仿生设计学，是以自然界万事万物的“形”、“色”、“音”、“功能”、“结构”等为研究对象，有选择地在设计过程中应用这些特征原理进行的设计，同时结合仿生学的研究成果，为设计提供新的思想、新的原理、新的方法和新的途径。在某种意义上，仿生设计学可以说是仿生学的延续和发展，是仿生学研究成果在人类生存方式中的反映。

仿生设计学作为人类社会生产活动与自然界的锲合点，使人类社会与自然达到了高度的统一，正逐渐成为设计发展过程中新的亮点。自古以来，自然界就是人类各种科学技术原理及重大发明的源泉。生物界有着种类繁多的动植物及物质存在，它们在漫长的进化过程中，为了求得生存与发展，逐渐具备了适应自然界变化的本领。人类运用其观察、思维和设计能力，开始了对生物的模仿，并通过创造性的劳动，制造出简单的工具，增强了自己与自然界斗争的本领和能力。通常，仿生设计会从以下几个途径去将设计与生物特征结合。

在建筑领域，仿生设计的趋势早在现代建筑运动时便独树一帜，从美国建筑师Frank Lloyd Wright提出的有机建筑，到德国功能主义代表人物Hugo Haring、Hans Scharoun，都提倡建筑如同生命体，吸取了自然界生物因地制宜适应、形式符合功能、符合能量传递的优异特征，改善现有设计思路，制造工艺，创造出更适应环境、节省制造成本的作品 。

而近些年，数字化设计工具的普及，使设计师对于有机形态得以更方便设计、把控，以及算法辅助设计的异军突起，对于生物行为、形态结构得以更深入地研究模拟。而3D打印技术的新兴，可以让设计成果可以更轻易、更准确地实现。

借此契机，我们决定以花为研究对象，进行有机形态的仿生设计。文末有设计过程的彩蛋视频噢~

我们选取了莲花和松叶菊为主要研究对象，依据花瓣排列的拓扑关系与花瓣形状肌理进行研究，最后通过grasshopper平台进行参数化建模。

花瓣的组合方式为层叠状旋转，互相成角度，并且花瓣垂直角度从花蕊向外逐层变大。

花瓣为向内凹的壳状，并且两个轴向的曲率由中心向花瓣边缘逐渐变小，部分花瓣边缘还具有向反方向弧的趋势，较符合sin函数的变化趋势。

松叶菊的花瓣呈由花蕊向外的放射状，并且花瓣大小均匀，少有层叠关系。

如同大多数菊科植物，松叶菊花瓣呈多褶的壳体，从花蕊向外的方向，花瓣曲率逐渐变大甚至贴向法向，而在另一个轴向则呈现不均匀的曲率变化，较符合perlin函数的变化趋势。

通常nurbs建模是一个点到线、线成面、面成体的逻辑，如何从研究得到的结果中入手转化为实际的参数化设计逻辑是关键的问题。经过几天的讨论和实验，完成了参数化模型的搭建。

 万物始于一

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缩放

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分面

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Nurbs建模逻辑:面提取点>点成线 

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 线成面

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圆滑

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参数化设计

确定功能属性后，我们便开始着手灯具的相关装配设计。本着必须满足装配要求，尽可能保证有机形态造型完整的设计原则，我们开始进入了从配件选型到设计迭代的设计过程。

3D打印（增材制造）相比较传统机加工工艺而言有着无可比拟的设计自由度、小批量的经济性以及产品装配的灵活性，是帮助设计师连通虚拟世界与现实世界的重要桥梁，因此在做这次探索之初我们就确认将3D打印技术作为生产制造的主要工艺。

我们选用的是3D打印中的SLA（立体光刻）工艺，其工作原理是在成型开始时，工作平台在液面下，聚焦后的激光光点在液面上按计算机的指令逐点扫描，在同一层内侧逐点固化。当一层扫描完成后被照射的地方就固化，未被照射的地方仍然是液态树脂。然后升降架带动平台再下降一层高度，上面又布满一层树脂，以便进行第二层扫描，新固化的一层牢固地粘在前一层上，如此重复直到三维零件制作完成。

这种工艺的特点是成型精度可以达到±0.1mm，表面质量优良，可以制作结构比较复杂的模型或装配零件。

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设      计：陈梓绵 庄浩

编辑制作：郭丹蕾 宁彤彤

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