王鐸云

武威職業(yè)學(xué)院 甘肅省武威市 733000

1 我國汽車造型設(shè)計的發(fā)展變遷

20世紀(jì)八十年代改革開放以來，國際知名汽車品牌開始逐漸進入中國市場，促使中國的汽車工業(yè)開始飛速發(fā)展。但是與國外成熟的汽車制造公司和設(shè)計公司相比，中國本土的汽車造型設(shè)計水平還存在著巨大差距。因此，國內(nèi)的汽車造型設(shè)計主要分為三個模式：一是完全自主設(shè)計開發(fā)；二是模仿或引進國外比較成熟的車型設(shè)計方案，通過一定的修改成為自己的設(shè)計；三是直接引進國外設(shè)計生產(chǎn)的成熟車型。在國內(nèi)汽車設(shè)計領(lǐng)域，這三種模式一直處于并存且不斷發(fā)展的狀態(tài)。

目前，中國汽車產(chǎn)業(yè)中從事汽車造型設(shè)計的實體主要有四種：一是中國民族自主品牌，其中既有購買國外設(shè)計公司產(chǎn)品的外包模式，又有完全自主設(shè)計開發(fā)的模式，如吉利、奇瑞等；二是獨立的造型設(shè)計開發(fā)公司，如漢風(fēng)、同濟同捷等，這些公司主要為某些品牌的汽車設(shè)計出謀劃策，或直接參與設(shè)計；三是中外合資的設(shè)計中心，如一汽大眾，上海大眾等等；最后是一些高校與企業(yè)合作成立的研究基地，如武漢理工大學(xué)、重慶工學(xué)院、同濟大學(xué)等。

2 數(shù)字化汽車造型設(shè)計方法

2.1 CAX技術(shù)

CAX技術(shù)實際上是綜合多種多樣的計算機輔助技術(shù)的統(tǒng)稱。其中，與汽車造型設(shè)計關(guān)系比較密切有計算機輔助造型（Computer Aided Shape，簡稱CAS）以及計算機輔助設(shè)計（Computer Aided Design，簡稱CAD）兩種技術(shù)[1]。

汽車造型設(shè)計包括產(chǎn)品的概念、外形、布局以及草圖設(shè)計，需要提供設(shè)計的數(shù)字模型。但是，在汽車制造業(yè)逐漸數(shù)字化的背景下，只具備渲染效果圖進行靜態(tài)展示功能的數(shù)字模型已經(jīng)不能滿足設(shè)計階段以及后續(xù)加工的需要。因此，CAD、CAS技術(shù)在幫助改進傳統(tǒng)汽車造型設(shè)計流程中變得越來越重要。

通過CAD、CAS技術(shù)，設(shè)計師在設(shè)計階段可以利用3D數(shù)據(jù)加工設(shè)計模型，精確制作出符合原本設(shè)計意圖所表達的3D模型，并且能夠有效幫助后續(xù)加工流程的開展。目前，雖然世面上有許多為專業(yè)設(shè)計開發(fā)的三維軟件，但除了Alias Studio軟件外，絕大多數(shù)都不符合汽車造型設(shè)計的需要。因此，這款軟件也成為了國外汽車造型設(shè)計中的標(biāo)準(zhǔn)軟件。

2.2 虛擬現(xiàn)實技術(shù)

虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，簡稱VR）技術(shù)并不是一個新興的技術(shù)手段，早在20世紀(jì)九十年代初期，國外就有汽車制造商嘗試將其運用在汽車造型設(shè)計上[2]。VR技術(shù)涉及到眾多不同學(xué)科和研究領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)知識，在誕生初期應(yīng)用還比較困難。不過在近年來，隨著以CAX為代表的科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展，該技術(shù)開始廣泛應(yīng)用于各大汽車企業(yè)的造型設(shè)計中，如著名的BMW、Audi、GM、Volkswagen、MG等汽車公司都在汽車造型設(shè)計中引入了VR技術(shù)，并且取得了令人滿意的成果。

目前，在汽車造型設(shè)計中應(yīng)用最廣泛的VR軟件是RTT。對于汽車造型設(shè)計來說，RTT軟件最大的優(yōu)勢在于強大的實時渲染功能。在設(shè)計前期初步確定造型方案或原有車型再設(shè)計、車燈等配飾方案評審方面，RTT軟件克服了傳統(tǒng)造型設(shè)計展示準(zhǔn)備時間長，展示效果不夠理想的缺點，使得設(shè)計人員能夠高效地完成初步設(shè)計。而在開發(fā)階段，RTT軟件能夠在多套不同的設(shè)計方案（如車身顏色、材質(zhì)、輪轂設(shè)計等）之間切換進行展示，方便評審人員進行對比研究，從而更有效率地確定最終設(shè)計方案。此外，VR技術(shù)的應(yīng)用還能幫助設(shè)計師在設(shè)計過程中與競爭車型或原有車型之間進行比對，調(diào)整設(shè)計思路。

2.3 快速成型與CNC加工技術(shù)

傳統(tǒng)的汽車造型設(shè)計中，手工制作油泥模型耗時較長，且無法反復(fù)對模型進行修改，對設(shè)計質(zhì)量產(chǎn)生了很大的影響。因此，汽車公司開始在造型設(shè)計過程中引入信息化造型技術(shù)，以縮短模型制作時間，提高設(shè)計質(zhì)量。目前，快速加工汽車造型模型主要有兩種方法：CNC數(shù)控技術(shù)以及快速成型。

在汽車造型設(shè)計中，設(shè)計師在完成設(shè)計草圖后，通過Alias Studio構(gòu)建一個簡單的數(shù)學(xué)模型，借助CNC加工技術(shù)在銑床上銑出一個油泥模型，加工人員對油泥模型進行少量精刮處理就可以完成初步的實體油泥模型，大大縮短了以往手工制造油泥模型的時間，設(shè)計師也可以在這個模型的基礎(chǔ)上對設(shè)計方案進行嘗試和修改。若設(shè)計方案需要大幅度修改，加工人員也可以利用數(shù)控銑床對模型進行局部修改，修改速度以及精度比起手工制作都得到了較大幅度的提高。

快速成型技術(shù)是近幾年來才開始出現(xiàn)的一種新興制作技術(shù)，與計算機輔助技術(shù)以及激光、材料科學(xué)、精密機械等高精技術(shù)手段關(guān)系非常密切[3]。對于汽車造型設(shè)計來說，復(fù)雜且細節(jié)要求較高的小部件，如車燈、格柵等小部件用CNC加工的方式無法滿足細節(jié)的需要，而快速成型技術(shù)不僅可以滿足設(shè)計師單部件外觀以及安裝在模型上整體外觀的評審，也能滿足其他部門對設(shè)計方案性能的考察要求。例如，試驗部門可以測試格柵設(shè)計方案的進氣量，計算設(shè)計方案是否能否達到發(fā)動機要求。

3 微型轎車設(shè)計流程分析

3.1 市場調(diào)查和市場定位分析

汽車造型設(shè)計的最終目的是要向市場推廣，面向廣大消費者。因此，在設(shè)計階段開始之前進行市場調(diào)研工作，針對性地制定設(shè)計方案基本方向就顯得十分重要了。市場調(diào)查主要包括目標(biāo)客戶群、目標(biāo)客戶群預(yù)期價位區(qū)間、流行元素、主要競爭對手等，有助于使設(shè)計方案更符合目標(biāo)客戶群的要求。設(shè)計師在這個階段也可以明確設(shè)計方案基本的風(fēng)格與功能設(shè)計思路，把握好整體設(shè)計方向。

除此之外，市場調(diào)研中對主要競爭對手的分析也十分重要。設(shè)計師需要系統(tǒng)、仔細地分析它們的造型和設(shè)計思路，分析設(shè)計上的優(yōu)點與不足，針對這些問題在設(shè)計方案中做到有的放矢。

3.2 概念（Concept）階段

在經(jīng)過市場調(diào)研階段后，產(chǎn)品的設(shè)計風(fēng)格與設(shè)計方向已經(jīng)基本確定下來了，此時設(shè)計部門需要與其他部門進行協(xié)商，討論具體設(shè)計開發(fā)中的要求，例如底盤的尺寸等。概念階段總體上是承接上下兩個設(shè)計階段的過程，探討設(shè)計方案的可行性。

3.3 設(shè)計階段

設(shè)計階段主要由三個不同的設(shè)計部門完成，分別是外形設(shè)計部門、內(nèi)飾設(shè)計部門以及色彩設(shè)計部門。在這個階段，外形設(shè)計是最重要的設(shè)計部分，對整個造型設(shè)計過程都起到了決定性的作用。外形設(shè)計師需要通過前期的創(chuàng)意草圖、效果圖以及三維模型、小比例油泥模型等設(shè)計初步的造型方案，經(jīng)過多重審核最終選擇一套方案制作成1：1的油泥模型。在1：1油泥模型的基礎(chǔ)上，設(shè)計部門與工程部門合作，完成輪轂、車燈等細節(jié)部分的設(shè)計。至此，整個微型轎車的造型設(shè)計階段才算全部完成。

綜上所述，我國微型汽車造型設(shè)計起步較晚，在設(shè)計理念與設(shè)計方法上與國際先進的汽車企業(yè)還有著不小的差距。因此，汽車造型設(shè)計人員應(yīng)積極學(xué)習(xí)國外先進的設(shè)計方法，引進設(shè)計軟件，提高數(shù)字信息化汽車造型設(shè)計水平，早日追上國際一流水準(zhǔn)。