摘要：本文旨在透過對生物原型的仿生學相關理論的分析研究，着眼於遊艇設計研究，希望從人類認知習慣與仿生學的角度來研究生物原型的特徵關係，達到遊艇設計與自然環境更的融合，增加趣味性，使其更具有人情味和自然的動態美。
關鍵詞：仿生設計；遊艇設計；生物原型
一、仿生學概念
仿生學一詞最早是在1960年由美國人斯蒂爾（JackEllwoodSteele）取自拉丁文“bios”（生命方式）和詞尾“nic”（具有……性質的）合成。斯蒂爾認爲：仿生學是研究模仿生物系統方式，或是以具有生物系統特徵的方式，或是以類似於生物系統方式的系統科學。因此，我們可以這樣定義仿生學：它是研究生物系統的行爲、結構、原理、性質以及相互作用，爲工程技術提供新的思想觀念、系統構成以及工作原理的科學。
二、基於生物原型的仿生學概念
產品形態仿生設計是運用模仿的手法，將生物的某些原型特徵賦予產品形態之中，使產品形態與生物特徵形態具有某種程度的相似性，而仿生設計成功與否的關鍵因素就是形態結構特徵之間相似程度的大小。
產品仿生設計過程中，非常重要的一個環節是如何準確地提取生物原型的主要特徵。阿恩海姆曾說過：意象越具體，它展示出的特徵越多，觀者也就越不容易明確究竟它的哪一種特徵是主要的，事物所具有的最突出、最本質的結構特徵就越難以突出和強調。
那麼生物形態特徵指的是什麼呢？它包括生物體本身各個組成部分的形狀、大小、相對位置、相互關係等一些構成要素，各要素之間的相對位置形成的一些關聯（包含、相離、相交、相切等）、大小比例、距離、角度等關係。基於生物原型的仿生設計以蘊含於生物和自然中的特徵或結構、形態爲藍本（如植物的莖、葉以及動物形體、肌肉、骨骼等方面），藉助於現代技術手段，對其進行“形”或“神”的模仿，實現特定的技術功能或目標。
三、基於生物原型的仿生學在遊艇設計中的研究
古代勞動人民透過對生活在水中的魚類的模仿，伐木鑿船，用木材做成了魚形的船體，仿照魚的魚鰭和尾鰭製成雙槳和單櫓，從此開始了水上活動。隨着模仿水平層次的提高，受更多類型動物（各種魚類、鳥類等飛行動物）外形的影響，尤其是在空氣動力學的發展形成以後，對流線型的動物形態的研究，使得水上交通工具，由之前的獨木船發展成爲各式各樣的“船”，包括帆船、油輪、遊艇、各種軍用艦艇的外形，甚至是航母的形態，我們都能在他們的外形上發現某些動物形態的蛛絲馬跡。在遊艇設計的方法中，仿生設計是一種最常見的設計方法。無論在遊艇的整體形態造型上還是在局部形態設計中，比如船頭船尾、上層建築等的一些細節設計，都採用了仿生設計的手法。
遊艇是用於海上航行的工具，它一旦執行，其造型便是動態的形態，所以遊艇的造型藝術不僅是單純的用來美化和修飾它的輪廓，更多的時候我們關注的是它航行時候的富於流動感的形態意象，使它儘可能最大的與自然環境融合。因此要使遊艇能最大程度的融於自然，使遊艇的形態更具感染力和動態美，那麼我們需要在遊艇的造型中看到更多的自然界中這種流線型的柔和的形態特徵，選取適合遊艇設計的生物原型，並對生物原型的形態進行分析。這也是近期各大遊艇品牌在設計船型的時候均採用更加貼近自然的仿生設計方法的原因。根據不同的產品，不同的設計師，進行形態仿生設計造型方法也不同，在此介紹兩種比較常用於遊艇設計的仿生設計造型手法。
（一）仿態設計
仿態設計又進一步分爲局部法和整體法。局部法是選用生物形態特徵中的某一部分、最具有特色的、能透過該部分的特點識別整個生物的特徵，透過對該特徵進行抽象、提煉、加工，使其特徵更加突出簡練、主次分明、具有代表性。在此基礎上將局部形態特徵運用於產品形態仿生。比如人造大鯨魚電動仿生潛艇的仿生設計，潛艇的尾部與兩翼的設計採用的是鯨魚尾部與鰭部特徵：突出其肥大的尾部，誇張的表現鰭部特徵，表現出鯨魚在遊動時尾部與鰭的作用，使整個潛艇看上去有種靈動的生命感。局部法就是透過抓住局部特徵的表現來強調整個生物的主要特點。
整體法與局部法不同的是，它是從全局出發，整體來考慮自然形態特徵，對整個的形態做全面的觀察，並進行分析。在此基礎上對整個形態進行提煉與加工整合，從其外觀整體形態中提煉出形態的本質特徵，使整個形態特點更加突出、簡練、準確。
如果說局部法一般用於動物局部靜態的特徵，那麼整體法常用於模仿動物的運動時，整體特徵所表現出的動態美、速度感和力量感。例如海里的各種魚類，游泳的'姿態是它們典型的特徵，所以遊艇設計時常提取其游泳時的動感特徵線並加以提煉加工。
（二）隱喻抽象設計
隱喻抽象設計主要分爲三類：由形到意的抽象方法、由意到形的隱喻方法、綜合隱喻抽象方法。
自然形態具有豐富複雜的特徵，其中一些特徵不能很直觀的發現、並且能被簡單的表達。這種時候我們需要一些形象的表現手法來表達，這就是我們常用的隱喻的抽象法。隱喻抽象法要求形態不僅要準確、貼切，而且還要完整、明確、力求用最簡潔的手法來予以表現。比如：象徵、隱喻等。例如：透過一組形態線條粗細長短的改變來表示聲音音量的變化、重複的圖形表現節奏與韻律等，透過線條起伏、疏密、粗細的改變來表示生物形態變化的神韻。在使用該方法的時候一定要表現完整並且準確。
1.由形到意的抽象方法
在產品的仿生設計上，想要做到使用者與產品形態達成共鳴，需要使產品的形與仿生對象的意達到相互融合的程度，透過形的組成要素來表現出意的神韻。如圓形、圓弧形表現出一種規則、柔和的韻味，不規則的多邊形則表現一種銳利、剛毅的意境。比如“海斧”遊艇，在產品中，透過斧型的船頭，設計師表達出的一種力量於速度的感覺，透過對這種形象的細緻刻畫來表達這種意境。
2.由意到形的隱喻方法
在進行產品仿生設計的時候，設計師以意境爲出發點，藉助形態來表達，創造出一個神似的仿生形來抽象隱喻。這就是由意到形的隱喻方法。比如Beluga超級遊艇，Beluga這艘船的設計靈感是Puresang（來自安特衛普的設計師）從童話人物Pinnochio（匹諾曹）和MobyDick（莫比迪克）身上獲得的，其天窗開啟時形狀就像鯨魚的嘴。設計師以童話人物的意境爲背景，透過遊艇形態的仿生設計傳達出對這兩個人物的神韻，達到一個由意象到形態的昇華。
3.綜合隱喻抽象方法
綜合隱喻抽象方法是仿生設計常用的方法，設計師在做設計的時候會根據需求的差異而是用不同的設計手法，單一的方法往往滿足不了設計的需求。將設計師對產品的理解與仿生對象具有的寓意相結合來創造產品形態，即把生物本身寓意延伸擴展開來，同時也使設計師的理解創新提升到一個與自然和諧統一的高度，使兩者相得益彰。
四、結語
遊艇造型比較複雜，結構變化豐富，因此在做遊艇仿生設計的時候，上面提到的幾種方法需要結合使用。比如船殼的設計常用的是母型船設計法；船室的設計，整體採用仿態設計中的整體法；船體側面包括舷窗（船殼與船室的舷窗）的設計通常採仿態設計中的局部法；但是在使用這些方法的時候，通常都是與隱喻抽象設計結合使用的。