基于参数化设计的汽车造型设计应用初探

摘 要：汽车是上个世纪最伟大的发明之一。汽车发明以来，人们的生活内容和生活方式不断变化，世界越来越小，人们的沟通距离越来越大。汽车拉近了人们的距离，加速了人类社会的发展。本文将从汽车造型发展的角度分析汽车功能对汽车造型发展的影响，并研究了基于参数化设计的汽车造型设计。

关键词：参数化设计;汽车造型;应用

0 前言

计算机技术无疑是现代化技术中的“翘楚”，在许多领域当中均存在它的身影，例如汽车设计领域当中。目前，许多汽车设计单位在计算机技术基础上，开始应用参数化数据管理、参数化绘图来实现汽车造型设计。

1 汽车造型发展与功能的关系

1.1 流线型汽车造型与功能

为了解决风阻带来的能耗问题，人们加大了汽车发动机的功率，也因此发动机变的越来越大。但这种改变并不能真正的提升汽车的性能，于是人们开始在车身设计上寻找突破，恰巧这时流线型原理被广泛运用于军事科技上，因此人们就开始将这种设计沿用到了汽车造型上。流线型帮助汽车大大地降低了风阻系数，降低了能耗。这类车型的代表就是我们所熟悉的大众“甲壳虫”汽车。

1.2 船型汽车造型与功能

流线型汽车的优势日趋明显，然而这种车型也有它的致命缺陷。由于流线型汽车主要是解决了汽车在前行过程中风对其的阻力影响，然而突出的前后翼子板和侧门之间形成的起伏使得汽车在遇到横风时往往会严重的偏离。于是人们就将汽车的侧面进行了概括的处理，这样船型汽车的造型就基本形成了。船型汽车的优势比较明显，除了能很好的解决横风引起的问题，车内的空间也得到了很大的提升，因此现在很多车型都是根据船型汽车演变而来的。当然船型汽车根据人们的不同需求也出现过很多衍生车型。

1.3 鱼型汽车造型与功能

船型汽车在行驶过程中，由于其尾部过于向后延伸以至于在高速行驶过程中会产生强烈的空气涡流。为了解决这个缺陷，设计师们把船型汽车的后窗进行了倾斜设计以至于形成了溜背的造型，这种车型被称为鱼型汽车。鱼型汽车的出现也是人们对于汽车安全性、舒适性要求提升的表现。它和流线型汽车相比背部流畅度更完整，这样围绕汽车尾部的气流也就能更好的、更平顺的通过。楔形汽车造型与功能楔形汽车是对鱼型汽车造型的又一次升级。楔形汽車最大程度地降低了汽车的高度，同时也最大程度地统一了前档和前部车体的倾斜角度。楔形汽车现在主要用于高速跑车上，比如我们所熟知的兰博基尼、法拉利等很多车型。楔形汽车早期的设计理念主要从空气动力学角度出发，它再一次的通过对汽车造型的简化处理从而形成风阻最小化、性能最大化的优势，当然这种车型是以牺牲驾驶舒适性为代价的。

1.4 迷你型汽车造型与功能

随着社会的发展，人们越来越重视能源的消耗和环保问题，再加上国际经济的变化因素，在上世纪七八十年代，日本、欧洲都开始了迷你型汽车的研发，这种小巧的车型不仅能耗低，同时对于环境的影响也变的更小，所以受到了好评。后来这种经济型汽车的热销也帮助日本提升为世界汽车生产大国。

1.5 现代汽车造型与功能

如今随着社会的多元化发展，人们对于汽车的功能需求也变得越来越多样。当代人们对汽车的功能需求已经不局限于速度、安全、舒适了。所以现代的汽车造型也变的多样化起来。越来越多的跨界型汽车出现在我们的眼帘中，同一个车型的衍生种类也越来越多，旅行版、商务版、越野版等衍生车型越来越多。在这样的情况下，如何根据人们的不同需求进行汽车造型的细分则变的尤为重要。

2 汽车参数化设计中的策略方法

Grasshopper是一款在Rhino环境下运行的采用程序算法生成模型的插件。不同于RhinoScrip，Grasshopper不需要太多任何的程序语言的知识就可以通过一些简单的流程方法达到设计师所想要的模型。个人认为，Grasshopper其很大的价值在于它是以自己独特的方式完整记录起始模型（一个点或一个盒子）和最终模型的建模过程，从而达到通过简单改变起始模型或相关变量就能改变模型最终形态的效果。当方案逻辑与建模过程联系起来时，grasshopper可以通过参数的调整直接改变模型形态。这无疑是一款极具参数化设计的软件。Grasshopper中提供的矢量功能是Rhino中没有的概念，因此可能很多即便熟悉Rhino的用户在学习Grasshopper的时候也会对这部分有一些陌生，无论在Grasshopper中，还是初中课本里，矢量就是矢量，他都代表同样的意思：既具有大小，又具有方向的量。在Rhino中制作模型，比如画曲线，拉控制点，移动，阵列物体等等，几乎所有的手工建模都是在反复的做定义距离和方向的工作。而在以程序建模（参数化建模）的软件中，这个工作我们希望是尽量以输入数据和程序自动计算的方式来完成，以替代传统的手工去画的方式，在Grasshopper或者其他的参数化建模的软件中，用来完成这个工作的工具就是矢量。

grasshopperforrhino5中文名翻译为犀牛参数化插件，使用该插件可以直接用于造型创作，使编程软件自动化、可视化和图形图像化，解放人的思维劳动力，可应用于建筑室内外设计、规划设计、园林景观设计、工业产品设计等领域。事实上简单的说grasshopper是一款在Rhino环境下运行的采用程序算法生成模型的插件，该插件不需要太多任何的程序语言的知识，就可以通过一些简单的流程方法达到设计师所想要的模型，有很多功能的提升，包括：已支持高分辨率显示。兼容现有的Grasshopper插件。全新组件包括Make2D，Bend，Flow，Maelstrom，Splop，Splorph，Stretch，aper，以及Twist等等……GhPython现已内置，自带GHA编译器并大幅提升代码节点的运算速度。

3 结束语

grasshoppe提供矢量功能，用户只需输入数据，程序将以自动计算的方式来完成后面的工作，完美代替了传统的手工去画的方式，真正做到实时推敲形体。

参考文献：

[1]王宏雁.汽车车身设计基础[M].北京大学出版社，2009.

[2]唐新蓬.汽车总体设计[M].高等教育出版社，2010.

[3]陈燕.汽车文化概论[M].人民交通出版社，2010.

推荐访问:初探 造型设计 参数 汽车 设计