浅谈仿生设计在LED灯具设计中的应用
- 格式:pdf
- 大小:400.64 KB
- 文档页数:2
仿生设计在汽车车灯设计中的有效应用
仿生设计是指模仿生物形态、结构和功能而设计出的产品或系统。
在汽车车灯设计中,仿生设计可以发挥重要的作用,通过模仿生物的特点和结构,设计出更加美观、高效的车灯。
仿生设计可以借鉴昆虫的眼睛结构,设计出更加集中光线、提高照明效果的车灯。
昆
虫的复眼结构可以将光线聚焦到一个点上,提高光照强度和照射距离。
在车灯设计中,可
以采用类似的结构来提高远光灯的照射距离和亮度,让驾驶者在夜间行驶时获得更好的视野。
仿生设计可以借鉴鱼类和昆虫的发光特性,在车灯设计中添加可发光的元素,提高车
辆的被动安全性。
模仿鱼类的发光器官,设计出可以在夜间发光的车灯,可以提高车辆在
夜间的被动安全性,增加其他驾驶员对车辆的注意力。
仿生设计可以借鉴蝙蝠的声波定位系统,设计出具有主动安全功能的车灯系统。
蝙蝠
通过发出超声波并根据回声的时间和强度来判断前方的障碍物,并进行相应的规避动作。
在车灯设计中,可以通过类似的原理,设计出具有主动防撞功能的车灯。
当车辆前方出现
障碍物时,车灯可以发出超声波并根据回声判断障碍物的距离和位置,并通过改变光线的
方向和强度来提醒驾驶员。
仿生设计还可以借鉴花朵的开放和闭合机制,设计出具有自动调节亮度功能的车灯。
花朵根据环境的明暗程度来开放或闭合,通过控制花朵的开闭程度来调节光线的透过程度
和亮度。
在车灯设计中,可以利用类似的原理,设计出可以根据环境光线的明暗程度自动
调节亮度的车灯,使得驾驶者无需手动调节车灯亮度,在不同的光照条件下都能获得适合
的照明效果。
仿生设计在汽车车灯设计中的有效应用汽车车灯作为汽车的重要组成部分,不仅在夜间行车中起到照明作用,还能够提高车辆的辨识度和美观度。
在汽车车灯设计中,仿生设计的应用能够有效提升车灯的照明效果和用户体验。
1. LED光源的应用在汽车车灯设计中,LED光源因其高亮度、高效能和寿命长等特点成为了主流选择。
由于LED光源的发光区域较小,容易产生光斑和光晕现象,影响照明效果和驾驶安全。
仿生设计通过模仿自然界中的昆虫复眼结构,设计出了具有多个小孔的LED光源。
这种仿生设计能够使LED发光表面变得更加均匀,有效消除光斑和光晕,提升照明效果。
除了LED光源,OLED光源也逐渐在汽车车灯设计中得到应用。
仿生设计通过模仿鱼类眼睛的结构设计出了具有类似鱼鳞状的OLED光源。
这种仿生设计不仅使得OLED光源可以根据视角的改变呈现出不同的颜色和亮度,还能够减少闪烁现象,提升照明效果。
1. 昆虫翅膀的仿生设计汽车车灯设计中,灯罩的形状对于照明效果和车辆美观度有着重要影响。
仿生设计通过模仿昆虫翅膀的结构,设计出了具有波纹状或多边形状的灯罩。
这种仿生设计能够减少灯光的反射和折射,使得车灯发出的光线更加集中和均匀,提升照明效果。
仿生设计还将鸟羽毛的结构应用到了汽车车灯设计中。
通过模仿鸟羽毛的层次结构和颜色变化,设计出了具有渐变颜色和透明感的车灯灯罩。
这种仿生设计不仅能够美化车灯外观,还能够使得车灯照明效果更加柔和和均匀。
汽车车灯的大灯模块除了具备照明功能外,还可以设置其它附加功能。
仿生设计通过模仿蚊子眼的结构设计出了具有红外感应功能的大灯模块。
这种仿生设计可以实现夜间行车中自动识别前方障碍物或行人,提高行车安全性。
2. 鱼类侧线系统的仿生设计仿生设计还可以将鱼类侧线系统应用到汽车车灯设计中。
通过模仿鱼类侧线系统的功能,设计出了具有智能感应功能的车灯。
这种仿生设计可以实现根据行驶速度和灯光强度自动调节大灯的亮度和角度,提高驾驶体验。
仿生设计在汽车车灯设计中的应用可以有效提升车灯的照明效果、用户体验和驾驶安全性。
仿生设计在汽车车灯设计中的有效应用【摘要】本文探讨了仿生设计在汽车车灯设计中的有效应用。
首先介绍了仿生设计原理在汽车车灯设计中的具体应用,包括从自然界中汲取灵感来改善车灯的设计和性能。
其次讨论了仿生设计在车灯外观美学上的应用,如何通过仿生设计打造出更加优美和符合人体工程学的外观。
然后探讨了仿生设计对车灯功能设计的影响,如如何通过仿生设计来提升车灯的功能性和实用性。
还分析了仿生设计在车灯节能环保方面的应用,以及在车灯安全性能提升中的作用。
通过这些分析,可以看出仿生设计对汽车车灯的设计和性能提升具有重要意义。
最终,总结了仿生设计在汽车车灯设计中的重要性和实际应用的效果,为未来的汽车车灯设计提供了一定的借鉴和参考。
【关键词】关键词:仿生设计,汽车车灯,原理,外观美学,功能设计,节能环保,安全性能,应用,效果1. 引言1.1 引言仿生设计是一种借鉴生物体结构、功能和行为的设计方法,在各个领域都有着广泛的应用。
在汽车设计领域,仿生设计也逐渐成为了一个热门的话题。
汽车作为人们日常出行和生活中不可或缺的工具,其设计也日益注重舒适性、安全性和环保性。
而车灯作为汽车的重要组成部分之一,对汽车的外观美观、功能性和安全性起着至关重要的作用。
本文将围绕着仿生设计在汽车车灯设计中的有效应用展开探讨。
我们将介绍仿生设计的原理,并探讨其在汽车车灯设计中的具体运用。
接着,我们将探讨仿生设计在车灯外观美学上的应用,如何通过仿生设计打造出更具有美感的车灯设计。
然后,我们将讨论仿生设计对车灯功能设计的影响,如何通过仿生设计提升车灯的功能性。
我们还将探讨仿生设计在车灯节能环保方面的应用,以及在车灯安全性能提升中的作用。
通过本文的探讨,希望能够更深入地了解仿生设计在汽车车灯设计中的重要性和应用价值。
2. 正文2.1 仿生设计原理在汽车车灯设计中的运用仿生设计原理在汽车车灯设计中的运用是指借鉴生物界的结构、形态和功能,将其运用到汽车车灯设计中,以达到更高效、更美观、更安全的设计目的。
仿生设计在汽车车灯设计中的有效应用
仿生设计是指借鉴自然界生物体的形态、结构和功能,将其应用于工程和设计中的一种方法。
在汽车车灯设计中,仿生设计可以发挥出很大的作用,以下是其有效应用的一些例子。
仿生设计可以用于改善车灯的外观形态。
有些汽车车灯采用了昆虫的翅膀形状,使其整体造型更加流线型和动感。
仿生设计还可以借鉴鸟类的翅膀形状,使车灯的外形看起来更加轻盈和优美。
仿生设计可以提高车灯的光学效果。
一些车灯借鉴了蜜蜂的复眼结构,将多个小型的LED灯组合在一起,从而实现更好的光线扩散和照明效果。
仿生设计还可以通过模拟蝙蝠或鱼类的眼睛结构,设计出更加集中和聚焦的车灯,提高夜间行驶的安全性。
仿生设计可以提高车灯的耐用性和可靠性。
有些车灯借鉴了鸟类羽毛的结构,采用柔性和耐摆动的材料,使得车灯能够更好地适应复杂的道路环境和震动,延长使用寿命。
仿生设计还可以通过模仿龙虾的壳结构,设计出更加坚固和耐冲击的车灯外壳,增强其防护能力。
仿生设计可以提高车灯的节能性能。
有些车灯借鉴了蝴蝶的翅膀纹理,设计出一种类似于光学光纤的结构,可以更好地引导光线并减少能量的损耗。
仿生设计还可以通过模拟植物的叶片结构,设计出更加高效的散热系统,降低车灯的能量消耗。
仿生设计在汽车车灯设计中的有效应用是多方面的。
通过借鉴自然界生物体的形态、结构和功能,可以改善车灯的外观形态、提高光学效果、增强耐用性和可靠性,并提高节能性能。
随着仿生设计的不断发展和应用,相信汽车车灯的设计将能够更好地满足人们的需求,并在未来实现更多的创新和突破。
-12-Vol.43/No.10/Westleather产品的形态特征和传达的内在含义。
抽象形态仿生与具象形态仿生是由于思维与加工程度不同而呈现的不同状态,是设计师的创造性思维过程,其两者之间没有明显界限并且在一定条件下可以互相转化,当所仿造自然生物的形态特征在设计中保留越多,产品就越具象,反之也成立。
因此,是否需要具象与抽象的形态仿生设计类型是根据具体产品的具体定位、需求进行设计的。
2.2 形的仿生、意的仿生和形意结合仿生自然生物的形态各式各样,数不胜数,是设计师灵感的源泉。
形的仿生主要是把自然生物的造型、色彩及表面肌理作为产品外观形态的素材来源,从而传达自然生物形态的物理属性。
而意的仿生侧重于对自然生物的内在特征及象征意义的提取,其设计手法是使用高度概括的方式将自然生物的内在精神传达出来,在产品设计中体现其精神特征和象征意义。
利用与产品概念的相似性,选取自然生物的抽象形态作为产品造型元素能够提升产品的生动性、个性化,增加对产品的认同感。
形意结合的仿生设计类型是将自然生物形态的形和神都作为产品造型的考虑元素,叠加使用既考虑内在意义又具有外在形态,使产品的造型具备仿生元素的形神高度统一。
3 灯具形态仿生设计的作用形态仿生是提炼出自然物的突出特征应用于灯具形态上,这种造型既形象化也具有很强的针对性和内在含义,使人们更易在短时间内获取灯具的信息。
人们对仿生形态的灯具进行认知时,其脑海中对自然生物的认知、理解、记忆会与灯具的相似性联系起来,从而更好地认识灯具。
人们通过灯具产品能够联想到某种自然生物,这种视知觉产生的微妙心理能够拉近灯具与人的距离,使人们感受到灯具造型的生动曲线和自然亲和力,通过对自然生物形态的抽象提取能感受到生动、活泼且具有趣味性的灯具造型,为人们带来精神愉悦的功能。
形态仿生灯具产品通过动人、传神的仿生形态给人们以情感体验,设计师通过解读仿生形态,可以指导仿生设计在灯具设计中的应用。
比如,有款花朵造型的儿童灯具设计,开启关闭模式时,灯光慢慢变暗的同时花瓣也会随着闭合;开启打开模式时,灯光在逐渐增加亮度的同时花瓣会慢慢绽放。
浅谈仿生设计在LED灯具设计中的应用摘要:随着LED技术的快速发展和在照明领域的批量应用,灯具设计发生了巨大的变化。
LED具有光源体积小、形状可变化、发光效率高、使用寿命长和节能环保等优点,给设计师带来了无限想象和变化的创作空间。
本文主要分析了LED技术的原理及其发展,并论述了仿生设计在LED灯具创新设计中的应用。
关键词:LED灯具;仿生设计;半导体一、LED技术原理LED光源,即发光二极管(LED)为发光体的光源。
发光二极管是由数层很薄的掺杂半导体材料制成,一层带过量的电子,另一层因缺乏电子而形成带正电的“空穴”,当有电流通过时,电子和空穴相互结合并释放出能量,从而辐射出光芒。
LED用于家居照明,主要是将发光二极管发出的红色光、黄色光、蓝色光进行混合,三基色“混合”后,就产生出白光,简称MCLED(multi-chipLED);还可以利用“蓝光技术”与荧光粉配合,形成白光,称为PCLED (phosphorconvertedLED),此外还有MOCVA直接生长成有源区的白光技术。
LED用于景观照明,可以利用三基色原理,添加荧光粉,可以发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色等颜色的光。
二、LED技术的优点1、节能:LED光源的能量转化效率非常高,理论上可以达到白炽灯10%的能耗,相比荧光灯也可以达到50%的节能效果。
2、环保:无有害金属汞,无红外和紫外线辐射。
而且废弃物可回收,属于典型的绿色照明光源。
3、使用寿命长:正常情况下使用LED,其光衰可以减到70%的标称寿命是6-10万小时,比传统光源的寿命长10倍以上,减少了更换频率和其他维护工作。
4、色彩丰富:LED光源可利用红、绿、蓝三基色原理,在计算机技术控制下使三种颜色具有256级灰度并任意混合,形成不同光色的组合变化多端,可实现多变、逐变、混光效果,显色效果极佳。
可实现亮度连续可调,色彩纯度高,可实现色彩动态变换和数字化控制,特别适用于装饰等方面。
LED灯具创新设计中仿生设计的应用作者:陈友莲黄日龙董俊华来源:《艺术科技》2015年第12期摘要:近年来,LED技术的发展给灯具设计领域带来了巨大的变化。
本文主要分析了LED技术的原理、优点及其应用,并论述了LED灯具创新设计中仿生设计方法的应用。
仿生思维是设计师在设计过程中的原创性设计意识,它能扩展设计师的思维,从更多层次深入思考问题,并帮助设计师充分发挥想象力,对灯具设计的产品开发研究有积极作用,它将会为LED灯具创新设计的发展带来生机与活力。
关键词:LED灯具;仿生设计;灯具创新设计1 LED技术光源概述1.1 LED技术原理LED即发光二极管,它是利用半导体PN结构把电能转化成光能的一种固体发光器件。
当把正向电压加在发光二极管上时,在PN结附近数微米内,从P区注入N区的空穴和由N区注入P区的电子分别与N区的电子和P区的空穴复合,产生自发辐射的荧光。
电子和空穴所处的能量状态跟半导体材料有关,而电子和空穴复合时释放出的能量的多少影响光的波长,释放出的能量越多,则发出的光的波长越短。
常用的是发红光、绿光或黄光的二极管,在此基础上,可以利用三基色原理,添加荧光粉,发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色等颜色的光。
LED作为一种新型的绿色作为固体光源,无论在结构上还是在发光原理上,都与传统的白炽灯有着本质的不同。
1.2 LED光源在照明中的应用及优点随着LED技术的迅速发展以及技术水平的提高,LED光源在各领域得到广泛应用,其中包括在LCD背光照明、交通灯市场、景观照明市场、汽车、普通照明中的应用。
除此之外,在军用照明灯和医用手术灯等特殊领域中也有LED的应用。
而LED的优势在很多方面也都逐渐展现出来,使灯具创新设计越来越丰富,而且有了前所未有的突破。
目前普通照明光源白炽灯、高压钠灯、荧光灯等一般尺寸较大,发热量高,光色固定,光束分散,这些都影响到灯具尺寸、结构、安装和照明变化等使用条件。
而LED则有体积小质量轻、高节能、电压低、色彩丰富、安全性能好、使用寿命长、环保、无红外辐射等优点,更合适照明使用,而且LED 的特性都为灯具的创新设计提供了必要的条件,也增加了灯具的多元化和情趣化设计等等。
仿生在灯具设计中的运用研究的开题报告一、选题背景随着社会不断发展,人们对品质生活的需求不断提高,灯具在室内装饰中起到了越发重要的作用,其设计和功能日益被人们所关注。
而在灯具设计中,仿生学的思想与应用为灯具领域的设计带来了许多新的思路和方法,为灯具的外观设计和功能提升提供了新的可能性。
二、研究意义仿生学在工业设计中的应用,已经是当前一些工业领域,如航天、汽车、机器人等领域的常用设计思路,通过仿生设计,可以从生物体结构、功能、复杂性、形态等角度的研究,提取并运用到工业产品中,从而达到提升效率、减少资源浪费、提高产品性能等诸多方面的效益。
本文将研究仿生学在灯具设计中的应用,结合现代灯具产业的市场需求和技术特点,探究如何通过仿生设计,营造出适应人们生活和工作需要的高品质灯具,从而进一步推进灯具设计与产业的发展。
三、研究内容本文将以仿生学为理论基础,结合灯具设计的特点,探讨在灯具设计中,仿生学思想的应用方法和设计策略,详细分析从生物体结构、功能、复杂性、形态等方面,如何借鉴仿生学思想,实现灯具设计的创新。
具体研究内容如下:1. 仿生学思想的基本概念和方法回顾仿生学的历史和基本概念,探讨其思想方法和应用领域,为后续灯具设计中的仿生学应用做好理论准备。
2. 灯具设计中的仿生学思想应用从生物体结构、功能、复杂性、形态角度出发,讨论仿生学思想在灯具设计中的应用方法,以实现灯具的外观和功能创新。
3. 实际案例分析选取几款市场上比较火爆的灯具产品,以仿生学为设计理念,分析其设计思路、应用方法和效果,从中总结出适用于灯具设计行业的设计思路和创新点。
四. 研究方法采用文献调研和实验研究相结合的方法,结合现有灯具市场条件和发展趋势,综合分析其中可能存在的问题和机遇,在此基础上提出仿生设计方向和策略,利用实际案例进行论述和分析。
五、预期成果本文旨在系统探讨仿生设计在灯具设计中的应用,为灯具领域的设计师和企业提供全新的设计思路和发展方向,并可从中得出以下预期成果:1. 提出标准的灯具设计仿生学方法通过对灯具设计中仿生学思想的探究,提炼出一套适合灯具行业的仿生学设计思路和方法,从而为灯具领域的设计师和企业提供建设性的设计指导。
对仿生元素在灯具造型设计中的运用探讨摘要:灯具造型设计是室内装饰最关键的一个环节,不仅在一定程度上反映了設计师的设计水平,而且对室内空间整体设计效果产生着重要影响。
当前灯具不仅具有照明的功能,还发挥着装饰作用,因此对其造型进行合理设计是十分重要的。
本文主要论述了仿生灯具的概念,并对仿生元素在灯具造型设计中的运用进行了分析。
关键词:仿生元素;概念;灯具造型;设计;运用引言:随着社会经济的发展,人们生活质量的提高,对建筑室内生活环境也越来越关注,而且对其提出了更高要求,尤其是对灯具造型设计更加重视。
仿生灯具作为一种新的设计方式,以大自然事物为灵感,提升了设计效果了,呈现了一种独特美感,获得了很多人的喜爱。
因此,在灯具造型设计中,要重视仿生元素的融入。
一、仿生灯具的概念在过去,灯具只是为人们照明的一种用具,比较注重的是灯具的实用性。
但近年来,随着人们生活品质的提高,审美观念的转变,更加注重灯具的外形美。
在这种情况下,灯具逐渐转变为一种装饰物品,发挥的不仅是它的照明功能,而且还具有装饰作用,有利于美化室内环境。
灯具的仿生设计源于仿生学,主要是对大自然进行了积极探索,模仿自然中的生物,并对生物中的各种优良元素进行提取、总结,最终实现模仿的目标。
因此,将仿生元素融入到灯具造型设计中,主要是对某些生物元素进行模仿加工,进而赋予灯具造型以生命的象征,同时也是最便捷的生活用品,增进了人与自然的和谐统一,符合可持续发展理念。
二、仿生元素在灯具造型设计中的运用(一)灯具的材质仿生随着时代的进步,我国灯具也呈现多种多样的特点,尤其是其材质十分丰富。
而且不同的时代,灯具的材质也有一定的差异性,不仅与当时社会的经济水平有关,而且人们的审美观念对其材质也是有一定影响的[1]。
现阶段,人们比较注重仿生材质,也就是灯具的肌理仿生。
在实际设计中,主要是指模仿生物表面肌理,不仅让灯具变得更加生动,而且呈现的是一种自然的生态之美,为人们提供了良好的视觉感受。
仿生设计在LED灯具的应用创新探讨作者:彭依彧来源:《中国科技纵横》2017年第11期摘要:将仿生思维应用到LED灯具的设计之中,能够拓宽设计师的思维宽度,使其从更深层次进行思考,充分发挥想象力,设计出新颖的LED灯具。
本文对LED灯具的技术原理以及优点进行了了分析,对LED灯具的发展进行了介绍,并探讨了仿生设计在LED灯具创新中的应用。
关键词:仿生设计;LED灯具;创新中图分类号:TS956 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)11-0071-011 LED技术原理、发展以及优点LED照明技术的实质是利用发光二极管进行照明,其技术原理是将固体半导体芯片用作发光材料,通过半导体中的载流子发生复合而放出过剩的能量,此时光子被发射出来发出各种颜色的光。
同时,还可以将三基色原理应用进来,加入荧光粉,这样就可以发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色等各种颜色的光。
传统的白炽灯会造成环境污染,而LED是绿色光源,其在和环保上的优势促进了其快速发展,成为了灯具未来发展的必然选择,未来以LED 为代表的新型光源将取代交通照明光源,成为人们的在照明光源方面的首要选择。
未来,LED 光源将会和电子化技术更好的融合,将可以通过集成化装置和计算机控制技系统对灯具进行智能控制[1]。
LED灯具具有高节能、寿命长、色彩丰富、环保和高新技术等优点,与传统光源相比,其功耗低,在相同的照明效果下消耗的电能明显较少。
其是固体冷光源,没有传统光源灯丝易烧等缺点,寿命可以达到传统光源的十倍以上。
在色彩方面,LED光源通过计算机技术的控制可以产生16 777 216种颜色,可以形成各种各样的颜色和动态的变化效果。
应用LED光源还不含有汞等重金属元素,可以回收利用,不会发射出紫外线和红外线,不产生热两个辐射,不会对环境产生污染。
同时,LED技术和可以融合计算机、网络通信等高新技术,实现在线编程、无限升级等功能。
2 仿生设计在LED灯具创新中的应用随着生物学、电子学、动力学等学科研究的不断深入,促进了仿生设计的不断发展。
仿生设计在汽车车灯设计中的有效应用在汽车车灯设计中,仿生设计可以提高车辆的能见度。
光线的照射范围和角度是影响能见度的关键因素之一。
仿生设计可以通过模仿自然界中一些生物体的眼睛结构,设计出更加聚焦和集中的灯光照射效果。
许多昆虫的眼睛具有多个复眼结构,每个复眼都可以独立转动和调节光线的入射角度。
借鉴这种结构,车辆的前灯设计可以采用多个小型灯珠组成的阵列,每个灯珠可以独立调整角度,从而实现更加精确和聚焦的照明效果。
仿生设计可以提高车辆的辨识度。
随着汽车数量的不断增加,车辆形状和颜色越发相似,特别是在夜间行驶时更难辨认。
仿生设计可以借鉴一些生物的特征,设计出独特的车辆灯光造型和启动方式。
一些水生生物在夜间会发出特定频率的光信号,吸引同种生物的注意。
在车辆灯光设计中,可以采用特殊的灯光效果,例如闪烁、律动等,从而使车辆在夜间行驶时更加容易被其他驾驶员辨认。
仿生设计在汽车车灯美观性方面也有着巨大的潜力。
汽车车灯作为车辆外观的重要组成部分,其造型和光效对于车辆整体美感至关重要。
仿生设计可以从自然界中吸取灵感,设计出独特的车灯形状和光效。
借鉴蜻蜓的翅膀结构,可以设计出具有流线型和飞翔感的车灯造型;借鉴花朵的绽放过程,可以设计出具有动态感的车灯光效。
这些独特的设计可以使汽车车灯在造型和光效上与众不同,提升整车的美观性和独特性。
仿生设计在汽车车灯设计中的有效应用可以提高车辆的能见度和辨识度,同时也可以打造出独特的外观。
随着对汽车安全性和美观性的不断追求,相信仿生设计在汽车车灯设计中的应用会越来越广泛。
我们也期待仿生设计在汽车车灯中的创新应用,为汽车行业带来更多的惊喜和突破。
仿生设计在汽车车灯设计中的有效应用仿生设计是一种通过模仿自然界的生物形态和生物结构来解决工程问题的设计方法。
在汽车设计中,仿生设计可以帮助设计师创造出更加高效、节能、安全和美观的车灯设计。
仿生设计可以帮助提高车灯的照明效果。
自然界中的许多生物拥有出色的视觉能力,可以在黑暗中准确辨别物体。
设计师可以通过研究昆虫、鸟类等动物的眼睛结构,了解它们是如何通过特殊的反光层来增强夜间视觉的。
然后,设计师可以应用这些原理到车灯设计中,选择合适的材料和反光层,以提高车灯的照明效果,让驾驶员在夜间更容易看清道路和障碍物。
仿生设计可以改善车灯的节能性能。
自然界中的许多生物拥有高效的能源利用能力,比如蜻蜓的翅膀结构可以实现高效的飞行。
设计师可以通过研究这些生物的结构和机制,探索如何利用车灯设计来减少能源消耗。
可以采用LED灯源来取代传统的卤素灯,LED灯具有更高的能效和更长的寿命,能够减少能源消耗和减少对环境的影响。
仿生设计可以提高车灯的安全性能。
自然界中的一些生物拥有出色的自防御能力,如刺猬的刺和蜥蜴的颈褶。
设计师可以通过研究这些自然的防御机制,将其应用到车灯设计中,增加车灯的抗震性能和防水性能,以确保车灯在恶劣环境下依然能够正常工作,提高车辆行驶的安全性。
仿生设计可以提高车灯的美观性。
自然界中的很多生物拥有独特的形态和色彩,如花朵的花瓣和蝴蝶的翅膀。
设计师可以从这些自然界的美丽事物中获得灵感,创造出独特而美丽的车灯形状和灯光效果,使汽车更具吸引力和个性化。
仿生设计在汽车车灯设计中有着广泛而有效的应用。
通过借鉴自然界的生物形态和生物结构,设计师可以创造出更加高效、节能、安全和美观的车灯,提高驾驶的舒适性和安全性。
随着仿生设计的不断发展和应用,相信汽车车灯的设计将会越来越具有创新性和独特性,为驾驶者带来更好的视觉体验。
仿生设计在园林灯具中的体现随着科技的发展,生物仿生设计(Biomimicry)成为设计领域的热门话题。
仿生设计是借鉴自然界中生物的构造、功能、过程和战略来设计和创新新的产品和解决方案,以实现更加智能、可持续和高效的效果。
在园林景观设计中,仿生设计已经成为重要的设计元素,特别是在园林灯具中的应用日益普及。
仿生设计的理念在园林灯具设计中的体现园林灯具作为现代城市建设中不可或缺的景观元素之一,其设计除了要满足照明的基本功能外,还要符合美学要求,与自然环境相协调,更加生态环保。
仿生设计的理念为园林灯具的研发提供了广阔的想象空间。
通过生物仿生学的思路,可以从生物的外形、功能、构造、材料等多方面得到启发,为园林灯具设计提供新的思路。
外形仿生设计仿生设计的外形理念在园林灯具中的应用主要是通过对生物形态的模仿和运用,在灯具外形设计中加入生物元素,使其更加符合自然生态环境。
例如,枝条类似变化蜿蜒的路灯,通过加入滴水、花朵等必要的生物元素,即能有效的照亮道路,也不失为一道美丽的风景线。
另外还有蚯蚓形状的路灯,看起来虫子似的,为路灯增加了一些趣味性和减轻空间压抑的作用。
功能仿生设计在园林灯具的功能设计中,仿生设计的思路主要是利用生物的功能,加入到某些灯具的功能设计中。
比如借鉴水草的吸水能力,设计一种带U形流水线的浇灌灯,通过吸取地下水,形成悬浮状态,起到一定的美观效果。
以及借鉴翅膀的风力转换能力,设计一种植物型风力灯,在风力下旋转发电,实现照明。
构造仿生设计在园林灯具的构造设计中,仿生设计的思路主要是从生物的结构在设计中寻找灵感。
例如,模仿树干的形态,设计一种挂置的灯具形式,在公园的道路两边树下,构建出一个廿四花道的景区,同时起到照明的作用。
另外,利用樟树的小根挂锭的构造思路,设计一种采用模块式悬挂选择的路灯,既美观又灵活。
材料仿生设计材料的应用是园林灯具设计中的重要一环,用仿生的思路来看待材料,就可以从自然中寻找源泉。
仿生设计照明灯的原理是
仿生设计照明灯的原理是通过模拟自然光的光谱、亮度和方向,以提供更加舒适和自然的照明环境。
具体原理如下:
1. 光谱模拟:仿生设计照明灯使用特殊的LED灯珠或光源,能够模拟自然光的光谱,包括可见光的各种颜色成分以及近红外线和紫外线等较低比例的光线。
这样的光谱模拟能够使人感受到更加接近自然光的照明效果。
2. 亮度调节:仿生设计照明灯可以根据不同的时间和环境需求,通过亮度调节来模拟自然光的亮度变化。
例如,模拟黎明和黄昏时的柔和灯光,以及白天阳光的明亮照明效果。
亮度调节可以通过电子调光技术实现,调整LED灯珠的电流和电压。
3. 方向模拟:仿生设计照明灯还可以调整光线的照射角度和方向,以模拟自然光在不同时间和地点的照射方式。
例如,模拟太阳光从不同角度照射地面和墙面,营造出更加自然和舒适的照明效果。
总而言之,仿生设计照明灯的原理是通过模拟自然光的光谱、亮度和方向,以营造更加舒适、自然和健康的照明环境,提高人们的视觉舒适度和生活质量。
浅谈仿生设计在LED灯具设计中的应用
发表时间:2018-09-18T11:56:57.940Z 来源:《基层建设》2018年第24期作者:陈宝辉
[导读] 摘要:随着LED技术的快速发展和在照明领域的批量应用,灯具设计发生了巨大的变化。
身份证号:44512219831218xxxx
摘要:随着LED技术的快速发展和在照明领域的批量应用,灯具设计发生了巨大的变化。
LED具有光源体积小、形状可变化、发光效率高、使用寿命长和节能环保等优点,给设计师带来了无限想象和变化的创作空间。
本文主要分析了LED技术的原理及其发展,并论述了仿生设计在LED灯具创新设计中的应用。
关键词:LED灯具;仿生设计;半导体
一、LED技术原理
LED光源,即发光二极管(LED)为发光体的光源。
发光二极管是由数层很薄的掺杂半导体材料制成,一层带过量的电子,另一层因缺乏电子而形成带正电的“空穴”,当有电流通过时,电子和空穴相互结合并释放出能量,从而辐射出光芒。
LED用于家居照明,主要是将发光二极管发出的红色光、黄色光、蓝色光进行混合,三基色“混合”后,就产生出白光,简称MCLED (multi-chipLED);还可以利用“蓝光技术”与荧光粉配合,形成白光,称为PCLED(phosphorconvertedLED),此外还有MOCVA直接生长成有源区的白光技术。
LED用于景观照明,可以利用三基色原理,添加荧光粉,可以发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色等颜色的光。
二、LED技术的优点
1、节能:LED光源的能量转化效率非常高,理论上可以达到白炽灯10%的能耗,相比荧光灯也可以达到50%的节能效果。
2、环保:无有害金属汞,无红外和紫外线辐射。
而且废弃物可回收,属于典型的绿色照明光源。
3、使用寿命长:正常情况下使用LED,其光衰可以减到70%的标称寿命是6-10万小时,比传统光源的寿命长10倍以上,减少了更换频率和其他维护工作。
4、色彩丰富:LED光源可利用红、绿、蓝三基色原理,在计算机技术控制下使三种颜色具有256级灰度并任意混合,形成不同光色的组合变化多端,可实现多变、逐变、混光效果,显色效果极佳。
可实现亮度连续可调,色彩纯度高,可实现色彩动态变换和数字化控制,特别适用于装饰等方面。
5、高新技术:LED光源既是低压微电子产品,又是数字信息化产品,其低热量、小型化、响应时间短等,并成功融合了计算机技术、嵌入式控制技术、图像处理技术、网络通信技术等,属于半导体光电器件“高新尖”技术,具有在线编程、无限升级、灵活多变的特点,为应用于实际生产生活中创造了有利条件。
三、仿生设计在LED灯具设计中的应用
仿生设计主要是运用工业设计的艺术与科学相结合的思维与方法,从人性化的角度,不仅在物质上,更是在精神上追求传统与现代、自然与人类、艺术与技术、主观与客观、个体与大众等多元化的设计融合与创新,体现辩证、唯物的共生美学观。
仿生设计的内容:模仿生物的特殊本领,利用生物的结构和功能原理来设计产品机械的设计方式。
灯具设计中的仿生设计主要表现为形态的仿生。
形态仿生主要是在对自然界生物的外部形态认知的基础上,经过简化、抽象、夸张等设计手法将其应用到产品外观的创新设计中。
可以使人产生心理、生理效应和情感呼应,并最终实现LED灯具设计的功能和意义。
形态的仿生又可以细分为具象仿生设计和抽象仿生设计。
3.1 具象仿生设计
具象形态是外界之形映入眼睛,刺激神经后感觉到存在的形态。
它可以比较逼真地再现事物的形态。
具象仿生设计主要通过对生物体的整体或局部特征进行模仿、提升、细化、组合等方式进行设计,并将其应用于灯具形态中。
如图1的鱼悦LED灯具设计。
这款LDE灯具作品以鲤鱼的造形为主体,通过不同的弯管曲线造型,生动地展现了鱼跃龙门的姿态。
以鱼飞跃之姿为形,龙腾为意,赋予此灯最美好的内涵。
这样的产品不但满足了基础的照明需求,同时还具备了情感性、哲学性等特点。
又如蘑菇形状的LED灯具设计,这种LED灯具是以蘑菇造型为灯头主体,以水钻作为灯体装饰,惟妙惟肖的蘑菇头,通过不同的弯管曲线造型,有疏有密地生长在灯鼓上,一个个地发着光,仿佛散发着旺盛的生命力,这个作品将具象仿生设计发挥到了极致。
3.2 抽象仿生设计
抽象形态是用简单的形体反映事物独特的本质特片,它具有高度的简化性和概括性,必须经过人的联想和想象,生物原形才能“重新”浮现于脑海中。
抽象仿生设计通过对生物体的整体形态或局部特征进行抽象、提炼、简化,并应用联想、移情、组合等方式进行抽象化处理,应用于灯具形态中。
如图3的天鹅LED灯具设计,设计师通过简约的弧形线条对天鹅的形态进行提炼和抽象化,并将天鹅活动时不同的状态融入设计元素中。
产品外观具备了简约、时尚的特征,并在使用状态上更具灵活性、生动性、趣味性,让用户产生情感上和心理上的感触。
另外其在以前G4光源的基础上更换为G4LED光源,在不改变外观的情况下使其更节能环保。
又如模仿飞鸟形态的LED灯具设计,设计师通过对飞鸟的形态进行提炼和抽象化,并将飞鸟活动时不同的状态融入设计元素的造型结构中,使灯体两侧如同飞鸟的翅膀一样,可上下自由摆动,并通过阻尼作用精准定位,打造不同的造型。
产品外观具备了简约、时尚的特征,并在使用造型状态上更具灵活性、生动性、趣味性,让用户产生情感上和心理上的感触。
四.结束语
设计来源于生活并服务于生活,正确地运用仿生设计理念进行产品设计,是一个能产生源源不断创新产品的设计方法。
仿生设计不但可以让灯具产品满足基本的功能需求,还能提升灯具的欣赏价值、体验价值、情感价值,甚至是哲学上的意义。
将LED技术运用到灯具创新设计当中,仿生设计理念也起着非常重要的作用。
一方面,仿生的设计更容易被消费人群所接受以及推广,另一方面,LED技术的优点(绿色、环保、节能),让其在仿生设计更具备发挥和想象空间。
特别在倡导可持续发展理念的今天,设计师更有机会站在时代的风口,设计出更好的灯具作品。
参考文献:
[1]刘青春,何霞.产品仿生设计探究[J].包装工程.2006,27(4):194-196.
[2]詹庆旋.照明设计[M].北京:中国出版集团.2012.。