淺析模擬法在現代設計中的應用

摘 要：現代設計起源于西方，經過一個多世紀的發(fā)展，設計活動已經成為人們生活中必不可少一部分。隨著設計理念的發(fā)展和轉變也衍生出多種設計方法和理論，模擬法就是其中非常重要的一種設計方法。本文通過模擬法在不同設計領域的應用闡述在現代設計中模擬法對設計形式的影響和應用。

關鍵詞：現代設計；模擬法；建筑設計；產品設計

現代設計上所說的模擬法，就是借助某種事物或過程來再現原型或模式的表象、性質、規(guī)律、特征、利用異類事物之間的相似性、相關性進行設計的科學類比方法。人們用模擬法所再現的形象是以不同類、不同質的對應系統加以模擬再創(chuàng)造出來的。因而模擬設計法是用對應論來研究與創(chuàng)造新事物、新產品的重要科學方法。模擬與仿真和相似是性質相同的，而與臨摹和照搬等是不同性質的。模擬是對原型的再現，但不是完全的照搬和復制而是以原型為基礎，通過創(chuàng)造性思維對原型進行創(chuàng)作。模擬是一種介于臨摹和創(chuàng)作之間的特殊思維形式，模擬必須在原型的基礎之上逐漸脫離原型才可能出現新的創(chuàng)造性的因素，繼而產生新的靈感得到新的成果。

1 模擬法在產品設計中的應用

1.1 產品設計的本質

在產品設計中，設計的對象是產品但是最終的目標卻是人，也就是說無論設計產品的樣式如何其最終目的是滿足人在生產和生活中的需求。設計是為人服務的，設計的最終目的是滿足人們日益增長的物質和精神方面的需求，人的要素貫穿產品設計的全過程。產品設計的成果如何由兩個方面決定，“能不能用”和“好不好用”是評判產品設計成功與否的決定因素。一個好的產品應能最大限度的滿足人的需求，一方面是人在物質方面的需求，一方面是人在精神方面的需求。

1.2 產品設計中的模擬法

產品的造型和外觀設計是產品設計的核心之一，現在的產品設計不僅僅是在功能上滿足人的需求更加注重與人在精神上的交流。采用模擬法設計的產品在形態(tài)上體現出一種人性的關懷，在設計過程中充分考慮了人的物質和精神需求，并將生態(tài)觀念融入到設計之中，形成了富有生命韻律的形式語言，使人們首先在精神和心理上接受它。通過模擬設計法可以達到產品形態(tài)與人的親和效果，可以更準確的表達產品的功能，使人和產品之間產生良好的溝通。

設計師的設計理念是通過產品表達出來的，通過模擬法設計的產品造型和外觀是以自然界各種浩如繁星的生物為設計的靈感源泉，為產品外觀設計提供了取之不盡的素材。自然界的生物在漫長的進化過程中形成了符合形式美法則的結構、形態(tài)和色彩等，它所具有的特定內涵一定程度上滿足了現代人的物質和心理方面的高級需求，同時，設計師又根據人的需求利用自然形態(tài)中豐富的造型語言不斷調整產品設計的舒適性和宜人性，使得人機之間的交流更加輕松，順應了設計為人服務的時代潮流。運用模擬法設計的產品不僅在功能上更加完善，而且在滿足現代人的心理需求方面具有其他設計方式所不具有的優(yōu)勢，模擬設計法所產生的宜人性效果可以使人和機器更加親近并蘊含著生命的活力。

2 模擬法在建筑設計中的應用

在建筑設計領域模擬法的應用也屢見不鮮。自然界的生物為適應環(huán)境的變化經過漫長的進化所具有的形態(tài)具有極強的實用性和科學性，建筑設計中的模擬法是以生物的內部組織和外部形態(tài)為研究對象，深入探討其所蘊含的科學、合理的建造規(guī)律，并將成果運用到建筑設計中，豐富建筑的設計方法，完善建筑的功能性，更大程度的滿足人們對建筑物的需求。

2.1 模擬法在建筑外形設計方面的應用

將模擬法運用在建筑外形方面是創(chuàng)新建筑設計的有效方法，通過對自然界千姿百態(tài)的生物的外形的研究探尋其內在的科學規(guī)律，而后探討將其運用在建筑設計上的可能性，這不僅是建筑功能與形式的融合更能創(chuàng)造出變化多端的新的建筑形態(tài)。勒·柯布西耶設計的朗香小教堂（圖1）是模擬法在建筑外觀設計方面的典型代表，其充滿動感的形態(tài)猶如一只展翅高飛的小鳥。由埃羅·薩里寧設計的肯尼迪機場（圖2）是現代主義設計的經典之作，模擬法也是其在建筑外形方面所采用的設計方法。肯尼迪機場就像一只雄鷹在展翅高飛，這恰恰與機場的功能相吻。除此之外還有北京的鳥巢，國家大劇院等均是模擬法在建筑外形設計方面的典范。

2.2 模擬法在建筑功能設計方面的應用

在建筑的功能方面采用模擬法的設計形式也是比較普遍的，不僅具有很好的實用性和功能性，而且也具有非常靈活的表現方式。自然界是一座神奇的寶庫，可以從中吸取無窮的靈感運用到建筑設計之中，使建筑的空間布局和功能性更具有新意。人們通過研究蟻巢的結構發(fā)現，蟻巢內部有一套完整溫度調節(jié)系統，通過蟻丘和內部通道的轉變達到調節(jié)巢內溫度和濕度的目的。這樣巧妙的建造形式被用到了建筑設計中，津巴布韋首都建設的新型節(jié)能大樓就是模仿蟻巢的結構建成，不僅有效的調節(jié)室內溫度而且節(jié)省了能源是節(jié)能環(huán)保的杰出作品。

2.3 模擬法在建筑結構設計方面的應用

隨著社會的進步建筑的設計樣式也發(fā)生了很大的變化，大跨度、高強度、造型奇特的建筑越來越受到人們的青睞。結構模擬法是以自然界的生物體為原型，通過理論研究汲取靈感并應用在建筑結構設計的實踐中。雞蛋殼是我們都非常熟悉的東西，可是薄薄的雞蛋殼在完整的狀態(tài)下想要把它捏碎是非常困難的，這是因為它的曲面的外形決定的，當它受到外在壓力的時候力就會沿著曲面均勻的分散開來。人們正是由于受到雞蛋殼的啟發(fā)設計才設計出了現在很多的大跨度，殼結構的新型建筑，如北京的國家大劇院（圖3）就是殼結構建筑的典型代表，超大的跨度和圓滑的外形既美觀又功能良好。悉尼歌劇院（圖4）由約恩·伍重設計建造，是典型的殼結構建筑，它的外形如白色的貝殼矗立海邊，又像潔白的船帆迎風疾馳。現在悉尼歌劇院不僅是悉尼藝術文化的殿堂，更是悉尼的靈魂和標識。

2.4 模擬法在建筑材料設計方面的應用

材料是構成建筑的基礎，現代建筑發(fā)展出了多種新的結構和形式，建筑材料也隨之發(fā)生了新的變化。建筑材料方面的模擬法主要是對生物的組織結構、成分、色彩等方面進行研究，發(fā)明出性能卓越的新型材料，滿足人們因對建筑提出的新要求而延伸到材料領域需求。如，人們受到蜂巢質輕、韌性強、隔熱保溫等特性的啟發(fā)，發(fā)明了泡沫混凝土、泡沫玻璃等新型的建筑材料，這些材料的應用提高了建筑的功能性，豐富了建筑語言的表達形式。

3 結語

模擬法是通過對某種原型的再現和創(chuàng)作為主要途徑的一種重要的設計方法，自然界的任何生物都可以成為設計靈感的源泉并通過模擬法表達出來。變化多端的表現形式，豐富艷麗的色彩都是模擬法有別于其他設計方法的特征。模擬法在設計中應用的不斷深化，必將使現代設計的世界更加多姿多彩。

參考文獻：

[1]劉國余，沈杰.產品基礎形態(tài)設計[M].中國輕工業(yè)出版社，2001.

[2]于帆，陳燕.仿生造型設計[M].華中科技大學出版社，2005.

[3]高聚福，劉錫良.建筑結構仿生研究初步[J].工業(yè)建筑，2001.

[4]姚曉微，沈明磊.仿生建筑設計[J].山西建筑，2006.

作者簡介：王彬（1987—），男，山東人，碩士，主要研究方向：設計學，環(huán)境藝術設計研究。