仿生設計在拖掛式房車車身造型設計中的應用

溫豪 李明

關鍵詞：仿生設計;拖掛式房車;車身;造型設計;應用

1 仿生設計

仿生設計是以自然界中存在的所有元素和個體為研究對象，通過研究自然界生物系統的優異形態、結構、色彩、功能、工作原理等，有選擇性地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在設計領域的延續和發展[1]。自然界中有著不計其數的生物存在，自古以來大自然就是人類科學技術原理和重要發明的靈感來源。例如：人們根據草邊緣的形狀發明了鋸子;根據蝙蝠回聲定位探路的辦法，發明出來了雷達;觀察蜻蜓翅膀的結構、分析其飛行原理，研制出直升飛機等。仿生設計是在仿生學的基礎上，結合設計學的創新設計方式。仿生設計應用在產品設計領域里，通過模仿自然，學習自然，解決了產品設計中很多的問題。這種設計方式既具有科學性，又具有藝術性，符合人們對產品不斷創新發展的要求。仿生設計主要包括：形態仿生、色彩仿生、功能仿生和結構仿生。其中形態仿生、色彩仿生和結構仿生在造型設計領域應用較多。

2 仿生設計在拖掛式房車車身造型設計中的應用意義

拖掛式房車和自行式房車相比成本售價更低、停放方便、使用靈活還可以共享使用，更加符合國內使用環境。房車車身造型可以理解為房車的外在造型特征，其表現主要是指能夠對使用者產生視覺、觸覺甚至聽覺形象方面的刺激，是由房車的形態、色彩、材質、肌理、結構等要素構成，是一種存在的特征和認知的表達面[2]。

我國目前房車制造企業多把重心放在內飾設計研究，對外觀設計重視不足，導致國產房車造型呆板，色彩單一，識別度低。但隨著國內消費者消費理念的提升和情感需求的凸顯，人們對房車的需求不僅僅只是在實用性和技術性方面，也追求車身形態上的卓越表現，注重情感的表達與個性的突顯。仿生設計重視自然生物的形態美感與人的審美情趣相結合，它對生物形態進行學習、模仿和抽象，并將生物形態做一個合理地轉化，再將轉化的形態巧妙地賦予到產品造型上，來達到產品造型設計的進步和創新。將仿生設計引入拖掛式房車車身造型設計中，可以為房車造型設計提供新思路和靈感來源，使房車車身造型和自然環境和諧統一，提升房車車身造型的設計美感，滿足消費者的審美和情感化需求。我國歷史上很早就有“師法自然”的藝術和造物理念[3]，仿生設計能將自然形態與人文思想相結合，有助于設計出符合國人審美和具有文化特征的拖掛式房車車身造型，形成品牌設計風格，提高房車產品辨識度。

3 仿生設計在拖掛式房車車身造型設計中的應用思路

結合拖掛式房車的功能服務、使用環境和用戶人群的需求，將仿生設計引入拖掛式房車車身造型設計中，主要有以下三個方面的應用。

3.1 形態仿生設計在拖掛式房車車身造型設計中的應用

自然界生物多樣的形態，為造型設計提供了豐富的樣本庫和靈感創意來源。形態仿生設計是指模仿生物體的外觀特征，通過藝術手法轉化應用在設計中，使得設計出的產品與生物原型之間從外形上建立一種聯系，有效提升產品造型的美感，引導人們對產品的認知并產生情感共鳴。房車作為工業化的產品，它不僅要滿足用戶對出行、住宿基本的功能需要，還需要滿足用戶在休閑旅游過程中對審美、彰顯個性等情感化需求。將形態仿生設計引入拖掛式房車造型設計中，能為房車的造型增添生機和活力，促進房車風格的多樣化，提升對消費者的吸引力，滿足不同消費者的需求。設計師在對自然生物認知的基礎上，運用聯想、想象、移情等方式抽象化地轉化到拖掛式房車車身造型設計上去，使人產生一定的感性認知和情感呼應。例如：獵豹、鷹的形態能給人速度感，海豚、鯨魚能給人親切、安全的感覺，獅子、老虎的形態給人雄壯、激昂的感覺。不同生物的形態應用在房車造型中會為用戶帶來不同的感受。在拖掛式房車車身形態造型仿生設計時，要根據不同車型的特點和用戶的需求，選擇合適的生物原型，提取能夠表現生物原型個體、類別的整體、局部線形輪廓特征或形面特征作為素材，然后對其進行提煉概括、變形加工、強化突出生物原型的外形特征和美感。

3.2 色彩仿生設計在拖掛式房車車身造型設計中的應用

色彩是產品設計元素中給人感覺最直接、影響最深刻的元素。出彩的色彩設計不僅能保證產品使用的安全高效，而且能為用戶帶來身心上的愉悅感。大自然的生物在漫長的演化過程中呈現出千萬種顏色，將自然生物的顏色和房車車身造型融合，既能實現色彩的完美搭配，又能使拖掛式房車具有和諧的美感，提高人們對拖掛式房車使用仿生設計的認同感，進而提升房車的品質和吸引力。在拖掛式房車車身造型設計中應用仿生對象的色彩搭配，也能體現出房車自身的屬性及特征。根據自然生物的顏色特點及原理，還可以創新出色彩搭配和著色工藝。例如：人們在野外發現一種蝴蝶能夠變色，這是由于翅膀上細小的顆粒能在不同角度下呈現不同的色彩，設計師可以由此受到啟發在車漆中加入特制的金屬粉末，使車身色彩能夠隨觀察角度的變化發生改變。這種個性化的色彩給予消費者獨特新奇的視覺體驗。

3.3 結構仿生設計在拖掛式房車車身造型設計中的應用

生物的結構是自然進化和環境選擇的結果，具有鮮明的生命特征和意義。通過對這些自然生物內外結構的研究，分析、總結其中的科學原理。然后根據不同的產品的設計目的，尋求產品結構上與生物結構潛在的相似性，將生物結構特點、原理同產品有機結合，應用在產品設計中就是結構仿生設計。結構的仿生不僅能使產品具備實用意義，同時也能產生美學價值[4]。而且生物要想在自然環境中生存，就必須有一定的強度、剛度和穩定性的結構來支撐[5]。房車車身造型設計也有同樣的需求，用更優的結構設計，可以節省材料，降低成本，降低能耗，提高車身結構強度，提升行駛穩定性，延長房車使用壽命等。因此將結構仿生設計引入拖掛式房車車身造型設計中，有非常重要的指導意義。

4 仿生設計在拖掛式房車車身造型設計中的應用流程

拖掛式房車車身造型設計有很多不同的方法和程序，運用仿生設計的方法來設計拖掛式房車車身造型，是建立在創新思維基礎上的一種新的設計方式與方法。接下來將以形態仿生設計為例，探討一下拖掛式房車車身造型仿生設計流程（如圖1 所示）。

拖掛式房車車身造型形態仿生設計不是原封不動地抄襲生物體的外形，而是通過設計師在對生物及其形態認知的基礎上，通過創造性的思維將生物形態特征進行轉化和再創造，達到車身造型的目的。首先，對房車的目標消費人群進行定位和分析。通過問卷調查等設計調研方法，了解房車目標消費者的年齡，消費能力，使用環境、群體性格、審美水平、情感化需求等信息。然后通過統計、分析明確目標消費者的設計需求和人群特征，從而得出房車的產品市場定位和設計定位，確定房車設計功能、成本、風格， 尺寸范圍等。然后尋找和設計定位特征相似的生物為研究對象，對生物特征進行觀察、記錄、描繪和一定層面上的抽象概括，建立生物形態的認知模型。選取具有代表性的，利于仿生設計應用的生物，確定形態生仿生設計生物原型。再次， 對生物原型的外形、色彩、象征意義等特征進行分析。利用點陣法等提煉方法，提取生物原型的形態特征元素[6]。在不改變形態特征元素語義的基礎上，進行簡化和變化，列出各種生物形態特征，并與車身形態進行比較，尋求共同屬性，找到生物原型形態特征與拖掛式房車車身造型的結合點。將生物特征形態進行直接模擬或者間接模擬和演變，通過手繪等快速表現方法，設計房車車身造型效果圖。在這個過程中還要遵循變化統一、比例尺寸、過渡呼應、均衡穩定等美學的設計規律。接下來的流程和其他拖掛式房車車身造型設計方法流程基本相一致，對設計方案進行改進完善，結合生產制造工藝修正設計方案。經過多輪修改、評估完善設計方案，完成方案的定型，進入試驗試制，樣品評估并最終定型。

5 結語

隨著國內房車行業的興起，房車車身造型將向著多樣化、個性化方向發展。本文通過研究造型仿生設計理論和方法，明確設計流程，把握設計重點，為車身造型創新帶來新的方法。將仿生設計引入拖掛式房車車身造型設計中，不僅能提升車身造型形態的美感，豐富色彩搭配，優化車身結構，還能引導人們對拖掛式房車產品產生情感共鳴，滿足用戶日益增長的審美和情感化需求。