嘉興學院 設計學院 許熠瑩 徐 琪 陳格蘭

摘要：仿生設計是將自然界和人類生活緊密聯系起來的橋梁，也是工業設計中最常用的設計方法。通過對仿生設計基本概念的解讀，以電鉆為設計對象，采用仿生設計法進行造型再設計，從而梳理仿生設計、電鉆設計的一般流程以及設計要點。

關鍵詞：仿生設計 電鉆造型設計

中圖分類號：TB47 文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069(2017)09-0014-03

Abstract：Bionic design is a bridge that connects nature with human life，and it is also the most commonly used design method in industrial design. Based on the interpretation of the basic concepts of bionic design，the shape of the electric drill is redesign though the bionic design method，so as to comb the general process and design points of bionic design，electric drill design.

Keywords：bionics design shape design of electric drill

引言

隨著生活品質的提高，人們對“美”的理解也越來越深刻，在如今這個“看臉”的時代，產品的“顏值”怎能落后呢！電鉆作為人們日常生活中常用的手持電動工具，造型也日新月異。仿生設計是設計師們所喜愛的造型設計方法之一，它將大自然完美地融入到人們生活中，尋求自然、人、社會三者之間的平衡，這也使它深受消費者們喜愛。現將仿生設計運用到電鉆的造型設計中，從而在“仿生設計”和“電鉆設計”中尋求一種新的視覺與心靈感受。

一、仿生設計的概念與源起

仿生設計是以自然界中萬事萬物的“形”、“色”、“音”、“功能”、“結構”等為研究對象，有選擇地在設計過程中應用這些特征原理進行的設計，同時結合仿生學研究成果，為設計提供新的思想、新的原理、新的方法和新的途徑[1]。我國古代就有來源于對魚形態模仿的船；商、周、西漢時代，以動物形態為原型的虎形樽、鷹形壺、牛形燈等日用器皿[2] 。早期的仿生設計更多是具象的模擬和抽象性的裝飾，而且含有豐富的象征意義[3] 。隨著仿生設計本身的發展和科學技術進步的作用，使后來的仿生設計更強調對生物的科學性和技術性的表現，這成為現代仿生設計發展的方向[4] 。

二、產品設計中仿生設計的兩個方向

在產品設計中采用仿生設計，由于初始概念的差異會形成兩種完全不同的設計方向：

（一）從目標生物的概念為主導的仿生設計，是由目標生物概念主導的，從生物概念到產品概念的過程，也就是說，由自然界的一種生物激發了設計師的創作靈感，進而形成產品概念，最終設計出帶有這種生物本質特征的產品。

（二）從目標產品概念到對生物概念的仿生設計，是指仿生設計具有明確的目標產品，這個方向上的仿生設計是由目標產品概念為主導的，從產品概念到生物概念的過程，先是知道自己想要做一款什么樣的產品，再從自然界尋找一種能和這件產品聯系起來的生物，可以是從形態上提取，也可以從情感上切入。

三、仿生設計要注意對“度”的把握

仿生設計源于自然，但既不是簡單原樣模仿，也不是極簡抽象。在設計過程中，發揮設計師的主觀能動性，創造性地利用仿生學的科學理論，巧妙地提煉運用生物的特質，并以恰到好處的“度”運用于設計中，才是真正意義上的、最行之有效的仿生設計[5] 。探究被模仿生物對象的生物系統、生命本質、機能結構、形態特質等，結合所設計的產品功能、結構、造型語義的需求，恰當地結合運用，達到傳神達意的效果。

四、仿生設計中的形態仿生

仿生設計的研究范圍非常廣泛，所以仿生設計的內容可以從不同的角度產生不同的層次和方向[6] 。仿生設計從對象上可分為：形態仿生、表面肌理與質感仿生、功能仿生、色彩仿生、結構與材料仿生、界面仿生[7]、意象仿生等。

其中形態仿生從其再現事物的逼真程度和特征來看，可分為具象形態的仿生和抽象形態的仿生。具象形態的仿生就是將自然界的事物按照原來的形態逼真運用到產品上，具象形態有很好的親和性和趣味性，所以常用于玩具、工藝品的設計。抽象形態的仿生是用簡單和概括的形體反映事物獨特的本質特征，抽象仿生形態作用于人時，產生的“心理”形態必需具有生活經驗的積累，經過聯想和想象才浮現在腦海中，它能充分地釋放人無限的想象力[8] 。

五、采用抽象形態仿生設計法對電鉆造型的再設計

電鉆是一種以電為動力的鉆孔機具，主要運用于建筑梁、板、柱、墻等的加固，裝修、安裝設備等勞作中。主要的使用人群為男性，因此更傾向于男性化、力量感的造型形式。

（一）各品牌電鉆造型分析

在進行電鉆造型設計之前，先對目前電鉆產品市場的主要品牌及相關產品進行調查與分析。主流的品牌包括BOSCH（博世）、MILWAUKEE（米沃奇）、DEWALT（得偉）、MAKITA（牧田）、BLACK+DECKER（百得）、CEAFTSMAN（工匠）、RIDGID（里奇）、PORTER CABLE（卜派）、AEG、KOBALT（考伯特）、HITACHI（日立）、RYOBI（優利比）等10個，（如圖1）主流品牌電鉆產品。

電鉆外觀的形態要素包括：塑料機殼、包膠、機殼標貼、排風口、包膠裝飾紋理、把手輪廓、機殼與電池包分界線、電池包上下殼分界線、電池包標貼等9項。（如圖2）是采取用不同顏色將其分塊的方法，對電鉆的9項造型要素進行分析。可以明顯看出，BLACK+DECKER（百得）、CEAFTSMAN（工匠）顯得厚重沉穩，MAKITA（牧田）、PORTER CABLE（卜派）、AEG則顯得輕巧，正是由這些要素共同構成了電鉆豐富的造型，形成了各個品牌的視覺特征，構筑了品牌形象。

（二） 仿生設計過程 

1. 造型風格定義與描述

在設計一件產品前，首先對這件產品設置一定的語言描述，比如“流線的”、“鋒利的”，從而在人的心里形成一種用相應感受，然后為這種感受找到對應的物質表達形式，最終使它成為可見的形態。本次電鉆的設計風格定位為：速度、尖銳、力量。

2. 造型意向參考

造型意向參考是為風格定位的文字描述找到一種物質形式，為“速度、尖銳、力量”這些文字所描述的情緒所確定的造型意向參考（如圖3），這些圖片在之后的設計中用作設計參考與指導方向。

3. 造型特征圖片

電鉆的造型要滿足“速度、尖銳、力量”的感受，以在自然界中尋找一種生物能滿足這三個詞給人的感受為目標。經過比較最終選擇了“鷹”這個元素，因為鷹的特性同時包含了上面“速度、尖銳、力量”三種感受（如圖4）。

4. 造型過程

（1）展翅的鷹的形態更具張力，因此定格從鷹各種展翅的狀態中找尋靈感（如圖5）。

（2）選取鷹振翅的形態，提取這個狀態下鷹的特征線（如圖6)。這個角度的形態更能表現出空間感和層次感，將此線條運用到產品上，能增加視覺“層次”。

（3）將提煉出來的線條簡化、演變、形態化（如圖7）是20個演變后的形態。 

（4）從中選取若干個形態進行立體化設計（如圖8）。

（5）（如圖9)是結構側面圖，而黑色線框內是我們要設計的內容。將上面提煉出來的形態運用到電鉆主體適當的位置上（如圖10)。電鉆是結構很緊湊的產品，所以當畫草圖的時候，需要貼著它的內部結構輪廓來設計。將上面的形態運用到電鉆上，這時會因為電鉆結構而適當調整提煉出來的形態，（如圖11）是貼著結構設計的6個草圖方案。

（6）從這6個草圖方案中選取2個方案進行上色，（如圖12）是草圖方案5和方案6的上色后的效果圖。

（7）再從這2個方案中最終決定一個方案，最終方案的選擇主要看整體造型的協調性，主特征是否鮮明、細節處理是否得當等，最終選擇第二個方案為最優方案。然后就需要將其細化，但是第二個方案還存在一些問題需要改進，（如圖13）部分的特征顯得比較小氣、造型不夠舒展。

（8）經過改進后的方案（如圖14），將線條改成有一定傾斜角度，拐角相對圓潤，線條沿著整個主體部分的趨勢走，會讓特征看起來不那么笨拙，有一定舒展性。（如圖15）為改進后整體效果圖。

（9）方案確定下來之后，接下來就是對方案的細化，需要呈現最后的效果圖。最終效果圖的呈現需要考慮各個部分的細節處理，比如色彩、材質體現、反光效果、標貼等。效果圖的呈現要盡量真實，其作用就是在模型建出來之前，能讓人感受它的實物是什么樣的。至此，振翅高飛的鷹帶給人們的速度、尖銳和力量感在電鉆的形態中得以展現。（如圖16）為最終效果圖。

（10）為了便于之后建模型，必須對整個造型非常了解，明確電鉆各個部分是怎樣的造型、連接處的處理、面與面之間的處理關系等，所以需要將二維效果圖轉化成立體效果圖，將面與面、線與線之間的關系弄明確。（如圖17）為電鉆不同角度立體圖。

至此完成以仿生設計方法對電鉆造型的再設計，這種對自然形態的抽象提煉和設計應用，一方面使自然界為我們提供了源源不斷的造

型元素，另一方面人們在使用產品的過程中也能感受到它所映射的自然物本身的靈氣和力量。

總結 

大自然是人類取之不盡用之不竭的創意寶庫，也是人類獲取靈感最直接的途徑。仿生設計以先進的科學技術為基礎，以自然生物為設計媒介更好地將技術與藝術融合，是對豐富多樣的自然生物的模擬與再創造。仿生設計以它特有的設計觀念和方式，不斷尋求人、自然、社會環境三者之間的關系，力圖在它們之間找到一種和諧與平衡，這是工業設計發展的趨勢和理想目標，也是工業設計界，甚至是整個人類社會發展的追求。

參考文獻

[1] 龐愛民 ．仿生方法在產品設計中的應用分析 [J] ．藝術科技 . 2013（12）：225-225

[2] 焦磊 . 仿生在燈具設計中運用及研究 [D] . 天津：天津工業大學 . 2012

[3] 李瑞 . 基于仿生家居產品的設計方法研究 [D] . 山西：太原理工大學 . 2014

[4] 同上

[5] 焦磊 . 仿生在燈具設計中運用及研究 [D] . 天津：天津工業大學 . 2012

[6] 劉偉 . 燈具的仿生設計研究 [D] . 山東：山東大學 . 2009

[7] 周連超 ，戴端 ，陳筱 . 仿生概念設計在中國高速列車造型設計中的應用 [J] ．設計 . 2014（9）: 57-58

[8] 田保珍 . 形態仿生設計方法研究 [D] . 陜西：西安工程大學 . 2007