仿生設計在地鐵造型設計中應用的研究

本文分析了地鐵仿生設計的特點，通過案例論述了國內地鐵仿生設計的基本概況，解讀了地鐵仿生設計要素，指出研究和利用自然系統的形態、結構以及功能，已經成為地鐵革新設計的一個新方向，并以西安地鐵設計為實例論證了觀點。

隨著中國經濟的不斷發展，地鐵在國內發展非常迅速，地鐵造型在設計方法和手段上混亂，缺乏系統的創新的設計方法。地鐵造型設計不同于一般產品設計，有著獨特的屬性。與所有具有主動性的生命形態（人、動物）一樣，地鐵的形態也反映了這樣一種主動性——表現自我的存在。地鐵的外觀造型語義不只是追求美觀，而是生命力的體現作為其造型設計的訴求。由此可見，地鐵造型設計離不開對仿生的研究和運用。

仿生設計與地鐵造型設計基本概念

1.仿生設計概念

“仿生設計”的側重點是利用生物的合理結構找到設計中合理的物理結構以作為產品重力的支點。仿生設計是在仿生學和設計學的基礎上發展起來的一門新興邊緣學科，通過對自然生物由內而外的結構特征的認知，結合不同產品概念與設計的進行設計創新，使人工產品具有自然生命的意義與美感特征。通過研究自然界生物系統的優異形態、結構、色彩、工作原理等，有選擇性的在設計過程中模擬和應用這些原理和特征，它是仿生學的研究成果再設計領域的延續和發展。

2.地鐵造型設計概念

地鐵造型設計是工業產品設計的一種，泛稱交通工具設計。根據地鐵整體多元化設計的總體要求，采用科學與藝術相結合的手段，是地鐵外部和車廂內部設計的總和。作為城市大動脈的地鐵，最具有典型性，最能窺見城市的文化風貌，展現城市的性格和魅力。

地鐵仿生的基本方法

1.功能仿生

現代的功能仿生是建立在科學技術的研究成果之上，以科學理論為基礎進行仿生設計，研究人員根據需求尋求具有相關功能的仿生對象，對具有該功能的多個仿生對象進行研究分析，進行功能模擬，再現功能實現的過程。

2.色彩仿生

色彩是符號系統中給人感受最直接、印象最深刻的元素。生物原型的整體色彩仿生可以真實地反映出色彩構成及主要表現特征，也能體現生物體局部色彩特征與整體之間的關系色彩仿生設計作為設計創造與自然的契合點，更強調人與自然的和諧統一，并能起到調節人們內心情緒的作用，表達審美意念，帶給人更豐富的多彩視覺和心理感受，引導人們體驗自然，喚起人與自然元素的情感聯系。

3.形態仿生

選擇合適的仿生對象可以產生吻合的意向感受，喚起使用者對相關意識形態的共鳴，產生恰當的認知。人們看到某件產品或抽象雕塑，常會引起一些聯想，或象這或象那，歸結起來就是與人們所熟悉的自然物形態相關聯。

設計實踐——以西安地鐵為例

1.草圖方案

（1）祥云元素仿生

祥云意味著“淵源共生，和諧共融” 具有上千年的時間跨度，是有代表性的文化符號。在提取元素時，抓住祥云帶給人的感受，如發人遐想，其自然形態的變幻靈巧，令人寄思無限。所以，同時在古人看來，云是吉祥和高升的象征，是圣天的造物。對于祥云元素的提取從造型到意義都有著深刻內涵。

（2）建筑元素仿生

西安是中國歷史文化的首善之都，代表著中華悠久而又輝煌的文化。建都時間最早，建都朝代最多，建都時間最長的千年古都。其房屋獨有特點：民間房屋吊腳屋檐半邊蓋。城墻塔建厚重敦實，大氣恢弘。提取房屋建筑的直觀感受，將房屋建筑硬朗的大切線運用到地鐵車頭中，大有勢如破竹之勢。

2.最終方案

設計靈感來源于西安古城建筑給人的感受城墻塔建厚重敦實，大氣恢弘。見細于微，古城墻作為一個段落、作為一個層次，作為一個歷史階段的形象。巧妙地的將感受融于地鐵的外觀造型，選用B型車，6節編組。線條元素提取于城墻與拱門的，這種造型在古城內隨處可見，此造型極易融于當地文化，采用紅和藍兩種涂裝，紅色是中國傳統代表顏色，也象征了古城過去皇家繁榮的景象，明亮的色彩也為城市注入了活力。藍色給人舒服的感覺，歷史沉淀的厚實感。

結語

設計從本質上來說是一種文化整合的過程，產品設計也同其他藝術形式有著共通的部分，產品設計同樣是可以通過理性與審美情感的融合，來營造一種意象的創造性想象活動。地鐵造型仿生設計體現了人與物、人與自然、人與社會之間的和諧共生。當今中國，地鐵造型設計仍然處于起步和摸索的階段，而仿生設計的應用也僅僅局限于直接模仿生物形態，與目前其他產品的仿生設計還有一定的距離。只有把握了仿生元素的本質運用，才能在地鐵形態仿生設計中從根本上體現出內在的張力及生命力。

（作者單位：西南交通大學）