基于情感仿生的家具设计研究

冯犇湲

（1.吉林艺术学院，吉林 长春 130021；2.澳门城市大学 创新设计学院，澳门特别行政区 氹仔 999078）

仿生设计被广泛地运用在家具设计中，为家具的使用增加趣味性和多样性，单纯从自然生物造型出发进行仿生设计的家具比比皆是，缺乏人情化和语义等人文因素的仿生家具空有其表，缺乏生命力，在迭代的生活中快速被替代[1]。从古至今，随着时代的发展，人们逐步意识到自然生物的力量是不可估量的，“师法自然”的理论源于自然生物的智慧，不断地从自然生物中获得灵感启发。从古人开始就把对自然界的敬畏之情通过移情的艺术手法提取动物、植物、非生物图案在身上进行绘画，或者穿戴动物的皮毛、牙齿、头骨装饰自己，表达出个人的情感寄托。现在高强度、快节奏的生活使人们更加向往自然、本质的生活。家具作为人日常作业中与之产生关系最多的产品，在不断探索发展中得出将自然情感元素运用到家具设计中，不但可以满足其功能性，还能满足使用者对人情化需求，使其在快速更替的家具产品中立足。情感仿生设计中潜在的自然情感因素是符合现代人精神需求，同时满足现代人个性化心理需求的。本文通过研究多种类型的仿生探索最自然、有效的自然形态，以求设计出情感化与功能化相辅相成的永续性产品。

一、情感仿生设计原则

仿生设计源于仿生学和设计学，指通过模拟自然界中生物的结构和功能进行设计。情感仿生的表现形式多变、内容丰富，具有独立性和依附性，宏观与微观并存。情感仿生设计以自然界中“线与形”“色与纹”“声与感”等为对象，有选择地在设计过程中应用这些特征原理进行有效的提取与设计，通过引导设计路径设计出“人—自然—产品”系统和谐的产品。

1.自然映射与情感共鸣原则

自然原则，也可以理解为可行性原则。在情感仿生设计中，自然界生物的结构、功能、色彩在一定程度上能给我们提供一些创作灵感和典范，但并非所有的产品设计都适用于情感仿生设计原则。因为自然原则也不一定全是人类的行为准则，所以在进行仿生设计时，一方面是寻找出自然生物与所设计产品属性之间共有的法则、坐标，以更自然、直接的方式使自然生物和家具设计之间更好地进行读取与匹配；另一方面则是探寻情感的共鸣，让设计者和用户头脑中的心智模型自然匹配，从而拉近用户与产品之间的心理距离，使用户有不同层次的情感体现。

2.实用性与个性原则

实用性与个性原则在情感仿生设计中存在着递进关系，且实用性原则是个性原则的基础。实用性属于本质上的功能，是从设计目的出发的，满足人的心理基础性需求。实用性包括物理功能、生理功能、心理功能、社会功能。物理功能在情感仿生设计中指的是产品内外结构的合理性；生理功能则是通过方便性、安全性、宜人性等方面来体现出对人情的关怀，物理结构的合理性能满足生理功能及心理功能需求。心理功能在情感仿生中是非常重要的，通过线条、色彩、材料的仿生途径给人带来愉悦感、安抚感，最终体现为社会功能的满足感；社会功能指通过产品可以映射出用户的兴趣、喜好以及价值观，通过对家具喜爱的偏好，可以确定人群的个性特征。个性原则是多维度、多层次的复杂系统，基于个性原则的情感仿生设计，满足一个人或少数人的个性需求，从而获得情感上的喜悦和满足、心灵上的慰藉。

3.艺术性与技术性相结合的原则

情感仿生设计中艺术性与技术性原则是相辅相成的，艺术性注重形态变化和统一之间的关系，在形态变化中把握艺术美学的形式与规律。情感仿生是在典型外部形态认知的基础上，寻求对产品艺术性形态的突破与创新，通过对自然生物形态的深度解读，将生物结构、色彩等视觉元素通过有效的审美法则得出带有艺术性的产品形态，从而设计出富有趣味性、多样性特征的家具产品[2]。艺术能给人们所追求的自由感和满足感，在情感仿生设计中，艺术性受感性的有限性的束缚，也就是说，会受到技术性约束。因此，在情感仿生设计时需要立足于现有技术基础考虑仿生产品的艺术性，情感仿生家具中有机线条及造型艺术性才能得以实现。

二、情感仿生类型

1.线条仿生

自然界中产生的线条可以称为有机曲线或自然曲线，简单又具有感染力。并非简单的几何图形能进行描述，呈现出多变、柔软、奔放、优雅、自由等感性美感，如蝴蝶翅膀轮廓优美的曲线、树叶的边缘、云朵的轮廓等。在线条仿生设计中，更多的是对自然界中有机线条进行归纳总结，经过简单概括的图形化处理，将线条自身美学定义扩展到自然生物上，使生物本征与产品设计形成可视性的映射模型。康定斯基说过：“线是看不见的实体，它是点在运动中留下的轨迹。”由此可见，线是多维度的，有节奏的，从线的运动轨迹可以传递出自然的心境与情绪[3]。在自然界中要抽离“线”的概念，其本质区别于绘画上的线描和概念上的线条。例如，日本工业设计师柳宗理于1956年设计的弯曲胶合板“蝴蝶椅”，顾名思义，“蝴蝶椅”就是以蝴蝶为仿生原型，运用线条仿生原理，借用蝴蝶翅膀轮廓柔美的曲线进行提取转译成产品造型意象（表1），将二维线条进行了三维转化，使其在任何维度上看起来都有蝴蝶的造型意象。这款享誉世界的“蝴蝶椅”，它的成功之处不仅在于仿生蝴蝶轮廓的线条运用在坐椅设计上，还因为在仿生线条时结合感性工学的理念，物理结构上的舒适性、视觉传达上的有机能性，座椅流畅的边缘线条不论是在视觉上还是在体验上都给人传达出柔美、关怀的情感[4]。除此之外，菲利普·斯塔克（Philippe Starck）于1990年设计的WW椅也是采用线性仿生进行设计的经典之作，同时也是他向德国电影导演维姆·文德斯（Wim Wenders）致敬的产物。座椅每一处向上线条的使用都传达出一种隐秘、性感、优美的情感，似乎从这款仿生植物向上生长的座椅中能解读出维姆·文德斯导演拍摄作品的艺术风格，以及对生命力和灵感超凡的理解都映射到这款WW椅中。

表1 线条仿生元素提取转译分析

2.色彩仿生

绘画中形与色是相辅相成的，除了线条，色彩是大自然的又一语言。色彩仿生是通过对自然界生物系统色彩功能和形式的研究，作为抽象符号进入人类心理感知的潜意识层面，从而传达出情感效应[5]。其中，色彩功能主要是通过色相、明度和纯度的变化传达出语意对人类生理、心理的影响[6]。德国“设计怪杰”卢吉·科拉尼（Luigi Colani）的灵感都源于自然，他曾说：“我所做的无非是模仿自然界向我们揭示的种种真像。”色彩仿生便是如此，模仿自然界的颜色来传递情感，通过变化、归纳和提炼等艺术手法将色彩因子应用到产品设计中，表达喜怒哀乐，为设计者色彩的创新找到贴合大众读取的方式，让家具设计变得有温度、有情感。自然界有很多生物如变色龙、树叶蝶等都能随着环境的变化而改变身体的颜色来自我保卫[7]。变色仿生原理多运用在军工和产品设计中，如迷彩服、隐形衣等，起到防御敌害的作用[8]。菲律宾设计师肯尼斯·科邦普（Kenneth Cobonpue）设计的Bloom旋转躺椅（图1），除了躺椅外观进行了线条仿生以外，还采用色彩的直接仿生，将自然界中植物花草的色彩意象应用在座椅上，鲜明、大胆的色彩搭配给家具设计带来耳目一新的感觉，抒发了一种回归自然的安逸、亲切的情感，赋予家具更多活力。

图1 Bloom旋转躺椅 肯尼斯·科邦普（图片来源：花瓣网）

3.材料仿生

材料是产品功能呈现的介质，是可以被直接触及感知的唯一对象。材料传达出柔和、冰冷、温暖等情感属性都可以被使用者所感知。而材料仿生是指对自然界中天然材料的模仿，除了仿生天然材料的结构、特性、功能之外，其实材料仿生最主要的是将自然纯粹、无私的情感转译到实际家具设计中，使材料的情感语义与使用者产生情感共鸣的精神享受[9]。芬兰著名人情化建筑师和家具设计师阿尔瓦·阿尔托（Alvar Aalto)就善于利用自然材料资源传达出情感温度进行设计，利用自然材料的属性为家具设计材料创新开辟了新的道路，将多层单板压膜成流畅曲线的胶合板运用在他设计的家具中，有机材料和仿生曲线结合形式造就了当时最具创新的椅子——帕米欧椅（图2），将桦木的自然感和隔热功能利用技术进行再设计，创新出两端柔美卷曲的形态，自然流露出一种放松、自然的情感。

图2 帕米欧椅 阿尔瓦·阿尔托（图片来源：有方网）

三、情感仿生在家具设计中的应用实践

将上述仿生类型应用于情感仿生家具设计的过程，可为情感仿生家具设计中实现情感功能创新提供途径[10]。结合具体的设计应用案例，分别从设计问题和生物原型传达出的情感共鸣来示范。

动物、植物是设计者获取灵感的第一素材。情感仿生设计意象化特征包括对仿生生物形态线条的提取转译、颜色以及材料的转化与完善，其中家具产品形态成为衡量设计进程与结果的物化指标[11]。

设计案例一：以海豚为仿生体进行具有情感传达和趣味性的情感仿生家具设计（图3）。首先，在形态仿生方面，观察海豚的主要形态特征，弧形线条的身躯以及呈不对称形态的头部和尾部。把主要形态特征通过线条仿生进行提取后，加以抽象变形，转译成简洁的形态特征。其次，在色彩仿生方面，选择模仿海豚固有的颜色，再加以提炼成可视化配色，增强用户对仿生生物的认知共鸣，对形象的喜爱之情。最后，在材料仿生方面，则选用细致柔软、光滑有弹性、不吸水的纤维皮进行仿海豚肤质的触感，从线、色、材质进行多维度情感仿生。通过结合以上仿生类型进行设计的家具，突破了人们对躺椅的传统观感，产生了新的视觉感受。将自然界生物情感的特性与产品传达语义关联的贴合度紧密相连。其实海豚与躺椅两者之间并无关联，但情感仿生设计使它们之间产生联系。为了体现“海豚躺椅”亲子创意主题，选用叠合设计方法来表现大海豚身体里孕育着一只小海豚，把现实的情怀用视觉的手法映射出来加强情感仿生的人情化融入，加深亲子之间的期盼与连接的情感语义表达，不仅完成了情感仿生中应有的情感流露，而且以语义连接的形式推动着亲子之间现实行为的不断发生。

图3 海豚躺椅设计 作者绘制

设计案例二：以植物“龟背竹”的叶片为原型进行情感仿生设计时，借助解构设计思维将叶片原型进行拆分提炼（图4）。“龟背竹”叶形奇特，孔裂纹状，由于形态如龟背，以坚实、稳定的认知情感示人，以此情感信息的传递转译到现实造型上进行表现，通过提取线条要素，再结合家具可视特征进行设计，与人体结构的特点重新组合。通过重新组合形成了椅子的靠背和座面，仿生茎叶纹路使椅子更加稳定坚固，再结合天然木质材料使椅子给人的感觉更加舒适温暖。

图4 龟背竹椅子设计 作者绘制

四、结语

情感仿生设计主要是运用产品设计的艺术与技术相结合的思维与方法，从人情化的角度出发追求精神情感上的传统与现代、自然与人类、个体与大众等多元化的设计融合与创新。通过仿生设计手法放大人对自然的向往、喜爱之情，把情感转移到家具设计上，相比“形态相似”的仿生家具设计，情感仿生设计符合现代人的心理需求，现代仿生设计发展的趋势更趋向“情感共鸣”[12]。同时将线条、色彩、材料等仿生类型元素融入其中进行情感化家具设计实践，丰富了情感仿生家具的表现形式，满足大众个性化、人情化的精神层面的情感需求。