基于仿生设计在室内家具中的应用与研究

2020-11-29孙菁菁

科技与创新 2020年3期

孙菁菁

（武汉工程大学，湖北武汉430205）

1 仿生设计的相关概述

1.1 仿生设计的基本原理

仿生设计，亦被称为设计仿生学。该学科是建立在仿生学和设计学两大学科的交叉渗透和相互融合的基础上，逐步发展出来的一门独立的、新兴的学科。仿生设计结合科学、技术、艺术等原理进行综合性融合，通过对自然生物的形态、结构、功能、肌理、色彩等元素进行提取与创新，它既是物质的，又是精神的。

1.2 仿生设计的基本特征

1．2．1 经济与文化的相交叉性

经济的高效运转给仿生设计带来无形的市场，在室内家具产品进入市场的可行性前提条件下，应经过设想、设计、原型模拟、投入出产、销售等一系列过程，把其中所遇到的问题又反馈于设计的本身，促进仿生设计的精确性与科学性。著名的包豪斯设计所提倡的核心精神是“设计的目的是人而不是产品”，因此，家具产品的市场定位应体现“适用性”，为大众所考虑。所有的文化形态都与设计有直接或间接的关系，一定的文化环境程度给予设计精神上的帮助，它是文化的产物，也是文化的意识形态表现，不同时期所体现的仿生设计形式也反映不同的文化特征。

1．2．2 设计语言的多样性与思维创造的灵活性

人们通过对自然的崇拜以及渴望使万物皆可成为模仿发展的对象，包括对动物、植物、微生物、非生物的仿生领域在不断地扩大。无论是何种灵感的思维迸发，把握设计语言的多样性是对仿生设计法则更好的解读。设计语言既是一种视觉、听觉、触觉符号，也是人类思想与情感的载体，它蕴含的意义呈现的是一种人与人之间心灵沟通的工具，仿生设计的语言符号让自然语言更加生活化与审美化。思维的灵活性源于对所有生物的观察与研究。动物是最常见的仿生对象，也是设计师获取灵感与捷径的第一素材，主要通过对动物整体、形态进行借鉴设计，探索其自身携带的特有功能样式，在设计师天马行空的想象中转变为现实中的结构产品。

1.3 仿生设计的基本原则

1．3．1 审美性与功能性的统一原则

审美狭义来说是产品的装饰性效果。它是人类通过感官路径所体会到的设计作品形式意图以及视觉符号，它激起了产品与人之间心灵沟通的涟漪，获得不同层次人群的认同感。仿生设计作品亦不例外，它将捕捉到一切美好事物的瞬间定点为设计的审美特性，大自然中的物质元素或现象只有通过艺术的表现形式才能更加光彩绚丽。

仿生设计的目的是为大众服务，功能性原则的构建与发展是设计产品的基石，室内家具产品的功能仿生是对生物特殊的某种功能原理进行加工改造并实现生产化，好的家具仿生产品是审美与功能的结合统一，只有功能性支撑才能让审美形式得以完整体现。

1．3．2 形式美与技术美的统一原则

形式美就是客观事物外观形式的美。形式美所体现的组合规律有：统一与变化、重心与安定、比例与尺度、对比与调和、对称与均衡、节奏与韵律等，对家具进行仿生设计时，应考虑到以上几种因素，按照一定的规律进行排列联系，达到内容与形式的完美调和。

科学技术随着时代的进步得以飞速发展，当代仿生设计的应用结合技术的支撑在工业化环境下突出相对的优势性。好的仿生设计作品应展示精湛的技术美，家具中涵盖的技术性是批量化生产的前提，艺术形式只是家具外观的显性特征，而透过现象看本质的原理是发展技术的核心要领。例如仿生家具的材质、尺寸、零件衔接、质感等要素依靠技术工艺的推动才得以成立，追求形式与技术的统一是设计所应达到的境界。

2 仿生设计在室内家具中的应用方法

2.1 基于意象形式的仿生设计

2．1．1 仿生形态的抽象性

仿生设计的抽象表达以自然生物原型为基础，经过高度概念化提取、简化、概括等步骤表达对事物的认知，隐藏了事物的具体形态但通过其自身的语言艺术和构成要素创造出新的观念符号。抽象的形态包含了众多事物的共同特征和本质性内涵，它为家具的仿生设计注入有价值性的创作，人们换个思考角度会发现其背后设计的巧妙之处，设计者内心丰富的情感和扎实的艺术理论是仿生形态的精神文化。

2．1．2 仿生形态的具象性

仿生形态的具象呈现指按照生物的外观形态进行模仿与写照，以最直接的方法呈现事物原本的造型特点，具象性的仿生作品具有可读性、直观性、叙事性等特点，常见的仿生家具形态中将动植物的造型特点、颜色运用于其中，增加家具的趣味性。具象形态仿生，使人们选取设计元素的范围更加广泛，自然界中的山川河流、风雨雷电、花草树木、飞禽走兽等，这些具有独特象征意义的物质，都是室内家具设计当中经常用到的设计元素，给家具形象营造了欢快的视觉感受，让整体空间氛围更加愉悦。

2.2 基于类别元素的仿生设计

2．2．1 结构功能与质地仿生

结构功能与质地仿生是研究生物各式各样的特殊本领，每个物体结构之间相互协作都有其自身的生命意义价值，室内家具中的结构仿生是对自然生命体内部结构进行观察与研究的活动，借鉴生物结构的优化功能进行创作与变换，达到设计的最优化。有效的结构系统是一切形式内容的基础，作为整个物体的支架轮廓它能让资源高效地循环，内部的结构原理是物质存在与延续的条件。家具中仿生物体最多的是植物的茎脉、动物的形体肌肉以及骨骼等结构，结构的组合又突出功能的特性，在分析生物的功能特征时可做出定量的数学依据，将这些功能利用到现有的技术中去，提高家具产品的科学性以及增强未来核心功能的技术性。

2．2．2 表面肌理与色彩仿生

每种生物都有其独特的肌理与纹路，是由内而外的结构特征认知形式，它表现的不仅仅是某种视觉和触觉形象，更深层次展示物体的内在功能与质感。不同的表面肌理代表着物体构造的不一致性，设计师借鉴模拟大自然生物的表面纹理和内部的有机构造特质，运用到家具产品的材质当中，发挥纹理的多样性与美观性。

色彩是设计中最直观形象的艺术语言。当代美国视觉艺术心理学家布鲁莫曾提到：“色彩”唤起各种情绪、表达情感、甚至影响我们正常的生理感受。家具的色彩仿生是指通过研究生物的优异色彩功能和形式，打造室内色彩的饱和度，给人舒适的视觉环境。联系家具产品与生物色彩的共性与个性，经过提炼、改变的方法激发使用者心理的需求共鸣，调节色彩的色相、明度和纯度再配以符合人体工程的家具原理作为切入点，给人最自然舒适的空间环境。

3 未来仿生设计在室内家具中的发展趋势

3.1 实用性与趣味性相统一

室内家具仿生设计时需考虑实用性发展趋势，在模仿大自然生物的外观形态与功能特性同时，不能过多地追求形式美感而忽略使用价值的重要性。家具产品的最终目的是为人服务，满足人的个性需求与精神需求。成功的仿生家具是形式与实用并肩作战的表现状态，实用性不是孤立存在的单个条件体，是由内而外散发的文化属性与情感沉淀，达到使用者的身心愉悦，在众多家具单体中脱颖而出。

家具产品的趣味性是富有精神状态的层面，它表现为纯朴自然、天真浪漫的特殊语言，拉近人与家具产品的距离感。趣味化的表达可展现为视觉趣味和触觉趣味，视觉趣味是通过仿生律动的形态、生动的色彩和巧妙的材质使用方式等要素表现，触觉趣味是通过材料的质地感来表现，增添家具产品的情感价值色彩。

3.2 绿色发展与可持续发展相统一

仿生家具的绿色发展与可持续发展是人与自然生态平衡的支点，也是当下所倡导的设计发展观念。工业化的进步导致周围环境的恶劣化与资源枯竭，“人与自然”的“和谐共生”是一个永恒的话题。仿生家具的设计过程应包含对未来资源环境的思考，在材料的选取上应突破传统的思维模式，减少对高污染材料的利用性，尽量发掘新型环保材料的使用度。绿色发展观念也包含对材料的循环利用，“变废为宝”是设计师所需挑战的高度，循环再生与自然环境发展也是相协调一致的。首先，家具仿生产品的绿色性表现为造型的生态化、通过仿生设计的应用对生物形态外观进行提取，打造自然风格趣味化的家具，满足消费者对自然的热爱之情。其次，减少不必要的材料浪费，追求室内家具环境的自然清新明快。最后，仿生家具应体现人性化的观念，充分对人的身心情感状态进行考量与研究，打造舒适健康的空间氛围，让仿生设计观念在未来家具环境中也能呈现可持续发展的状态。