生物工程论文
摘要：生物在漫长的进化过程中优胜劣汰，形成了最优化的结构与功能，以适应生存的发展需求。人们不断观察和研究这个进化过程，发生了多样的仿生行为，并逐渐渗透到生活的各个方面，产生了多样化的美学效应。这在兵器造型设计方面有了很好的借鉴和应用，为兵器造型设计提供了多样的新的思路与领域。
关键词：兵器造型; 仿生美学;
仿生学亦可以成为仿生设计学,是在仿生学和设计学基础上发展起来的一门新兴边缘学科。再次基础上,仿生美学加强了仿生学在视觉领域的新应用和扩展,是研究产品最直观的设计符合和语言表达方式之一。
1 仿生美学思想根源
中国很早就有仿生美学的思想,孔子在最初主张“文质兼备”,认为“质胜文则野,文胜质则史”,即强调形式与内容的统一,这对于仿生设计乃至整个设计学领域都非常具有前瞻性,与现代设计“形式追随功能”的主张不谋而合。除此之外,无论是道家还是儒家主张的“天人合一”思想,都强调了师承自然,向自然学习的观点,与仿生设计最终达到人、产品、环境相统一的目的一脉相承。
从古至今设计思想的发展为人类的文明进步作出了巨大的贡献,随着人类的进步,设计活动的方式都发生了变化,仿生美学在产品外观造型、结构、形态等发面都发挥着重要的作用,并渗透到了生活的各个方面,兵器造型的仿生设计越来越受到人们的关注。
2 仿生美学与兵器造型设计的关联性思考仿生设计在兵器造型设计中的美学效应
2.1 语意表达
产品的语意表达即是产品的语言,在仿生设计中,通过对仿生对象结构、功能、形态的提取转化来传达产品设计的目的。在兵器造型中及时反映了兵器的构成形式、操作方式、材料以及产品特性。如猛兽的爪和牙齿锋利无比,在远古时期人类就开始模仿这些特征,用类似于动物“爪”的器物武装自己,来进行狩猎和自卫。同时模仿动物的角、爪等锋利的特点制造刀、剑、戈、枪等原始兵器。模仿兽皮和甲壳制造制造“盔甲”和“头盔”。在仿生设计中,这种先入为主的设计符号语意是至关重要的,语意承载功能是大多生活经验所得。比如在兵器造型设计中如果我们针对的是一款要求速度,灵活的兵器就会选择具有快速运动、攻击特征的动物,如果是这几一款稳重、力量感的兵器就选择老虎、犀牛等威慑力和力量感较强的生物。
2.2 色彩表达
色彩是造型设计中的重要因素,每个生物都具有其明显的色彩特征。生物经过漫长的进化过程,为适应环境形成自身的特有的警戒色和保护色,其色彩表象是内部特征的直接表达。人们可以通过鸟类羽毛颜色的鲜艳程度来辨别基因的优良,银环蛇通过色泽对比的鲜艳度传达自身的毒性……,内外部的关联特性,引发人们对生物认知的种种联想,经过不断的总结和积累形成了相对稳定的色彩认知系统。在兵器设计中所需传达的本质特征要与色彩仿生产生一定的匹配性。如斑点沙鲆鱼,颜色类似于一块一块的石子,当它潜伏在一片石子中,除非你搅动水,否则根本发现不了它,这种现象可以用在军事伪装中,隐藏目标减少伤亡。生物自身的警示色也可以运用在兵器设计中的各种警示标志中,以减少不必要的伤害和损失。
色彩仿生美学要不是停留在生物表象而是通过色彩的表现、功能、形式美感等传达出产品的设计目的。通过合理的创新与应用,满足人们在只用过程中的生理、心理、功能、信息、导航需求等。
2.3 形态认知表达
在仿生设计中人们对仿生原型和产品都有不同程度的心理认知,通过造型符号结合产品的功能、色彩、肌理等视觉要素,表达产品的情感和实用功能。在兵器造型仿生设计中,把握认知心理学的理论指导,通过寻找设计对象和仿生原型之间的关联性可以更好的提取仿生元素,不同的生物传达出不同的心理认知,如人们会认为凶猛的动物具有力量感和威慑感,对体形较小的动物会感觉紧凑、灵活。利用这些特征传达出相匹配的意向,应用认知心理学的指导,使兵器的造型设计满足不同的环境和功能需求。
3 仿生美学在兵器外观造型上的应用原则
3.1 造型分析
影响兵器造型设计的首要因素就是功能,兵器类设备的形式都是依附于功能存在的,“形式追随功能”是现代工业设计的核心要素。兵器区别于其他普通的产品,更追求的是在战场上的性能,同时功能上要体现诸多的因素,材料、结构、用户等等,这也体现了人类科技水平的技术之美。而单纯的人工形态展现是有限的,设计师需求要根据兵器在战场上的特性,从自然形态中寻找解决的办法,研究对象的生态特征和结构规律,将理性与感性相结合,对生物特征进行提取、归纳进而运用到兵器造型的设计中去。
3.2 色彩分析
色彩比形体更具有具有视觉冲击力,对发挥产品功效也具有一定的作用,战场是一个高度紧张的作战环境,作战的特殊性要求兵器具有一定的隐蔽性。结合兵器设计要素,客观认识生物的色彩特性,发挥色彩的情感和象征意义,如在军事设备的军服颜色上就是采用了蝴蝶颜色来模仿其隐蔽伪装的功能,这对于军事防御起了很大的作用。
3.3 认知分析
不同的兵器有着不同的作战环境和作战任务,对于外观造型也有不同的要求,如重型火箭炮体量和体积较大,在战场上给人以威慑、力量感,而突击型的战车有些需要在飞机上进行空投,这就要求体量和重量不能太大,紧凑感和速度感更强。因此在对兵器外观造型进行设计时,要根据设计目标的特性,选取具有相同特性的生物,使生物所传达的特性与设计目标的特性产生共鸣。
4 结语
仿生美学运用到兵器发展中在未来有着良好的发展趋势和潜力,两个领域的融合将会开辟更多的发展空间,随着人们对自然认识在不断的更新,军事仿生设计将会有更广阔的的发展空间。
参考文献
[1]于帆，陈燕．仿生造型设计[M]．武汉:华中科技大学出版社，2005:10.