仿生设计在拖挂式房车车身造型设计中的应用

温豪 李明

关键词：仿生设计;拖挂式房车;车身;造型设计;应用

1 仿生设计

仿生设计是以自然界中存在的所有元素和个体为研究对象，通过研究自然界生物系统的优异形态、结构、色彩、功能、工作原理等，有选择性地在设计过程中模拟和应用这些原理和特征，它是仿生学的研究成果在设计领域的延续和发展[1]。自然界中有着不计其数的生物存在，自古以来大自然就是人类科学技术原理和重要发明的灵感来源。例如：人们根据草边缘的形状发明了锯子;根据蝙蝠回声定位探路的办法，发明出来了雷达;观察蜻蜓翅膀的结构、分析其飞行原理，研制出直升飞机等。仿生设计是在仿生学的基础上，结合设计学的创新设计方式。仿生设计应用在产品设计领域里，通过模仿自然，学习自然，解决了产品设计中很多的问题。这种设计方式既具有科学性，又具有艺术性，符合人们对产品不断创新发展的要求。仿生设计主要包括：形态仿生、色彩仿生、功能仿生和结构仿生。其中形态仿生、色彩仿生和结构仿生在造型设计领域应用较多。

2 仿生设计在拖挂式房车车身造型设计中的应用意义

拖挂式房车和自行式房车相比成本售价更低、停放方便、使用灵活还可以共享使用，更加符合国内使用环境。房车车身造型可以理解为房车的外在造型特征，其表现主要是指能够对使用者产生视觉、触觉甚至听觉形象方面的刺激，是由房车的形态、色彩、材质、肌理、结构等要素构成，是一种存在的特征和认知的表达面[2]。

我国目前房车制造企业多把重心放在内饰设计研究，对外观设计重视不足，导致国产房车造型呆板，色彩单一，识别度低。但随着国内消费者消费理念的提升和情感需求的凸显，人们对房车的需求不仅仅只是在实用性和技术性方面，也追求车身形态上的卓越表现，注重情感的表达与个性的突显。仿生设计重视自然生物的形态美感与人的审美情趣相结合，它对生物形态进行学习、模仿和抽象，并将生物形态做一个合理地转化，再将转化的形态巧妙地赋予到产品造型上，来达到产品造型设计的进步和创新。将仿生设计引入拖挂式房车车身造型设计中，可以为房车造型设计提供新思路和灵感来源，使房车车身造型和自然环境和谐统一，提升房车车身造型的设计美感，满足消费者的审美和情感化需求。我国历史上很早就有“师法自然”的艺术和造物理念[3]，仿生设计能将自然形态与人文思想相结合，有助于设计出符合国人审美和具有文化特征的拖挂式房车车身造型，形成品牌设计风格，提高房车产品辨识度。

3 仿生设计在拖挂式房车车身造型设计中的应用思路

结合拖挂式房车的功能服务、使用环境和用户人群的需求，将仿生设计引入拖挂式房车车身造型设计中，主要有以下三个方面的应用。

3.1 形态仿生设计在拖挂式房车车身造型设计中的应用

自然界生物多样的形态，为造型设计提供了丰富的样本库和灵感创意来源。形态仿生设计是指模仿生物体的外观特征，通过艺术手法转化应用在设计中，使得设计出的产品与生物原型之间从外形上建立一种联系，有效提升产品造型的美感，引导人们对产品的认知并产生情感共鸣。房车作为工业化的产品，它不仅要满足用户对出行、住宿基本的功能需要，还需要满足用户在休闲旅游过程中对审美、彰显个性等情感化需求。将形态仿生设计引入拖挂式房车造型设计中，能为房车的造型增添生机和活力，促进房车风格的多样化，提升对消费者的吸引力，满足不同消费者的需求。设计师在对自然生物认知的基础上，运用联想、想象、移情等方式抽象化地转化到拖挂式房车车身造型设计上去，使人产生一定的感性认知和情感呼应。例如：猎豹、鹰的形态能给人速度感，海豚、鲸鱼能给人亲切、安全的感觉，狮子、老虎的形态给人雄壮、激昂的感觉。不同生物的形态应用在房车造型中会为用户带来不同的感受。在拖挂式房车车身形态造型仿生设计时，要根据不同车型的特点和用户的需求，选择合适的生物原型，提取能够表现生物原型个体、类别的整体、局部线形轮廓特征或形面特征作为素材，然后对其进行提炼概括、变形加工、强化突出生物原型的外形特征和美感。

3.2 色彩仿生设计在拖挂式房车车身造型设计中的应用

色彩是产品设计元素中给人感觉最直接、影响最深刻的元素。出彩的色彩设计不仅能保证产品使用的安全高效，而且能为用户带来身心上的愉悦感。大自然的生物在漫长的演化过程中呈现出千万种颜色，将自然生物的颜色和房车车身造型融合，既能实现色彩的完美搭配，又能使拖挂式房车具有和谐的美感，提高人们对拖挂式房车使用仿生设计的认同感，进而提升房车的品质和吸引力。在拖挂式房车车身造型设计中应用仿生对象的色彩搭配，也能体现出房车自身的属性及特征。根据自然生物的颜色特点及原理，还可以创新出色彩搭配和着色工艺。例如：人们在野外发现一种蝴蝶能够变色，这是由于翅膀上细小的颗粒能在不同角度下呈现不同的色彩，设计师可以由此受到启发在车漆中加入特制的金属粉末，使车身色彩能够随观察角度的变化发生改变。这种个性化的色彩给予消费者独特新奇的视觉体验。

3.3 结构仿生设计在拖挂式房车车身造型设计中的应用

生物的结构是自然进化和环境选择的结果，具有鲜明的生命特征和意义。通过对这些自然生物内外结构的研究，分析、总结其中的科学原理。然后根据不同的产品的设计目的，寻求产品结构上与生物结构潜在的相似性，将生物结构特点、原理同产品有机结合，应用在产品设计中就是结构仿生设计。结构的仿生不仅能使产品具备实用意义，同时也能产生美学价值[4]。而且生物要想在自然环境中生存，就必须有一定的强度、刚度和稳定性的结构来支撑[5]。房车车身造型设计也有同样的需求，用更优的结构设计，可以节省材料，降低成本，降低能耗，提高车身结构强度，提升行驶稳定性，延长房车使用寿命等。因此将结构仿生设计引入拖挂式房车车身造型设计中，有非常重要的指导意义。

4 仿生设计在拖挂式房车车身造型设计中的应用流程

拖挂式房车车身造型设计有很多不同的方法和程序，运用仿生设计的方法来设计拖挂式房车车身造型，是建立在创新思维基础上的一种新的设计方式与方法。接下来将以形态仿生设计为例，探讨一下拖挂式房车车身造型仿生设计流程（如图1 所示）。

拖挂式房车车身造型形态仿生设计不是原封不动地抄袭生物体的外形，而是通过设计师在对生物及其形态认知的基础上，通过创造性的思维将生物形态特征进行转化和再创造，达到车身造型的目的。首先，对房车的目标消费人群进行定位和分析。通过问卷调查等设计调研方法，了解房车目标消费者的年龄，消费能力，使用环境、群体性格、审美水平、情感化需求等信息。然后通过统计、分析明确目标消费者的设计需求和人群特征，从而得出房车的产品市场定位和设计定位，确定房车设计功能、成本、风格， 尺寸范围等。然后寻找和设计定位特征相似的生物为研究对象，对生物特征进行观察、记录、描绘和一定层面上的抽象概括，建立生物形态的认知模型。选取具有代表性的，利于仿生设计应用的生物，确定形态生仿生设计生物原型。再次， 对生物原型的外形、色彩、象征意义等特征进行分析。利用点阵法等提炼方法，提取生物原型的形态特征元素[6]。在不改变形态特征元素语义的基础上，进行简化和变化，列出各种生物形态特征，并与车身形态进行比较，寻求共同属性，找到生物原型形态特征与拖挂式房车车身造型的结合点。将生物特征形态进行直接模拟或者间接模拟和演变，通过手绘等快速表现方法，设计房车车身造型效果图。在这个过程中还要遵循变化统一、比例尺寸、过渡呼应、均衡稳定等美学的设计规律。接下来的流程和其他拖挂式房车车身造型设计方法流程基本相一致，对设计方案进行改进完善，结合生产制造工艺修正设计方案。经过多轮修改、评估完善设计方案，完成方案的定型，进入试验试制，样品评估并最终定型。

5 结语

随着国内房车行业的兴起，房车车身造型将向着多样化、个性化方向发展。本文通过研究造型仿生设计理论和方法，明确设计流程，把握设计重点，为车身造型创新带来新的方法。將仿生设计引入拖挂式房车车身造型设计中，不仅能提升车身造型形态的美感，丰富色彩搭配，优化车身结构，还能引导人们对拖挂式房车产品产生情感共鸣，满足用户日益增长的审美和情感化需求。