针织面料图案仿生设计研究

时间：2024-07-28

郭嘉玲，刘艳梅，兰青，李乐馨，李佳玟，陈嘉惠

（嘉兴学院设计学院，浙江嘉兴 314001）

仿生学科以设计学和仿生学为发展基础，它是一种新的艺术形式。仿生设计是从人性化的角度出发，在模仿自然生物时，拥有它自己特有的创作魅力，追求人与自然、艺术与技术的融合创新。服装作为造型艺术的一种，是功能与形式的统一体，并以其极具内涵的情感语言来丰富人类的精神生活[1]。本文借鉴大自然中生物的各种形态特征，并且根据针织面料的编织工艺特点，使两者相互融合，迸发一些针织图案设计灵感。

1 针织面料图案仿生设计的概述

针织面料具有较好的弹性，良好的吸湿透气性，比较舒适保暖且摸起来手感柔软等特点，同时，在形态上，针织面料拥有镂空、凸条、浮线、流苏等形态效果，也可以采用各类颜色和手工编织进行更多可能性的图案设计，为逼真的仿生设计打下了坚实的工艺基础。

2 细胞仿生图案设计

细胞是构成生物体的基本单位，人们无法用肉眼发现、观察，通常使用电子显微镜等微生物电子器物对细胞进行观察，从而剖析细胞结构来满足对细胞的好奇。细胞的形态各式各样，有球体、多面体、纺锤体和柱状体等，多姿多彩。

细胞a 的形态如图1 所示，高倍镜中观察到的细胞有大有小且排列不规律，随机分布，且整个画面的细胞与细胞之间有间隙，细胞颜色呈渐变，使整个画面具有强烈的层次感。以细胞图片为基础对其进行二次设计，再根据细胞a 形态特点，设计出的针织仿生图案如图2 所示，在这个针织面料中，设计将其脉纹、细胞本体的模样描绘得清晰真实，此针织物将整个细胞画面夸大化，令对比更加鲜明，使织物的层次更加分明，增强了面料的视觉冲击力，不规则大小不一的细胞模拟造型十分逼真。织物应用提花编织方法进行组织图案编织。面料手感舒适柔软，“细胞外壁” 纹理突出，形成面料“浮雕”效果。

图1 细胞a 形态

图2 细胞仿生设计图案

3 地貌仿生图案设计

3.1 地貌种类及形态特征

地貌是地形表面高低起伏的形态，它产生的原因是内力和外力的地质作用对地壳的综合作用，内力地质作用形成了起起伏伏的地表，造就了地貌的轮廓构造，然而外力（风力、水流、生物的活动等）作用，不断对地壳表面进行风化、腐蚀、搬运和堆积形成了各种地表形态，如平原、山地、河谷。地表形态如图3 所示。

图3 地表形态

3.2 地貌造型

丹霞地貌色彩灿若明霞，造型上山峰高耸，起伏绵延，具有突出的形态美、空间结构美、韵律美、色彩美，融合了雄、奇、秀、幽等美学特征[2]。梯田地貌是在坡地上分段沿等高线建造的阶梯式农田，梯田地貌特征是山高谷深，纵横交错，俯瞰全景，连绵不绝的山地，层层叠叠，地形呈现“V”型，十分壮丽雄伟。

3.3 地貌元素提取及陌生化处理

地貌元素提取及陌生化处理分为两个部分，第一个部分是对地貌元素的提取，观察与分析地貌，从中汲取细节构造和整体轮廓；色彩元素的提取是以地形色彩元素为基础对单一色彩或组合色彩的提取，形成完整的元素提取。第二个部分是对提取的元素进行二次构图、构色，将所提取的元素进行陌生化处理，再依据针织面料的特征，最后形成适合针织工艺的仿生图案设计。

选取几张具有代表性的地貌造型特征图片作为设计的灵感造型基础，然后从常见的几何元素如曲线、直线、折线、圆形、椭圆形、三角形和梯形等入手对选取的造型特征元素进行几何元素的简化与提炼，再依据所提取的几何图形进行点与点、点与线、点与面，甚至是二维、三维的元素的组合设计，形成仿生图案设计的平面构图，为地貌的仿生图案设计奠定基础。地貌的色彩是多元的，这样的自然特征给设计师们提供了许多十分珍贵的设计灵感。如下以梯田地貌为例进行梯田地貌的元素提取及二次设计。

梯田地貌元素提取及二次设计分三步完成，如图4 所示。第一步：以梯田地貌造型图作为设计的基础灵感图形，从图片中提取出一条不规则的曲线；第二步：将此曲线进行平移变换、旋转等几何基本变换，进行图案的组合设计，因为梯田具有鲜明的阶梯特点，所以我们根据其特点进行曲线的组合设计凸显出了梯田的“梯”；第三步：将组合设计合理恰当地运用到针织物当中去。通过以上三个步骤，我们可以将仿生设计的思路与实践充分地结合与利用，使产品更具实物性与创新性，也更有特色。

图4 地貌元素二次设计草图

3.4 基于梯田地貌元素二次设计的针织面料设计

采用曲线构成的提花针织物、浮雕、堆叠的各种织物来增强梯田的层次感。如图5（a）、（b）、（c）所示，其中图5（a）为作者设计制作。

图5 仿“梯田”针织物

3.5 在整体系列服装上的应用

在针织服装整体系列设计中应用二次设计小样来进行服饰设计，同时运用短浮线装饰，增强针织服装肌理感。系列设计如图6 所示。

图6 系列设计（作者本人设计）

4 动物仿生图案设计

动物仿生设计通常是对动物的造型、图案、肌理、色彩、轮廓、线条等进行模仿设计。利用这些元素设计各种各样的仿生图案，创造出最新且流行的图案。

4.1 鱼鳞

鱼鳞如图7 所示，一小片一小片的鱼鳞整齐地排列着，层层叠叠，鳞片有着优美的弧形曲线，具有较好的装饰性，依据图片中鱼鳞的造型细节特征，提取出的元素图案如图8 所示，此图案在鱼鳞原图的基础上，每一小片鱼鳞增加了若干条同心弧线，增强了“层层递进”的阶梯感，具有强烈的视觉冲击力。然后根据针织工艺特征，结合图8，进行针织面料创作，通过翻眼皮花型的编织方法达到类鱼鳞的效果，织出来的层层叠叠的小弧形堆叠形成了“鱼鳞片”，用紫色、黄色和橙色相间填充“鱼鳞”，使“鱼鳞片”具有丰富色彩，层次感更加强烈，如图9（a）所示。通过鱼鳞针法也可以编织出仿鱼鳞效果，用白色、绿色规律填充“鱼鳞”，如图9（b）所示，超细腻超繁复的鱼鳞针法，相对普通针织，纱线与时间都是成倍的。也可通过两色提花进行编织，运用橙色与灰色相间填充“鱼鳞”，如图9（c）所示。

图7 鱼鳞

图8 仿鱼鳞图案

图9 仿“鱼鳞片”针织物

4.2 斑马纹和虎纹

斑马纹和虎纹类服装是近年来较受大众欢迎的仿生服饰。设计师们从斑马和老虎的皮肤纹路肌理入手，进行仿生图案设计。

4.2.1 斑马纹

斑马纹路是斑马同类之间相互识别的主要标志之一，更重要的则是纹路是它们的环境保护色，如图10 所示。不规律的黑白美丽的条纹相间，形成鲜明的对比，提取出的元素图案如图11 所示，在图11 基础上，进行图案陌生化处理，形成仿生图案，然后根据相应的2 色提花的针织工艺技术，进行针织物的制作，如图12 所示。

图10 斑马

图11 仿斑马图案

图12 仿“斑马”针织物

4.2.2 虎纹

虎纹是古代寓意纹样。中性色系的老虎纹路充满着野性和生命张力，运用虎纹作为填充，打破常规化的同时保留了随性感，如图13 所示，在图13 基础上，进行图案陌生化处理，形成仿生图案，如图14 所示，然后根据相应的2 色提花的针织工艺技术，进行针织物的制作，如图15 所示。

图13 老虎

图14 仿老虎图案

图15 仿“老虎”针织物

5 植物仿生图案设计

5.1 花的仿生设计

典型的花，是在一个有限生长的短轴上，着生花萼、花瓣和产生生殖细胞的雄蕊与雌蕊，是由花冠、花萼、花托、花蕊组成的。大自然中有各种各样、形态各异的花，并且有各种各样的颜色，纹样变化也十分丰富。

菠萝花如图16 所示，花朵较小，一朵一朵地包裹着梗，特别适合提取纹样进行装饰性图案设计，整体花型修长，“瘦瘦高高”的，花多为天蓝色或淡紫红色，适合从整体轮廓入手进行整体轮廓的仿生设计。仿菠萝花的针织物如图17 所示，该仿生图案设计不但有对菠萝花的花串造型进行整体上的临摹，两个颜色相间填充，形成了竖向的花串模拟，还有对每朵花的粗略描摹，运用渐变紫色色系对花瓣、花蕊的区分，“花蕊深，花瓣浅”模拟了每个花朵。该织物采用正反针法，另外，还可以采用其他几种工艺技术实现花的仿生设计，比如根据花的整体轮廓造型，采用提花或嵌花组织可以直接织出花的具体图案，还可以采用毛圈组织来表现花瓣的立体感，也可运用移针编织方法来表现花朵或花瓣的纹路肌理。

图16 菠萝花

图17 仿“菠萝花”针织物

5.2 叶的仿生设计

叶的大小，差别极大。有的小如鳞片，仅几毫米，如怪柳、柏木；大者从几厘米到几十米不等，如王莲的叶片直径可达1.8～2.5m。不同植物叶的形态不同，大小不一，各式各样。叶的形态丰富性为设计师们的设计提供了大量的素材。

5.2.1 普通叶片

普通叶片如图18 所示，叶片是叶最重要的组成部分，大多数是薄薄的绿色扁平的形态，叶片内分布着长短不一、趋势不同的叶脉，叶片中央有一条最明显的叶脉是主脉，剩下的叶脉是侧脉，根据叶的叶脉纹理特征，我们可以从叶的纹路肌理入手进行叶的仿生图案设计。叶片的仿生针织物设计如图19 所示，该设计将叶的大轮廓及叶脉描绘得淋漓尽致，织物中叶片部分采用移位局部编织工艺，在织物表面形成了凹凸立体的叶片造型，十分逼真。

图18 树叶

图19 仿“树叶”针织物

5.2.2 银杏叶

银杏叶如图20 所示，叶片的形态十分漂亮，叶片呈左右对称分布，叶脉清晰，整体形态像把小扇子，十分适合作为图案在针织设计中使用。仿银杏叶针织物如图21 所示，此图案设计是将银杏叶整体轮廓使用几何图形表示，采用提花组织编织方法，大面积的银杏叶填充，好似掉落满地的银杏叶，极具特色。

图20 银杏叶

图21 仿银杏叶针织物

5.3 干的仿生设计

干是树很重要的一部分，树干有树皮、韧皮、形成层、边材和心材这5 个组成部分，树干最重要的便是心材，树干如图22 所示。树干有笔直挺拔的，也有呈萦回屈曲貌的。树皮表面有光滑的，也有表面凹凸不平，富有肌理立体感的。仿树干针织物如图23 所示，该织物表面凹凸不平，具有树皮的肌理感，笔直的罗纹结构与笔直的树干相仿，采用的是罗纹编织方法。

图22 树干

图23 仿树干针织物