臺灣博碩士論文加值系統

自然界蘊含極大奧秘，生物的外觀造型，有黃金美感比例與視覺協調性，而生物的生長運動法則，總以耗損最小能量，達成最大效益為基本原則，這些優越的特性，值得我們去發掘與學習，可見以大自然為學習對象與人類生活早已不可分割。本緒論主旨試圖在用肉眼所能觀察到的尺度觀察模仿生物的結構與生長運動法則的變化而不僅僅是執行其功能，以仿生手法應用於產品設計之創意表現，透過觀察生命體之形態、特徵並探究其因再經由轉化訊息或解構或抽象化之後應用於創作作品的造形、設計元素上，形成一種有機設計(Organic design)、生物變體造形(Biomorphic style) 設計。
本論述是擷取自然界所給予智慧的啟示與方法，轉用於設計創作上。針對仿生如何運用在產品設計之構想發展中進行研究。目的在於建構出一完整之方法，提供一種創意思考之途徑，以激發產品設計的想像力，瞭解仿生的特性、元素、建構方式，並解析產品功能與模仿生物之關係，藉以學習並運用生物的特點使產品更能發揮其功能。
本論述提出仿生的創作手法，有以下三點：首先由「內部的功能解析」，其次是中間的「語意呈現、轉換」，最後到外部的，「造形賦予」，整體而言是一種仿生方法與產品語意的轉化與聯想。語意呈現、轉換則是為了增加產品的可行性，增強設計構想的質與量。目的在於使仿生的特性融入於產品的功能、語意、使用者操作、造形等，反映出模擬之生物特性，以及設計者藉由仿生導入產品所傳達之訊息。

The Nature is so mysterious that the appearance of creatures have the beauty of golden ratio and the harmony of vision. The growth laws followed by creatures always obey the principles that consume the minimum energy while generating the maximum benefits. These advantages are worth our learning and further exploration because the Nature is hardly separated from human lives and widely adopted as learning models. The main goal of this introduction is trying to mimic creatures'' biological structures and the variations of their growth laws under human-visible scope for product design, by not just executing the functions but applying the observations via bionical creative engineering. Through observing the shapes and characteristics of living beings, delving into the underlying reasons, and then transforming, interpreting, or abstracting the resulting biological messages, we can employ them as the construction and shaping principles for creative works to form an organic design with biomorphic style.
This introduction is to utilize the wisdom and inspiration of the Nature on the creative design and to investigate how to apply bionics on the development of product design. The goal is to develop a comprehensive methodology and provide a way for creative thinking so as to inspire the imagination of product design, understand the elements, properties, and construction methods of bionics, and analyze the relationship between the product functionality and its biomimicry to learn and bring creatures'' advantages into full play for product design.
This paper proposes a design methodology with three steps from internal to external: “the analysis of internal functionality”, “the presentation and transformation of semantics”, and “the formation of shape.” Overall, it is a transformation and association of product semantics and bionic methodology. The presentation and transformation of semantics is to increase the feasibility of product and to enhance the quality and quantity of the design ideas. By incorporating the bionical characteristics into the functionalities, semantics, user interactions, and shapes of the product, the resulting product can reflect the biological characteristics and the messages the designer would like to convey.

目錄
摘要 i
Abstract ii
圖目錄 v
一、緒論 1
1.1 創作背景 1
1.2 創作動機 2
1.3 創作理念 2
二、 學理基礎 3
2.1 自然智慧 3
2.2 仿生學介紹 3
2.2.1 功能取向模仿 4
2.2.2 生物外型模仿 4
2.2.3 材料性質模仿 4
2.2.4 運動方式模仿 4
2.2.5 構造設計模仿 5
2.3 仿生設計的定義 6
2.4 仿生設計的應用 7
2.5 仿生案例蒐集 7
2.6 仿生設計的方法 8
2.6.1小結 9
2.7 仿生設計思維 9
2.7.1對仿生設計的認知 9
2.7.2機能主義與形隨機能 10
2.8 產品語意 11
2.9 仿生設計實例 14
2.10 小結 21
三、 內容形式與方法技巧 22
3.1 創作脈絡與手法 22
3.2 初期實驗作品 23
3.2.1 蜂巢結構組合板凳─Honeycomb stool 23
3.2.2 植物扞插組合燈─掛勾壁燈、小夜燈 27
3.2.3 含羞草─立燈 31
3.2.4 蒲公英─水氧香氛機 34
3.2.5 實驗作品創作後之檢討與發展 37
四、 碩士創作代表作品 38
4.1代表作品 38
4.1.1藍槍魚-美髮剪 38
4.1.2樹蔭-紗窗與樹蔭之結合設計 44
4.1.3花漏斗- Bloom 49
4.1.4蒼蠅拍- Butterfly 54
五、 結論與建議 60
參考文獻 61

[1]Bar-Cohen, Y., 2005, “Biomimetics: Mimicking and Inspired by Biology,” Proceedings ofthe SPIE Smart Structures Conference, SPIE Vol. 5759-02, San Diego, CA., USA, March 7~10.
[2]Benyus, J. M., 1997, Biomimicry: Innovation Inspired by Nature, William Morrow and Co, Inc., New York.
[3]De Jong, K. A., 1975, An Analysis of the Behavior of a Class of Genetic Adaptive Systems, Doctoral Dissertation, University of Michigan, Ann Arbor, MI., USA.
[4]Dickinson, M. H., 1999, “Bionics: Biological Insight into Mechanical Design,” Proceeding of National Academy Science (PNAS) Vol. 96, No.2, pp.14208~14209, December 7.
[5]Dorigo, M., 1992, Optimization, Learning and Natural Algorithms, PhD Thesis, Dipartimento di Elettronica, Politecnico di Milano, Italy. December 7.
[6]Dario, 1993, Robots and Biological System: Towards a New Bionics, Petaleds.
[7]Holland, J. H., 1973, “Genetic Algorithms and the Optimal Allocations of Trials,” SIAM Journal of Computing Vol. 2, No. 2, pp. 88~105.
[8]Mattheck, C., 1998, Design in Nature: Learning from Trees, Springer-Verlag, Berlin.
[9]Maslow, A., 1971, The farther reaches of human nature, New York: The Viking Press.
[10]Prusinkiewicz, P, Lindenmayer A.199 ,The Algorithmic Beauty of Plants, Springer Verleg, p40-50
[11]S. Quinn and W. Gaughran, 2010, Bionics-An inspiration for intelligent manufacturing and engineering, Robotics and Computer-Intergated Manufacturing 26, P616-621
[12]Vakili, V. and Shu, L. H., 2001, Towards Biomimetic Concept Generation, ASME 2001 Design Engineering Technical Conferences, Design Theory and Methodology, Pittsburgh, Pennsylvania, USA, September 9-12.
[13]Vogel, S., 1998, Cat’s Paws and Catapults: Mechanical Worlds of Nature and People, Norton, New York.
[14]W.K. Junior, A.S. Guanabara, 2005, Methodology for product design based on the study of bionics, Material and Design 26, P149-155
[15]李元敦，2006，領導統御 課堂筆記，國立成功大學 工學院，台南 台灣。
[16]崔福齋、鄭傳林，2004，仿生材料，化學工業出版社。北京中國。
[17]張瞾菲 ，2003，人類的出路－探尋生物模擬的奧妙，知書房出版社，台北 台灣。
[18]陳延熹，1998，模倣生物顯奇妙－倣生的故事，凡異出版社，新竹 台灣。
[19]陳政宏，2000 年12 月，「仿生推進法」，SciScape 專題文章。
[20]程樹得 譯，2000，達爾文大震撼，天下出版社，台北 台灣。
[21]蕭凡，2000，仿生趣談，凡異出版社，新竹 台灣。
[22]楊永鈺 譯，1999，貓掌與彈弓－當自然設計遇上人類科技，先覺出版社，台北 台灣。
[23]將「懷疑論」視為創作之積極態度之探討2.2
[24]許言、張文智、曾殷詩，2006，應用仿生設計之資訊產品偏好度與形態意象研究，Journal of Ergonomic Study. Vol.8, No.1, p.17-24。
[25]鍾可欣，2006，碎形之仿生造形應用於飾品設計創作，中原大學商業設計學系碩士學位論文。
[26]陳政宏，2003，鯊魚裝與機器魚 淺談仿生減阻與仿生推進，科學發展第365期，第56-61頁。
[27]陳明璋，2004，創意碎形：一個新的碎形及圖像設計方法─視覺法，國立交通大學通識教育中心。
[28]蔡聰明，1996，蜜蜂與數學，科學月刊第二十七卷第七期。
[29]葉家明，1997，向生命系統學習─社會仿生論與生命科學，淑欣，台北，台灣。
[30]Bernhard E. B&;uuml;rdek ，胡佑宗譯 ，2001，工業設計-產品造型 的歷史、理論及實務，亞太出版社，台北，台灣。
[31]許勝雄、彭游、吳水丕，1997，人因工程，第三版第四刷，滄海書局，台中，台灣。
[32]張建成 譯、Mike Baxter 著， 1998，產品設計與開發，台北市，六和出版社。
[33]王海山，2003，科學方法百科辭典、恩楷股份有限公司。
[34]呂清夫，1994，造形原理，台北市，雄獅圖書股份有限公司。
[35]胡佑宗 譯、Bernhard E. Burdek 著，1997，工業設計－產品造形的歷史、理論及實務，台北市，亞太圖書出版社。
[36]楊裕富，1998，設計的文化基礎－Design and culture 設計、符號、溝通design，sign，communication，台北市，亞太圖書出版。
[37]http://en.wikipedia.org/wiki/Bionic
[38]http://en.wikipedia.org/wiki/Lotus_effect
[39]http://en.wikipedia.org/wiki/Velcro
[40]http://www.aia.org/aiarchitect/thisweek03/tw0131/0131tw5bestpract_termite
[41]http://news.mongabay.com/2005/0710-DaimlerChrysler.html
[42]http://www.cbid.gatech.edu/
[43]http://www.bioinspired.umd.edu/
[44]http://www.rdg.ac.uk/Biomim/
[45]http://www.hsu.edu/uploadedImages/Biology/hollow%20bone.jpg
[46]http://www.festo.com
[47]http://www.designboom.com/contemporary/biomimicry.html
[48]http://www.black-blum.com
[49]www.designboom.com/weblog/cat/8/view/9876/nao-tamura-seasons-at-salone-satellite-2010.htmll
[50]www.designboom.com/weblog/cat/8/view/5484/invisible-streetlight-by-jongoh-lee-from-south-korea.html
[51]http://www.coroflot.com/public/individual_details.asp?individual_id=275166
[52]http://www.alessi.com.tw
[53]http://www.sccnn.com
[54]http://www.w312.com/datu.asp?id=1310
[55]http://www.hkwildlife.net/viewthread.php?tid=33980
[56]http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/19/Graine_pissentit_Luc_Viatour.jpg
[57]http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1406083112993