抽象型形态仿生设计在儿童户外无动力游乐中的运用分析

2023-06-05王静雪黄志红

美与时代·上 2023年1期

王静雪黄志红

摘要：随着社会对于儿童关注度的提高，儿童户外无动力游乐区域日渐增加，但是仍然存在造型单一、无亲切感等问题。抽象型仿生设计是儿童无动力游乐中常用的设计手法，在运用中要遵循亲和性、创新性、协调性的原则，常用仿生对象原型包括动物、植物、微生物等。仿生设计要结合局部仿生、对比、简洁等仿生设计手法，这样能够使儿童户外无动力游乐达到多样化、亲近感和趣味性。以儿童户外无动力游乐的现状及儿童认知心理学为基础，针对抽象型形态仿生设计在1～10岁儿童户外无动力游乐中的运用进行了分析，从而总结了儿童户外无动力游乐的现状与需求，探索出抽象型仿生设计在儿童户外无动力游乐中的运用原则、提取要素与运用手法。在儿童户外无动力游乐中，抽象型形态仿生设计的分析与研究，能够拓宽设计思路，将抽象仿生的设计手法运用到景观设计实践中。

关键词：儿童户外空间；抽象形态；仿生设计；无动力游乐

随着我国居民物质生活水平的明显改善和群众精神生活水平的不断提高，以及生育政策的开放，对于儿童的关注度越来越高。户外游乐设计的需求也日益丰富，同时也存在诸多问题，如有些塑料材质的组合设施造型单一，其中的仿生元素就是一味的堆砌；还有一些抽象造型过于恐怖、无亲切感，还有些造型过于抽象，脱离了本体要素，甚至使人无法与生态原型联想起来。本文探讨了仿生设计中抽象仿生设计的概念、主要运用手法和原则等，着重对仿生设计理念在适用于1～10岁的儿童户外无动力游乐中的具体运用进行分析。通过案例研究法、文献综述法进行案例整理和分析，并查阅相关文献，结合“形态仿生学”“儿童心理学”等资料分析抽象型仿生设计的运用效果，总结归纳出抽象型仿生设计的抽象原则和手法。笔者希望能够通过分析研究，从而拓宽设计师的设计思路，能将仿生造型的设计手段更好地运用到景观设计的实践中，使儿童户外游乐多样化，具有自然性、亲近感、趣味性的特点。

一、关于儿童户外游乐设施的现状与需求

（一）儿童户外游乐设施的现状

由于对儿童关注度的提高，越来越多的儿童游戏区、户外无动力游乐设计出现，钻、爬的游乐区域能够在增强儿童们运动能力的同时，还能够起到促进交流的作用。但是，目前儿童无动力游乐还存在造型无趣、形态单一等问题。很多儿童游戏区的“快餐式”游乐设施造型不新颖、无创新性。塑胶材质的组装游乐设施随着太阳的暴晒和时间的推移会脆化和掉色，使用寿命短进而造成资源浪费，因此无新意、无趣味性的游乐设施设计无法满足各年龄段孩童日益增长的探索需求。

仿生设计是儿童户外无动力游乐中的一种重要方法。根据生物体形态的还原程度可以分为具象仿生、抽象仿生和意象仿生。仿生对象的自然外部特征使仿生形态具有自然亲和力，在设计中最难的就是在设计中对生物形态特征的提炼和简化，如果设计不到位，形态仿生设计就会流于形式、不得要领，使产品形态显得低俗乏味；甚至根本找不到仿生对象的影子，使产品无法体现生物形态的韵味和美感特征。

（二）儿童户外游乐设施的需求

仿生造型的游乐设施更具有亲近感，由于儿童群体的特殊性，其成长过程中对于环境会产生极大的好奇心與求知欲。儿童通过感知外部环境进行探索来获取对环境中新事物的认识，进而促进其心理发展，但是儿童的接受能力有限，因此亲切感、新奇感、适度的抽象仿生游乐设施设计更能够满足儿童的游乐需求。

1.幼儿对于户外游乐设施的需求（1～5岁）

幼儿的注意力以无意识的注意为主，主要是由新颖、鲜艳、活动的事物所引起的。幼儿已经具有真正的想象，但对于幼儿来说他们的想象内容往往是不稳定的。因此，幼儿在户外游乐时首先需要新颖的造型或是鲜艳色彩的刺激，而后还要能够引发幼儿已有的认知联想，趣味性与互动性在游乐中才能有所体现。无动力游乐设施可以采用新奇夸张的、抽象的造型引起幼儿的兴奋和好奇，激发他们的参与意识。但是造型不能过于抽象甚至恐怖，不能脱离选取仿生对象的特点，否则无法让幼儿联想与想象。

2.学童对于户外游乐设施的需求（6岁以上）

学童对于平面几何形状辨认能力显著提高，他们的注意力从无意识向有意识发展。低年级学童的美感依赖于事物的外部特征，随着学童形象思维向抽象思维的转变，他们开始学会欣赏一些抽象化、概念化的作品。对于学童而言，在游乐时有挑战性的、有难度的造型更能满足他们的需求，并且随着年龄的增长，他们的联想力与审美能力也相对提高。因此，优秀的抽象仿生游乐设施会增加儿童的挑战欲、参与度，同时又能够在抽象中更好地激发儿童的联想能力。

二、关于仿生形态设计的特点

仿生形态设计主要是指设计模仿生物有机体的某些典型的外部形态。仿生设计对象通常包括生物体及其他自然物。将这些生物体典型的外部自然形态加以剥离处理后，将使其以结合现代艺术手法的形式应用到形态设计当中，强调对仿生对象外部生物形态美感的审美特征认知与满足人类内在审美特征需求的表现。仿生设计对象在外部自然形态审美认知的基础上，寻求其对外部形态设计的突破与创新。在实际设计中，这可分为具象型仿生形态和抽象型仿生形态。

（一）具象型仿生形态设计

具象型仿生形态设计是自然界生物形态的直接再现。根据自然界中生物或植物的形态、造型、色彩及图案进行构型设计，并力求最真实地再现和描绘自然界中动物或植物的形象。但由于其复杂性与儿童的认知特点，具象型仿生形态设计不太适用于1～10岁儿童户外无动力游乐中，一般在玩具、日常用品以及一些装饰性产品设计中使用较多。

（二）抽象型仿生形态设计

抽象仿生形态是以自然物形态为基础演变而来的，它来源于自然物的形态却又不同于自然物。抽象仿生形态设计是设计师提取生物形态特征，通过变化成为简单的形体，如比例关系、曲线特征等来反映事物的本质特征。它是通过联想和创造性思维，以及对比、变化、均衡等方式将自然界中具体的生物形态，经过总结与提炼，演变成抽象的、单纯的形态，使形态表现出节奏感和秩序美。

三、抽象型仿生形态设计

在儿童户外游乐设施中的运用分析

（一）运用原则

1.亲和性

生物形态具有多样性，因此结合儿童心理学对于适用于儿童游乐区的生物原型要符合亲和性的原则，比如小鹿、小鸟这种性情温和的动物会比蛇、鳄鱼这种凶猛的动物更有亲近感、易于让儿童接受；外观美丽的动物会比外观不那么美观的动物更能吸引儿童的注意。例如位于重庆市江北区的“童梦童享”儿童活动区以蝴蝶为造型设计成环形赛道，两个“翅膀”被分成了四个不同种类的活动空间。蝴蝶造型的环形赛道在通达性上很好地联系了四个不同的活动区域，使游乐区在美观的同时，还能够带给儿童亲和感。

2.创新性

抽象型仿生设计的运用要具有创新性，例如抽象造型所选取的对象原型可以与当地特色或当地环境因素相结合。武汉万科保利理想城市的儿童活动游乐区，所在区域位于武汉青菱湖，其设计以植物菱角為主题，以菱宝漂流的故事为线索，整个游乐区融合了菱角的曲线元素，能给儿童柔和亲切的感觉。菱角主题的游乐区设计，将地域的特色与游乐设施相结合进行了创新设计，能够让孩子们在有趣的玩耍中潜移默化地学习地域文化知识。

3.协调性

儿童户外游乐设计选取的生态对象原型还要尽量与要设计的游乐造型相呼应。生态对象原型的固有特点会引发儿童们已有的认知联想。比如，很多滑梯会结合大象鼻子的造型，象鼻弯曲的形状能让人联想到滑梯的弧线；再比如蘑菇的形状会让儿童们联想成一个小屋。因此，蘑菇很适合做钻爬类游乐的造型。协调性的抽象仿生设计不仅更加美观，并且也能够激发儿童的联想能力。

（二）提取要素

仿生设计学的研究范围包括生物体（包括动物、植物、微生物、人类等）以及自然界物质存在（如日、月、风、云等）所具有的典型外部形态的认知，通过相应的处理手法将其应用于设计之中，寻求对产品形态的突破与创新（如表1）。蒙特梭利说，儿童天生就是一个观察家、探险家。植物和动物造型是最能够激发小朋友兴趣和想象力的事物，他们对周围的环境总是充满好奇。

对于低龄儿童而言，世界是充满未知与好奇的，尤其是各种动物，是孩子好奇心的源头之一。因此，动物形态的游乐造型在儿童活动区中最是常见的，在能够提升儿童好奇心与兴趣的同时，也能够拉近儿童与自然之间的距离。大自然中植物种类繁多，他们的形态、颜色、生长环境也都千差万别。儿童的好奇心理驱使他们时常去观察不同的植物，因此植物造型也能够使儿童感到亲近，加深对自然、生态的认知。

（三）运用手法

1.整体与局部

局部仿生设计是对仿生对象的某一部分或局部形态进行仿生，是设计师常用的一种仿生方法。整体仿生设计是对仿生对象的整体形态进行仿生。我们可以提炼动物（或植物等）的外观轮廓或优美的线条用在整体的形态设计上，也可以把动物或植物的某个局部特征部分提炼出来用在设计中，通过局部表达也能够展现出整体的形象。

无论是整体仿生还是局部仿生，都需要准确提取仿生对象的特征，而仿生对象既具有主要特征，同时还有次要特征。主要特征指的是生物体的主要显著标志，区别于其他生物体的特征，看到这个显著标志就能立刻联想到这个生物体是什么。而次要特征是非根本的、重要性较差，不起主要决定作用的特征。例如大象的主要特征是长鼻子、大耳朵，粗壮的腿和躯干是次要特征；长颈鹿的主要特征是脖子、花纹，而长腿是次要特征；再例如牵牛花的主要特征是喇叭状的外观，缠绕的茎、心形的叶片则是次要特征。在儿童游乐设计中，大部分都是提炼出了生物的主要特征进行设计，因为低龄儿童的认知是直观的，接受方式也是直接的，只有重要的、标志性的特征才能立刻吸引到他们，引发他们的直观联想。

2.协调与对比

协调的外观造型能够给人舒适性、亲和性。设计可以通过规则化处理使设计对象更加协调。规则化是将生物体形态特征中不规则、不完整的部分进行平整化处理，即将不适宜的细节特征进行规则化纠正。在设计时生物形态的特征通过规则化处理可以更好地与儿童游乐形态相匹配，也能使生物形态的本质特征更加含蓄且充分地表现出来。例如图1中的滑梯，形态特征来自于蜜蜂，通过对蜜蜂形状轮廓的规则化处理，使其很好地突出一种活泼、可爱的协调感的形态，给人一种亲切、趣味性的视觉感受。

儿童户外无动力游乐设计也要注意形态的对比，可以通过对比将游乐设计中想表达的思想或情感通过次要设计的对比而凸显出来。儿童的接受能力有限但捕捉观察力强，相对直观的特征更容易理解，因此通过强烈对比，突出主要设计或主要特点，更能吸引儿童的注意，而过于密集或过于平均的设计，可能会使儿童失去耐心、没有趣味，更加无法让儿童产生直观的联想。

3.秩序与变化

秩序化是指设计的线条要有条理，有秩序，即将复杂的自然形态线条进行秩序化的处理。由于生物原型在其生长过程中受到各种自然力的影响，其形态特征不具有严谨的条理性和秩序性，通过对其形态特征的条理化与秩序化处理可以使特征更单纯，特征之间更加有秩序。例如：洛嘉山精灵松塔乐园中的山顶大松塔，现实中的松塔鳞片大小、厚度不一、不规则，但是这个设计将松塔的每个鳞片都进行了秩序化、规则化的处理，使松塔的结构特征单纯化，从而达到了高度的简化。

变化是指将生物原型变形化或夸张化，能够更加吸引儿童们的注意力，也能够引发联想。为了形式美感或为了突出某部分特征，将原型的一部分进行夸张或变形，从而产生强烈的视觉美感。例如融创·柳州江南林语中帽子冒险乐园设计的空中栈桥，连接了一个大象造型的滑梯和探险索道，将大象的身体部分简化，而将大象头部夸张化，象鼻夸张变形成滑梯，将生活与自然完美结合，让儿童能有亲近感。但是变形与夸张不能过度或流于形式，甚至是为了变形而去变形，看不出原型是什么，脱离了生物原型的特点。

4.节奏与均衡

抽象仿生设计还要讲究节奏感，比如运用对称、等比、几何化等方式，体现出节奏感。几何化是体现节奏感的一种很好的方式，将抽象对象几何化处理，体现出生物原型的线、面、体，将柔和的生物造型以理性化的几何方式展现出来，能够使儿童在游乐中，对生物有更多的想象空间。几何图形具有简单、抽象、形式感强的视觉特征，并且在设计中丰富多变。几何化风格最明显的特点有：节奏韵律的美感、强化信息表达，有利于儿童形象性思维向抽象性思维的转化。例如图2中以马为原型，将具有特征的马头部分几何化，用棱角分明、节奏韵律美的几何形状拼接成马的造型，在美观、有特点的同时，能够让儿童体会到趣味性。

均衡是体现抽象仿生设计是否和谐的重要表现。抽象仿生设计将抽象对象分解、组合或再组合的过程要重视均衡性。均衡性是指把原型整体特征分解成单个的局部特征，然后将其重新组合，在形成新的特征和形态时要做到稳定、舒适的感觉。例如，汉密尔顿公园对当地猫头鹰的研究，乐园最终选择猫头鹰作为主要攀爬、滑动特征的灵感。设计师将原型分解与组合，对猫头鹰进行形态仿生，将猫头鹰分解为上下两部分之后再进行组合，上部分可供儿童滑梯，下半部分用于钻爬。静态独坐造型的猫头鹰结合木板材质与亲和的色彩更加具有均衡性、稳定性（如图3）。

5.简洁与丰富

选取好抽象原型后，先提炼出原型的特点，简化抽象对象特点以外的部分，再结合游乐的具体用途进行结合设计和丰富。形态要尽量简洁，但是不能脱离原型的固有特点。例如重庆市的“金马仙踪”游乐园，将马作为抽象原型进行了简化设计，而马的头部作为特征保留，其他部分用流线型进行概括。虽然将马进行了极简化处理，但是游玩的动线上功能丰富，可以满足不同儿童的游乐需求，并且依托金马的流线造型，动线上的游玩方式，例如钻、爬、滑等，都设计成循序渐进的形式。

即使将抽象原型的局部删减掉，人们仍能在脑海中想象出完整的造型，运用这种设计手法能够给人以想象空间，加强儿童的想象力与创造力。但是在剥离局部后又将其丰富化处理，比如在融合地域文化特色、功能多样、提高安全性等方面，可以使设计能够在加强想象力的同时又具有提高审美的能力或者具有教育意义。例如万科保利理想城市的“菱宝漂流记”中有四个粉色菱角造型的主体设计，四个巨大的菱角像是以不同的角度从地面上“长出来”，虽然只是选取了菱角的局部，但是仍能想象出整个菱角是何种姿势，并且与地面上的菱叶相呼应。简化了的棱角造型，结合地面点、线的装饰以及色彩反而更加具有丰富性。

四、结语

综上所述，抽象型形态仿生设计是儿童户外游乐中很重要的一种设计方法。由于儿童特有的认知特点，适当运用抽象手法的户外游乐设计更具有趣味性、直观性和美观性，也更能满足儿童们的心理需求及活动需求。在设计中抽象手法有很多，如夸张、对比、秩序等，但这些运用手法不是各自孤立的，而是在设计中将多种手段结合使用。本文仅对抽象型形态仿生设计在1～10岁儿童的户外无动力游乐中的运用进行了分析和研究，希望能够拓宽设计师的设计思路，将其运用到设计实践中，使儿童无动力游乐设施能够成为新颖、亲近、有趣味性的创新设计，满足更多儿童的情感需求。

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