任中堯

論汽車產(chǎn)品灰區(qū)的作用與優(yōu)化

任中堯

（上汽大眾產(chǎn)品研發(fā)部，上海 201805）

文章介紹了汽車灰區(qū)的定義及其作用。汽車灰區(qū)的美觀性在一定程度上可以提高汽車產(chǎn)品的品質(zhì)，提升消費(fèi)者對于汽車產(chǎn)品的認(rèn)可度。文章詳細(xì)地列述了一些灰區(qū)的優(yōu)化方案，以期為新車型的開發(fā)提供設(shè)計參考。

灰區(qū)；美觀性；優(yōu)化

引言

我國汽車市場隨著國家一系列積極政策的引導(dǎo)下，經(jīng)過十余年的發(fā)展，已經(jīng)連續(xù)多年成為全球產(chǎn)銷第一的汽車市場。國內(nèi)的自主品牌不斷地提升自己的技術(shù)水平和自主開發(fā)能力。各大合資品牌也在不斷地研究新型的技術(shù)來維持自己在市場中的領(lǐng)先地位。因此中國汽車市場的競爭也愈發(fā)激烈和殘酷，如何能夠贏得消費(fèi)者的認(rèn)可成為各大車企關(guān)注的重中之重。

1 灰區(qū)的定義

在德系汽車品牌中有一個專業(yè)詞匯叫“Gray zone”，直譯成中文就是灰區(qū)。

灰區(qū)是最能夠體現(xiàn)并且直觀反映給消費(fèi)者的一種細(xì)節(jié)?；覅^(qū)從一定程度上可以認(rèn)為是屬于造型的范疇?；覅^(qū)在整個車身中，涉及到的范圍比較廣泛?；覅^(qū)在使用車輛的過程中，能夠被觀察到的頻率很高。正是因?yàn)槿绱烁叩念l率，灰區(qū)的美觀[1]程度也會影響消費(fèi)者對車輛，甚至于車企的評價。

2 灰區(qū)的優(yōu)化方法

圖1 Catia顯示效果

圖2 IcemSurf顯示效果

現(xiàn)階段設(shè)計汽車零部件使用的常用開發(fā)軟件多以Catia和UG為主，然而這類設(shè)計軟件通常在大面的連續(xù)性上僅有一階連續(xù)，并且對于零件的渲染效果有限，并不能充分地顯示零件的實(shí)際表面質(zhì)量，如圖1所示。因此，需要運(yùn)用光順軟件，例如IcemSurf，對零件進(jìn)行檢查和進(jìn)一步的優(yōu)化。由于光順軟件可以通過二階連續(xù)或者更高的連續(xù)性來展示高精度的曲面模型，所以能夠更清晰地看到結(jié)構(gòu)上的細(xì)小問題，如大面的局部凹陷，凸起，不順等，如圖2所示。

光順軟件的另一個優(yōu)點(diǎn)是可以對零件進(jìn)行變形，通過大倍率的拉伸或者擠壓，能夠有效地反饋出零件大面走勢扭曲、突變等問題，如圖3所示。

圖3 零件結(jié)構(gòu)拉伸前后對比

一般而言，IcemSurf等光順軟件已經(jīng)完全可以滿足灰區(qū)的檢查和優(yōu)化。但是如果對于灰區(qū)有更高的要求，可以通過VRED等三維可視化軟件進(jìn)行實(shí)車渲染，通過強(qiáng)大的渲染功能進(jìn)行以假亂真的虛擬產(chǎn)品展示，對灰區(qū)進(jìn)行更進(jìn)一步的評判和優(yōu)化。

3 灰區(qū)的優(yōu)化方案

灰區(qū)的優(yōu)化方案[2]大致可以分為三類：

（1）增加遮擋或罩蓋。這個方法十分簡單，卻又極為有效。但是這個方法有一個缺點(diǎn)，即會增加整車的成本和重量。

（2）設(shè)計各零件之間的排布及位置擺放，較為直觀的例子是發(fā)動機(jī)艙的布置。一個規(guī)劃合理，整齊美觀的發(fā)動機(jī)艙，在消費(fèi)者打開前蓋的瞬間，就可以給消費(fèi)者造成一定的視覺沖擊力。

（3）直接提升零件本身的美觀性。首先，在零件整體設(shè)計時，從美觀的角度關(guān)注零件的形狀及其結(jié)構(gòu)特征。其次，當(dāng)完成零件設(shè)計之后，反復(fù)地從美學(xué)的角度或者說從造型的角度觀察，通過反復(fù)優(yōu)化，將設(shè)計中不協(xié)調(diào)的點(diǎn)逐一去除。

4 零件的灰區(qū)設(shè)計

4.1 零件特征對稱設(shè)計

當(dāng)零件本身是一個完全對稱的零件時，零件上的特征也需要盡量按照對稱布置。對稱的零件設(shè)計給人以整齊嚴(yán)肅，有條不紊的感受。

4.2 零件特征平行或等距設(shè)計

零件上往往有很多結(jié)構(gòu)特征，在這些結(jié)構(gòu)特征的設(shè)計上，需要考慮將這些結(jié)構(gòu)特征或者大面走勢布置得平行或等距。這樣的設(shè)計可以使零件的布局顯得更為合理。

如圖4所示，零件的最外側(cè)受到造型的限制，形狀和走勢已經(jīng)確定。但是里側(cè)的兩條加強(qiáng)筋是可以根據(jù)需求自由調(diào)整。經(jīng)過灰區(qū)優(yōu)化之后，我們可以看到兩條加強(qiáng)筋與零件最外側(cè)的翻邊走勢完全平行的，它們之間的距離也是完全等寬。這樣就使得零件很規(guī)整，讓人從視覺效果上有一種舒服的感覺。

圖4 特征走勢優(yōu)化前后對比

4.3 零件特征或者結(jié)構(gòu)面平順優(yōu)化

零件的結(jié)構(gòu)特征或者結(jié)構(gòu)面及其邊界需要避免S型波浪的設(shè)計，大面走勢或者過渡區(qū)域應(yīng)設(shè)計得平緩，沒有劇烈的突變，以及沒有非常突兀的凸起或者凹陷，避免視覺效果上的不協(xié)調(diào)。

4.4 零件前后的結(jié)構(gòu)特征相互呼應(yīng)

一些較大零件上前后距離較遠(yuǎn)的特征結(jié)構(gòu)，在單獨(dú)觀察時，外觀效果都沒有問題，但是如果整體來看的話就會發(fā)現(xiàn)一些小的瑕疵。如圖5所示，側(cè)圍門檻的前后特征都十分規(guī)整，但是從整體來看兩個特征，它們與下部特征邊緣的距離有明顯落差，這樣導(dǎo)致了零件整體效果的不協(xié)調(diào)。因此需要通過優(yōu)化，不僅保證前后特征在形狀上的相互呼應(yīng)，也要保證它們在高度上也能夠相互呼應(yīng)。

圖5 門檻區(qū)域結(jié)構(gòu)特征優(yōu)化前后對比

4.5 結(jié)構(gòu)特征與零件大面風(fēng)格統(tǒng)一

大型零件上往往有較大的結(jié)構(gòu)面區(qū)域。以兩廂車車頂后部區(qū)域?yàn)槔?，整個大面相對平整，特征少且空間大。通常后蓋線束的安裝面會布置在車頂后部，如果僅為線束套管做兩個較小的匹配面，就會顯得后蓋的大面上這兩個小型的匹配面比較突兀。為了得到一個整體統(tǒng)一的效果，需要刻意增大匹配面的尺寸。在滿足技術(shù)要求的前提下，同時迎合整個大面的風(fēng)格，最終我們可以得到一個較為滿意的視覺效果。

4.6 結(jié)構(gòu)特征美化

對于零件特征結(jié)構(gòu)的形狀本身，也需要根據(jù)實(shí)際情況做一定的調(diào)整和優(yōu)化。

如圖6所示側(cè)圍C柱區(qū)域的臺階面匯聚并消失在下方的大面上，但是紅色箭頭所指區(qū)域，結(jié)構(gòu)不清晰，過渡區(qū)域扭曲，實(shí)車效果會有明顯的波浪起伏。因此，我們需要優(yōu)化臺階面端部，使其保持臺階的形式，并最終清晰地消失在底部大面上。

圖6 結(jié)構(gòu)特征優(yōu)化前后對比

5 結(jié)語

在汽車市場日益緊張激烈的情形之下，越來越多的汽車廠商意識到需要在產(chǎn)品細(xì)節(jié)方面增加關(guān)注度。不僅國內(nèi)自主品牌已經(jīng)完全意識到這一點(diǎn)，同時國際大品牌的汽車廠商因?yàn)楦惺艿阶灾髌放扑鶐淼木薮髩毫?，從而更注重?yōu)化產(chǎn)品的細(xì)節(jié)，以保住自己的領(lǐng)先地位。當(dāng)一個車型產(chǎn)品在細(xì)節(jié)上都已經(jīng)做得很完美，相信這個產(chǎn)品一定會得到市場的大量認(rèn)可和競爭力。

[1] 劉永琪.產(chǎn)品外觀設(shè)計的價值研究[J].消費(fèi)導(dǎo)刊.2014(10),207.

[2] 李樂山.美學(xué)與設(shè)計[M].西安:西安交通大學(xué)出版社,2010.

Function and Optimization of the Gray zone of Automobile Products

Ren Zhongyao

（SAIC Volkswagen, Shanghai 201805 )

This article introduces the definition and function of automobile gray zone. The aesthetics of the gray zone can improve the quality of automobile products to a certain extent and enhance recognition of the consumers. This article lists some optimization schemes for gray zone in detail, hoping to provide design reference for the development of new models.

Gray zone;Aesthetic;Optimization

10.16638/j.cnki.1671-7988.2021.07.017

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任中堯（1985.01-），男，上海人，本科，工程師，就職于上汽大眾產(chǎn)品研發(fā)部，研究方向：白車身結(jié)構(gòu)設(shè)計。