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现代汽车造型设计的一般流程
2020-03-21 20:40   点击:    发布人:威尼斯人官网 来源:威尼斯人官网平台

     

  现代汽车造型设计的一般流程_交通运输_工程科技_专业资料。车界论坛 天津汽车 现代汽车 造 型 设 计 的 一般流程 陈柏卿 ( 天津一汽夏利汽车股份有限公司产品开发中心) 摘要 汽车造型是汽车设计的先行环节之一, 合理科学的设计流程不但能使项目有条不紊

  车界论坛 天津汽车 现代汽车 造 型 设 计 的 一般流程 陈柏卿 ( 天津一汽夏利汽车股份有限公司产品开发中心) 摘要 汽车造型是汽车设计的先行环节之一, 合理科学的设计流程不但能使项目有条不紊的开展, 也会激发设计人 员的创造潜能。现代汽车造型设计的一般流程如下概述, 项目开发前期的市场调查, 通过市场调查要了解国内外竞 争企业同级别产品的造型特点、 设计趋势、 工艺水平及新材料新技术的应用情况。经过大量的市场调查和分析后, 接 下来是创意阶段, 构思草图、 概念效果图及渲染效果图是此阶段的工作内容。渲染效果图通过评审, 选择优秀的设计 比 方案进行比例模型制作,胶带图是将效果图成模型的桥梁纽带, !# 及 !! 模型都是依据胶带图展开制作的, 例模型通过后便开展 !! 仿真模型制作。文章初步介绍了计算机及现代加工设备在汽车造型过程中的应用。 关键词 市场调查 构思草图 概念效果图 渲染效果图 比例模型 胶带图 !! 模型 #$%&’() *+,’)( -&./ .0 1.2+3( 45$.6.7’&+ 47,$389$: $%& ’()*+,- ./’+-, +’ (0/ 1+&’( ’(/2 +, % 2&34/5( 31 %6(3738+*/ ./’+-,9 % &/%’3,%8*/ %,. ’5+/,(+1+5 ./’+-, 1*3: 5%, 7%;/ (0/ 2&34/5( ’)’(/7%(+5%**) 5%&&) 36(9 %,. %*’3 +,’2+&/ (0/ 23(/,(+%* 5&/%(++() 31 ./’+-,/&’= 3./&, 5%& ’()*+,- ./’+-, 1*3: +’ ./’5&+8/. %’ 13**3:+,-? (0/ 7%/( +,/’(+-%(+3, 8/13&/ (0/ .//*327/,( 31 %6(3738+*/@ :/ ’036*. ;,3: (0/ 53,.+(+3,’ 31 3(0/& .37/’(+5 5372/(+(3&’ 3& (0/ 3/&’/%’ ’650 %’ ’()*+,- 50%&%5(/&+’(+5’9 ./’+-, (&/,.9 (/50,+5%* *//* %,. 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市场调查 汽车与其他批量生产的工业产品一样, 作为商 品就要追求经济效益, 就要与其他同类厂商的产品 竞争, 所以在开发前期的市场调查尤为重要。通过 市场调 查 要 了 解 国 内 外 竞 争 企 业 同 级 别 产 品 的 造 型特点、 设计趋势 、 工艺水平及新材料新技术的应 用情况。其他产品对汽车设计的影响也不容忽视, 如机、 计算机、 服装及提包的流行 %&$ 播放器、 款式和颜色, 如图 ’ 所示。不要以为这些产品与汽 车设计无关, 通过调查一些其他的日常消费品可折 射出特定消费人群的消费趋势及消费特点, 从而有 针对性的对目标消费人群展开汽车造型设计。在市 场调查 期 间 设 计 者 要 调 动 一 切 敏 感 的 神 经 来 寻 找 蛛丝马迹感受市场的微弱变化, 此阶段的工作之所 以重要, 就是为产 品 设 计 的 可 行 性 找 依 据 , 充分考 虑各个方面的因素, 避免在设计过程中的反复及投 产以后所造成的定位失误。 图 构思草图 图! 市场调查分析图 创意阶段 经过大量的市场调查和分析后, 接下来是创意 图# 概念效果图 阶段, 是设计师天马行空发挥想象力思维发散的阶 段。此时的主要任务是设计者将自己的构思和灵感 用手绘的形式快速表现出来, 是一个记录的过程形 成的结果被称作构思草图, 这些草图只是对汽车整 体造型 的 感 觉 和 方 向 的 概 括 , 无 需 向 他 人 展 示 传 达, 如图 ! 所示。因为构思草图不必描绘过多的细 节, 所以要求的数 量 很 大 , 一般情况下 ’ 个设计者 草图画的越多设计师的思 ’ 天之内要画 # 张左右。 越开阔, 对设计任务理解的程度越深刻。当构思 草图达到一定数量时, 需要对一些可行性概念进行 整理和深化发展, 进入创意的第 ! 个阶段即概念效 果图阶段。此阶段的方案用于内部交流, 必须画出 图$ 渲染效果图 # 比例模型制作 渲染效果图通过评审, 选择优秀的设计方案进 行比例模型制作。比例模型是设计师将二维图形转 % 车界论坛 化成三维实体造型 的 过 程 , 是再设计的过程, 在比 例模型 上 设 计 师 可 以 反 复 的 推 敲 汽 车 造 型 的 型 面 和一些细节, 更真 实 的 表 达 自 己 的 设 计 意 图 , 如图 按尺寸分, 缩小比例模型有 种: ! 所示。 #$!、 #$%、 #$&, 一般轿车 对于轿车 #$!、 #$% 是比较合适的尺寸比例, 长度为 % ’ 左右, 比例模型的尺寸为 ())*# ))) ’’, 制作工作量不大, 便于修改, 曲线和曲面不用花费 很大的力气就能达到光滑顺畅的效果。而 #$& 的尺 寸比例就相对大一 些 , 线面的表现更直观, 但尺寸 较大, 手工制作起来费时费力, 主流的比例。按 材料分, 可分为油泥模型、 石膏模型和仿真模型 种。 油泥是油脂、 填料、 改性添加剂和颜料等的混合物, 便于反复修改, 不易风化干燥和变形龟裂, 因而模 型尺寸 较 稳 定 , 是 目 前 汽 车 造 型 最 广 泛 应 用 的 材 料。 石膏较便宜, 但强度低且不易于反复修改。 仿真 模型具有逼真的材质和效果,不能用于推敲造型, 常作为车型档案保存之用。为了评审的需要模型完 成后要进行仿真处理, 表面进行喷涂油漆或敷上具 有真车表面效果的 薄 膜 , 车窗、 散热器罩及前后灯 等真车上具有的细节一样都不能少, 可谓麻雀虽小 五脏俱全。 图’ 天津汽车 改内部结构还是修改胶带图。 # 胶带图 ! # 仿真模型制作 胶带图完成后, 在设计师的指导下, 油泥模型 师或数字建模工程师开展 #$# 油泥模型或数字模型 的制作。下面将分别对这 & 种不同的造型工作分别 加以说明。 !$ # 模型 比 例 模 型 是 #$# 全 尺 寸 模 型 的 试 验 及 准 备 阶 段, 是确定 #$# 模型造型方向的前提, 不能代替全尺 寸模型,因为比例模型的直观性不如全尺寸模型。 例如 在 缩 小 比 例 模 型 , 一 条 看 起 来 比 较 舒 展 的 腰 线, 等比缩放成 实 际 尺 寸 后 , 会显得弧度过大或拘 谨。但比例模型这个环节是不能省略的, 如果把效 果图直接制作成全比例模型, 中间就缺少了推敲的 过程, 在 #$# 模型上反复推敲方案将费时费力。 因为 全尺寸模型的制作工作量很大, 首先要根据总布置 图的要求精确的制作模型骨架, 留足所需的油泥加 图& 比例模型 工量及修改量。 将近 #-! . 的油泥需要用手工将其碾 压在模型骨架上, 然后由经验丰富的油泥模型师以 手工的形式把模型雕塑得光顺, 整个过程的尺寸控 制常严格的 , 要精确到毫米或零点几毫米( 如 图 / 所示) 。#$# 模型不适合整体造型的反复大幅度 修改, 整体造型的大改动只能在比例模型上进行。 胶带图是设计师根据汽车总布置图, 在带有坐 标网格 线 的 薄 膜 上 利 用 专 用 的 不 干 胶 带 贴 出 设 计 方案的造型线图, 它由多个视图组成( 侧视图、 俯视 图、 前视图、 后视图) 。各个视图的线条都能够一一 对应且误差要求很小, 这个环节要求设计师要具备 良好的三维空间想象能力及扎实的机械制图功底。 胶带图是将效果图成模型的桥梁纽带, 比例模 型也是依据比例胶带图展开加工制作的。胶带图的 另一个重要作用是, 它可以作为造型可行性分析的 依据, #+# 胶 带 图 能 够 真 实 的 反 映 出 实 车 的 尺 寸 比 例和造型特点, 如图 , 所示。因此在贴制的过程中 需要有其他的工程技术人员进行配合, 来检验胶带 图所表达的线面是否与内部结构, 如果发现问 题, 设计师要和工 程 技 术 人 员 进 行 协 商 , 确定是修 图( # 全尺寸模型 !$% 数字模型 目前计算机三维软件的发展, 将设计师和模型 ) !# 年第 $ 期 师从繁重的模型制作中出来, 设计师把依据汽 车总布 置 画 好 的 三 视 图 交 与 计 算 机 三 维 造 型 人 员 并指导其建模, 熟练的计算机三维造型人员只需要 这个 %& 天就可以构建一个完整的汽车外表面数模。 初步的三维数字化模型, 可以在计算机屏幕上旋转 成任意角度,造型师可以随时对它进行修改雕琢, 直到满意为止, 如图 ’ 所示。有了三维数字化模型 利用投影技术可将图形方便的投射到大屏幕上, 从 而得到 %(% 的接近于真车的照片级效果图。 车界论坛 图! 计算机三维造型 图 虚拟现实系统 #( $%&’()* #+)*%’, ) 如果认为这样还不能真实的感受设计方案, 可 虚拟现实系统来实现我 以借助 )* ( )+,-./0 *1/0+-2) 们的愿望, 如图 3 所示。虚拟现实技术是一门综合 技术, 它以计算机 技 术 为 主 , 综合利用计算机三维 图形技术、 模拟技术、 传感技术、 人机界面技术及伺 服技术等, 来生成 沉 浸 式 交 互 环 境 , 形成一个逼真 的三维视觉、 听觉以及触觉等感观世界。让用户可 以从自 己 的 感 觉 出 发 , 利 用 自 身 的 功 能 和 一 些 设 备,对所产生的虚拟世界进行浏览和交互式考察、 交互作用及相互影响, 从而产生身临其境的感受和 体验。虚拟成像技术可以对汽车的 %(% 外形模型和 图 -. 五轴数控加工 %(% 内部模型进行仿真,它比 %(% 实体模型更快捷, 而且可以显示多种方案进行对比和分析。虽然虚拟 现实系统能最大限度的还原汽车造型的真实性, 但 人毕竟是对直观感依赖的高级动物, 虚拟的并不能 完全代替我们真实的感官体验, 鉴于此, %(% 实体模 型无论是对于设计者的造型推敲, 还是对于公司管 理者的决策都是必不可少的。由于有了三维数字模 型,经过数控设计可以五轴数控加工机床, 切 削出 %(% 的油泥模型, 如图 % 所示。这个过程要比 手工制作同样比例 的 模 型 快 许 多 , 只需几天, 另外 对造型的调整也更加方便。如果设计者对模型的某 个细节不满意, 可在模型师的协助下手工粗略的修 改, 然后利用逆向 工 程 设 备 将 修 改 过 的 部 位 , 以数 据的形式扫描记录下来,然后交给三维造型人员。 数字 建 模 工 程 师 根 据 改 动 记 录 下 的 数 据 在 原 数 字 模型上加以修改, 数模改完以后再经过五轴数控加 以修改, 反复几次直到满意为止。 到此为止,一辆汽车的造型设计基本完成, 接 下来 设 计 师 的 任 务 是 配 合 工 程 技 术 人 员 进 行 工 程 设计, 努力将心中勾勒的梦想成驰骋在道上 的实车。 参考文献 % ! 李卓森 4 现代汽车造型 4 人民交通出版社, !& 刘和山, 王金军, 范志君, 等4产 品 设 计 快 速 表 现 , 国防工业出版 社, !& ( 收稿日期: !#565!’) --

      

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