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潮车的造型是如何设计出来的?汽车设计过程大揭秘!

www.scol.com.cn  (2018-06-07 10:17:58)  来源:蜀锦传媒  
编辑:青巧娟  

马路上车来车往,你有没有想过:为什么车长这样?一辆车是怎么设计出来的?

看到一辆辆汽车从身边开过,你有没有想过:为什么汽车大都长得差不多?潮流个性的车辆少之又少?难道汽车设计师们都不懂设计吗?

非也非也,其实一辆汽车的造型好不好看,并不只是汽车设计师决定的,汽车造型和这辆车的定位、性能、厂家的制造水平也息息相关。今天,汽车设计师来手把手告诉你,汽车是如何设计出来的,一辆个性的潮车又是如何诞生的。

汽车研发从开始立项到上市,一般需要3-4年甚至更长的时间,其中造型设计的时间至少占到其中1/3,一般造型设计大致要经历以下步骤:市场调研→草图设计→草图选定→造型比例确定→造型的A面设计→色彩与材质选定→油泥模型制作→模型评价→数字模型制作→造型冻结。

以大家熟知的东风日产蓝鸟为例,我们来仔细看看汽车造型设计的“庐山真面目”。

第一步:市场调研

人的诞生是因为爱情,但一辆汽车的诞生可不是因为爱情,汽车的诞生源于缜密的数据。造车不是过家家,一辆车的研发成本数以亿计,非其他产品可比拟,所以在汽车研发项目开始之前,必须进行周全的市场调研,去了解消费者的汽车消费趋势,然后根据调研数据进行分析研究,总结出科学可靠的市场调研报告,为后续的汽车研发提供参考。

蓝鸟的立项始于2010年,那会儿最早的90后已经成年,年轻人逐渐成为中国车市的主导力量。东风日产看准了这一市场,计划推出一款面向中国年轻人们的紧凑级别车型,于是向日产在全球的5个设计中心发起新车设计方案征集。

作为5大设计中心之一的日产中国设计中心成员,80后设计团队接到需求后,第一步就是开始市场调研。这群年轻设计师发现,中国的年轻人对三厢轿车仍然存在偏爱,但对汽车外观设计的要求更高,渴望与众不同的个性化设计。这意味着,如果要推出一款符合年轻消费者需求的三厢车,必须要在三厢轿车的传统形象上进行设计的创新。

第二步:草图绘制阶段

市场调研是土壤,在此基础上,下一步就是设计师们的艺术创作,用线条把脑海中的想法表现出来。这是一个天马行空的阶段,一切始于线条——灵感和头脑中形成的清晰图像是创作的起点。仅通过一支笔,用灵巧的双手在一张空白的纸上,塑造出一个汽车的“灵魂“。

虽然计算机已经非常普及,不过对于设计师来说,最直接的方式还是拿支铅笔把脑子里的想法画出来,那种铅笔在纸上移动的行笔声和摩擦力给予设计师的灵感是无法替代的。

为了设计出一款符合年轻消费者需求的三厢车,设计师们绞尽脑汁,要知道,三厢轿车的固有形象早已根深蒂固,要实现创新绝非易事。

经过不断的开会讨论,这个中国80后设计团队决定将蓝鸟概念车命名为“Friend-Me”,外型定位为“有灵气的两厢半”。车身比例在传统的三厢车和溜背车之间,带来2.5厢车的特别造型,这样设计出来的蓝鸟是三厢车和跑车的跨界,具备三厢车的经典元素,同时也兼顾了未来感和运动感,这刚好解决了三厢车设计创新的难题。

除了汽车自身的造型特色以外,一般这辆车型的品牌语言和特征的关键设计也是需要保持的,这些特征通常这被大家称之为“品牌家族化元素”,所以蓝鸟设计团队也会在项目的最初阶段定义需要体现出来的设计语言。蓝鸟是当时日产新一代全球设计语言“Emotional Geometry”(“感性表现力与理想几何美”)的代表作,日产前任首席创意官中村史郎解释为:“车子并不因为线条锋利而冰冷,也不因为平滑的切面而柔弱。” 这套新设计语言主要表现在5个元素——V-motion前脸、流动的线条、雕刻面、回旋镖式车灯、悬浮式车顶。

在设计蓝鸟的车身侧面时,设计师特意采用了双腰线的设计,主腰线尽量倾斜,副腰线尽量地低,让车身既有向前俯冲的感觉,又不失流动之感。

另外,为了塑造出力量感更强的车身,蓝鸟侧身线条明显,强化了雕刻感,让整个车身侧面看上去更加凹凸有致,打造轿跑的感觉。

在车顶的设计上,设计师们采用了悬浮式车顶设计,将C柱和车窗边缘都喷黑,给人一种车顶处于悬浮状态的感觉,营造个性的运动感。

犀利的眼神往往最吸引人的注意,蓝鸟的“鹰眼”是设计师不断修正的结果。设计师觉得日产家族式“回旋标前大灯”还不够犀利,于是参考了老鹰的眼睛,让前大灯秒变凌厉的“鹰眼“。同时,他们让蓝鸟前大灯的位置更靠前,让蓝鸟有一种朝前“看”的气势,看上去好像要随时准备进攻一样。

第三步:草图选定

任何一款汽车的造型都不只会有一副草图,而最终造型确定的过程一定离不开草图选定这个步骤。最终来自日产全球5大设计中心共十几种蓝鸟设计图汇聚到了日产总部。此时除了设计师以外,商品企划、项目工程师、市场营销人员等都会汇聚一堂,从产品优势、工艺可行性、市场认可度等各个角度考虑共同选择出一款最符合蓝鸟的设计图。

近水楼台先得月,中国的设计团队凭借着他们对中国年轻人的了解,不负众望以蓝鸟“Friend-Me”概念车在日产全球5个设计中心的提案竞争中胜出,得以主导新蓝鸟的设计开发项目。

第四步:造型比例确定

当然,汽车不是单纯的艺术品,而是工程与艺术的结合体,造型设计不能全程天马行空,必须要满足汽车的性能需求。

在草图选定之后,汽车总布置工程师们就会开始参与到项目中,安排汽车各个总成及其所装载的人员或货物的位置,给出整车package,给出主要的造型边界尺寸,以保证各总成运转相互协调、乘坐舒适和装卸方便。例如我们熟知的长宽高、轴距、轮距、离地间隙、接近离去角等整车尺寸,另外还有室内人机布置尺寸等,例如H点位置、踵点位置、前后视野线等细节尺寸。为了保证汽车各部分合理的相互关系,需要定出许多重要的控制尺寸,车室空间与车身比例的合理搭配,内饰布局所涉及的人体工学,是一辆汽车设计的关键所在。汽车设计师接收到这些限制尺寸后,将尺寸反应到造型图纸上,确定好汽车造型比例。

第五步:造型A面设计

在艺术和工程的结合之后上,汽车的大体框架已经出来,但这只是开始,接下来到了非常重要的一步——造型A面设计,A面指的是A级曲面,就是汽车上所能见到的所有外观件的外表面。A面设计将由造型数模师去完成,数模师会与设计师充分交流,帮助设计师将设计脑洞转换为实打实的数据模型。A面设计是汽车设计的重要环节之一,就好象时装设计效果图一样,将是决定模型制作的关键,A面制作地精度越高,后续模型制作及工程制作就会越简洁方便。

第六步:色彩与材质选定

为了把设计师的理念用更细腻的手法表现出来,要在A面的基础上加入细节描绘和色彩,通过细致的绘画表达这款车的直观感受和立体效果。这阶段需要两个设计师,材质设计以及色彩设计师,在整车package和设计语言基础上,进行色彩的赋予和材质的选择,给车子的灵魂赋予血肉。

细节决定成败,一辆车的细节往往更能体现设计的水准及后续制造的可行性,这些细节包括车灯、进气格栅、轮毂、进气格栅、车门把手的材质与色彩等。

前脸设计不能掉以轻心,设计团队给蓝鸟的前脸运用了大面积镀铬亮条,衍生出前卫大胆的大V脸,使得蓝鸟的车头不但充满三维立体感,还充满了速度与激情。

在轮毂的细节上,可以看出设计团队堪比处女座的细心,他们采用切削处理,并赋予镀铬的表面,让轮圈的光影效果变幻莫测。

为了增强车尾的立体感,他们又在保险杠上加了各种线条,加上护板的碳纤维纹路,在视觉和散热方面都加强了不少的运动气息。

在内饰上,色彩设计师赋予红黑的撞色搭配,增强内饰运动感;材质设计师给中控台增加了晶钻纹理饰版,上部选择了搪塑软材质,除了运动感以外也让乘客人手能触及到的地方尽可能舒适。

第七步:小比例油泥模型制作

造车不能是纸上谈兵,但在平面设计完成之后,还不能到花费高昂的成本去生产真车的阶段,毕竟梦想和现实总是有差距的。这中间需要造一辆“假车”,来验证纸上的“灵魂”和真实的“灵魂”——汽车模型是否有区别。模型相对平面设计的优势在于,模型能够给人更加直观的体会,设计师可以360度无死角的观察。几乎对所有世界知名汽车公司而言,制作油泥模型是设计过程中非常重要的一个环节。

从专业角度来说的话,汽车的外形设计,有一个很重要的但也很微妙的评价元素,就是整车的volume。比如说车身上的这个曲面是应该往外鼓一点还是内收一点,那根曲线应该往上调一毫米还是往下两毫米,这种非常微妙的变化,可能带给我们对整车的形面感受就会非常不一样,或者端庄优雅,或者动感十足。这个工程看似简单,但要想把设计师的理念融入其中,把复杂的线条捋顺,结合曲面曲率和高光带的变化,需要很高的模型功力。这些过程很难在数字模型上去体现。

油泥模型制作通常由设计师亲自操刀,油泥模型师辅助执行,大约两三个月才能最后完工。为了减少成本,首先制作的是1:4或1:5的油泥模型。油泥模型表面还可以粘贴各种材质的贴纸,更加逼真的表现汽车的外形。

在制作油泥模型之前,需要在草图基础上做胶带图,“胶带”是造型设计师的“法宝”,他们会将效果图打印出来张贴在墙壁上,用黑胶带贴出车辆的核心轮廓线条,即造型硬点,然后观察线条的位置和比例是否是最理想的状态,这是工艺与设计结合的过程。油泥模型上的黑色胶带贴出的是设计师提示自己以及油泥模型师的重要细节,腰线、轮拱造型看来是设计的重中之重。

粗细不同的胶带还可以区分出线条的主次,将轮廓更准确的通过胶带呈现。通过灵活的胶带图,设计师将其绘制的草图变为所谓的组件设计,这是一种以1:1比例显示所有技术细节的车辆设计图。完成的胶带图上,就已经能够看出车辆个性化侧面轮廓和特征线条。

经过不断的讨论和修改之后,就进入定案阶段。

第八步:改进阶段-1:1油泥模型

之前的油泥模型是“浓缩的精华”,在小尺寸的油泥模型确认以及得到3D数据之后,事情就变得简单很多,这时候就可以制作1:1的模型了。经过油漆等工艺,一辆以假乱真的汽车就展现在眼前了。加工中心根据数字模型制作1:1全尺寸的油泥模型,因为对尺寸、细节等方面要求非常严谨,这种全尺寸模型会有专业的模型师根据评审意见再度手工修改。

第九步:模型评价

汽车在“亲生父母”手中孕育出来之后,还需要被其他专业人士进行模型评价,设计师、油泥模型师对于造型的把控并不仅以各种卡尺为依据,他们更相信自己双手的触感,用手滑过车身表面、用心体会线条的变化,这样看起来很玄幻的方法,是造型师们每天都用得到的技能。与其说是技能,不如说这是一种经验的积累,只有用手对模型进行千万次的修补才能练就这种触感。

第十步:数字模型制作

当纸上的灵魂和现实的灵魂高度契合之后,在工业化时代,造车不可能纯手工生产,这时候就需要对油泥模型外观进行3D扫描,得到点云数据,然后进行曲面重构,最终得到A面,经过3D渲染技术制作成数字模型,供后续进行结构设计开发。

在油泥模型制作和数字模型制作制作中,最复杂的部分不是建立模型,而是不断的调整直至能够准确表达设计思路的过程,这点不光是在汽车的视觉设计师,在功能设计上,工程师和设计师们也是在这种反复的推敲过程中消耗了大量的精力。

各个部门也是要反复推敲问题,提出一个又一个解决方案,然后最终达到一个自己满意的效果参加评审、交流。然后,每个部门做的东西不可能是完全契合的,尽管整个过程都不断的沟通交流,但是在最终的配合上多多少少会有一些冲突。于是,在不断的讨价还价后每个部门又要开始各自的修改,又是要一遍又一遍的解决新的问题……

就是在这一次次的反复修改中,一辆新车的模型被渐渐完善,逐渐从设计师笔下的艺术品成为一件可以生产的工业产品。

第十一步:造型冻结

经过前沿设计和产品工程分析两大阶段,一辆车就从最初天马行空般的创意和设想,变成了一个从功能和工程上实现度很高的样车,这个阶段整车的具体数据已经确定,后续不会进行大的修改。能走到这个阶段,可谓是每一个参与的设计师、工程师辛勤付出和能力展示的结果。

在车展上我们经常能够看到一些炫酷的概念车,其实这都是在概念造型通过CAD软件打造三维立体后确定以后改进的。但因为生产工艺精度限制,或因为造型不符合实际使用要求,或因为造型影响了汽车性能,基本上量产车不可能完全按照概念车设计进行生产,只是为了突出设计理念,顺便宣传汽车品牌的设计实力。但蓝鸟的概念车基本上与量产车无限接近,倒是挺出乎我意料的,这也是日产设计师和工程师双双努力的结果。

第十二步:造型样件生产评价

从最初的想法到造型冻结,汽车的造型设计就已经到了尾声。接下来就到了工程制造阶段,这又是另外一个漫长而复杂的过程。工程师根据造型数据会生产出各个样件,这些样件不仅仅是造型样件,更是具有功能满足实际使用的工程实物。设计师和工程师们会对单个样件进行细致的评价,比如前大灯的灯光颜色、亮度,座椅的颜色、质感等。工程师们会将在工程制造的过程中遇到的问题反馈给设计部门,设计师针对遇到的继续对造型进行细节的微调,得到最终的造型。

在造型样件评审通过后,试验车制作才会启动,然后再制造十几辆甚至几十辆试验车,以便进行实车道路试验,包括动力性、制动性、燃油经济性、耐久性等测试,还有各种环境适应性试验,如寒冷和高温测试、涉水测试、噪声测试等。当然,撞击测试、翻滚测试等安全性测试也是必不可少的。直到通过各种严格测试后,新的车型才会最后定型、量产。

在蓝鸟的外观设计上,几乎汇聚了所有年轻人喜欢的潮流元素:大V前脸、流动的线条、立体的雕刻面、回旋镖式车灯、悬浮式车顶。这些元素和三厢车结合起来,呈现的就是轿跑的视觉效果,具体表现为流动的线条、立体的肌肉感以及更低的车身带来的激情与速度,还有夸张的车身线条带来的科幻与前卫。

作为汽车造型创新者,蓝鸟的外观设计受到很多争议,但正因为这些争议,才说明蓝鸟走在了潮流的前沿。在年轻人扎堆的10~15万紧凑级轿车市场里,作为一位不安分的成员,蓝鸟一直在做大胆的尝试,试图为这一市场带来崭新的活力。我相信,这款建立在年轻消费者洞察基础上的创新车型,已经在引领10-15万级别车辆设计的新潮流,甚至在引领未来汽车设计的方向。

每个车型都值得有自己的个性,无论在哪个时代,引领潮流的只能是创新者。我们从蓝鸟的外观设计确实看到了创新之处,也期待看到汽车行业渊源不断的创新力量和不断突破长款的先锋态度,让汽车设计永葆活力。

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