生概念车的仿生原型是热带海洋里的箱鲀鱼,这种鱼头部宽,尾部渐窄,尽管身体像盒子一样,呈立方体的外观,却具有非常出色的流线特征,因此特别符合空气动力学的要求。箱鲀身上如盔甲般坚硬的外表及独特的骨骼结构,展示了如何利用最少的材料来达到最大的车身强度,而且箱鲀的盒形身体形状也与车厢的形状非常相似。为了尽量保留箱鲀的整体形态特征,设计人员将其主要特征提取出来,进行简化处理,将带棱角的外部轮廓简化成汽车车顶边线轮廓和裙边轮廓,车身尾部也处理成与鱼尾部相吻合的楔形。车头像箱鲀般外凸,由此发展出来的腰线一直走高,直到和车顶基线相结合。车尾位置偏高,内陷式尾门和后轮拱夸张的外抛形状都与箱鲀有着九成相似。

4 汽车形态仿生设计的意义

在汽车设计中,应用仿生形态的目的是将大自然生物形态这一人们熟知的原型符号,应用于汽车形态设计中,创造具有人性化的产品,消除人与车之间的隔膜,达到“人机合一”的境界。通过以上设计案例可以看出,汽车仿生形态的意义深远,主要表现在以下几个方面：

(1)设计回归自然,赋予汽车形态以生命的象征。现今,人们对汽车设计的要求已经不同于过去,不仅仅注意功能的优异领先,还追求清新和探讨个性的自律。向往自然是人类的天性,现代生活与工作的现状使得许多都市人逐渐远离自然,而源于自然、取于自然的仿生形态产品在某种程度上迎合了人类向往自然的渴望。提倡仿生设计,让设计回归自然,赋予汽车设计形态以生命的象征,是人类对精神需求所达到的共识。

(2)形态仿生设计具有宜人性,使人与车更加亲近,蕴含着生命的活力。随着人类社会工业生产的发展与科技的进步,人、机器与自然之间的对立日益明显。在这种生态失调的状况下,人类开始从机器工业化的人为形态符号的视觉充斥中脱离出来,转向从自然原生状态中开发设计形态,这是当代产品设计的一种策略和理念。仿生形态蕴含着生命的活力,生物机体的形态结构为了维护自身、抵抗变异形成了力量的扩张感,使人感受到一种自我意识的生命和活力,唤起人们珍爱生活的潜在意识,给人以舒适和安全感。而模仿生物形态创造出来的汽车产品具有真实的亲和力,能满足人们追求轻松、幽默、愉悦的心理和精神需求。人是自然的一部分,来自于自然的设计对人而言显得格外亲近,所以说形态仿生设计具有宜人性的特点。也正因为这一特点,可以消解由于过分强调技术而产生的人与车的生疏和冷漠,消除对立和不安。所以从动态、个性、互动等方面,形态仿生设计都能够提升产品的魅力。

(3)仿生形态的新颖性和奇异性丰富了汽车形态设计的形式语言。自然界中无数有机生命丰富的形体结构、多维的变化层面、巧妙的色彩装饰和图形组织以及它们的生存方式、肢体语言、声音特征和平衡能力为汽车形态设计提供了新的设计方式和造型法则。生物体中体现出的与人沟通的感性特征也会给人们以新的启示,使汽车的形态设计更具灵活性和适应性,所以仿生形态的挖掘是创新设计取之不尽的源泉,吸引着人们去想象和模仿,通过模仿各种生物形态,既扩大了设计师的思维方式,又丰富了现代汽车设计的造型语言[5]。

5 结束语

大自然的奥秘无处不在,仿生形态设计是一种借助于大自然力量的优秀设计方法,近年来已经越来越受设计师们重视,它是在物质富足社会中,感性消费市场的必然需求。运用仿生性思维进行设计,可以作为人类社会生产活动与自然界的契合点,使人类社会与自然达到高度的和谐统一。在科技和创新的今天,形态仿生设计的介入,将会给汽车设计带来更广阔的空间。

[1]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,(2)：113-114.

[2]方海燕,周小儒,袁金龙.汽车造型中的仿生设计[J].艺术教育,2007,(9)：21-23.

[3]廖汉宗.跳跃车学袋鼠越野车像企鹅：五花八门的仿生汽车[J].安全与健康,2007,(16)：55.

[4]张祥泉.产品形态仿生设计中的生物形态简化研究[D].长沙：湖南大学工业设计系,2006.

[5]田保珍.形态仿生设计方法研究[D].西安：西安工程大学工业设计系,2007.

[6]周伯军.工业设计中的仿生设计与应用[J].包装工程,2008,(1)：151-153.

[7]张 辉.浅谈工业设计中的仿生设计[J].美术大观,2008,(4)：116-117.

[8]张希可,王秀峰.汽车仿生设计[J].包装工程,2008,(12)：227-229.