理论教育 新车造型设计美学-汽车造型设计美学概论

新车造型设计美学-汽车造型设计美学概论

时间:2023-10-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:这是反映汽车整体效果,表达汽车造型设计的有效手段。胶带图是汽车造型细化的过程,也是设计师与工程师进行下一步制作模型和绘制结构工程图的依据。因此,现代造型设计非常重视等大的尺度感。美国已经有汽车造型设计团队,进行了3D打印汽车的尝试。图6-23 3D打印汽车“Urbee2”5.制作模型的工具这里主要介绍在目前国内院校教学经常使用的工具。

新车造型设计美学-汽车造型设计美学概论

1.粘贴胶带图

在设计阶段,新车造型设计的第一步是粘贴胶带图。这是反映汽车整体效果,表达汽车造型设计的有效手段。胶带图是汽车造型细化的过程,也是设计师与工程师进行下一步制作模型和绘制结构工程图的依据。在初选的小比例模型定型后,设计师可以将这个小比例模型的轮廓曲线放大至1∶1。胶带图的制作方法是,汽车造型设计师采用细窄的彩色不干胶纸带,在标有专业网格线的模纸上,粘贴出1∶1(全尺寸)新研发车型的几种视图。通常粘贴的视图有前视图、后视图、侧视图和俯视图等,显现出整车外形曲线的全貌。如果发现某条曲线处理得不符合视觉要求,可随时移动,更改粘贴。以缩小比例模型放大胶带图,它的尺寸会产生微小的差异,这就要求设计师要及时加以修正,使其平顺光滑,满足视觉效果。胶带的性能主要是伸缩性能好,为设计师粘贴胶带图提供了便利的条件。

2.绘制1∶1效果图

为了使造型设计更进一步深化,有些设计师将车型绘制成1∶1尺寸的效果图,用来体验全尺寸效果图的感受,同时也为了验证胶带图的精确性,并为制作1∶1尺寸模型奠定良好的基础。1∶1整车效果图分为1∶1外形效果图和1∶1内室效果图。

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图6-20 胶带图(长春天火汽车技术有限公司)

绘制1∶1整车效果图的目的在于补充初步设计阶段小比例效果图审美感受的不足。等大尺度(1∶1)的彩色效果图的特点,是视感效果直观真实。同小比例效果图相比,视感差异截然不同。这种差异现象,在我们日常生活的审美中,比比皆是、屡见不鲜。例如,我们熟知的“大黄鸭现象”,就是典型的例子。小黄鸭玩具,在人们的印象中虽然是乖巧活泼、灵动可爱,但它作为一只普通的玩具,默默无闻。然而,2007年荷兰艺术家霍夫曼(Florentijn Hofman)创作的巨型黄鸭玩具,它的足迹遍及荷兰、美国、巴西、日本澳大利亚等地。由于它的体形硕大、给人以强大的视觉冲击,所到之处,无不引起人们的惊喜和震撼。这说明人们的视觉感受,从小到大或从大到小是有差别的。因此,现代造型设计非常重视等大的尺度感。汽车形状的最后确定,不能从缩小比例的图样或模型直接放大,而应经过1∶1效果图和1∶1模型的修正,以符合等大的尺度感和审美要求。

3.制作1∶1模型

作为一种汽车的造型,如只利用几张效果图,仅能表达造型物的虚拟空间效果,而不能表达出外形上的体面转折及凹凸变化,不能获得外形的真实效果。通过制作1∶1模型,可以更进一步将设计方案具体化,也可以处理图面上表现不清楚的结构关系与空间形象关系。还可以具体地检验汽车部件之间的尺寸比例与尺寸是否适当,线型的衔接与过渡是否合理,纠正从图样到实物之间的差异等。把效果图上不能充分表达与无法表达的地方,考虑不成熟、没有把握的部分以及设计与造型的关系,进行具体的补充、完善。1∶1模型,是汽车研发定型的重要依据。根据缩小比例模型的放大数据,结合胶带图和1∶1效果图的修订情况,就可以制造1∶1模型。

汽车的1∶1外部模型制作,分为四个步骤——制备骨架、初型、成型、定型。它是先制备整车骨架,然后将油泥涂敷在骨架上,形成汽车模型的初型。整车骨架上油泥,要尽可能涂匀,并沿着曲线、弧面雕塑得细致、平整,使整车成型。尤其是可以用胶带进行装饰,用胶带表示各种零件,如车窗和车门的分界线等。而车轮、灯具、把手等汽车附件,均采用真实汽车的实物配置,使模型更加真实。外部模型制作要经过粗刮、精刮两个步骤。

首先是汽车1∶1模型的粗刮。这主要是把汽车的大致形态表现出来,所要求的表面光顺程度不高。粗刮工具齿形较大,所以下泥量也大,具有速度快的特点。油泥粗刮法是根据设计师提供的数据和图纸,利用三维坐标的传统手工方法进行粗刮。其次是汽车1∶1模型的精刮。到目前为止,油泥1∶1模型的精刮都是人工进行的。这一阶段的工作,主要是由油泥模型师,在设计师的指导和监督下来完成,以确保油泥模型能够符合设计师的设计意图。油泥1∶1模型精刮,是在粗刮基础上,雕刻设计细节,并反复观察斟酌线条走势,不断修整完善整个造型,并进行表面光顺处理。还要对模型进行一定的装饰。在进行了这些步骤之后,才算是完成了一个完整的汽车模型。外部模型示例如图6-21所示。

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图6-21 红旗轿车1∶1外部模型

4.数字化模型

制作数字化模型,是根据已有的汽车数值化参数,经过数控设计,采用数字化切削平台,将模型加工产生的。这是二维设计空间向三维设计空间的一个提升过程。制作数字化模型是现代汽车研发中常用的先进方法,与传统的手工制作同样比例车型相比,具有工作效率高、制作周期短的特点。通过数字化手段刻削的模型,曲线、曲面光滑平顺,直线、斜线刚劲挺拔。数字化模型也分为外部模型和内部模型。汽车造型设计师针对具体车型的设计特点,通过数字化模型设计,将虚拟形象转变为现实模型,为研发新车造型的审批,提供直观立体的新车模型参考。数字化模型制作现场如图6-22所示。

近年来迅速兴起的3D打印技术,也将在未来很大程度上改变模型制作的方式。3D打印技术,可以让我们更轻松地把虚拟模型变为现实模型,而且尺寸可以做到完全一致。美国已经有汽车造型设计团队,进行了3D打印汽车的尝试。这款被命名为“Urbee2”的打印汽车,是由一个特制3D打印机层叠建造车身,除了使用超薄合成材料缓慢融合成为固体,这款独特汽车就像将“绘画”变成活生生的实物(图6-23)。

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图6-22 数字化模型制作现场(长春天火汽车技术有限公司)

Urbee2的制作过程依靠3D打印技术“打印”外壳和零部件,研究人员的主要工作包括组装和调试,整个制作过程比较复杂,从打印模具到组装大概需要花费2500小时。据悉,该车成本5万美元,这辆汽车具有像鼠标一样的外形,有三个轮子,拥有小型单缸发动机,仅能产生8马力[1]功率,由于它重量较轻,在必要情况下可达到时速70英里[2]。除发动机和底盘是金属,用传统工艺生产,其余大部分材料都是塑料,整个汽车的重量为1200磅[3]。很难想象这是一款可以行驶的汽车。

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图6-23 3D打印汽车“Urbee2”

5.制作模型的工具

这里主要介绍在目前国内院校教学经常使用的工具。

1)造型工具。对汽车油泥模型进行雕刻,所使用工具多种多样。市场上有许多油泥刮刀成套组出售,一般是刮铲、刮刀和刮片的套组。刮铲多用于雕塑大曲面,适于对刚糊完油泥的架子进行大面积的成型;刮刀是成型雕刻工具,适用于转折较大、有比较深的凹陷的地方。刮片则用于使曲面和线的表面光顺,刮片也称为修光工具(图6-24~图6-26)。

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图6-24 刮铲

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图6-25 刮刀

2)测量工具。测量工具在模型制作中充当着很重要的角色。量具的精度与量具使用的水平,直接决定了模型的完成精度与质量。手工制作模型时,通常会使用以下几种量具:①模型平台,制作油泥模型时,由于油泥材料中含有大量水分,不适用于钢制平台,最好选用铝合金铸造平台,平台需要满足一定的精度要求,同时表面还需选出标准坐标凹槽。②标准块,满足一定垂直度、平行度等尺寸公差要求的金属铸造标准块,用于搭建测量桥以测量模型顶面。③高度规,它分为多种型号,为了便于在模型的曲面上划线,有些高度规需要有加长的刻针。④直角尺,各型号直角尺若干,准备的直角尺当中必须要有长度高于模型最高点的。⑤曲线尺,包括云尺,椭圆尺等。⑥桥尺,由不会产生形变的材料制成,用于搭造测量桥。⑦圆规、分规、直尺卡尺、量角器、刻针等常用工具。

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图6-26 刮片

3)三维测量仪。它是现在汽车造型设计部门最主要的测量工具,也是替代上述主要测量工具的仪器,可以通过接触或非接触的方式,测量出模型的三维坐标并直接输入计算机。三维测量仪也分为许多种不同的型号,大型的可以测量整车,小型的则和一个台灯体积相仿。按照结构可以分为单臂式、龙门式和摇杆式多种。此外,现在还有更为先进的机关点云三维扫描仪,利用激光密集点云扫描系统获取模型的点云数据,建立三维数字模型,获得准确的工程数据。

4)其他工具。其他工具包括用来制作模型骨架的工具,制作效果的工具等。涉及各种板材、电锯、木工砂轮、角磨机、台钻、车床铣床等,具体的工具视需要而定,没有硬性的规定。

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