仿生设计学范文（精选7篇）

仿生设计学 第1篇

1设计定位

1.1设计思考

在设计史上,模拟与仿生的应用自古有之,并积累了丰富的经验,为了做好本设计,笔者在搜集、调研、学习了大量资料之后,拟采用模拟与仿生手法进行再设计。

设计之初,相关的思考并不到位,只是遵从自己的内心,渴望自由自在的生活,便想到了鱼儿,想到了大海,在多方论证之后,最终确定选用鱼形图案的再生与重构。进而学习了更多的关于鱼形图案设计的案例。在我国,鱼形图案的提炼与运用自古有之,深受各族各代人民的喜爱。古代的先民虽然还没有形成美学理论,但已经有了审美的意识和特定的做法,他们通过“具象—抽象—简化”的几何形式将鱼形图案进行形式变化,将陶制品装饰得美感十足,并赋予了特定寓意。以目前的史料来看,鱼形图案的应用最早可以追溯到新石器时期的陶盆设计,如图1所示。

随着时代的发展,鱼形图案在祭祀用品、日常用品、佩戴饰品中愈发受到广泛的应用,并形成了多种手法、技法和取舍之道。有的用全鱼造型和纹路,有的则取鱼鳞、鱼尾造型与纹路,形式多样。由于鱼是“余”的谐音,所以人们多用鱼形来寓意“年年有余”“吉庆有余”等。鱼儿的繁殖能力强,亦迎合了中国传统对“多子多福、人丁兴旺”幸福生活的期盼。鱼儿离不开水的自然现象又寄托了男女情深、夫妻恩爱、伉俪美满的情意。“鱼”与“玉”同音,含有浓郁的吉祥寓意和情趣,寓意“金玉满堂”。凡此种种,鱼儿这个熟悉的传统吉祥寓意图案,直到今日仍然深受大众喜爱。

本设计亦从鱼的结构中截取某片断,通过“具象—抽象—简化”的手段完成造型设计。运用保留简约和抽象的手法,去除繁琐,将此套家具设计得既具有物质功能,又具有精神功能。不仅能使人认识到产品外观形态与生物形态关系密切,对设计者来说,则表现为在设计的过程中提炼形态关联的内在因素,引发模拟仿生造型产品的创造灵感。

1.2设计定位

本设计最终定位为鱼形仿生书架设计,用户定位为年轻一族,在色彩的搭配以及造型、结构上,都有所创新。本书架依照材质分成金属制和木质两种,并合理搭配两种材质。结构上采用单体组合形式。色彩方面,考虑到书房的使用环境,色调力求雅致,以使书房更适合人们阅读、书写和学习,这样的静态工作空间,会使人们头脑冷静、注意力集中、安宁。另外考虑到鱼儿离不开水,考虑到大海的色彩,故而本套书架的色调选用白色与蓝色的搭配。

2设计方案

2.1设计草图

在经历了前期的调研与定位思考之后,笔者进入了切实的设计阶段,首先完成方案草图的绘制,为了本设计,做了多种鱼形图案的变形构思,创作了多张草图,最终确定2款方案。

2.2设计效果图

在经历了多方交流与修改之后,完成的最终的效果如图2所示。

此款书架单体采用木质板材做框架,结合金属鱼形图案的装饰,蓝白相间的色调,显得现代感十足,既可以横相摆放,也可以竖直摆放。并且可以组合布置,所设计书架的层高也不尽相同,可以摆放不同高度的书籍。层高如图3所示。

另外,为了增加造型的变化,本组设计还有如图4所示的单体。此款书架依然采用蓝白相间的色调,在结构上采用金属框架与木质隔板的结构形式。视野会更开阔,为了能增加其稳定性,在书架的底座增加了木板的支撑。

3模型制作

为了检验此设计的可行性与真实的设计效果,笔者进行了模型制作,亲自完成了油漆涂饰工作。具体制作过程和模型实物展示如图5-6所示。

4结语

此次设计过程是真正将理论应用于实践,使笔者真切理解了图案寓意的深刻含义,锻炼了笔者资料搜集与学习的能力、手绘能力以及电脑绘图的能力,而且本设计体现了人们对美好生活的向往之情。设计作品的现代感和形式感都得到了认可,通过模型的制作,也验证了用材和结构的合理性。今后希望在造型形式的深化和精神内涵的追求方面加强学习与锻炼,以期更好地提高设计水平和能力。

摘要：文章就鱼形仿生书架的设计进行了探析,论述了设计定位、设计深化、设计检验的过程。文中对鱼形图案的寓意进行了研究探索,对深入理解与传播传统精神文化亦有所裨益。希望该设计成果能为其他家具仿生设计提供一定的参考。

关键词：仿生设计,家具,鱼形图案

参考文献

[1]李颖.浅谈仿生设计在家具造型中的运用[J].中国科教创新导刊,2011(25):162.

[2]卢香利,孙亚婷.浅谈仿生造型在工业设计中的应用[J].大众文艺:学术版,2009(9):72.

动物与仿生 教学设计 第2篇

一、教学目标：

1.知道什么是仿生学，了解人们利用仿生学原理进行的发明创造。2.能合作或自己制作动物仿生的手抄报。3.激发学生热爱科学，用于探索的精神。

二、教学重难点：对仿生学有初步的了解，能制作手抄报。

三、教学准备：课件，动物仿生实例资料或图片。

四、活动过程：(一)情境导入：

同学们，今天我们上一节非常有趣的课，请看大屏幕，看看你们能不能发现其中蕴含的奥秘（出示课件1---4）。发现了吗？每组图片之间有什么必然的联系？

师：有什么发现？（出示课件5）学生自由回答。

师：是的，这个奥秘被聪明的同学们发现了，自然界中各种生物的奇异本领成了科学技术及重大发明的源泉，并逐步成为一门奇妙有趣的学问------仿生学。我们可以这样定义仿生学，（出示课件6）请同学们齐读，写在8页的横线上。

指名再读，（教师板书：模仿 结构 功能原理）

今天，就让我们走进动物世界，共同领略动物仿生学的神奇吧！（出示课件7），板书：奇妙的动物仿生。(二)活动实施：

1、了解什么是仿生学。

师：本次活动我们要做到以下两点，（出示课件8）指名读。师：下面请同学们回顾、整理收集到的资料，看书第9页的仿生实例。（出示课件内容）

师：仿生是一门科学，不是神秘难懂的奥秘，同学们请看这是什么？ 出示课件一系列动物与仿生的图片，知道这是模仿什么动物而制成的吗？

2、学生交流仿生学实例。

师：其实，仿生学在我们生活中无处不在。只要同学们细心观察，认真查阅，就会发现许多这样的例子。（出示课件）指名读。师：请各小组按要求交流。

3、学生汇报交流结果。（出示课件）

师：各组汇报交流结果。按“请看，这是我们组收集的----，我们是通过------的形式收集的。这项发明是模仿-----的-----创造的。”的句式汇报。

师：看来同学们通过查阅书籍、上网等形式获取了不少动物仿生的知识，老师这里还有一些这方面的实例，看一下吧。（出示课件）。

4、制作手抄报。

（1）、师：今天的学习有什么收获？想不想把你们知道的让更多的人了解呢？用什么样的方式？（出示课件）指名读。

师：在制作之前，我们来欣赏一些同学们的作品，供同学们借鉴。（出示课件）

（2）、学生制作，教师巡视指导。（好的手抄报贴在黑板上。）

5、评：

师：同学们制作的手抄报，比较精致、美观，版面设计比以前有很大进步，希望继续努力。

五、总结：

同学们，科学并不是高不可攀、深不可测的世界，只要我们从小努力学习、善于观察（板书：观察）、勇于探索（板书：研究），相信你们的聪明才智一定会创造出更加美丽的世界！（板书：发明创造）

板书设计：

动物与仿生

观察研究------模 仿------发明创造

仿生机械的设计 第3篇

关键词：机械蝎子 机构设计 仿生技术

中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）012-248-02

仿生技术是直接面向国民经济和国防科技发展的实际需求，以仿生学为理论基础，该技术在各个领域的运用逐渐普及，本设计便是基于对于仿生技术的运用。

机械蝎子由钳子、主躯干和腿等三部分组成，操作面板通过各个电机之间的不同配合实现蝎子的相关动作和相关功能

1 机械蝎子的总体设计

本作品（机械蝎子）一共由夹持器——钳子、机架——主躯干和行走机构——腿部三大部分组成，操作手柄通过各个电机之间的不同配合实现蝎子前进、后退、转弯。蝎子有两个钳子，左钳子有两个自由度，上面装有微型照明设备，使之可以在光线不足的地方使用。右钳子有五个自由度，可以夹取蝎子前方的小物件，蝎子背部装有一个小型容器，钳子把夹取的物件放到盒子里。蝎子腹部尾巴上的摄像头也可以使用手柄操纵摄像头在水平和竖直方向上的旋转，无死角。蝎子头部装有超声波，遇见障碍物会停下或者转弯，防止碰撞。蝎子钳子顶端装有红外探头，夹取时会更加精准。

1.1 主躯体

作品（机械蝎子）利用有机玻璃板作为主躯体，尾部利用固定的曲轴连杆（曲柄滑块机构）控制腿部的前后运动。

1.2 行走机构——腿部

腿部共6足，3足为一组。通过观察蝎子单腿的原理，确定其每个足为曲柄摇杆与平行四边形机构的组合，由电机带动曲柄旋转，输出的摇杆又作为平行四边形机构的输入件，从而使平行四边形机构的连杆（腿）作上下平动，即实现抬腿与落地支撑的功能，配合主躯体的前后移动，即实现了蝎子的前进后退的行走运动。

足部轨迹是蝎子在行进过程中，完成一个循环动作的足部所产生的运动轨迹。若以蝎子的身体为参考坐标系，则该运动轨迹应为一封闭曲线。而蝎子在行进的过程中，根据其所需完成的动作可分为支撑和跨越，故将其足部轨迹曲线分为支撑段和跨越段。若将足部沿着既定轨迹循环一遍的时间称之为一个周期，那么我们将足部接触地面的时间段称为支撑段；反之，足部在空中运动的时间段称为跨越段。根据生物学上的定义，动物在行进时腿部花在支撑段的时间要占到整个循环周期的一半以上，目的是增加其在行进过程中的稳定度。

2 工作原理及性能

当平行四边形机构的四个杆处于一直线位置时，从动件的运动不确定，在平行四边形机构中常增加一平行杆。它的特点之一是相对杆始终保持平行，且两连杆的角位移、角速度和角加速度也始终相等。这种机构的另一特点是当多个平行四边形机构叠加起来使用时，能起放大位移作用。平行四边形机构保证了蝎子的腿部始终在竖直平面内上下运动。因其为全低副机构，构件简单，故有着容易加工制造，传动精度高，耐磨损等优点。

（1）机械蝎子腿部的曲柄摇杆机构。

曲柄摇杆机构能实现整周转动与往复摆动间的转换。如图2所示的铰链四杆机构中，两连架杆一为曲柄，可绕固定铰链中心A作整周转动，另一为摇杆，只能在范围内往复摆动。

（2）机械蝎子身体部分的曲柄滑块机构。

曲柄滑块机构是内燃机的基本机构，已经被广泛地应用于各种领域中。曲柄滑块机构在高速运转过程中，有曲轴的转动、连杆的摆动及活塞的往复运动，其运动状态复杂，各个部件所产生的周期性不平衡惯性力大。本设计中即利用其传动方式，由电机的转动带动飞轮、曲轴连杆机构转变成滑块的直线运动，滑块在一定的行程范围和行程次数作前后运动，以实现两组腿部的交替前进；从而配合腿部的抬起放下，完成蝎子的行走。

（3）夹持部分——机械夹持器。

机械手主要由手部、运动机构和控制系统三部分组成。手部用于抓持工件（或工具）；根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构用于使手部完成各种规定的动作，以改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。蝎子有两个钳子，左钳子有两个自由度，上面装有微型照明设备，使之可以在光线不足的地方使用。右钳子有五个自由度，可以夹取蝎子前方的小物件，蝎子背部装有一个小型容器，钳子把夹取的物件放到盒子里。控制系统：通过对机械手每个自由度的电机的控制，来完成特定动作；同时接收传感器反馈的信息，形成稳定的闭环控制。它的核心是由单片机和PWM微控制芯片构成的，通过对其编程实现所需功能。

3 应用前景

机器人不仅具有步行移动的基本功能，而且可借助相应的末端执行工具，如机械手臂完成指定的作业任务，体现机器人的多功能性。足式仿生机器人运动灵活、对复杂地形的自适应运动能力强，具有广阔的应用前景。

仿生机械蝎子也可用于探险、侦察等危险环境。例如：配上相应设备，它可以探测并排除地雷、水雷、炸弹等危险物；也可以作为侦察器潜入敌区，收集情报，侦察地形、敌情。对于未来两栖战场提高作战效能、减少人员伤亡、降低政治敏感度都有十分重要地意义。

参考文献：

[1] 徐俊伟.八足机器人步行机制及稳定性研究[D].哈尔滨工业大学，2011.

[2] 王立权，孙磊，陈东良，等.仿生机器蟹样机研究[J].哈尔滨工程大学学报，2005（10），26（5）.

建筑仿生设计浅谈 第4篇

仿生学是研究生物系统的结构和性质以为工程技术提供新的设计思想及工作原理的科学。现代仿生学的研究历史已有几十年, 它属于生物科学与工程科学的交叉科学。尽管人类在文明进化中不断从生物界受到新的启示, 但仿生学的诞生, 一般以1960年全美第一届仿生学讨论会的召开为标志。1960年在美国俄亥俄州召开了第一届仿生学讨论会, 会上共同制定了仿生学的概念。仿生学就是模仿生物系统的原理来建造技术系统, 或者使人造系统具有或类似于生物系统特征的一门学科。它的目的是应用模拟的方法来改善现代技术并创造新的工艺技术。

人类从诞生之初至今, 都在有意或无意的模仿大自然以适应生存环境。可以不夸张地说, 自然界就是人类各种科学技术原理及重大发明的源泉。原始的人类模仿鸟兽住在巢穴里, 后来自己演化出了半巢穴的庇护所, 最后才有了完全独立的人类建筑。例如, 中国传统建筑中屋顶的飞檐是一个复杂的双曲面。通过开间方向上自明间向两侧依次升高与进深方向上的飞子和角梁, 造成檐角既抬起又探出的渐变线, 使得这一部分的形象与伸展的鸟翅十分相似[1]。

在现代建筑诞生之前, 回顾历史会发现人类的建筑基本上是呈现左右对称的形式, 这同多数高等动物的特征是一致的, 这种一致并非偶然, 其实是一种潜意识里的仿生。二战后, 一批建筑师和工程师积极开发混凝土结构和钢结构的潜能, 很多人尝试仿生方向。这段时间最成功的是伍重 (Jom Utzon) 设计的悉尼歌剧院和小沙里宁 (Eero Saarinen) 设计的位于纽约肯尼迪机场的呈雄鹰展翅状的环球公司的候机楼[3]。

这是一个知名度极高的建筑, 其仿生意向有很多解释, 如扬起的帆和贝壳。从外表看它的结构应该是薄壳结构的, 但实际上该建筑的屋顶是密肋梁结构。虽然悉尼歌剧院的声学设计不是很理想, 维护费用也很高, 但是它优雅的造型博得了人们的喜爱, 为悉尼乃至澳大利亚换来了无法计算的旅游收入。

20世纪90年代, 德国人勒伯多 (J S Lebedew) 的《建筑与仿生学》一书的出版, 正式明确了仿生建筑学确立。书中系统阐明了建筑仿生的意义、建筑学应用仿生学的方法、仿生建筑学与美学的关系、仿生建筑学与生态学的关系等。仿生建筑学认为, 人类在建筑上遇到的问题, 自然界早已有了相应的解决方式。生物在长期的生存竞争中, 为了适应自然界的规律需要不断地完善自身的性能与组织, 它需要获得高效低耗、与环境协调、新陈代谢、肌体完整的保障系统, 只有这样, 自然界才能成为一个有机和谐的整体, 建筑也应该适应自然界的这种规律。建筑适应人类社会发展与自然相协调是仿生建筑学研究的主要课题。此后, 仿生建筑学得到了人们的普遍重视, 开始发展并且产生了大量精美的作品和丰富的理论。

2 仿生建筑学的分类

2.1 形态仿生

形态仿生是基于人类美学的出发点, 通过对生物体形态的模仿, 使建筑形象生动、有趣, 愉悦人的视觉感受;或者根据一些提取自生物的符号, 来表达某种具体的象征意向。一般不考虑结构受力等问题, 或者在生物形式下的建筑结构与生物体实际受力结构没有任何关系甚至是矛盾的。在人们熟悉的动物中, 鱼和飞鸟生活在人类所无法占有的空间里, 因此处于一种理想和占有欲, 这两类生物成为人们经常模仿的主题。以上所提到的我国古代建筑中屋顶的飞檐极似腾飞的大鸟, 就是对鸟的形态很明显的模仿。

2.2 结构仿生

结构仿生指在力学范围内, 通过分析生物体的受力特征和排列特性, 对建筑结构和构件进行改造, 从而达到节省建筑材料的目的。自然有许多令人惊叹的空间结构, 如蛋壳、海螺等是薄壳结构;蜂窝是空间网格结构;蜘蛛网是索网结构。因此, 从某种意义上来说, 建筑空间结构本身就是最明显的一种仿生结构, 它们比平面结构更美观、经济和高效[3]。

生物界的各种蛋壳、贝壳以及人的头盖骨等都是一种曲度均匀、质地轻巧的“薄壳”, 这种结构表面虽然很薄但非常耐压。壳体在外力的作用下, 内力都沿着整个表面扩散和分布, 根据这一力学特征人们在建筑工程结构中设计了薄壳结构。

2.3 功能仿生

功能仿生是指依据生物体在生命活动中, 在新陈代谢和运动的过程中所要调动肌体各个系统运行的原理而把它应用于建筑功能。功能仿生是较高级的仿生形式, 它要求建筑师对于生命的原理具有比较深层次的认识, 换句话说, 要求比较多的生命科学知识, 通常建筑师很难单独完成功能仿生的任务, 只有同科学家合作才能取得成果, 但同时它们对于建筑设计的借鉴意义也最大。

功能仿生是一种层次较高的仿生设计, 它把建筑看成一个生态系统, 充分发挥人的创造力, 创造人工生态美的环境, 达到人与自然的融和[4]。但是鉴于科技发展水平, 这是建筑仿生设计的前沿, 至今此类建筑并不多见。

2.4 材料仿生

材料仿生主要是运用生物体的组织或组成成分为建筑科学服务, 它关联的生物科学层次比较低, 基本上不涉及建筑设计问题, 所以单独讨论。

人们发现, 生物特别是低等生物汲取自然界的物质元素构成它们的自身, 不象人类那样采用很多元素, 把成分和配比弄得很复杂, 并且很多材料要经过高温烧结。许多生物仅用了十几种元素, 就组成了仪态万千、性能优良的材料。例如, 贝壳的抗张拉强度远大于一般的水泥[3]。然而它的成分很简单:95%是石灰石 (碳酸钙) , 5%是蛋白质, 两者枯结成坚不可摧的整体, 而且并不需要高温烧结。这给人们很大的启示, 促使人们去寻找化学成分简单、工艺简化并节省能源、减少环境污染的新型材料。

3 建筑仿生设计现状和影响其发展的因素

很多建筑师在作品中表现出仿生趋向, 他们通过对结构、形体的推敲和模仿, 让建筑展现给人们自然的有机之美。美籍华裔建筑师崔悦君比较专注于建筑仿生学的探索, 他的工作室对生物及生物巢穴等做了大量研究, 其作品表现出明显的生物体特征。他把自己的作品称之为“进化建筑”。而另外一个不能不提的是2008年北京奥运会主体育馆——中国国家体育馆的中标方案“鸟巢”。

当然中标并不是由形象决定的, 这个中瑞两国建筑师合作的建筑没有任何多余的处理, 一切因其功能产生形象, 建筑形式与结构的自然统一。其主体由一系列辐射式钢状结构旋转而成。部分隆起4 m高的方案, 这样就可以把很多附属的东西放在下面, 从而避免了下挖土方所耗的巨大投资, 同时隆起的坡地在室外广场的边缘缓缓降落, 依势筑成热身场地的2 000个露天座席, 再次节省了投资, 并形成纯粹自然的环境, 可谓巧妙[4]。这种注重功能设计、环保设计和美感设计相结合, 体现了功能第一、技术第一、遵守规范、节能环保的设计原则。该仿生设计的方案从某种层次上反映了人们回归自然的倾向。

建筑仿生学的研究现在刚刚起步, 它不同于其他的流派, 它将是一个长期的研究课题。普通建筑流派是根据人类知识成果中的某一方面, 或针对某时期的经济现状和建筑技术发展的情况产生, 当所属的时代背景过去后, 此流派也随之销声匿迹, 只存在于建筑史课本上的案例, 或者偶尔为后世拿来汲取一下灵感。在学科与学科之间愈来愈互相渗透交叉的现在, 建筑仿生设计的研究需要更多、跨度更大的学科领域的配合, 而且应当伴随建筑科学发展的整个过程, 最后形成一种仿生的意识, 融入到日常的建筑设计中去。从某种意义上说, 建筑仿生设计不单单是一种流派, 而是一种趋势[5]。

影响建筑仿生设计的因素主要有两个:1) 认识因素:目前, 很多人的思想中还是将人作为地球的统治者自居, 在对待人与自然的关系上认为人背负着征服自然的光荣使命;认为人与自然的对抗性要大于合作性;向自然学习特别是向低等生命学习造成情感上的无法接受。生态可持续发展的理念虽然正在成为主流, 但要形成深入人心的观念可能还需要很长的一段时间。2) 技术因素:生命是宇宙间最复杂的一种存在形式, 它用了几十亿年的时间来诞生, 又用了几十亿年来完善, 人类的历史在其中只不过是短暂一瞬。由于生物系统的复杂性, 搞清某种生物的机制需要相当长的研究周期, 而且解决实际问题需要多学科长时间的密切协作, 这是限制仿生学发展速度的主要原因。要想彻底解开生命的奥秘需要全人类各个领域的科技工作者一代又一代的奋斗。

4 仿生设计的原则

以上建筑仿生设计的发展论述过程中, 都不同程度地体现了进行建筑仿生设计的一些基本原则和方法, 这些也是生物在进化过程中严格遵循的准则:1) 受力合理。2) 材料利用效率高。3) 经济实用。4) 与环境协调和美观。

可以肯定的是, 迄今为止人类的建筑行为还没有完全达到符合这些原则的程度。所以在进行仿生设计时, 以上四点总是要权衡利弊, 用来决定最终的形态和材料分配, 而动物总是会非常完美的找到一个平衡点。在人类社会中, 千百年来积累的建筑经验和规范使得在逐步的靠近这些原则。这几点也是人类社会中建筑行为的主要参考, 可以说是永远不会变更的。

摘要：在回顾建筑仿生设计发展历史的基础上, 对仿生设计进行了分类, 分析了建筑仿生设计现状, 并总结出了影响建筑仿生设计发展的因素, 提出了建筑仿生设计的原则, 以达到改善现代技术并创造新的工艺技术的目的。

关键词：建筑仿生设计,仿生学,发展

参考文献

[1]林武生.建筑结构发展生态化趋势研究[D].南京:东南大学, 2002.1.

[2]杨小峰.仿生建筑学研究[D].青岛:青岛建筑工程学院, 2004.6.

[3]高福聚.空间结构仿生工程学的研究[D].天津:天津大学, 2002.6.

[4]杨葳.园林设计仿生思想引入初探[D].北京:北京林业大学, 2003.6.

[5]张欣.仿生艺术设计及其美学[D].武汉:武汉理工大学, 2005.6.

服饰仿生设计的文化价值探究论文 第5篇

在绿色、环保、回归自然成为人们共同精神诉求的当前，少数民族服饰仿生设计因其富有对大自然存在的赞美，满足了现代人们对于服饰的要求，日益受到服装设计师的热烈推崇，流行必将成为自然。总之，少数民族服饰仿生设计不仅集自然之美于一身，而且给我们带来了独特的审美享受，也令我们更加深入的了解到少数民族生产生活的各个领域，同时这也为少数民族服饰仿生设计在当代社会的开发应用创造出了许多机会，提出了更高的要求。

少数民族服饰仿生性格情感与形态特征

少数民族服饰仿生设计是对自然生存环境的投射和再现，表达了最普通劳动人民对于美满幸福生活的向往。

少数民族服饰仿生与它们久远的文化和生产生活密切相关，不仅形象地再现了一种客观自然存在，而且它们在满足人们审美需求的基础上，更加注重其模仿自然万物给人们带来的美好寓意。可以说，少数民族服饰仿生通过表层的服饰特征符号，象征反映了人们对于纳福求吉，去灾避祸等方面的美好喻意，赋予了服饰特定的心理情感。总之，纵观我国少数民族服饰仿生文化，由少数民族服饰艺人与劳动人民共同创造出的别出心裁造型，夸张色彩的服饰仿生设计，充分凸显出少数民族服饰蕴藏着的丰富多彩，自然朴实的情感性格。

少数民族服饰仿生设计种类众多，形式多样，它们中所使用的材料、图案纹样等主要选取自然界中的动植物为原型进行高度抽象概括，呈现出情趣化和艺术化的典型特色，概括来说有以下特征：（1）图案纹饰造型丰富与内涵深刻，多取江河山川、日月星辰、花卉、蜜蜂、蝴蝶等自然形象的仿生，表达出自然朴素的文化本源（2）色彩运用以选取自然色为主，喜用火红，普兰等色彩，色调对比感强，具有一种热情、坚定的文化性格（3）注重装饰性和工艺技巧，运用挑花、盘花、贴绣等工艺手法突显服饰精美效果4）记录少数民族人们对生活的理解和追求，具有纯净的乡土文化特质[2]。

少数民族服饰仿生的文化价值

少数民族服饰仿生设计作为一种融合了主观意识、伦理观念等意识形态的综合性艺术，充分显现出少数民族劳动群众的审美情感与创新智慧。

少数民族服饰仿生设计与劳动人民群众现实的生产、生活紧密相连。它们主要是以对自然万物的崇拜模仿，并以此充实与丰富生活，满足人们舒适、保暖、防虫叮咬、抵抗外敌等方面的实用性需要，体现出服饰仿生直接服务于民众日常生活的实用功能价值，如：福建畲族模仿公鸡鸡冠和羽毛的服饰，已婚畲族妇女的筒形发髻，都是期望可以得到幸福；水族妇女们的衣袖、裤口等处的彩绣，苗族的花腰带都是为了防止在丛林中被毒蛇等害虫袭击。

少数民族服饰仿生设计在日积月累的发展过程中不仅表现出一种客观实用功能，而且它也担负和承载着对于图腾文化、吉祥文化等情感的传承价值特征，逐渐形成一种能体现该民族独具神韵的服饰精神文化气息，如：蒙古族红缨子帽、云肩等民族服饰仿生均表现了蒙古民族对于图腾文化的崇拜。朝鲜族代表纹样彩带和长鼓，洋溢着吉祥欢乐的气氛，寓意着人们对民族吉祥的愿望。苗族服饰中以绣有树木、花卉等图案纹样表达家族昌盛和生命繁衍的愿望，还有如虎头鞋、虎头帽等童服仿生设计，以寄托战胜邪恶，祈求对于孩子健康成长的期盼。

少数民族服饰仿生以客观自然形态为参照载体，通过多样化的`手法，进行组合再现，产生新的仿生形态，使整体服饰呈现出造型多样、图案纹样丰富，缝制工艺精巧等多元仿生的变化趣味美感，如：图形仿生，形态仿生，意象仿生等造型方法的运用，它将少数民族服饰中的图形、图案和自然事物形状的内在气质作为模拟创造基础，表现出对于大自然的憧憬与崇拜；平面工艺结构的典型应用,这类服饰仿生设计造型以直线型为主,衣片宽大平直、裁剪简单，虽在造型上看起来相对缺少变化但它们通过与某些服饰部件的仿生设计配合使用，如：云肩、靴子、马蹄袖、头饰的结合使用，均使服饰着装整体达到多元变化之美，让服装更具显层次感和立体感的效果[3]。

少数民族服饰仿生在现代服饰设计中的运用

借鉴少数民族服饰仿生设计中的形象特征作为灵感主题并运用抽象、夸张等设计理念来延伸和创新现代服饰设计。

现代服饰设计中应以少数民族服饰对自然界的创造性仿生设计思维为灵感来源和审美取向，进行服饰造型设计再创造。一方面整体自然仿生，如：通过简洁裁剪，删除繁琐的装饰，利用结构、材料的不同特性，体现富于变化、自然动感的造型之美，另一方面具象模拟，如：以郁金香、荷叶、马蹄莲、飞鸟、孔雀、鱼等动植物为原型，勾勒简洁流畅造型线条，并运用巧妙、自然、生动的结合手法突显现代服饰仿生设计特色[4]。

提取自然界中的色彩并将这些元素作为现代服饰色彩设计的原型运用到服装设计中来，如选用沙滩、水果、花鸟鱼虫、蓝天白云、青山绿水等自然界未经修饰加工的色彩，既可以展示它们美的色彩形态，赋予现代服装仿生设计创新的意味，又带给人们更多丰富多彩的视觉效果和心理感受，表达了人类生存与自然环境的高度统一。可以说，选择服饰色彩仿生设计都是对自然界色彩固有规律认同，也成为现代服饰设计创新发展最直接的诠释。

材料仿生对现代服饰仿生设计具有重要的作用，它可以从两个方面进行设计：一是面料性能仿生。用自然材质或人造纤维仿制直接用于服装设计中，达到以假乱真的地步，如：鸟兽羽毛、植物叶子、仿真丝，仿裘皮的仿生。其二是纹样和肌理的仿生。可将植物叶片纹样或温馨的自然花形以刺绣的方式装饰于女装上，从而彰显女性的柔美之气，使其更显成熟典雅之美。除此之外，还可以采用印花、压花等特殊的印染方法和编织手法表现自然界中不同生物的肌理效果，使服饰仿生面料效果更具真实性[5]。

结语

建筑生态设计的仿生手法 第6篇

摘要：本文通过分析建筑设计的生态理念常用的设计方法，引出仿生的手法，通过与其他手法的对比，结合其自身的优势，总结出建筑生态设计中仿生手法的运用，以期为后期富含生态化理念的建筑设计提供一定的理论指导。

关键词：生态设计；仿生建筑；仿生手法

1生态建筑的模仿

人类在地球上所做的任何活动都是要与自然相联系的，建筑作为人在自然内的活动场所尤是如此，在对建筑的设计中应始终贯彻自然与生态的理念。

1.1 模仿建筑

在一些生态建筑的设计中出现向机器或传统模仿的潮流，这些思想模仿的重点不在于对于外部造型的简单模仿，也不在于一定的文化理念的传达，这些建筑始于人们对原型的深刻理解总结，在实践中升华提炼，重点模仿机器或传统建筑中的优点，如资源的高效利用，又如建筑对于环境变化的良好适应性。

1.2 仿生建筑

生态建筑设计模仿生物，简称仿生建筑，是从自然界的存在法则中总结规律，结合建筑的特点，使用一定的技术支撑，模拟生物特性及一定的机理，使建筑物具有某些层面上类似于生物的特性。其模仿的目的同样并不应该在于通过对自然简单的照搬来吸引人的眼球，而应在于使建筑节能环保可持续，实现与自然有机结合。

1.3 模仿生物与其他

仿生建筑与其他模仿建筑都是为了在错综复杂的环境中寻求一个组织秩序的范例，从而选取多种实现途径。各种模仿的途径也不完全是孤立的，它们可以同时运用于同一幢建筑设计，同时相互之间也可能存在内容与概念的交叉或重叠。例如传统建筑本身就是前人学习总结生物经验的结果，在效仿传统建筑的某些技术同时，我们的设计可能也正在模仿着生物的某些特征；在模仿生物特征时，建筑的某些特色或多或少需要先进的科技理念与机器技术的支持才能得以实现。

2仿生建筑设计理念

机械化的大生产以及日益发达的人类文明缔造了无与伦比的现代社会，同时也像一把利剑一样为我们带来了严重的资源能源短缺、污染严重等新时期的城市化问题。建筑设计的未来也应该逐渐沿着绿色节能、经济环保的思路走下去。仿生建筑为建筑师提供了一种动态的、变化的、联系的思维方式，为建筑设计脱离固定的，机械的范式指出了一条出路。仿生建筑的设计理念较为重视与自然环境紧密的结合，同时对自然科学及交叉学科的技术要求则越来越高。

2.1 绿色自然

道家 “道法自然”的哲学思想，与现今科学技术的发展证明，生物的选择进化积累的功能，能够最大限度符合大自然的规律，是最为和谐与精巧的构造。在仿生建筑的思想理念下，建筑师的思维可以更加开放、自由，跳脱片面的以“人为本”，以未来发展的眼光、以对自然与社会负责的精神进行设计。这样的建筑同时综合了“有机建筑”理论与现代的多种学科的高科技技术，同时重视建筑在时间维度的绵延性与在空间维度的广延性，采用类似于线型的体型，更能体现生命形式的本质，更能符合生态平衡的要求，成为当代建筑的设计新思路。

2.2 高技术依托

现代的建筑仿生学在多学科交叉发展的基础上产生，是仿生学在建筑领域的应用与延伸，随着其他学科的发展不断完善。现代生物学、生态学、生物进化学等学科的研究成果对于现代的仿生建筑的发展起到了极大的促进作用，为仿生建筑提供了新的设计方法。同时，仿生建筑对于高技术依赖性极强，基于先进的科学技术，才能更好的推动仿生建筑的设计发展。

3建筑生态设计仿生手法

3.1 功能设计手法

建筑设计中对于功能往往是难以有效组织成为有机整体，而对生物体的功能进行模仿，是向成功范例求取经验的途径，极具推广价值。在设计中有必要了解到对功能的模仿不仅应该孤立、静止的简单模仿，而应在复杂中寻求简单，在多样与统一的功能问题中探索节约材料创造趣味空间的灵感。

3.2形态设计手法

生物与建筑的形式上都是精彩多样，在设计中有必要了解到模仿的就原型来自于形态丰富的大自然，但不能生硬的取自大自然。我们通过对生物的多样性充分研究，把握规律，才能将自然界生物的精华恰当的运用于建筑设计中。

具体的建筑设计对于形态的模仿，可以仿其具象或仿其规律的抽象。具体形象的模仿常常因为完全照搬而显得呆板，对具象的模仿应因地制宜，对具象也可以采取恰当的方法灵活变化，才能仿的生动，仿的出彩。

对抽象符号的隐喻比具象的模仿更难，但更富有精神内涵且更容易出彩。模仿时设计师应对形象特征有很深的理解，把握原型，分析提炼出形态特质及文化精髓。通过对形态用构成的方式恰当处理，可着力于在新的环境下创造出具有自然意味的形态，以使作品具有更深的文化特质，引发人的共鸣。这种抽象的提取使的建筑形体更丰富有趣、富有艺术气息，是较为先进的仿生建筑形态设计手法。

3.3结构设计手法

建筑设计对于生物结构的模仿是从自然界生物组成的材料、结构及受力关系等特性中汲取灵感，应用于建筑中。这样设计出的建筑，常常具有里程碑式的创新意义，是人类对于材料性能的重新认知。模仿结构的仿生在设计中应用广泛，被有心者发现后，从简单的蛋壳、蜘蛛网结构都会创新出壳体结构、索网结构，进而衍生出很多优秀的设计。模仿中应对自然界中各种生物的结构善于观察，汲取灵感，同时加上现代技术的支撑，模仿出更为生动的创意，创造出让人称赞的仿生结构体系。

3.4 材料设计手法

设计中对自然界生物体组成材料的模仿，重点在于分析材料的物理化学性能，研究其组成构造，提炼出新型的建筑材料，可以满足人们对建筑材料的性能和品种的更高標准的要求。因为生物特征，是大自然沉积选取的经典，对材料的模仿可以以生物的适应性方面作为切入点，研究建筑材料，特别是表皮材料技术对生物的模仿。这样创作出的建筑可以保证建筑队自然环境的良好适应性，与自然环境积极共生，良性互动。

结语

在建筑生态设计中运用仿生手段，可以通过对自然界生物功能、形态、结构、材料等方面的模仿，为未来建筑设计领域拓宽思路，提供对新形式与功能材料问题的解决方法。

参考文献：

[1] 刘源，肖大威，陈翀，《模仿生物· 模拟机器·效仿传统建筑——简析生态建筑设计的三种途径》，建筑师，2005/04.

[2] 谭川，《生态语境下的建筑形式初探》，天津大学硕士论文，2012.

[3] 吕富珣，《走向21世纪——建筑仿生学的过去和未来》，建筑学报，1995/06.

[4] 丁晓斐，《浅谈仿生建筑创作方法》，华中建筑，2007/01.

[5] 吕从娜，闫启文，《仿生建筑的类型及未来发展趋势》，美术大观，2007/10.

[6] 姜杨，《建筑美学——建筑仿生学的美学问题》，神州，2012/12.

[7] 金明姬，张浩，《建筑形态的仿生创作浅析》，低温建筑技术，2008/12.

作者简介：

王娇（1984-），女，西安建筑科技大学建筑学专业毕业，工作于北京中厦建筑设计研究院有限公司。

设计仿生学请学习自然 第7篇

回归自然

德国设计师Valetin Loellmann希望在“有插座的地方”添置更多自然风景，他的新作以榫卯结构设计了两套尺寸和功能各异的“天然”桌椅。在使用传统方法制作家具的同时，用锯末和胶水的混合剂来填补、打磨连接件的缝隙处，使桌椅褪去尖锐边缘，再现木材本来的有机形态。每张桌子的桌面都经过砂纸的悉心打磨，以及打蜡、抛光和上油等步骤，在保有原生风味的同时，不失实用主义。桌椅腿则由设计师专门挑选强度高但形态稍微弯曲的有机棒木树枝制作，延续整个家具的流动感和自然线条。值得一提的是每件产品都是手工制作并标记有编号、手工标记与顺序编号，让回归自然的感受得以延伸。

餐具创作新形式

荷兰鹿特丹Minale-Maeda设计事务所的最新食器，Cadcam。设计造型不仅脱胎于设计软件Cad＆Cam软件，就连制作方式也完全颠覆了传统手工品的“制造”方式，因为它们都是直接被“打印”出来的。3D立体打印技术诞生于上世纪90年代，基本原理和普通打印机基本相同，只要给出图形，它们就能直接把三维造型的物品“打印”出来。随着3D立体打印机的技术逐渐完善，设计师们特别青睐高科技给予设计的自由与便捷。这套“打印”出来的食器特别为单人的日常生活定制，包含三餐所需的碗、碟、壶、水瓶及杯子。每件器物部涂有透明釉色，无论是质感还是触感都与烧制的瓷器相似。还可以配上多套各不相同的由计算机渲染生成的饰面，形成色彩渐变的系列餐具。

几何快艇

这是Zaha最新设计的Z－Boat快艇。受艺术品商人兼作家Kenny Schachier之邀，Zaha在此次设计中以一贯擅长的几何造型重新定义她心目中的理想快艇，采用玻璃纤维制成不对称船身，造型也极尽前卫之能事，但长度仅7.5米，仿佛海洋上的一颗小小钻石。“它是一个休憩之所，也是一件雕塑作品。某种意义上说，这就是一项艺术工作。我们用最高科技的制造技术和软件系统来制作船只，并通过船只来表达人们在艺术、建筑和设计方面的个人品位。”Z－Boai快艇将限量生产12艘，颜色也各不相同，目前该系列已包括白色、灰色和蓝色。当然，素来喜爱身着黑衣示人的设计师本人最看好的依然是黑色款。该艇预计于明年春季进行首次下水试航。

探索原生态

瑞典建筑师Torsten Ottesjǒ作为环保生态设计领域颇有建树的建筑师，在瑞典西海岸的

处河谷边，运用了最新生态设计结构，给养鸡农夫建造了一处鸡埘。这间木结构鸡埘的顶部层叠排列着鸦青色瓦片，外形设计模拟张开翅膀的母鸡形状，结构上更是用到了可以生物降解处理、以碳纤维素为主的钢筋板。根据此间鸡埘“住户”体型隔出的空间，位于建筑的底部，它由一个钉入石壁的钢结构框架牢牢地稳固在地面，可以抵御十级以上的地震，同时，悬浮结构十分利于排水，保证“住户”们能够在干爽、安逸的环境中自然生长。