八大點(diǎn)淺析電動(dòng)汽車造型設(shè)計(jì)

汽車造型設(shè)計(jì)是促進(jìn)汽車銷路的重要競(jìng)爭(zhēng)手段，大公司會(huì)采用頻繁更換車型的手段來(lái)獲取消費(fèi)者的青睞，取勝于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。汽車造型設(shè)計(jì)是汽車開(kāi)發(fā)中的第一環(huán)節(jié)，并在整個(gè)汽車設(shè)計(jì)過(guò)程中占有愈來(lái)愈重要的地位。

新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)是指從研究選擇適應(yīng)市場(chǎng)需要的產(chǎn)品開(kāi)始到產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝制造設(shè)計(jì)，直到投入正常生產(chǎn)的一系列決策過(guò)程。根據(jù)開(kāi)發(fā)深度的不同，新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)也被分為四級(jí)，S1級(jí)開(kāi)發(fā)最為簡(jiǎn)單，S4級(jí)涉及的開(kāi)發(fā)內(nèi)容最全。

汽車新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)深度的級(jí)別分類

根據(jù)開(kāi)發(fā)方式的不同，可將產(chǎn)品開(kāi)發(fā)分為逆向開(kāi)發(fā)和正向開(kāi)發(fā)兩種主要途徑。逆向開(kāi)發(fā)起始于原型車對(duì)標(biāo)，源自于對(duì)原型車產(chǎn)品被動(dòng)的模仿。正向開(kāi)發(fā)則始于前期的產(chǎn)品策劃，源自于主動(dòng)地想開(kāi)發(fā)一款什么樣的產(chǎn)品。

逆向開(kāi)發(fā)投入少、成本低、開(kāi)發(fā)周期短，適合于初期發(fā)展階段，解決產(chǎn)品有和無(wú)的問(wèn)題。目前絕大部分的低速電動(dòng)車企業(yè)采用的都是模仿道路，然后在逆向開(kāi)發(fā)的平臺(tái)車型基礎(chǔ)上再進(jìn)行S1級(jí)深度的系列產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。比如市場(chǎng)上最常見(jiàn)的各類奔奔車型，都是在奔奔平臺(tái)車型基礎(chǔ)上進(jìn)行了前后保險(xiǎn)杠、車燈、或者內(nèi)飾改型的變異產(chǎn)品。

正向開(kāi)發(fā)是低速電動(dòng)車未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)，且不可能僅依靠個(gè)人的力量進(jìn)行，很大程度要依靠開(kāi)發(fā)造型設(shè)計(jì)的科學(xué)組織程序及其標(biāo)準(zhǔn)化來(lái)實(shí)現(xiàn)。本期周報(bào)將對(duì)正向開(kāi)發(fā)車型的造型流程，及相關(guān)環(huán)節(jié)的內(nèi)容進(jìn)行概述。

基于數(shù)據(jù)的產(chǎn)品造型正向開(kāi)發(fā)流程圖如下：

1.市場(chǎng)分析與定位

新車開(kāi)發(fā)首先要進(jìn)行產(chǎn)品可行性分析和產(chǎn)品所針對(duì)目標(biāo)市場(chǎng)的調(diào)研，主要任務(wù)如下：

（1）消費(fèi)人群研究：包括這類人群的生活方式、愛(ài)好、價(jià)值觀、消費(fèi)觀、人生觀、車的用途等。

（2）競(jìng)品分析及定位：通過(guò)分析現(xiàn)有同類車，以及將來(lái)可能會(huì)形成競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的其它企業(yè)的產(chǎn)品，找出設(shè)計(jì)方向和定位。

（3）產(chǎn)品定位：通過(guò)設(shè)計(jì)前期的調(diào)查，確定目標(biāo)用戶人群的使用和審美需求、以及功能定位。

（4）造型風(fēng)格確定：產(chǎn)品設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人召集相關(guān)設(shè)計(jì)師討論并確定產(chǎn)品的風(fēng)格，形象與造型設(shè)計(jì)方向。

（5）擬定初步技術(shù)方案：通過(guò)計(jì)算選定車型的技術(shù)規(guī)格和預(yù)期性能參數(shù)等，并對(duì)技術(shù)工藝手段能否與企業(yè)的技術(shù)水平和工藝能力相適應(yīng)進(jìn)行分析。

（6）財(cái)務(wù)分析：分析成本控制等因素，預(yù)測(cè)產(chǎn)品能否為企業(yè)帶來(lái)利潤(rùn)。

2.總布置設(shè)計(jì)

總布置設(shè)計(jì)是造型設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，總布置設(shè)計(jì)確定了車輛的主要尺寸和基本形狀，為造型設(shè)計(jì)師的構(gòu)思和發(fā)揮規(guī)定了設(shè)計(jì)硬點(diǎn)，以便形態(tài)創(chuàng)意設(shè)計(jì)時(shí)可以有的放矢。

總布置設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)整車設(shè)計(jì)的總體規(guī)劃來(lái)確定車身、底盤、動(dòng)力總成等系統(tǒng)之間的配置關(guān)系、重量、法規(guī)和整車的性能指標(biāo)。目前的總布置設(shè)計(jì)大都采用數(shù)字化的三維設(shè)計(jì)。低速電動(dòng)車企業(yè)可以在現(xiàn)有成熟的總體布置基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖儎?dòng)和局部改進(jìn)，這樣可以簡(jiǎn)化工作量，縮短開(kāi)發(fā)周期。

3.創(chuàng)意及草圖設(shè)計(jì)

造型設(shè)計(jì)師根據(jù)總布置設(shè)計(jì)定出的尺寸和基本形狀，融入自己對(duì)車型的理解和看法，勾畫出汽車外形的具體形象。這個(gè)階段，設(shè)計(jì)師可以拋去現(xiàn)實(shí)中的許多約束，展開(kāi)思路，充分發(fā)揮自己的想象力進(jìn)行創(chuàng)作，這有助于誕生新的想法和好的創(chuàng)意，有利于產(chǎn)品的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)。

表達(dá)創(chuàng)意最直接和快速的手段是草圖。此階段設(shè)計(jì)師應(yīng)該用發(fā)散性的思維開(kāi)啟自己的設(shè)計(jì)視野，從不同角度不同觀點(diǎn)不同設(shè)計(jì)風(fēng)格上尋找靈感。前期草圖往往會(huì)有設(shè)計(jì)師的一些不確定的構(gòu)思，缺乏推敲，比較隨意和放松，需要進(jìn)行篩選。

4.效果圖

創(chuàng)意階段得到大致的設(shè)計(jì)方向后，從眾多的設(shè)計(jì)草圖中挑選出一些有發(fā)展?jié)摿Φ姆桨高M(jìn)行效果圖設(shè)計(jì)，包括各種造型細(xì)節(jié)、結(jié)構(gòu)等。效果圖用來(lái)指導(dǎo)油泥模型、數(shù)字模型和做方案展示，需要有精確的效果。這個(gè)時(shí)候不能完全天馬行空，要綜合考慮市場(chǎng)審美、價(jià)位成本、工藝路線等等因素。對(duì)于一種全新開(kāi)發(fā)的車型，一般提供6-9款備選方案的效果圖進(jìn)行設(shè)計(jì)評(píng)審，從中選定2-3款方案進(jìn)入下一步比例油泥模型的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。

5.初期數(shù)模

在效果圖制作階段完成后，需要一個(gè)三維模型作為依據(jù)來(lái)推敲和展示造型。數(shù)字設(shè)計(jì)師根據(jù)效果圖，借助三維建模軟件構(gòu)建一個(gè)數(shù)字模型，這個(gè)數(shù)字模型通過(guò)底盤的數(shù)據(jù)，保證尺寸上的準(zhǔn)確性。接下來(lái)利用CNC加工技術(shù)制作小比例油泥模型，然后設(shè)計(jì)師對(duì)銑出來(lái)的模型進(jìn)行精細(xì)處理，從各個(gè)角度去審視，反復(fù)推敲每一條線和每一個(gè)面。最后在評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)之后將油泥模型掃描成點(diǎn)云數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，重新構(gòu)建數(shù)字模型，形成初期數(shù)模。

6.油泥模型

通常按1： 4的比例制作3-4個(gè)小型外觀油泥模型，然后基于模型從若干個(gè)造型方案中選擇出一個(gè)合適的方案，以便作為技術(shù)設(shè)計(jì)的依據(jù)。選型討論會(huì)主要討論審美問(wèn)題，但也涉及結(jié)構(gòu)，工藝等方面的內(nèi)容，故通常由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人召集造型設(shè)計(jì)師，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師以及負(fù)責(zé)工藝，配套，市場(chǎng)，銷售的相關(guān)環(huán)節(jié)的人員參加會(huì)議。

基于小模型進(jìn)行第一步選擇之后，還必須再通過(guò)等比例模型對(duì)汽車造型進(jìn)行優(yōu)化選擇。直到如今，等比例油泥模型仍然是汽車造型設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié)，因?yàn)閷?shí)物等大的模型來(lái)的更加直觀更有說(shuō)服力，而縮小比例圖樣和全尺寸圖樣的真實(shí)感是截然不同的。例如比例模型上某些圓角或曲線看上去很小巧雅致，放大5倍就可能顯得笨拙臃腫。

過(guò)去采用傳統(tǒng)的方法手工打造1：1油泥模型，現(xiàn)在有了初期數(shù)模，可以利用CNC數(shù)控加工技術(shù)，直接銑削出1：1油泥模型，對(duì)于附件及一些油泥比較難處理的部件（比如保險(xiǎn)杠、尾翼等）則直接采用快速成形技術(shù)加工出來(lái)，安裝在油泥模型上，這樣大大節(jié)省了時(shí)間和人力的投入。在評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)后，通過(guò)三維掃描將實(shí)體模型轉(zhuǎn)換為點(diǎn)云輸入到計(jì)算機(jī)，進(jìn)入下一階段進(jìn)行曲面光順處理。

7.色彩設(shè)計(jì)與部件造型細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)

汽車外觀基本由2-3種顏色搭配，其中大面積顏色是車身表面的噴漆涂色，小面積的黑灰色用于進(jìn)氣格柵以及分色設(shè)計(jì)的保險(xiǎn)杠和防擦條，選擇鍍鉻的亮銀色進(jìn)行局部點(diǎn)綴，如門拉手、后視鏡、裝飾條等。而在汽車內(nèi)部造型設(shè)計(jì)中儀表臺(tái)、中控臺(tái)、座椅、車門內(nèi)飾板、頂板等都需要進(jìn)行色彩和材質(zhì)的設(shè)計(jì)搭配，從而營(yíng)造舒適溫馨或者運(yùn)動(dòng)速度等室內(nèi)氛圍，汽車色彩和材質(zhì)的設(shè)計(jì)要與汽車整體形態(tài)設(shè)計(jì)風(fēng)格相呼應(yīng)，最大限度地滿足消費(fèi)者個(gè)性，審美情趣等精神層面的需求。

8.A級(jí)曲面制作

接下來(lái)的過(guò)程中需要將油泥模型掃描后的云點(diǎn)數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，通常的做法是根據(jù)油泥模型建立A級(jí)數(shù)學(xué)表面。一般來(lái)說(shuō)，A級(jí)曲面必須滿足相鄰曲面間的間隙在 0.005mm 以下（有些甚至要求0.001mm），切率改變 （ tangency Change ） 在0.16度以下，曲率改變 （curvature change） 在0.005 度以下，符合這樣的標(biāo)準(zhǔn)才能確保鈑金件的環(huán)境反射下的質(zhì)量。

完成了以上8個(gè)步驟之后，一輛新車的造型設(shè)計(jì)方案進(jìn)入企業(yè)決策最終審批環(huán)節(jié)，通過(guò)后設(shè)計(jì)方案予以凍結(jié)。汽車造型方案審定凍結(jié)后，就可以著手進(jìn)行汽車結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)了。