歐春黎　王夢蝶

摘 要：在全球化市場競爭環(huán)境下，國內(nèi)汽車市場競爭亦日趨激烈，我國自主研發(fā)的汽車產(chǎn)品如何在蓬勃發(fā)展的大潮中占據(jù)一席之地，需要做到先聲奪人，出奇制勝，不斷創(chuàng)造新的產(chǎn)品競爭力。而消費者是汽車產(chǎn)品的終端體現(xiàn)，如今消費者對汽車產(chǎn)品的品質(zhì)需求越來越高，這種需求不僅體現(xiàn)在零部件性能方面，汽車外觀造型也逐漸成為一個重要考量標準。然而各式各樣的汽車造型層出不窮，如何設(shè)計出極富吸引力以及個性化、科技化的造型成為汽車設(shè)計的一個重要突破點。隨著新材料、新技術(shù)等新工藝的出現(xiàn)，汽車參數(shù)化設(shè)計成為個性與科技的代名詞。本文采用Rhino+Grasshopper設(shè)計平臺完成汽車造型的參數(shù)化設(shè)計，介紹了軟件的設(shè)計背景、特點以及一些基礎(chǔ)認識，強調(diào)了參數(shù)化設(shè)計的優(yōu)勢，最后在汽車造型實際應(yīng)用案例中介紹了產(chǎn)品的參數(shù)化設(shè)計優(yōu)勢，分析了參數(shù)化設(shè)計思路。

關(guān)鍵詞：參數(shù)化設(shè)計;汽車造型應(yīng)用;設(shè)計思路

1 參數(shù)化設(shè)計的背景

“參數(shù)化”一詞來源于數(shù)學中的參數(shù)方程，是指使用某些可以編輯的參數(shù)更改系統(tǒng)的最終結(jié)果。2005年，英國設(shè)計師扎哈在設(shè)計德國費諾科學中心時，采用了復雜的型面結(jié)構(gòu)，為了使工程師快速得到計算結(jié)果，首次將參數(shù)化設(shè)計軟件引入建筑行業(yè)。此后，扎哈成為近十年最知名和最流行的建筑師之一。而參數(shù)化設(shè)計也成為建筑行業(yè)中最流行、最前衛(wèi)的設(shè)計手法之一，例如鳥巢、中鋼國際、北京銀河soho、廣州歌劇院等都體現(xiàn)了參數(shù)化設(shè)計的思想。近兩年，參數(shù)化設(shè)計也逐漸在汽車造型設(shè)計中嶄露頭角，尤其是在新能源汽車和概念汽車的設(shè)計中，參數(shù)化設(shè)計所體現(xiàn)的未來感和科技感十足。

2 參數(shù)化設(shè)計的特點

參數(shù)化設(shè)計并不是簡單的對參數(shù)化設(shè)計方法的應(yīng)用，而是從一個全新的角度去重新思考設(shè)計，突破傳統(tǒng)的、規(guī)則的幾何形態(tài)設(shè)計。

2.1 參數(shù)化設(shè)計更符合自然規(guī)律

參數(shù)化設(shè)計是基于過程的設(shè)計思想。在設(shè)計的過程中，首先要考慮的是效果圖中的設(shè)計思想，理解設(shè)計師想要表達的規(guī)律，才能準確的設(shè)置可變參數(shù)，設(shè)置邏輯關(guān)系，每一個邏輯的實現(xiàn)都由計算機中的程序控制。

2.2 參數(shù)化設(shè)計可以提高設(shè)計效率

復雜的設(shè)計建模有時候會使傳統(tǒng)的建模工具無能為力，而參數(shù)化設(shè)計可以為汽車設(shè)計提供更多的選擇，將計算機中的設(shè)計思想融入到汽車造型設(shè)計中，通過電腦調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的參數(shù)和改變各元素或結(jié)構(gòu)達到各式各樣的形態(tài)變化，以提高設(shè)計的效率和質(zhì)量。

3 參數(shù)化在汽車設(shè)計中的基礎(chǔ)認識

Grasshopper（簡稱GH）是一款在Rhino環(huán)境下運行的采用程序算法生成模型的插件，是目前設(shè)計類專業(yè)參數(shù)化設(shè)計方向的入門軟件。與傳統(tǒng)建模工具相比，GH的最大的特點是可以向計算機下達更加高級復雜的邏輯建模指令，使計算機根據(jù)擬定的算法自動生成模型結(jié)果。

3.1 容器的使用

其中橙色表示容器為空，紅色為輸入錯誤，淺灰色為輸入正確處于可見狀態(tài)，深灰色為輸入正確但處于不可見狀態(tài)。容器示例如圖1。

3.2 點干擾

點干擾為常利用的一個參數(shù)化設(shè)計手段，利用生成六邊形的工具，在犀牛中畫一個點作為干擾中心，計算每個六邊形中心點到干擾點的距離，根據(jù)距離縮放六邊形，最后連接成面。點干擾電池設(shè)計流程示例如圖2。

4 參數(shù)化設(shè)計在汽車造型中的應(yīng)用

參數(shù)化設(shè)計的結(jié)果往往天馬行空，完全不規(guī)則，在量產(chǎn)汽車設(shè)計中的應(yīng)用對制造工藝和材料有很高的要求。因此，目前的汽車設(shè)計中出現(xiàn)的參數(shù)化大多都是簡單可實現(xiàn)的圖案和工藝。

4.1 音響

經(jīng)典的柏林之聲汽車音響，僅利用參數(shù)化中簡單的點干擾，便能制作出設(shè)計感十足的作品，在某種程度上，外造型給人華麗、榮耀感，算是一種身份的象征。參數(shù)化設(shè)計思路如下：1）導入設(shè)計圖片，建立基礎(chǔ)大面和所需的輔助線;2）利用投影裁剪工具剪出音箱輪廓;3）把音箱孔分成六個區(qū)域畫好每個起點區(qū)域的圓;4）每個區(qū)域的線段等分縮放后，生成等分大小的圓;5）用投影工具在投影方向把所有的圓孔線都連接好并裁剪出想要的音箱最終效果。柏林之聲汽車音響示例如圖3。

4.2 前格柵

奔馳Smart造型上設(shè)計了一個“微笑的”蜂巢式前格柵，外形獨特、新穎，其設(shè)計特點是采用了密集點陣式造型。參數(shù)化設(shè)計思路如下：1）生成六邊形;2）按照干擾點與每個六邊形中心點的距離縮放六邊形;3）在格柵基礎(chǔ)面上投影;4）挑選邊界以內(nèi)的閉合線段;5）擠出;6）修剪格柵大面。Smart格柵示例如圖4。

4.3 汽車紋理

2016年3月，寶馬發(fā)布BMW VISION NEXT 100概念車，代表了寶馬未來的設(shè)計方向。這款在車身上應(yīng)用了大量的參數(shù)化設(shè)計，儀表盤上的可翻動的小三角，是車輛與駕駛員溝通的媒介，可以根據(jù)路況、環(huán)境，以波動、頻閃等信號傳遞情緒，使車主反應(yīng)更迅速;散布于輪拱上的如同魚鱗片的設(shè)計，是寶馬對未來汽車的展望，將用彈性鈑件將車輪覆蓋，當車輛轉(zhuǎn)向時，猶如魚鱗片的彈性鈑件會隨車輪伸縮擺動，無時無刻將車輪包覆在內(nèi)，使車身更為流線，低風阻。參數(shù)化設(shè)計示例如圖5。

寶駿E200前大燈結(jié)構(gòu)中也運用了參數(shù)化設(shè)計紋理，在大燈上實現(xiàn)了幾何形態(tài)設(shè)計語言的表達，使之視覺效果更為炫酷，也更具辨識度。參數(shù)化設(shè)計思路是運用線干擾，縮放每個三角形中心點到線的距離，投影設(shè)計成紋理。參數(shù)化設(shè)計示例如圖6。

5 結(jié)束語

在科技發(fā)展日新月異的時代，汽車造型設(shè)計如何與科技聯(lián)系在一起成為設(shè)計趨勢之一，而參數(shù)化設(shè)計則巧妙的將兩者聯(lián)系在一起，構(gòu)建了無限的創(chuàng)造力，并且提高了設(shè)計效率，在汽車研發(fā)過程中也在逐漸的被熟知應(yīng)用起來，且日漸成為汽車造型設(shè)計中的一個重要手段。希望更多的人能夠關(guān)注到參數(shù)化設(shè)計，將參數(shù)化設(shè)計廣泛應(yīng)用到汽車造型設(shè)計中，讓汽車造型設(shè)計更為豐富多彩起來。

參考文獻：

[1]包瑞清，Grasshopper參數(shù)化邏輯構(gòu)建過程 江蘇鳳凰科學技術(shù)出版社，2015.

[2]劉源，模型制作在中國建筑史教學中的實踐研究，2018.

[3]高飛，基于數(shù)字模型控制的復雜形體深化設(shè)計研究，2017.