論工業(yè)設(shè)計(jì)中的仿生工業(yè)設(shè)計(jì)論文
科學(xué)家還沒有實(shí)現(xiàn)某種仿生發(fā)明，工業(yè)設(shè)計(jì)師通過對自然現(xiàn)象的細(xì)心觀察和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，結(jié)合對市場需求全面而準(zhǔn)確的認(rèn)識，提出某種產(chǎn)品的構(gòu)想或概念?？茖W(xué)家擇優(yōu)實(shí)現(xiàn)這種仿生技術(shù)，這使得工業(yè)設(shè)計(jì)師創(chuàng)造這種仿生產(chǎn)品成為可能。通過工業(yè)設(shè)計(jì)師和科學(xué)家的互動(dòng)，從而創(chuàng)造有價(jià)值的產(chǎn)品。今天學(xué)習(xí)啦小編要與大家分享：論工業(yè)設(shè)計(jì)中的仿生工業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)論文。具體內(nèi)容如下：
【內(nèi)容摘要】 本文論述人類從大自然的動(dòng)植物等事物中獲得啟發(fā)，從而以仿生的方式進(jìn)行產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。論文主要從形態(tài)、功能、結(jié)構(gòu)、界面四個(gè)方面來闡述仿生，倡導(dǎo)工業(yè)設(shè)計(jì)師在師法自然的仿生設(shè)計(jì)哲學(xué)的指導(dǎo)下，創(chuàng)造人、機(jī)器、自然和諧共生的對話平臺(tái)。
【關(guān) 鍵 詞】 仿生、抽象、界面、和諧與共生
論工業(yè)設(shè)計(jì)中的仿生工業(yè)設(shè)計(jì)
前言
自然界到處充滿活生生的“優(yōu)良設(shè)計(jì)”實(shí)例，對設(shè)計(jì)師而言，是個(gè)取之不盡、用之不竭的“設(shè)計(jì)資料庫”。諸如無生命的山川河流，有生命的飛禽走獸，還有多姿多彩的花草樹木，除有豐富的造型之外，絢麗的顏色也給人以視覺上的無比享受。這些動(dòng)植物經(jīng)歷了幾百萬年的適者生存法則的自然進(jìn)化后，不僅完全適應(yīng)自然, 而且其進(jìn)化程度也接近完美。這些自然的“優(yōu)良設(shè)計(jì)”，有的機(jī)能完備，讓人嘆服;有的結(jié)構(gòu)精巧，用材合理，符合自然的經(jīng)濟(jì)原則;也有的美不勝收，讓人愛不釋手;有的甚至是根據(jù)某種數(shù)理法則形成，它合乎“以最少材料”構(gòu)成“最大合理空間”的要求。這些生物形形色色的奇特本領(lǐng)耐人尋味，使人浮想連翩。我們在贊賞之余，是否能從這些精妙的設(shè)計(jì)中，獲取一些靈感呢?回答是肯定的。
一、歷史上的仿生
人類在遙遠(yuǎn)的歲月似乎就認(rèn)識到能從自然生態(tài)系統(tǒng)中領(lǐng)悟到自身生存、發(fā)展、進(jìn)步的真諦。人類從蒙昧?xí)r代進(jìn)入文明時(shí)代就是在模仿和適應(yīng)自然規(guī)律的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的?；仡欀袊墓盼拿魇?，不難看到人們較早就留下了模仿自然生態(tài)的痕跡。從遠(yuǎn)古原始人構(gòu)筑的人首龍身、人面鳥身等“人心營構(gòu)之象”，到現(xiàn)實(shí)生活中以各種動(dòng)物形態(tài)為原型的實(shí)用器皿，如牛形燈、豬、鷹形壺等。從神話傳說中人的羽化飛升，到春秋戰(zhàn)國時(shí)期的魯班從草葉的齒形邊緣中“悟”到了鋸的原理等，大量的事例記述了人們對自然生命的外在形態(tài)和功能創(chuàng)造性地模仿。
國外亦然，古時(shí)人們看到鳥兒在天上自由自在地飛翔，就向往人也能象鳥一樣飛上天，于是便用各種方法模仿鳥。經(jīng)過漫長歲月，從最初的木制飛人發(fā)展到今天的超音速飛機(jī)，終于實(shí)現(xiàn)了人類在藍(lán)天上自由飛翔的夢想。達(dá)芬奇被認(rèn)為是現(xiàn)代仿生學(xué)之父。在大約公元1500年，他完成鳥翅模型之后，又畫了一系列的無法實(shí)現(xiàn)的飛行設(shè)備草圖。大約400年之后，奧托成功了，他根據(jù)鸛的翅膀制造的滑翔機(jī)成功地飛行了250米，而且他也取得了 "滑翔機(jī)之父" 的稱號。而我們小時(shí)侯玩的竹蜻蜓，便是現(xiàn)代直升飛機(jī)的趨形。一直以來，許多研究者都在不斷嘗試把自然界的形態(tài)和功能類比的應(yīng)用于科學(xué)。
由此可見人類師法自然思維由來已久，這便促成了仿生學(xué)的誕生，仿生學(xué)是在生物科學(xué)與技術(shù)科學(xué)之間發(fā)展起來的，模仿生物系統(tǒng)的原理來建造技術(shù)系統(tǒng)的一門新興邊緣學(xué)科。仿生學(xué)恰似“橋梁”和“紐帶”，連接著生物科學(xué)與技術(shù)科學(xué)。仿生設(shè)計(jì)則是在仿生學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它以仿生學(xué)為基礎(chǔ)，通過研究自然界生物系統(tǒng)的優(yōu)異功能、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、色彩等特征，并有選擇性的在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用這些原理和特征進(jìn)行設(shè)計(jì)。
著名的德國工業(yè)設(shè)計(jì)師路易吉. 科拉尼是仿生設(shè)計(jì)理論的大力倡導(dǎo)者和實(shí)踐者，他那蘊(yùn)藏著人類責(zé)任感的設(shè)計(jì)哲學(xué)思想，以及呼吁人類社會(huì)與大自然和諧統(tǒng)一的設(shè)計(jì)觀念，都具有極其深刻的劃時(shí)代意義。他鮮明的仿生設(shè)計(jì)原理與方法、強(qiáng)烈的造型意念和極具旺盛生命力的設(shè)計(jì)，成功地影響了后代設(shè)計(jì)師。
運(yùn)用仿生性思維進(jìn)行設(shè)計(jì)，可作為人類社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)與自然界的鍥合點(diǎn)，使人類社會(huì)與自然達(dá)到高度的和諧統(tǒng)一，仿生設(shè)計(jì)正逐漸成為工業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)展的大趨勢。
二、現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)中的仿生
現(xiàn)代社會(huì)文明的主體是人與機(jī)器。人類在這種文明所導(dǎo)致的生態(tài)失調(diào)狀況下開始反思并力求尋找新的出路，建立人與自然、機(jī)器的對話平臺(tái)，共生哲學(xué)觀強(qiáng)烈地呼吁人與機(jī)器、生態(tài)自然與人造自然之間合理的建構(gòu)，創(chuàng)造人類社會(huì)與自然高度的和諧。那么，師法自然的仿生設(shè)計(jì)就是一種良策和新理念。
仿生設(shè)計(jì)是人們在長期向大自然學(xué)習(xí)的過程中，經(jīng)過積累經(jīng)驗(yàn)，選擇和改進(jìn)其功能、形態(tài)，從而來創(chuàng)造更優(yōu)良的人造物。尤其是當(dāng)今的信息時(shí)代，人們對產(chǎn)品設(shè)計(jì)的要求和過去不同，既注意功能的優(yōu)良特性，又追求形態(tài)的清新、淳樸，同時(shí)注重產(chǎn)品的返樸歸真和個(gè)性。提倡仿生設(shè)計(jì)，不但創(chuàng)造功能完備、結(jié)構(gòu)精巧、用材合理、美妙絕倫的產(chǎn)品，同時(shí)賦予產(chǎn)品形態(tài)以生命的象征，讓設(shè)計(jì)回歸自然，增進(jìn)人類與自然統(tǒng)一
德國著名設(shè)計(jì)大師路易吉·科拉尼曾說：“設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)應(yīng)來自誕生于大自然的生命所呈現(xiàn)的真理之中”。這話道出了自然界是蘊(yùn)含著無盡設(shè)計(jì)寶藏的天機(jī)。歸納現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)中的仿生，其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1、形態(tài)的仿生
形態(tài)從其再現(xiàn)事物的逼真程度和特征來看，可分為具象形態(tài)和抽象形態(tài)。
1)具象形態(tài)的仿生
具象形態(tài)是透過眼睛構(gòu)造以生理的自然反應(yīng)，誠實(shí)地把外界之形映入眼睛膜刺激神經(jīng)后感覺到存在的形態(tài)。它比較逼真的再現(xiàn)事物的形態(tài)。由于具象形態(tài)具有很好的情趣性、可愛性、有機(jī)性、親和性、自然性，人們普遍樂于接受，在玩具、工藝品、日用品應(yīng)用比較多。但由于其形態(tài)的復(fù)雜性，很多工業(yè)產(chǎn)品不宜采用具象形態(tài)。
2)抽象形態(tài)的仿生
抽象形態(tài)是用簡單的形體反映事物獨(dú)特的本質(zhì)特征。此形態(tài)作用于人時(shí)，會(huì)產(chǎn)生“心理”形態(tài)，這種“心理”形態(tài)必需生活經(jīng)驗(yàn)的積累，經(jīng)過聯(lián)想和相象把形浮現(xiàn)在腦海中，那是一種虛幻的，不實(shí)的形，但是這個(gè)形經(jīng)過個(gè)人主觀的喜怒哀樂聯(lián)想所產(chǎn)生的形變化多端、色彩豐富，這與生理上感覺到的形大異起趣。
歸納起來抽象的仿生形態(tài)具有以下特征：
1)形態(tài)高度的簡化性和概括性
形態(tài)高度的簡化性和概括性，指的是形態(tài)本質(zhì)的抽象表現(xiàn)。通過對生物形態(tài)或非生物形態(tài)的科學(xué)分析，結(jié)合的我們的生活經(jīng)驗(yàn)，均可證明一切形態(tài)的本質(zhì)都是一種內(nèi)力的運(yùn)動(dòng)變化。這種內(nèi)力運(yùn)動(dòng)變化是產(chǎn)生形態(tài)的根據(jù)。在研究形態(tài)時(shí)，設(shè)計(jì)者從知覺和心理角度有意無意地都把形態(tài)的內(nèi)力運(yùn)動(dòng)變化感受為生命活力，再通過形態(tài)抽象變化，用點(diǎn)、線、面的運(yùn)動(dòng)組合來表現(xiàn)生命活力。因此，形式上表現(xiàn)為簡化性，而在傳達(dá)本質(zhì)特征上表現(xiàn)為高度的概括性。
這種形式的簡化性和特征的概括性，正好吻合現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品對外觀形態(tài)的簡潔性，幾何性以及產(chǎn)品的語意性的要求，因此，它大量的應(yīng)用于現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)。
2)形態(tài)豐富的聯(lián)想性和想象性
抽象仿生形態(tài)作用于人時(shí)，產(chǎn)生的“心理”形態(tài)必需生活經(jīng)驗(yàn)的積累，經(jīng)過聯(lián)想和想象才浮現(xiàn)在腦海中。因此，它充分地釋放了人無限想象力。同時(shí)因人的生活經(jīng)驗(yàn)不同，因此經(jīng)過個(gè)人主觀喜好聯(lián)想產(chǎn)生的“心形”也不盡相同，產(chǎn)生形態(tài)生命活力的感受自然豐富多彩。
3)同一具象形態(tài)的抽象形態(tài)的多樣性
設(shè)計(jì)者在對同一具象形態(tài)進(jìn)行抽象化的過程中，由于生活經(jīng)驗(yàn)、抽象方式方法以及表現(xiàn)手法不同，因此抽象化所得形態(tài)有多種。
抽象仿生形態(tài)應(yīng)用于產(chǎn)品開發(fā)時(shí)，在生產(chǎn)和銷售中有以下優(yōu)點(diǎn)：
1)生產(chǎn)便捷
抽象形態(tài)的形式簡潔，這吻合了現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品提倡的簡練幾何外觀的特征，因此，對生產(chǎn)設(shè)備并沒有特殊的要求，開發(fā)商可以方便快捷的進(jìn)行生產(chǎn)，這為各種工業(yè)產(chǎn)品的仿生生產(chǎn)提供了無限可能。
2)產(chǎn)品形態(tài)多樣化
具象形態(tài)不勝枚舉，抽象后的形態(tài)更是不計(jì)其數(shù)，這為仿生的工業(yè)產(chǎn)品形態(tài)的多樣化提供了選擇的可能。
3)滿足不同層次的顧客
抽象形態(tài)的聯(lián)想性和想象性充分地釋放了顧客的自由想象力，人們不但可以感受到產(chǎn)品形態(tài)的有機(jī)、可愛、情趣、親和、運(yùn)動(dòng)等特點(diǎn)，同時(shí)因聯(lián)想和想象不同，有的想起自己可愛的小寵物，有的想起一段美好的愛情，有的想起一個(gè)老朋友，有的想起一次愉快的旅行等，正所謂仁者見仁，智者見智。顧客從不同的角度感受到仿生形態(tài)賦予產(chǎn)品的藝術(shù)美感和想象空間，這就更容易滿足不同層次的顧客，從而激起他們共同的購買欲望。
4) 產(chǎn)品回歸自然
抽象仿生形態(tài)的本質(zhì)特征是由內(nèi)力運(yùn)動(dòng)變化而產(chǎn)生的生命活力。這種特征賦予仿生產(chǎn)品以生命的象征，讓產(chǎn)品回歸自然，建立了人、機(jī)器、自然對話的平臺(tái)，這種共生的哲學(xué)觀合理地構(gòu)建人造自然和生態(tài)自然之間的和諧，增進(jìn)了人類和自然的統(tǒng)一。仿生型家具是模仿動(dòng)物、植物等生物形體制作的家具，其形象十分逼真，以寄托對大自然的依戀之情，此種家具給人以大自然的感覺。
總之，具象仿生停留在模仿生物表層，思想性和藝術(shù)性的含量相對低一些;抽象仿生集中于提煉物體的內(nèi)在本質(zhì)屬性，是一種特殊的心理加工活動(dòng)，屬于高層次思維創(chuàng)造活動(dòng)，它側(cè)重揭示物體的理念內(nèi)涵。在現(xiàn)代仿生設(shè)計(jì)中，高、新、精、尖的工業(yè)產(chǎn)品，更適合用抽象仿生。
2、功能的仿生
人們發(fā)現(xiàn)，動(dòng)植物的某些方面的功能，實(shí)際上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了人類自身在此方面的科技成果。生存在自然界中的各種各樣的動(dòng)植物能在各種惡劣復(fù)雜的環(huán)境中生存與運(yùn)動(dòng)，這是因?yàn)槠溥\(yùn)動(dòng)器官和形體與惡劣復(fù)雜環(huán)境斗爭進(jìn)化的結(jié)果。植物和動(dòng)物在幾百萬年的自然進(jìn)化中，不僅完全適應(yīng)自然，而且其進(jìn)化程度接近完美。今天，我們生活在科學(xué)技術(shù)飛快發(fā)展的時(shí)代，學(xué)習(xí)和利用生物系統(tǒng)的優(yōu)異結(jié)構(gòu)和奇妙的功能，已經(jīng)成為技術(shù)革新和技術(shù)革命的一個(gè)新方向。許多事實(shí)說明，仿生學(xué)是發(fā)展新技術(shù)的金鑰匙。
仿生學(xué)的思想是建立在自然進(jìn)化和共同進(jìn)化的基礎(chǔ)上的。仿生學(xué)試圖在技術(shù)方面模仿動(dòng)物和植物在自然中的功能。這個(gè)思想在生物學(xué)和技術(shù)之間架起了一座橋梁，并且對解決技術(shù)難題提供了幫助。通過再現(xiàn)生物學(xué)的原理，人類不僅找到了技術(shù)上的解決方案，而且同時(shí)該方案也完全適應(yīng)了自然的需要。其目的就是分析生物過程和結(jié)構(gòu)，并將此分析用于未來的設(shè)計(jì)。
在創(chuàng)造物質(zhì)文明的過程中，人類常常將生物的某些特性運(yùn)用到創(chuàng)造發(fā)明之中。例如科學(xué)家根據(jù)蜻蜒的飛行原理研制成功了直升飛機(jī);根據(jù)加重的翅痣蜻蜒在高速飛行時(shí)安然無恙，人們仿效其在飛機(jī)的兩翼加上了平衡重錘，解決了因高速飛行而引起振動(dòng)的棘手問題;又如根據(jù)蛙眼原理，科學(xué)家利用電子技術(shù)制成了雷達(dá)系統(tǒng)，能準(zhǔn)確快速地識別目標(biāo);根據(jù)螢火蟲100%的光能轉(zhuǎn)化效率原理，人類制成的冷光源，將其發(fā)光效率提高十幾倍，大大節(jié)約了能量。再如仿昆蟲單復(fù)眼的構(gòu)造特點(diǎn)，人類造出了大屏幕模塊化彩電和復(fù)眼照相機(jī);仿狗鼻子嗅覺功能，人類造出了電子鼻可以檢測出極其微量的有毒氣體等等諸多令人驚嘆的創(chuàng)造。
盡管如此，自然界的動(dòng)植物千千萬萬，其許多高超的技能與奧秘人們尚未完全掌握，但可以相信，隨著仿生技術(shù)的發(fā)展，各種仿生發(fā)明會(huì)源源不斷地被應(yīng)用到人類的生活中來。
在創(chuàng)造物質(zhì)文明過程中，工業(yè)設(shè)計(jì)師該怎樣更好利用仿生發(fā)明來創(chuàng)造產(chǎn)品呢?首先，要明確科學(xué)家或工程師與工業(yè)設(shè)計(jì)師職責(zé)的不同，前者解決物與物之間或物體本身整體與部分之間的關(guān)系;后者解決物與人之間的關(guān)系，即構(gòu)建人機(jī)對話的平臺(tái)。因此，工業(yè)設(shè)計(jì)師實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)造的基礎(chǔ)是仿生技術(shù)發(fā)明的實(shí)現(xiàn)。這樣，工業(yè)設(shè)計(jì)師就有兩種方式來更好地利用仿生發(fā)明開發(fā)產(chǎn)品：
1)科學(xué)家先實(shí)現(xiàn)成果，工業(yè)設(shè)計(jì)師結(jié)合人類的需求轉(zhuǎn)化為仿生設(shè)計(jì)
科學(xué)家先實(shí)現(xiàn)了仿生發(fā)明，但由于知識結(jié)構(gòu)的差異，科學(xué)家不可能對市場和人的需求有一個(gè)全面而準(zhǔn)確的定位，就不可能成功將其成果轉(zhuǎn)化為市場所需求的產(chǎn)品，更不可能創(chuàng)造人性化的人機(jī)界面。而工業(yè)設(shè)計(jì)師正好能準(zhǔn)確地捕捉到市場需求，結(jié)合優(yōu)秀的仿生發(fā)明創(chuàng)造出人們所需求的產(chǎn)品，同時(shí)構(gòu)建友好的人機(jī)對話平臺(tái)，從而創(chuàng)造更多有價(jià)值的產(chǎn)品。
2)工業(yè)設(shè)計(jì)師先提出設(shè)想，科學(xué)家擇優(yōu)實(shí)現(xiàn)的互動(dòng)仿生設(shè)計(jì)
科學(xué)家還沒有實(shí)現(xiàn)某種仿生發(fā)明，工業(yè)設(shè)計(jì)師通過對自然現(xiàn)象的細(xì)心觀察和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，結(jié)合對市場需求全面而準(zhǔn)確的認(rèn)識，提出某種產(chǎn)品的構(gòu)想或概念?？茖W(xué)家擇優(yōu)實(shí)現(xiàn)這種仿生技術(shù)，這使得工業(yè)設(shè)計(jì)師創(chuàng)造這種仿生產(chǎn)品成為可能。通過工業(yè)設(shè)計(jì)師和科學(xué)家的互動(dòng)，從而創(chuàng)造有價(jià)值的產(chǎn)品。
因此，工業(yè)設(shè)計(jì)師要關(guān)注最新的仿生成果，同時(shí)也要細(xì)心的觀察自然。
3、結(jié)構(gòu)和材料的仿生
隨著仿生學(xué)的深入開展，人們不但從外形、功能去模仿生物，而且從生物奇特的結(jié)構(gòu)和肌理中也得到不少啟發(fā)。人們在“仿生制造”中不僅是師法大自然，而且是學(xué)習(xí)與借鑒他們自身內(nèi)秉的組織方式與運(yùn)行模式。有的結(jié)構(gòu)精巧，用材合理，符合自然的經(jīng)濟(jì)原則;有些甚至是根據(jù)某種數(shù)理法則形成的，合乎“以最少材料”構(gòu)成“最大合理空間”的要求。這些為人類提供了“優(yōu)良設(shè)計(jì)”的典范。
例如蜂巢由一個(gè)個(gè)排列整齊的六棱柱形小蜂房組成，每個(gè)小蜂房的底部由 3 個(gè)相同的菱形組成，這些結(jié)構(gòu)與近代數(shù)學(xué)家精確計(jì)算出來的菱形鈍角 109 ° 28 ’和銳角 70 ° 32 ’完全相同，是最節(jié)省材料的結(jié)構(gòu)，且容量大、極堅(jiān)固，令許多專家贊嘆不止。人們仿其構(gòu)造用各種材料制成蜂巢式夾層結(jié)構(gòu)板，強(qiáng)度大、重量輕、不易傳導(dǎo)聲和熱，是建筑及制造航天飛機(jī)、宇宙飛船、人造衛(wèi)星等的理想材料。
最新科學(xué)研究指出，生物體都是由少數(shù)很簡單的物質(zhì)構(gòu)成的，諸如糖、蛋白質(zhì)和水之類。生物體的不同部分，從柔韌的皮膚到堅(jiān)硬的骨骼，性能如此多樣，關(guān)鍵在于從原子排列成分子，及從分子組合成纖維,晶體等半成品，在結(jié)構(gòu)上的千差萬別，就是由于結(jié)構(gòu)的奇巧精致，形成了各種優(yōu)越奇特的性能。
解生物體構(gòu)造的這些奧秘，最直接的目的就是研制新型的“仿生材料”。研究人員模仿鮑魚殼的微觀結(jié)構(gòu)，將鋁分子充滿在碳化硼分子之間，已初步研制成功新型的陶瓷材料，除了既堅(jiān)硬又柔軟以外，還可以感測并適應(yīng)周圍環(huán)境的變化，如果飛機(jī)機(jī)翼材料具有這種性能，那么遭到損害時(shí)能夠感知并自行修復(fù)。具有和生物機(jī)體相同彈性的材料，伸縮自如，能成功地用來制作人工動(dòng)脈。
因此，工業(yè)設(shè)計(jì)師也要積極的關(guān)注仿生發(fā)明中精巧的結(jié)構(gòu)和奇特的材料，并且巧妙地應(yīng)用這些結(jié)構(gòu)和材料，結(jié)合市場的需求創(chuàng)造出人們需求的產(chǎn)品，同時(shí)也要細(xì)心的觀察自然，提煉自然的精妙，提出更多的構(gòu)想，為科學(xué)家的探索提供更多的思路，從而創(chuàng)造更有價(jià)值的仿生成果，為人類創(chuàng)造更加精美更加豐富的產(chǎn)品。
總之，解除生物體結(jié)構(gòu)之謎，研制仿生材料的路還很漫長，目前人類只不過剛剛起步前行，但是仿生材料的應(yīng)用前途無量，卻是絕無疑義的。
4、界面仿生
在現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，單純地從形態(tài)、功能、結(jié)構(gòu)或材料的某一個(gè)方面來仿生是很少見的，更多的是綜合形態(tài)、功能、結(jié)構(gòu)和材料的多個(gè)方面來進(jìn)行仿生設(shè)計(jì)，而且還從大自然的生存哲學(xué)即和諧與共生的角度進(jìn)行仿生設(shè)計(jì)，諸如綠色仿生設(shè)計(jì)，可持續(xù)仿生設(shè)計(jì)等。這種既從自然界的個(gè)體表現(xiàn)形式，又從自然界的總體生存理念的仿生設(shè)計(jì)，與界面設(shè)計(jì)的功能性設(shè)計(jì)和情感性設(shè)計(jì)是相吻合的，因此，我把這歸結(jié)為界面仿生設(shè)計(jì)。
要理解界面仿生設(shè)計(jì)，首先要知道界面。所謂界面，即人機(jī)界面，是人與機(jī)器進(jìn)行交互的操作方式，即用戶與機(jī)器互相傳遞信息的媒介，其中包括信息的輸入和輸出。好的人機(jī)界面美觀易懂、操作簡單且具有引導(dǎo)功能，使用戶感覺愉快、興趣增強(qiáng)，從而提高使用效率。
美國學(xué)者赫伯特.西蒙提出：設(shè)計(jì)是人工物的內(nèi)部環(huán)境(人工物自身的物質(zhì)和組織)和外部環(huán)境(人工物的工作或使用環(huán)境)的接合。所以設(shè)計(jì)是把握人工物內(nèi)部環(huán)境與外部環(huán)境接合的學(xué)科，這種接合是圍繞人來進(jìn)行的。“人”是設(shè)計(jì)界面的一個(gè)方面，是認(rèn)識的主體和設(shè)計(jì)服務(wù)的對象，而作為對象的“物”則是設(shè)計(jì)界面的另一個(gè)方面。它是包含著對象實(shí)體、環(huán)境及信息的綜合體，就如我們看見一件產(chǎn)品、一棟建筑，它帶給人的不僅有使用的功能、材料的質(zhì)地，也包含著對傳統(tǒng)思考、文化理喻、科學(xué)觀念等的認(rèn)知?！叭魏我患髌返膬?nèi)容，都必須超出作品中所包含的那些個(gè)別物體的表象。”分析“物”也就分析了設(shè)計(jì)界面存在的多樣性。
因此，為了認(rèn)識和分析仿生界面設(shè)計(jì)，可將其分類為：
1)功能性界面仿生
功能性設(shè)計(jì)界面接受物的功能信息，操縱與控制物，同時(shí)也包括與生產(chǎn)的接口，即材料運(yùn)用、科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用等等。這一界面的仿生側(cè)重于功能、結(jié)構(gòu)和材料的仿生，它反映著設(shè)計(jì)與人造物的協(xié)調(diào)作用。
2)情感性界面仿生
情感性設(shè)計(jì)界面即物要傳遞感受給人，取得與人的感情共鳴。這種感受的信息傳達(dá)存在著確定性與不確定性的統(tǒng)一。情感把握在于深入目標(biāo)對象的使用者的感情，而不是個(gè)人的情感抒發(fā)。設(shè)計(jì)師“投入熱情，不投入感情”，避免個(gè)人的任何主觀臆斷與個(gè)性的自由發(fā)揮。這一界面的仿生側(cè)重于用形態(tài)、色彩、肌理等引發(fā)心理情感，體現(xiàn)大自然和諧與共生的精神哲學(xué)的仿生設(shè)計(jì)，它反映著設(shè)計(jì)與人的關(guān)系。
如在計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)中，硬件方面人們逐漸采用多種方式與機(jī)器交互，如自然語言接口、計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作、眼動(dòng)跟蹤、姿勢識別、三維輸入、表情識別、聽覺界面等，進(jìn)行著功能性方面的界面仿生設(shè)計(jì);軟件方面廣大的軟件研制人員開發(fā)計(jì)算機(jī)用戶愈為迫切需要的符合“簡單、自然、友好、一致”原則的人機(jī)界面，即情感性方面的界面仿生設(shè)計(jì)。
總之，隨著計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用，它已經(jīng)變成家喻戶曉的商品，可以任意地裝在人們的口袋里，用來幫助人們處理日常的辦公業(yè)務(wù)和生活事務(wù)，自然的人機(jī)界面與和諧的人機(jī)環(huán)境已逐步變成信息世界關(guān)心的焦點(diǎn)。其他產(chǎn)品同樣如此。因此，仿生設(shè)計(jì)使產(chǎn)品有更加完備的功能性界面和更加自然和諧的情感性界面，更好地滿足人的需求。
三、未來工業(yè)設(shè)計(jì)中仿生的前景
今天，我們生活在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代，學(xué)習(xí)和利用生物系統(tǒng)的優(yōu)異結(jié)構(gòu)和奇妙的功能，已經(jīng)成為技術(shù)革新和技術(shù)革命的一個(gè)新方向。許多事實(shí)說明，仿生學(xué)是發(fā)展新技術(shù)的金鑰匙。例如研究顯示，不遠(yuǎn)的將來一種仿生電子眼可望誕生。因?yàn)榭蒲腥藛T已揭開眼睛是如何看到經(jīng)大腦“翻譯”的圖像。他們已發(fā)明一種稱為“細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”的電腦微型集成電路，據(jù)此將發(fā)明仿生“電子眼”可以用來進(jìn)行類似視網(wǎng)膜功能的圖像處理。又如美國賓夕法尼亞大學(xué)醫(yī)療中心耳鼻喉科的醫(yī)生不久將開展“仿生耳”植入手術(shù)，讓從前失去聽力的成人重獲聽力。再如科研人員以猴子作為人的替身，正在研究人大腦的思維與記憶的生理活動(dòng)。他們設(shè)想，如果仿照人的神經(jīng)系統(tǒng)，把它運(yùn)用到電子計(jì)算機(jī)上去，就有可能誕生具有高級神經(jīng)活動(dòng)的生物計(jì)算機(jī)，那就是仿生學(xué)劃時(shí)代的貢獻(xiàn)。所有這些都預(yù)示著仿生科技前途似錦，而且仿生科技的探索永無止境。
另一方面，神奇的大自然向人類展示著精妙絕倫的生命形態(tài)和絢麗多彩的悅?cè)松?，同時(shí)，大自然還無聲地闡釋了自然界的生存哲學(xué)——和諧與共生。這種和諧的設(shè)計(jì)哲學(xué)呼吁人類社會(huì)與大自然之間的高度和諧統(tǒng)一;共生的設(shè)計(jì)哲學(xué)則呼吁著人與機(jī)器、生態(tài)自然與人造自然之間建立合理的建構(gòu)，搭建人與自然、機(jī)器共生的對話平臺(tái)。
總結(jié)
綜上所述，運(yùn)用仿生性思維進(jìn)行設(shè)計(jì)，不僅創(chuàng)造功能完備、結(jié)構(gòu)精巧、用材合理、美妙絕倫的產(chǎn)品，而且賦予產(chǎn)品以生命的象征，讓設(shè)計(jì)回歸自然，增進(jìn)人類與自然統(tǒng)一。因此，工業(yè)設(shè)計(jì)師要學(xué)會(huì)師法自然的仿生性設(shè)計(jì)思維，創(chuàng)造人、自然、機(jī)器和諧共生的對話平臺(tái)。
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