仿生设计是什么意思

作为一门新兴的边缘交叉学科，仿生设计学具有某些设计学和仿生学的特点，但他又有别与这两门学科。具体说来，仿生设计学具有如下特点： 首先从自然中选取研究对象，然后依此对象建立各种实体模型或虚拟模型，用各种技术手段（包括材料、工艺、计算机等）对它们进行研究，做出定量的数学依据；通过对生物体和模型定性的、定量的分析，把生物体的形态、结构转化为可以利用在技术领域的抽象功能，并考虑用不同的物质材料和工艺手段创造新的形态和结构。

① 从功能出发、研究生物体结构形态——制造生物模型。

找到研究对象的生物原理，通过对生物的感知，形成对生物体的感性认识。从功能出发，研究生物的结构形态，在感性认识的基础上，除去无关因素，并加以简化，提出一个生物模型。对照生物原型进行定性的分析，用模型模拟生物结构原理。目的是研究生物体本身的结构原理。

② 从结构形态出发，达到抽象功能——制造技术模型

根据对生物体的分析，做出定量的数学依据，用各种技术手段（包括材料、工艺等）制造出可以在产品上进行实验的技术模型。牢牢掌握量的尺度，从具象的形态和结构中，抽象出功能原理。目的是研究和发展技术模型本身。 建立好模型后，开始对它们进行各种可行性的分析与研究：

① 功能性分析

找到研究对象的生物原理，通过对生物的感知，形成对生物体的感性认识。从功能出发，对照生物原型进行定性的分析。

② 外部形态分析

对生物体的外部形态分析，可以是抽象的，也可以是具象的。在此过程中重点考虑的是人机工学、寓意、材料与加工工艺等方面的问题。

③ 色彩分析

进行色彩的分析同时，亦要对生物的生活环境进行分析，要研究为什么是这种色彩？在这一环境下这种色彩有什么功能？

④ 内部结构分析

研究生物的结构形态，在感性认识的基础上，除去无关因素，并加以简化，通过分析，找出其在设计中值得借鉴合利用的地方。

⑤ 运动规律分析

利用现有的高科技手段，对生物体的运动规律进行研究，找出其运动的原理，针对性的解决设计工程中的问题。

当然，我们还可以就生物体的其它方面进行各种可行性分析。

仿生物形态的设计是在对自然生物体，包括动物、植物、微生物、人类等所具有的典型外部形态的认知基础上，寻求对产品形态的突破与创新。

仿生物形态的设计是仿生设计的主要内容，强调对生物外部形态美感特征与人类审美需求的表现。 生物的意象是在人类认识自然的经验与情感积累的过程中产生的，仿生物意象的设计对产品语义和文化特征的体现具有重要作用。

仿生设计学是仿生学与设计学互相交叉渗透而结合成的一门的边缘学科，其研究范围非常广泛，研究内容丰富多彩，特别是由于仿生学和设计学涉及到自然科学和社会科学的许多学科，因此也就很难对仿生设计学的研究内容进行划分。这里，我们是基于对所模拟生物系统在设计中的不同应用而分门别类的。归纳起来，仿生设计学的研究内容主要有：

1、形态仿生设计学研究的是生物体（包括动物、植物、微生物、人类）和自然界物质存在（如日、月、风、云、山、川、雷、电等）的外部形态及其象征寓意，以及如何通过相应的艺术处理手法将之应用与设计之中。

2、功能仿生设计学主要研究生物体和自然界物质存在的功能原理，并用这些原理去改进现有的或建造新的技术系统，以促进产品的更新换代或新产品的开发。

3、视觉仿生设计学研究生物体的视觉器官对图象的识别、对视觉信号的分析与处理，以及相应的视觉流程；他广泛应用与产品设计、视觉传达设计和环境设计之中。

4、结构仿生设计学主要研究生物体和自然界物质存在的内部结构原理在设计中的应用问题，适用与产品设计和建筑设计。研究最多的是植物的茎、叶以及动物形体、肌肉、骨骼的结构。

从国内外仿生设计学的发展情况来看，形态仿生设计学和功能仿生设计学是目前研究的重点。

我认为，在儿童家具中常见仿生设计的分类有以下几种：

1.形态仿生

形态仿生对生物形态进行认知挖掘，对儿童家具进行创新构思设计，结合美学进行概括提炼，将自然物象内化于儿童家具产品设计中。基于形态仿生的儿童家具产品呈现具象形态仿生和抽象形态仿生两种设计方式。具象形态仿生设计遵循生物体本身物象，逼真再现生物形态，常运用于玩具用品等装饰性产品中，直观明了，生动活泼，富有自然情趣性。抽象形态仿生设计通过概括提炼手法表达家具内在本质特点，富有抽象简洁性。

2.肌理仿生

肌理仿生将自然生物表面纹理图案材质运用家具设计中，肌理材质含有丰富情感色彩，光滑石材代表冰冷严谨，粗糙木材代表原始厚重，根据自然生物表皮特征，将家具产品表面质感肌理进行仿生设计，增强家具产品功能及表现力。其注重的是家具产品表面材料带给人的感受，而不仅仅是产品表面材料结构。这种经过人类本能的积累，所带来的感受早已超越人类低级触感，而逐渐上升到情感认知层面，利用不同材质肌理是丰富表达空间，满足人类潜意识精神需要的体现。

3.结构仿生

结构仿生通过对自然生物体内外结构的认知，结合儿童家具产品设计的概念及目的，将结构原理应用到设计中，使家具产品具备生命意义及自然美感[8]。结构仿生常用设计方法分为两种，前者运用自然形体结构作为空间结构形体模仿对象，后者运用晶体、索膜等结构进行模仿设计，并强调造型美感，是美学与科学双重兼备的仿生设计。

4.功能仿生

功能仿生是设计产品模仿自然生物体的产物，根据生物体特殊功能来捕捉设计灵感，通过技术上的模拟设计，使产品更具有优越性，以此达到人类自身的双重需求。经过调查分析发现，自然界动植物身上的某些功能远超人类在此方面进行的科研成果。通过模仿动植物功能以此建造或改进技术系统，促使人们对家具产品进行开发研究，为人们学习运用研究生物系统功能和结构提供方向。

5.色彩仿生

色彩仿生有赖人眼感官的感知，基于人眼可见光谱范围，家具产品表面色彩材质因其对光的反射而被人眼感知，而究其本质，色彩作为抽象符号进入人类心理感知的潜意识层面；色彩仿生不仅具有情感层面，而且拓宽人造色彩的广度深度。在生态环境恶化的当今社会，人类对于自然生态环境表现出深深眷恋之情，在此种情况下，设计师通过提取概括手法将生物色彩运用到儿童家具产品中，既能实现家具功能使用感，又从生理心理角度与家具使用者达到情感上的一致，实现自然与生活环境的一致性，并带给人丰富的视觉心理感受。