现代汽车造型开发流程

作者：吉林大学汽车工程学院 兰巍    来源：AI《汽车制造业》

欢迎访问e展厅 展厅 4 汽车与公路设备展厅 乘用车/客车, 电动/混合动力汽车, 卡车/货车, 专用车, 交通安全设备, ... 在汽车开发的整个周期和成本中，造型设计投入的人力、物力、成本都是很少的，但这个步骤却至关重要，是直接影响接下来的整个流程和产品最终市场销量的关键一步。 一般意义上的造型设计是从产品规划开始的，包含二维设计、三维设计、样车试制等（如图1所示）。下面就各阶段做详细介绍。 产品规划 造型开发的前期需要对所开发车型做市场调研，以便对有针对性地规划造型定位，这个调研包含价位、目标客户群、竞争车型、流行元素等方面。在产品规划过程中，设计师了解到即将进行的造型的风格定位与功能定位有助于设计师更好的把握方向，也能使得新造型尽可能被目标客户群接受。 总布置设计是预先对车内各部件以及乘员坐姿等的布置，以满足功能空间要求，以及驾乘人员的人机工程要求（如图2所示）。 二维设计 二维设计的开始需要造型设计师根据前期输入条件进行创意构思，新颖的创意是一款车区别于另一款车的关键，体现了车的不同个性，通常新颖的创意也是汽车产品吸引消费者的亮点所在。因为汽车的开发周期相对很长，一般要18－48个月，即使现在技术的发展很多的过程可以被压缩或者省略，一般也需要两年左右。这就决定了现在的造型是为了在至少两年以后的市场，要保证现在的创意在两年后不过时。这就需要设计师必须要有敏锐的造型观察力、判断力和对流行的预测能力。 表达创意最直接和快速的手段是草图，草图是设计师思维创意的快速表达。草图表现的方法多种多样，彩铅、钢笔、油性笔、马克笔、色粉和电脑辅助等都可以单独或者混合使用来表现。草图是设计师记录和推敲创意的途径，往往会充满了很多设计师的主观色彩，比较随意和放松，创意也往往是新颖别致（如图3）。 草图结束后通常会有一个内部的评审，选出几个具有代表性的造型方向进行下一步的细化工作，也就是效果图（如图4所示）。 效果图是用来指导油泥模型、数字模型和做方案展示用途，所以需要有精准的效果。比例、透视、色彩、材质都需要有准确的表达。这个时候对于草图中天马行空的创意需要有一些收敛，市场审美、价位成本、政策法规、材料工艺等等都需要被考虑周全。效果图一般分为外饰、内饰和细节效果图。效果图的表现技法也多种多样，较流行的画法是马克笔、色粉的结合使用。电脑软的应用很大程度上提高了设计的工作效率，很多设计师愿意通过电脑来完成这个步骤。 三维造型 效果图可以做的很逼真但是很多细节却无法准确体现，而且，效果图通常都是比较理想化的，具有一定的主观性，所以在效果图制作完成后，我们仍然需要一个三维模型作为依据来推敲和展示造型。 三维模型包括实体模型和数字模型两大类，实体模型按照过程分为：小比例油泥模型、全尺寸油泥模型、树脂模型等。数字模型主要有前期的CAS模型和后期的A-class两种。 实际工作中通常会制作小比例油泥模型，轿车的小比例模型通常为1：4或者1：5。小比例模型比效果图更具有真实感，在尺寸和比例方面也比效果图更为精准。小比例模型要求曲线流畅，曲面广顺。制作小比例模型需要从各个角度去审视，反复推敲每一条线和每一个面。一些有实力的设计公司会在草图效果图结束后借助三维建模软件构建一个简单的数学模型，通过数控铣床铣出一个油泥模型，再经过少量的精刮处理。 在几组小比例模型完成后，通过召开正式的造型评审会确定车型的初步造型。在造型方向确定以后就需要绘制全尺寸（1：1）造型效果图。同样，全尺寸油泥模型（如图5所示）的制作对于造型的推敲也很重要，没有什么比一个与实物等大的模型来的更加直观更有说服力的。制作等比油泥模型需要贴一组精确的胶带图，胶带图的曲线数据取自于小比例模型，通过推敲胶带图来完善汽车的曲面。全尺寸模型对曲面和曲线质量要求很高，需要细腻、光顺，这往往要很长的时间。在1：1内外模型、效果图完成后还需要有另一次正式的评审，这次评审中会针对造型、结构、工艺等有更详细具体的意见。 接下来的过程中需要将油泥模型扫描后的点云数据输入计算机（如图6所示），通常的做法是根据油泥模型建立A级数学表面，就是通常所说的A-class。因为会被用于生产，所以A-class对于曲面的造型、质量的要求更为苛刻。 现在流行的另一种做法是效果图结束后，根据效果图的造型特征，直接在电脑中用辅助造型建模软件建立三维数字模型（即CAS模型，如图7所示），配合虚拟现实技术用于方案评审展示。方案评审完毕后挑选出相应造型，通过数控铣床铣削出全尺寸油泥模型，然后对铣出来的模型进行精细处理，在造型确定后扫描全尺寸油泥模型并建立A-class表面。 在class A完成后有时会根据它制作一个硬质模型，通常的材料会是树脂、塑料、玻璃钢等。这个模型在视觉上要求尽量逼真，大多采用快速成型或者数控铣来完成这些件的制作。 样车制作 样车制作是造型开发的最后一个阶段，会将内、外饰在同一个车体中表现出来。这个制作过程还涉及到内、外饰的色彩设计，材质、面料和图案设计等（如图8所示），能如实地体现车型制造出来之后的状态。 结束语 至此，前期造型工作告一段落。但并不说明造型的工作就此完全结束，因为在工程设计的时候会出现很多前期造型无法预料的问题，需要造型设计师配合做相应的造型调整，甚至在车型上市后用户的反馈也可能会带来造型上的改进，直到这款车型停产，针对它的造型工作才最终结束。 此外，随着技术的不断进步，各种新的造型方式也在不断被尝试，尤其是电脑在汽车设计过程的介入给了我们更便捷的工作方式和更高的工作效率，近年来的比较热门的“无纸化设计”和“无油泥设计”就是其中的代表。不管技术如何发展，对于汽车造型设计师的要求永远不会降低，观察力、想象力、美感、空间感、工程知识、社科知识、工作技能、责任心等，永远都是汽车设计师的必修课。 (end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (10/18/2007)