仿生设计在儿童玩具设计中的应用

摘 要：仿生设计是进行儿童玩具设计非常重要的一种设计方法，它在玩具设计中的应用主要通过形态、功能、结构、色彩、肌理等方面进行。随着时代的发展以及科技的进步，设计在满足基本产品的功能性、商业性和科技性的同时，也在进行着产品中人的情感的提升与体现，根据产品仿生设计中的形态仿生、色彩仿生、功能与结构仿生、肌理仿生等方法，结合儿童的心理和心理的特点，完成能够帮助儿童发展运动能力，激发联想，促进智力发展的玩具设计，增加玩具设计的趣味性，体现设计内涵，为儿童身心成长提供帮助。

关键词：仿生设计；儿童玩具设计；趣味性

玩具是儿童最为亲密的朋友和伙伴，它伴随着儿童的整个成长过程，为儿童的成长提供陪伴，承担着儿童的益智启蒙的重要角色。随着社会的进步，人们对儿童玩具设计越来越重视，因此也提出了更多的设计要求，其中趣味性、符合儿童生理及心理的特点、绿色设计、发展性、人性化、趣味性等已经成为儿童玩具设计的发展方向。其中儿童的生理及心理特点是完成设计的依据也是儿童玩具设计的研究目标。仿生设计是仿生学在设计中的应用，它以儿童的需求为出发点，以儿童的心理及生理特征为研究基础进行仿生设计，提供儿童玩具设计的多元化的元素，使设计更加人性化，更加符合儿童的设计诉求。仿生设计在儿童玩具设计中发挥着非常重要的作用，它在提高儿童玩具设计的附加值的同时，还帮助儿童成长，提高情感化的交流，为儿童玩具的多元化发展提供新的思路。

一、 仿生设计的概念以及范围

仿生设计是以仿生学的研究为基础，是仿生学在设计中的应用，并逐步形成的一种新的设计方法。仿生设计是通过对自然界中的生物的形态、色彩、肌理、结构、功能等为研究对象，从中提取合适的元素与产品设计进行融合，从而产生新的产品设计。仿生设计的范畴分为色彩仿生、形态仿生、功能仿生、肌理仿生、结构仿生等五个方面，在玩具设计中应用較多的为形态、色彩和肌理仿生。

（一） 色彩仿生

色彩作为一种设计语言，在产品设计领域中表达着深刻而广泛的含义，它比造型更具有视觉冲击力。色彩是视觉诸元素中对视觉刺激最敏感、反应最快的信息符号。作为首要的视觉审美要素，色彩深刻地影响着儿童的视觉感受和心理。

色彩仿生是通过对自然界中的生物进行色彩的借鉴和提炼，将其丰富的、纷繁的色彩运用到产品设计中，从而为产品设计提供更多的色彩可能性，对产品的色彩设计具有非常重要的指导意义。自然界存在着缤纷的自然色彩，这些色彩在丰富人们视觉的同时，也为产品设计提供着源源不断的色彩资源。儿童玩具设计因其使用对象的特殊性，他们对色彩要求也格外的严格，比如玩具设计的色彩要丰富，要能提高设计的美感和趣味性，要体现人性化的设计角度，也要能够更好地实现产品的功能，实现儿童玩具设计的情感享受和色彩功能等等。合理的色彩可以活跃儿童的思维，丰富儿童的视觉，吸引儿童的注意力，促进儿童视觉发育。

（二） 形态仿生

产品设计中的形态，形指的是产品的外观造型，态指的是产品通过外观造型所展现出来的内在态势，是内涵与精神层面的内容。儿童玩具设计可以通过对自然界中生物的形态进行提取、抽象、加工再应用，以此来丰富玩具设计的形态，通过相应的艺术处理手法完成儿童玩具的外在形态和内在涵义的设计，增加玩具的趣味性和亲和力，使玩具设计更富有美感，同时提升儿童的认知能力。

（三） 肌理仿生

肌理仿生指的是对自然物表面的质感和肌理进行借鉴和模拟，从而实现产品的功能性及视觉效果，表达产品表面纹理的审美以及情感体验，这样的设计既为肌理仿生设计。自然生物体的表面肌理与质感，不仅仅是一种触觉或视觉的表象，更代表某种内在功能的需要，具有深层次的生命意义，通过对生物表面肌理与质感的设计创造，增强仿生设计产品形态的功能意义和表现力。在儿童玩具设计中进行适当的肌理设计不仅能够表现产品美，更能够体现人机、语义方面的内涵。在儿童玩具设计中，将动物皮毛等的肌理应用于玩具设计之中，能够让儿童体验到如仿生对象表皮的质感，增加玩具的直观性，加深儿童对仿生对象的认识。

（四） 结构仿生

结构是产品功能得以实现的基本保障，单纯的材料不能等同于产品，它必须经过结构和形态的处理才具备特定的功能。通过合理的结构设计可以改善材料的物理性能，增强结构材料的受力强度和稳定性，并在一定意义上影响产品的外部形态。结构仿生设计，主要是通过对自然界中生物体的结构研究，从而从生物体的内在结构、运动方式、生长模式等方面找到合适的设计点进行产品设计。自然界的生物在亿万年的发展和变迁过程中，不断地进行进化与演变，而这种进化是为了更好地适应环境，更好地生存。在进化过程中，生物体的结构日趋精妙。通过对生物体结构的研究，在结构仿生设计中所体现的也将是产品需求与自然表征的有机统一、和谐共生。

（五） 功能仿生

产品的功能仿生设计主要研究生物体和自然界物质存在的功能原理，并使用着这种功能原理去改变现有的或创造新的技术系统，以促进产品的更新换代或新产品的开发。换言之，功能仿生设计使根据动物系统某些优异的特点来捕捉设计灵感，通过技术上的模拟，使产品具有更优越的性能。人们通过功能仿生设计来便捷地实现许多原来不可能实现的目标。

二、 儿童玩具设计要素的分析

玩具在儿童成长过程中除了供儿童玩耍，它也演变成为一种文化的载体。家长在进行儿童玩具选择的同时，在注重儿童玩具的娱乐性的同时，也会根据儿童的年龄阶段选择能够开发儿童智力，具有教育意义的玩具。由此可见玩具提供给孩子的是从感官到认识的一系列的体验。玩具设计的要素总体分为四个方面，分别是形态、色彩、功能和设计主题等。

三、 仿生设计在儿童玩具设计中的应用研究

（一） 形态仿生在儿童玩具设计中的应用

形态仿生设计是玩具设计中常用的一种仿生方法，包括对自然界中动物、植物以及微生物等自然形态为仿生对象进行的玩具设计。在儿童玩具设计中的形态仿生设计可以分为具象仿生和抽象仿生，在进行形态仿生手法选择的同时要注重儿童玩具的形态美与儿童审美需求的协调统一，要求根据不同年龄阶段的儿童生理和心理特点进行合理的形态仿生对象的选择。

形态仿生在儿童玩具设计中的应用主要集中在对自然界中的物体形态进行整体或者部分特征进行提炼、抽象、变形等，借以塑造儿童玩具形态的目的。具象形态仿生主要是在外观形态上通过对自然界中对象的模仿进行新的形态的塑造，新的形态能够较为直观的呈现仿生对象的特征，易于辨识。在早期的玩具设计中，如大汶口的陶猪就是采用猪的具象形态进行的玩具形态塑造，而且是典型的具象形态仿生设计，再比如现在的毛绒玩具设计，大多采用动物或植物的具象形态进行设计。具象形态仿生在玩具设计中的应用，主要是对自然界中较为熟悉的如牛、羊、虎、象、花等形态作为仿生对象的。具象形态仿生的普遍应用是因为儿童对于事物的接受相对较为直观，并且能够迎合儿童天真无邪的个性。抽象形态仿生设计相对于具象形态仿生而言，它的辨识度稍弱，需要消费者通过想象及联想得到其原型。抽象形态仿生设计是设计师通过提炼、夸张、概括以及简化的手法对仿生对象的加工再造，它能够反映仿生对象的主要特征，使玩具设计能够完成意境的表达，形态更具有高级性。抽象仿生形态在玩具设计中的应用，能够使儿童经过想象与联想进行完整形态的脑中绘制，可以体现儿童的主观思想，锻炼儿童的想象能力。

儿童玩具因其特殊性，要求其不仅能够实现玩具的特定功能，还要注重其形态的美观性以及趣味性。玩具的外观形态对于儿童而言是直观地能够感受到的产品信息，是儿童在进行玩具选择时的主导思维。根据自然界中的自然元素进行合理的形态选择，从而运用于玩具设计中，能够让玩具的外观造型具有亲和力和趣味性，注重形态仿生的辨识度，并且能够很好地体现玩具设计的理念以及玩具设计的内涵和象征意义，突出特色，从营销的角度可以吸引消费者的注意力，达到营销的目的。

（二） 色彩仿生在儿童玩具设计中的应用

色彩相比较形态而言，对于人的感官刺激更直接、更强烈。根据统计表明，儿童会随着年龄的增长，生理及心理结构的变化，对色彩的感知也会发生一系列的变化，但總体而言，儿童大多喜欢较为鲜艳的色彩。儿童玩具中的色彩仿生要以自然色彩的客观认知为基础，根据色彩本身的特性以及儿童的认知规律，按照一定的艺术手法进行儿童玩具设计。色彩仿生借助于自然界中的丰富色彩资源，通过科学的方法进行色彩设计，提升儿童玩具的色彩功能以及视觉表现力。儿童对自然界有着强烈的感知能力，将自然界中绚烂的颜色应用于儿童玩具设计中，使儿童玩具富有丰富的色彩色调，通过色彩的仿生设计运用让儿童产生联想和感情，更好的表达玩具设计的主题，培养儿童对世界的认知能力。如红色对应的自然界中的事物有鲜花、果实、火焰等，它给人的心理感受是热情、艳丽、兴奋，符合儿童的设计需求。大自然是自然界中最为优秀的“设计者”，没有之一。自然界丰富多彩的生物色彩经过长期自然选择的考验，不仅具有特殊的功能，而且搭配和谐完美。对儿童玩具进行色彩仿生设计的同时也要借鉴自然界中色彩的搭配协调。大自然中蕴含着丰富的生物色彩，设计师通过对这些色彩的分析，结合相应的知识进行设计的转化和应用，使儿童玩具设计也具有优异的色彩信息传递和反馈能力。

大自然中绚烂的色彩是有严密组织和安排的，是生物及其生存环境的一部分。对某一种生物的色彩形式和功能的借鉴，要结合其自身的形态、结构和生存环境的特点进行综合、整体、全视角的研究和分析，而后将大自然中的生物色彩进行设计转化，在进行色彩仿生时，要以儿童的视角出发，充分了解儿童的色彩心理，考虑儿童玩具的具体种类、形式、功能，以及所面对的儿童的年龄阶段、生理、心理特征等进行准确的合理的儿童玩具色彩仿生设计，给儿童的设计色彩要尽量的鲜艳多样，吸引儿童的注意力和兴趣，丰富儿童玩具的色彩设计，给儿童玩具设计带来生机和活力，拉近儿童与自然之间的距离，满足儿童的需求，增加玩具的选择性，并能够通过设计使儿童增长知识、开发智力，更好地了解自然。

儿童玩具设计中色彩的仿生设计运用艺术与科学、感性与理性相结合的思维和方法，使设计回归自然，使人与自然高度和谐，体现出“天人合一”的设计理念。

（三） 肌理仿生在儿童玩具设计中的应用

人类对肌理的心理感受，主要是建立在生理感受的基础上的。通过视觉和触觉，不同的肌理唤起人们不同的情感体验。无论是自然万物还是人造物，每一种物体的肌理都有不同的纹理、光泽、硬度、温度、颗粒和皱褶等特点，物体的肌理直观的表现出物质之间的独特差异，使人们可以形成准确清晰的认知。在玩具设计中适当的肌理设计不仅能够表现产品美，更能够体现人机、语义方面的内涵。自然生物体的表面肌理与质感，不仅仅是一种触觉或视觉的表象，更代表某种内在功能的需要，具有深层次的生命意义，通过对生物表面肌理与质感的设计创造，增强仿生设计产品形态的功能意义和表现力。

借鉴和模拟自然物表面的纹理质感和组织结构特征属性，发挥产品的实用性，以及表面纹理的审美、情感体验，即为产品肌理的仿生设计。儿童玩具肌理仿生，要通过仿生对象的表面自然属性来设计玩具的表面纹理、质感、纹路以及视觉效果，以此达到相似和逼真的效果。儿童对于玩具的认知除了视觉以外还有触觉，儿童玩具肌理是触觉的重要提供者，不同的质感和肌理可以带给儿童不同的心理体现。

儿童玩具设计给人的第一印象，一般是通过产品的形态、肌理、色彩来传达的，同时使用者曾经的一些直接或者间接的经验，也会影响他对产品的直观认知。肌理通过视觉和触觉带给人情感上的联想，让儿童对玩具的品质进行定位，为玩具的内涵赋予自己的诠释，是产品精神功能的又一体现。随着生产技术的发展，我们可以运用不同的工艺，模拟自然界生物的肌理特征，精心设计玩具的表面组织结构，使纹理和质感同时带给使用者视觉冲击性和触觉上美的感受。

儿童在使用玩具的时候，除了冷暖、软硬、光滑、粗糙的直观感受，还会有温馨、冷酷、细腻、粗犷等心理感受，玩具的使用过程是一次综合的感受之旅。所以消费者在选择玩具的时候，往往也不单单是看重直观感受，甚至更多的时候追求的是一种心理感受。比如毛绒玩具的细腻和柔软无论从视觉和触觉给人的感受都是温馨和亲切的。不同肌理的应用体现出或温柔亲切、或幽默风趣、或轻松宁静的感觉。粗糙的肌理给人较为结实和稳重的厚重的体验，光滑的肌理给人细腻的精致的体验，柔软的肌理给人舒适安全的体验，坚硬的肌理给人牢固耐用的体现。玩具设计中进行肌理的仿生在满足儿童玩具设计主题和功能需求的前提下，可以带给儿童更为直观的玩具体验、丰富儿童的想象力和创造力，可以带来玩具功能方面以及特性上的提升。

（四） 结构仿生

自然界中的生物结构是长期自然选择与进化的结果，是决定生命形式与种类的因素，具有鲜明的生命特征与意义。自然界中的生物有着精巧的结构，结构仿生设计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，研究最多的是植物的茎、叶以及动物形体、肌肉、骨骼的结构。玩具设计中的结构仿生设计是通过对自然生物由内而外的结构特征的认知，结合不同玩具的概念与设计目的进行设计创新，使玩具设计具有自然生命的意义与美感特征。比如蜂巢的结构、鸡蛋的薄壳结构等，这些都是丰富多彩千变万化的，它们以最合理、最自然、最经济、最有效、最进步、最优美的形式竞相媲美，争放异彩。

（五） 功能仿生在儿童玩具设计中的应用

人们发现，动植物在某些方面的功能是大自然的鬼斧神工的呈现，它远远超出了人类创造的科技成果。自然界中的生物为了更好地在环境中生存与发展，进化出一系列的精妙的功能。学会和利用生物的功能特征，可以为玩具设计技术革新和技术革命提供新的发展方向。

功能仿生设计在历史的发展过程中层出不穷，比如根据划伤皮肤的草叶发明了锯子，潜水艇是对鱼的仿生等。鱼通过鱼鳔肌控制鱼鳔的收缩和膨胀可以使体内空气的含量产生变化而调节身体的密度，在水中产生的浮力也会随之变化，达到上升或下沉的目的。设计师们模仿鱼类的这一功能特性，设计出了潜水艇，利用蓄水仓的注水变化，模仿鱼鳔功能，下潜时就往蓄水仓中注水，增加潜艇重量，潜艇就下潜；要上浮时就 往外排水，清空仓中积水，减轻潜艇重量。除此之外，还有诸多经典的功能仿生设计案例。诸如模仿了蝙蝠的超声波定位系统的雷达、仿生章鱼遇险喷黑色墨汁功能的烟雾弹等等。而这些在进行玩具设计时都可以结合玩具的功能进行选择和应用。

（六） 综合仿生设计

在现代玩具设计中，单纯地从形态、功能、结构或材料的某一个方面来仿生是很少见的，更多的是综合形态、功能、结构、色彩、肌理和材料等多个方面来进行仿生设计，而且还从大自然的生存哲学即和谐与共生的角度进行仿生设计，诸如绿色仿生设计、可持续仿生设计等。

四、 结论

儿童玩具中的仿生设计是对大自然中的形态、色彩、肌理、功能、结构等为研究对象，结合仿生的相关理论和方法进行玩具设计。仿生设计为儿童玩具设计提供新鲜、活力的设计营养，是具有鲜明个性特征与色彩的设计理念与创新方法，它赋予玩具鲜活的生命力和个性魅力。仿生设计表现出既传统又现代、既感性又理智、既熟悉浅显又陌生深邃、既善解人意又变幻莫测的特性，通过仿生设计提升儿童玩具设计的艺术性，从形态、色彩、肌理、使用方式和情感等角度体现儿童玩具设计的内涵。

參考文献：

[1]曹丽莎.儿童产品包装设计中的色彩研究[D].哈尔滨师范大学，2016.

[2]郭婷婷.儿童食品包装中的仿生设计[J].包装工程，2015，36（08）.

[3]金海明.产品造型的仿生设计研究[J].机械设计，2014，31（01）.

[4]马锋.玩具设计中的儿童心理因素[D].天津科技大学，2014.

[5]颜冬.我国现代儿童玩具设计中存在的问题与对策[J].河南工业大学学报（社会科学版），2013，9（03）.

[6]撒后余.文化创意产业背景下玩具设计发展研究[J].滁州学院学报，2013，15（01）.

[7]陈为.产品形态中的仿生设计及其应用[J].包装工程，2010，31（08）.

[8]李芬，蔡建平，李理.论产品形态仿生设计[J].包装工程，2007（11）.

[9]吕兵，肖晟，郝喜海.色彩在儿童玩具设计中的应用[J].机电产品开发与创新，2006（05）.

[10]陈为.工业设计中仿生设计的应用[J].机械研究与应用，2003（04）.

作者简介：

刘艳灵，讲师，河北省石家庄市，河北美术学院。