仿生學(xué)在家具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

□潘質(zhì)洪 中山職業(yè)技術(shù)學(xué)院

一、仿生設(shè)計(jì)在家具設(shè)計(jì)中的意義

人的創(chuàng)造性思維方式通過對(duì)大自然中形態(tài)、物質(zhì)及色彩的模仿，從而啟發(fā)人類的智慧和創(chuàng)造力。我們的祖先很早就提出了和諧、共生、天人合一的哲學(xué)思想，倡導(dǎo)尊重自然。在藝術(shù)設(shè)計(jì)的創(chuàng)造活動(dòng)中，強(qiáng)調(diào)人與自然，設(shè)計(jì)作品與自然生態(tài)之間的協(xié)調(diào)與共生，這正是海德格爾推崇的人詩意地棲居大地的理念[1]。

德國著名的工業(yè)設(shè)計(jì)師路易吉·科拉尼就是仿生設(shè)計(jì)理論的倡導(dǎo)者和實(shí)踐者，呼吁人類社會(huì)與大自然相諧調(diào)的設(shè)計(jì)觀念，具有典型的意義。在漫長的歷史長河中，人對(duì)大自然中生物的認(rèn)識(shí)逐步加深，由整體到局部、由表及里、由宏觀到微觀。人類對(duì)自然界生物形態(tài)、結(jié)構(gòu)的研究都有深刻的認(rèn)識(shí)。設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)視野、思維能力、想象力和創(chuàng)造力都獲得了充足的養(yǎng)分。仿生設(shè)計(jì)作為家具創(chuàng)新設(shè)計(jì)的方法之一，綜合了“生態(tài)學(xué)”“仿生學(xué)”等相關(guān)學(xué)科的概念和研究成果，以家具設(shè)計(jì)的形態(tài)研究為基礎(chǔ)，以家具設(shè)計(jì)創(chuàng)新思維和觀念為指導(dǎo)，已經(jīng)發(fā)展成為家具設(shè)計(jì)與自然生態(tài)的和諧關(guān)系，提升家具作為生活器皿的藝術(shù)性及自然生活的情趣[2]。

自然界生物千姿百態(tài)、奇妙無窮， “形”“色”“肌理”“ 結(jié)構(gòu)”“功能”“美感”“象征意念”，為仿生設(shè)計(jì)提供了豐富的素材。設(shè)計(jì)師通過對(duì)自然界生物”的模仿及研究，為設(shè)計(jì)打開了新的思路、新的藝術(shù)處理手法?，F(xiàn)代家具中采取仿生物情趣設(shè)計(jì)，不僅可以滿足消費(fèi)者的好奇心，也滿足了人類了解世界上生物形態(tài)的欲望，豐富了家具造型形態(tài)設(shè)計(jì)的趣味性與情感意境的表達(dá)，賦予了家具新穎、個(gè)性化的設(shè)計(jì)，人性化的特征，把自然生物形態(tài)融入現(xiàn)代家具設(shè)計(jì)，闡述家具的形態(tài)美[3]。

二、仿生設(shè)計(jì)方法

家具仿生設(shè)計(jì)，首先要根據(jù)商品家具設(shè)計(jì)的目標(biāo)、任務(wù)進(jìn)行家具相關(guān)性基礎(chǔ)研究，或者從發(fā)現(xiàn)生物特性篩選家具的設(shè)計(jì)元素，然后對(duì)選中的元素進(jìn)行分析、總結(jié)和提煉，綜合得出相關(guān)概念和設(shè)計(jì)依據(jù)。在設(shè)計(jì)過程中，通過列舉法、假想構(gòu)成法、設(shè)問法等思維方法，進(jìn)行廣泛的類比、仿真和模擬的仿生形態(tài)設(shè)計(jì)研究，同時(shí)引入仿生的概念和應(yīng)用科學(xué)技術(shù)和知識(shí)，并融合商品信息，有計(jì)劃、有目的地進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)新[4]。其具體方法如下。

（一）仿生形態(tài)設(shè)計(jì)

形態(tài)仿生是以人類美學(xué)為出發(fā)點(diǎn)，通過對(duì)生物體形態(tài)的模仿，使家具形態(tài)形象生動(dòng)、有趣，愉悅?cè)说囊曈X感受；或者提取生物的符號(hào)并加以演變，提煉成家具藝術(shù)形態(tài)的意念。其中包括動(dòng)物、植物、微生物、人類等對(duì)尋找產(chǎn)品形態(tài)的突破與創(chuàng)新點(diǎn)，如圖1所示。

圖1 仿生形態(tài)設(shè)計(jì)

以前，家具產(chǎn)品都是抽象幾何形態(tài)模仿建筑造型，但是，如果將自然生命形態(tài)融入家具設(shè)計(jì)中，原來的幾何線條將逐漸演變?yōu)槿岷蛨A潤、厚重飽滿的有生命的線條，產(chǎn)品被賦予了“動(dòng)”的神態(tài)，使“動(dòng)”的魅力在家具設(shè)計(jì)中得到酣暢淋漓的表現(xiàn)。而且，仿生設(shè)計(jì)有利于突出產(chǎn)品的個(gè)性，“個(gè)性化”講求的就是別出心裁。為了追求特殊性，人們紛紛追求起不一樣的產(chǎn)品。

家具產(chǎn)業(yè)是一個(gè)時(shí)尚產(chǎn)業(yè)，人們希望產(chǎn)品傳遞的不是一種只為滿足人的生活用具，而是熱烈溫情的感性之美。所以，在家具造型上更多的是通過運(yùn)用仿生手法，賦予家具生命力。大量充滿感性色彩和想象力的仿生家具在琳瑯滿目的市場(chǎng)份額中脫穎而出，令人無法抗拒。而且，生物機(jī)體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、自然美，給人一種意識(shí)形態(tài)的活力，喚起人們對(duì)美好生活的向往與追求，而人與自然融合、親近，能夠消除對(duì)立的心理不安，給人以幸福與滿足之感。所以，從動(dòng)態(tài)、個(gè)性、互動(dòng)等方面，仿生設(shè)計(jì)都能夠提升家具產(chǎn)品的魅力。

（二）仿生物表面肌理與質(zhì)感的設(shè)計(jì)

自然界中萬事萬物的組合表現(xiàn)得極其和諧與統(tǒng)一，一些斑斕物象本身就映襯著色彩、肌理、材質(zhì)的對(duì)比與調(diào)和關(guān)系，如圖2所示。這種對(duì)比是附著在表面上的細(xì)膩質(zhì)感的效果，設(shè)計(jì)師根據(jù)生物學(xué)表皮特性，使用特定的工藝，可以像天然紋理的質(zhì)感，在家具中闡釋十足的自然之風(fēng)和人情味。家具飾面效果越來越注重生物機(jī)理、材質(zhì)效果，以提升家具的亮點(diǎn)，如常用材料斑馬木或?yàn)踅鹉?，或云母片、草編等。大自然中所有的有機(jī)材料都能成為家具設(shè)計(jì)的裝飾手法。許多事實(shí)說明仿生學(xué)是發(fā)展新技術(shù)的金鑰匙，是設(shè)計(jì)創(chuàng)新的源泉。觸覺或視覺表現(xiàn)是感官的生命，觸及深層意義，通過生物機(jī)制的表面和紋理設(shè)計(jì)創(chuàng)造的感覺，增強(qiáng)仿生形態(tài)的功能意義和生命力，如圖3和圖4所示。

圖2 仿生設(shè)計(jì)圖

圖3 仿生家具1

（三）仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

仿生結(jié)構(gòu)是指在力學(xué)范圍內(nèi)，從內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理出發(fā)，從內(nèi)到外結(jié)構(gòu)特征的認(rèn)知，通過對(duì)生物體的受力特征和排列特征的分析，對(duì)家具結(jié)構(gòu)和構(gòu)件進(jìn)行重組，從而達(dá)到節(jié)約木質(zhì)材料的目的[5]。

自然界中有許多令人驚奇的空間結(jié)構(gòu)，如蛋殼和海螺，它們是薄殼結(jié)構(gòu)。蜂窩是一種空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。蜘蛛網(wǎng)是一種繩網(wǎng)。人們從奇怪的生物結(jié)構(gòu)和紋理中得到許多靈感，如蜂窩狀由排列有序的六棱柱蜂窩的形狀組成，每個(gè)小蜂房的底部由3個(gè)相同的菱形組成，這些菱形結(jié)構(gòu)和銳角完全相同，是最節(jié)省材料的結(jié)構(gòu)，常用于面板填充來代替實(shí)木材料的厚重及成本，同時(shí)有極大的承受能力，蜂窩紙正是模仿蜂槽的表面機(jī)理形成的結(jié)構(gòu)。類似家具如圖4所示。

圖4 仿生家具2

（四）仿生物色彩設(shè)計(jì)

自然界中生物的色彩五彩繽紛、豐富多樣，富有活力與情趣特征。色彩仿生設(shè)計(jì)模擬大自然中所蘊(yùn)藏的奇異美妙的色彩搭配，將其提煉、加工應(yīng)用于設(shè)計(jì)的方法。例如，自然中日月星辰、藍(lán)天白云、山河湖海、花鳥魚蟲、春華秋實(shí)、春夏秋冬，以及植物隨四季的變化所呈現(xiàn)的千萬種色彩變化，都為設(shè)計(jì)提供了取之不盡，用之不絕的天然素材。例如，兒童家具設(shè)計(jì)用色恰當(dāng)，可以培養(yǎng)孩子的自主性，激發(fā)他們的潛能；充足的照明顏色可以使房間溫暖和安全，有助于消除對(duì)兒童的恐懼；柔軟、自然的顏色，能創(chuàng)造舒適的睡眠環(huán)境；明亮、活潑的家具色調(diào)，設(shè)計(jì)或小擺設(shè)的變化，有助于增加孩子想象的空間。例如，人們用紅色來表達(dá)溫暖、愉悅和快樂的情緒，紅色表示積極、革命、血腥、危險(xiǎn)、恐怖和其他抽象意義。在色彩仿生設(shè)計(jì)中，人們不僅使用自然圖形和色彩，而且強(qiáng)調(diào)一種色彩意境和一種自然語言的傳遞。俄羅斯畫家列賓曾經(jīng)說過：“色彩即思想”，古今中外一切優(yōu)秀的藝術(shù)家都懂得并善于“以色傳神、以色抒情、以色寫意”，優(yōu)秀的設(shè)計(jì)師將顏色作為一種視覺傳達(dá)語言，一種信息，一種符號(hào)和某種象征性應(yīng)用于家具，如圖5所示。

結(jié) 語

偉大的造物主大自然，為我們?cè)炀土藷o以計(jì)數(shù)的生物，我們要敢于去挖掘生物的自然美，總結(jié)自然美的規(guī)律，美的形式法則，美的個(gè)性特征，為現(xiàn)代家具設(shè)計(jì)提供新的設(shè)計(jì)思路、素材、表現(xiàn)手法，以滿足人們對(duì)自然美、個(gè)性美、人性空間環(huán)境的追求。

人類對(duì)自然和生物學(xué)的模仿顯示了其對(duì)自然和生物的崇拜。在自然界和生物結(jié)構(gòu)中，功能、形狀、色彩等完美的結(jié)構(gòu)吸引了人類探索尋找，我們相信在仿生設(shè)計(jì)思想的指導(dǎo)下，藝術(shù)與設(shè)計(jì)為我們的創(chuàng)新設(shè)計(jì)、新理論和新方法提供新思路。受自然和生物的啟發(fā)，藝術(shù)設(shè)計(jì)理念的結(jié)合必將創(chuàng)造出更多更好的原創(chuàng)藝術(shù)設(shè)計(jì)作品。

圖5 仿生物色彩設(shè)計(jì)