23 汽车造型设计技术与方法
2.3.1 汽车造型必需遵循的法则
(1) 汽车用户需求
用户就是上帝一直是各行各业服务的宗旨。同时不同民族具有其独特的文化背景。英国人比较保守、怀旧，法国人浪漫、幽雅，德国人稳重、敬业，意大利人热情、奔放。中国人喜欢传统与创新的结合.因此不同国家的汽车品牌具有自己的特色。此外，汽车车身的发展经历了几个时代的变迁。从粗糙的“马车”到火柴盒般的箱形汽车，再到很卡通的甲壳虫汽车，还有船型、鱼型、楔型，汽车的身材越来越好看，线条越来越代美。这就说明汽车造型和汽车设计必需满足用户的需求和民族文化。
(2) 法规需求
为保证汽车的安全形式和实用，各国汽车组织和政府颁布相关法规规定汽车的设计强制性标准、实用功能，确保汽车能满足各种形势下的需要。通常相关法规有汽车安全法规、汽车排放、汽车报废、质量认证和强制性检验法规等。与造型有关的是视野,前后保险杠,灯具,牌照尺寸和碰撞安全性等
(3) 技术进步
过去(1990年前)，新型轿车从构思到试产一般要经历四至五年，1995年后,尤其现在运用了计算机，仅需要二年或更少的时间。这就说明了现代新技术的进步是汽车设计的有力支持和强劲的手段。CAD/CAE/CAM/PDM 软件的出现和使用使汽车的造型和设计进入一个新的历史时期。汽车设计手段不仅更加快捷和方便，也使原来不可能的设计方法成为可能。虚拟现实的设计技术模拟汽车的视觉效果以及汽车的操纵环境，大大降低了汽车设计过程中试制的费用，同时提高了汽车的设计质量和水平。CAD曲面光顺软件使汽车曲面质量有了质的提高,达到了A级曲面水平.
由于技术进步,造型设计可以通过数字化曲面构造,然后数控加工模型,在数控模型上少量修改便定型是未来汽车开发的主要形式,因为可以大大缩短开发时间,和提高开发质量.
2.3.2 汽车造型设计方法与步骤
(1) 造型设计内容与流程
造型设计的主要工作内容如表2.3.1所示
轿车的车身造型设计是整个设计工作最重要的内容，作为现代化的大批量流水生产的产品，汽车设计的内容要求更严密，要经过一步步可靠的技术验证，否则设计中的错误或缺陷将会在批量生产中造成严重的后果。传统的汽车造型设计和现代先进的造型都基本采用以下的步骤进行设计, 如图2.3.1所示。
由于技术的发展,现在的设计,已经越来越依赖计算机二维三维设计软件,甚至有些设计手工模型都不作了,直接三维计算机曲面造型后, 数控加工油泥或可加工塑料内外模型, 然后在此模型上局部修改时采用油泥局部修改. 有些设计只完成1:5油泥模型,测量光顺后数控加工1:1塑料主模型. 地板和发动机舱模型也可以用三维总体装配来免掉. 但有时传统的方法也不同程度的应用,甚至与先进方法并行使用, 在一段时间里, 传统的造型设计方法及先进与传统混合的方法也将会在不同项目中有所应用.局部改型设计最好在原车基础上作油泥模型(省时省力并保留不改部分特征),但测得的造型面和边界要与不变的面和特征整体光顺和边界分割
.以便保证二阶连续.
(2) 收集资料信息形成造型设计概念
任何新型轿车的构思，都是建立在旧款车或者其它车辆的基础上借鉴、继承和改进而形成的，这里面包括消费者对汽车的意见和期望。每年在世界各地举办的汽车展览会、市场的信息反馈，都是设计开发部门资料信息来源的“源泉”。新型车的开发必需经过广泛的调查，汇集各地不同人群对汽车的需求信息，才着手进行图纸设计。 “信息反馈”是厂家开发新产品的依据。
(3) 获得造型设计的基本硬点-控制线图
汽车的长、宽、高、轴距是影响乘坐空间的四要素，但这只是基础，要在尺寸不大的车身上设计出空间充裕的座舱，还必须精心设计车厢轮廓。这就是所谓的“利用率”问题，而它又与全车的整体布局息息相关。并且要保证设计的人机工程学要求.通过总布置可以获得造型设计的依据和基准,将这些造型硬点,基准和依据绘制成图2.3.1 汽车造型并行设计流程图
11 T 11: 草图 T 12: 评审 T 130 :效果图准备 T 13: 效果图 T 14: 评审 T 15: 油泥模型 T 150 : 油泥模型准备 IM 11: 输入产品任务书，请求概念设计 OM 1: 输出草图设计结果 OM 12: 输出评审后的选用结果 OM 13: 输出效果图结果 OM 14: 输出评审结果
OM 15: 输出油泥模型结果
13 14 15 12
控制线表达成几个主要视图称为控制线图.造型油泥模型或通过三维软件直接生成造型面时必须满足控制线图,造型效果图完成后根据效果图制作的胶带图也必须符合控制线图要求.
a 汽车造型与总布置的关系
汽车布置是指如何安排一部汽车的各个组成部分在整车中所处的相对位置，即全车的总体布置。布置方案一般是由总工程师决定的，但对于车身造型设计师，很好地理解甚至具备确定总体布置的能力也十分重要，这是因为与其他工业产品相比，汽车构造的复杂多变性要大得多。汽车的内部结构复杂，使用功能的要求很严格（如乘员/载货的空间、人体工程学的要求等），这些构成了很多在造型设计过程中必须遵循的条件。因此，汽车造型设计师必须具备很清晰明确的布置观念，才能设计出具有优秀功能性的汽车外型。
一般与造型设计有关的汽车的布置设计内容包括发动机、传动系统、座舱、行李舱等。同时也要考虑人体模型和人机工程学布置, 一个优秀的布置方案应该在使各部件工作良好的基础上满足应有的使用功能（如载人、运货、越野等）。总布置硬点绘制控制线图用于指导造型设计, 总布置为造型提供如下设计硬点:
b 获得造型硬点与控制线图
(a)提供总布置设计发动机舱布置最小上控制边界控制线和控制面及面夹角,作为造型效果图设计
及油泥模型设计的硬点和基础.面夹角主要考虑总布置的视野指标,即前玻璃下边缘高度与人体
位置的关系保证视野要求.
(b)提供整车设计主要尺寸参数(轴距,轮距,总长,总宽,总高,裙边最小离地间隙,前悬,后悬等)
(c)驾驶舱人机工程布置,按照前后座位头廓包络体加上30~150mm间隙而获得的驾驶舱最小包络
体为造型设计提供设计硬点.
(d)确定行李箱布置边界面,方法是以满足造型设计为主,兼顾货箱布置,一般货箱上平面高出侧窗边
线10~120mm(小车稍高一些,造型好看些).
(e)顶盖宽度与整车宽度的关系的确定可作为造型的设计硬点,高级轿车(C级轿车)总宽为
1800~1900mm,总长4600~6000(大多数在5000附近), 总高1430~1600mm(跑车一般为
1100~1250mm),顶盖(不包括侧围上边梁宽50~70mm)最小宽度一般为1000~1200mm,车门侧弧
度弧高约为230~300mm; 中级轿车(B级轿车)总宽为1680~1798mm,总长4200~4600mm, 总高
1400~1450mm,顶盖(不包括侧围上边梁宽40~60mm)最小宽度一般为900~1100mm,车门侧弧度
弧高约为180~250mm. 微型轿车(A级轿车)总宽为1500~1660mm,总长3200~4200mm,总高
1350~1420mm,顶盖(不包括侧围上边梁宽40~60mm)最小宽度一般为800~1100mm,车门侧弧度
弧高约为150~220mm. 面包车总宽为1500~1800mm,总长3500~5500mm,总高1600~1900mm,顶
盖(不包括侧围上边梁宽50~70mm)最小宽度(在长度中间处或顶盖最高处)一般为1000~1300mm,
车门侧弧度弧高约为60~150mm.一般由于顶盖有弧度在顶盖前后风挡处顶盖属最宽区域,一般
宽出30~60mm,即高级轿车顶最宽处约为1030~1260mm.
(f)前玻璃夹角,一般轿车前玻璃与水平夹角为40~50度,面包车和箱式车为50~70度,客车60~85度
左右.
(g)后玻璃与水平夹角为: 一般轿车后玻璃与水平夹角为30~45度(个别大轿车为55~70度),面包车
和箱式车为70~85度,客车85~88度左右.
(h)裙边离地面距离一般为150~300mm(跑车低一些100~150mm,面包车高一些250~350mm,轿车一
般160~220mm)
(i)后行李箱盖侧向弧高一般为20~40mm,平均约25~30mm.
(j)前发动机舱外板侧向弧高为30~60mm,平均约35~40mm.
(k)后行李箱盖前后高度落差约为20~40mm,平均约为25~30mm,有些车甚至为负或很大.
c 对于局部改型车设计的设计硬点与控制线图
不改动的区域和曲面及其曲面光顺过渡面或线可成为造型设计精确硬点及控制线图,由于这些设计硬点是精确设计硬点,因此可以作为如下所述的造型设计的特征描述的胶带图.并可直接用于指导油泥或数控模型制作.在精确设计硬点基础上的新增设计特征的造型设计.
（4）造型构思草图
汽车造型的设计也要有效果图，将设计师对新车形状的构思反映在图画上，这里面的内容有整车的形状，特征,色彩，材料质感及反光效果等，作为开发人员表述造型的构思和初步选型的参考。可用手绘或计算机手绘笔绘制.
(5) 造型彩色效果图
a 造型效果图的设计方法一--按照轴侧图设计法:
效果图由具有工业造型技术能力的开发人员完成，采用水彩、MARK笔、彩铅或者素描等方式绘制。也可以用计算机来完成效果图. 效果图分为车身造型效果图和车身内饰效果图两种，车身造型效果图要表现出车型前面、侧面和后面三者的关系，一般有前后轴侧图,正前,正后,正侧图共5张图.同时也要表现出车门拉手，倒后镜、刮水臂、车牌位置等结构细节和特征。车身内饰的效果图主要表现出仪表板、中控台、门护板、座椅及相互之间的空间位置。由于车厢内部难以用一面图表达清楚，所以有些效果图是针对某些位置而单独绘制的。效果图一般有多种方案供选择，换句话讲要有许多幅效果图供选择(一般5套方案)，边修改边完善。
绘制内外造型多种方案，彩色效果图绘制（轴侧图）,用二维软件PHOTOSHOP等做造型时，要注意的问题是, 如果轴侧不对的话，作的效果图，看起来图很漂亮，但做出来的模型却是两个，面目全非。模型做出来拍的照片，不论从哪个角度看，和画的效果图都不一致。造成画的效果图不能驱动模型制作，这种效果图就没有意义。所以效果图原意就是说，要作轴侧图，但是也可以作其它几个方向的视图，比如说各个方向的角度，你可以看它的效果，但必须考虑轴侧的尺寸比例关系，不能失真，因为不同角度看东西的比例是不一样的. 越来越多的采用三维造型软件如ALIAS, 3DMAX, UG/AUTOSTUDIO等软件,可以旋转和定量尺寸关系.
造型效果设计就是做彩色效果图，效果图的轴方向X轴、Y轴、 Z 轴必须按画法几何的轴侧方向，先把坐标轴选了，选了以后再把总体设计确定的总长总宽总高等用方框定下来，就是长方体，方框定了以后，就是定了基本控制尺寸，宽度、总长、总高，然后在这基础上去造型，基本按投影方向做了，这有什么好处呢？当作模型时, 就可以近似的量尺寸了，比如在轴二侧图，两个方向上是1：1的，1个方向是1:2的。用尺量图上尺寸，再乘以2，在模型上做了，所以你整个尺寸比例将都是对的，在按轴侧方向做效果图，这是在做效果图设计时的一个规范。要确定轴侧方向，主要是为了指导模型的制作，做出的结果会一致。
b造型效果图设计方法二-任意轴线方向法
当然,如果确定造型效果图的轴线方向比较困难时,也可以不按照轴侧方向. 可以按照各个方向任意比例法, 但三个轴方向要单独的量尺寸算在图中各自轴车长与图形长度的比例关系(百分比),当汽车处于任意投影和入射角时,图形在每个方向上都有不同而且任意的比例关系, 只要知道各个方向比例关系,就可以将设计特征在每个轴方向进行换算,来获得特征在每个轴方向的三维坐标或尺寸, 以便通过效果图便能获得胶带图,通过胶带图又可获得油泥模型,而且油泥模型完全可以反映效果图的信息.在作模型时将比例乘以模型在各自方向的最大尺寸,这种情况多数是在某一车的图片基础上进行绘制效果图,而必须知道参考车的长宽高尺寸,而被设计的车型尺寸必须接近该参考车尺寸,这样才能保证设计的效果图尺寸与你要设计的车型尺寸信息一致性,才有价值.当然,也可用三维软件设计一个长宽高与要设计的车型相同的长方体,然后转到一个任意位置投影成平面图片,然后在平面图中量出三个轴方向的图片长宽高,除以长方体实际长宽高而得到比例分别为Rx,Ry,Rz.然后绘制效果图和造型特征,制作胶带图或模型时,在效果图上直接量出特征位置坐标到基准坐标的距离或特征长度乘以相应轴的比例,便获得在模型上的坐标或尺寸.当在某一现有车型基础上改进设计时,最好采用该方法,因为原车拍照不可能使入射角十分正确,可以采用该任意轴侧方向方法.
在设计正侧正前正后视图时也必需采用如上两种方法得到每个视图的特征信息的一致性.
（6）胶带图
当造型效果图设计确定后, 按照投影关系和画法几何方法,就可将造型的轮廓曲线或特征放大至1:1或用1:5等缩比尺寸，用胶带图的形式表现出来。所谓胶带图是指用不同宽度和不同颜色的胶带在标有坐标网络的白色图纸或图板上，粘贴上模型轮廓和特征的曲线和线条，将汽车整个轮廓、与造型有关的布置尺寸都可以显示出来。胶带可以随时粘贴或撕下，因此胶带图也可以随时修改，十分方便。设计人员根据胶带图进行修改和调整后，轿车的轮廓曲线已经基本确立。控制线图是指导模型粗制作的基础,而胶带图是指导模型精确制作的基础,胶带图必须符合控制线图和造型效果图,要反映所有造型效果图真实特征信息.
（7）油泥模型制作或数字化构造模型-三维数字化过程
a 手工缩比模型制作
从“纸上谈兵”到实物实体的第一步，就是将设计构思实物化，将纸面的东西用形体表现出来，让设计人员进行更细致和具体的探讨。第一步就是选择确定几幅效果图，依图做缩小比例的汽车油泥模型或石膏模型，比例为3:8（美、英等英制国）或者1:3、1:5等。小比例模型的好处就是可以反复修改，成本低廉，如果一开始就做全尺寸模型，并在大模型上反复修改，就会消耗大量的时间和人力。由于现代轿车生产的规模化，任何设计上的错误都会导致巨大的损失和浪费，因此设计师在缩小比例车模上进行研制是必不可少的一个环节工作。但随着技术的发展, 手工模型作的越来越少,取而代之的是数控加工可加工塑料模型.尤其在小模型基础上光顺后数控加工1:1模型进行决策层评审和在此基础上少量的局部更改设计.
一般效果图给客户或决策层后，要经过几轮确认，从多种方案里选择几种方案，选择几种方案后再提出修改方案，或者把几种优点放一起，再搞几种合并方案，合并方案后再去修改设计，最后确定。确定以后，根据评选的几种效果图，要做1：4或1：5的外模型，然后再做1：1的外模型。作完1：4 或1：5的外模型，然后要评审，做模型的材料可用木头或金属，把车轮也装上去，做木头车轮或买橡胶车轮装上去，然后都仿真成象真的一样。里面到外面放20~30mm的面材料余量。，比如油泥材料，油泥可修来修去，但外面不能太厚，厚要变形的，容易掉而且价格贵，油泥放在烤箱中, 一般控制在45~55度温度保温2个小时后使用, 硬了还可以加热重用. 温度太高容易改变材料物理性能. 木头很便宜，油泥很贵，国产油泥也约2万元一立方，进口的还要贵几倍，然后可在上面修，按效果图来修，修好以后再贴一些薄模，贴一些分界线做装饰，看起来就象一辆真车，包括后风窗和倒车镜，都做出来装上去，让它尽可能真实。
b 全尺寸油泥模型
全尺寸是指1:1比例，全尺寸油泥模型就是指与真车尺寸一样，模型的轮廓曲线和尺寸都是按照严格的要求制作出来，设计人员可以对车身表面的细节部分进行比较和修改，设计的检验已进入“模拟作战”阶段。全尺寸油泥模型分为外部模型和内部模型，是车身造型设计中最关键的阶段，要求以极其认真的细致的态度去工作，任何一项细部的造型都不能马虎，因为这个全尺寸油泥模型是今后正式产品的依据。
全尺寸油泥模型是高仿真产物，例如车轮一般会用上真轮胎和真车圈，因为车轮对整个车型有十分重要的影响。车身附件，大灯小灯、刷水臂都会安置在各自的位置上(或用贴膜)，有些模型表面还喷涂油漆，与真车相似。因此，车厂对新产品的检测，也就从全尺寸油泥模型正式开始。设计人员对车身模型的空气动力状态进行研究和分析，以取得对整个车身空气动力性能进行最优化的设计。手工模型作的越来越少, 取而代之的是CAD/CAM一体化数控加工可加工塑料模型. 然后在此基础上采用油泥进行模型修改.
(8) 数控加工模型
a数控内外模型
在缩比模型确定后,可以手工制作1:1油泥模型,一般建议数控加工1：1模型或数控缩比模型，一般指外模型，内模型不太好加工，因为仪表板模型很难加工。外模型就是外形造型。1：1数控模型一般都用木头骨架或型钢、角铁焊成一个骨架，外面贴上木材或胶合板等，或在此基础上再加上部分高密度泡沫,外面再粘上30~50mm厚的可加工塑料，类似如面粉一样可以做成面团粘粘在模型表面上过几个小时变硬了后，就可加工. 当然也可以用一种高密度的泡沫塑料。可加工塑料加上以后，轮胎用真实的轮胎装上去，对于1：1的模型, 要把选中的真实轮胎装上去。因为真实轮胎装上去以后可以推来推去，真实的轮胎装上去主要是为了看效果，一般要做一个金属骨架或木头骨架，要装一个车轴和轴承. 精度要求不高，能把车轮中心定位，能转动就行，数控加工以后，表面还要贴一些薄膜或者光滑处理，可以喷漆，看看1：1的模型和真的车是不是一样，如果做出来的效果和真车一样，如果决策人提出修改意见就统统提出来，然后直接在模型上改，改完后再喷上漆，然后再请领导看，并征求领导意见，领导说OK，就冻结模型, 进行三维测量，再对CAD数模进行光顺。
这里有几种做法，就是有几种做的途径：未来的世界，也就是五年, 十年，二十年能看得到的，未来的趋势是手工模型将慢慢被取代掉，因为可节约时间，节约成本。在造型效果图时，用大型软件，象AUTOSTUDIO和
ALIAS等软件做效果图以后，把ALIAS中的一些控制线，控制面取出来，取出后再转到三维CAD软件中，在CAD 里做面的光顺，再用大型五轴铣，直接铣出塑料1:5或1：1模型给领导或决策人看效果，如果不满意，再在上面改，当然还有好多技术，比如虚拟设计。如美国通用公司有一个大的虚拟设计室，就是为方案评审用的，做几十种造型效果图，由领导来给评审方案，在1：1环境，戴上头灰立体虚拟环境，看看效果如何，转动转动，你觉得OK，就用这种方案，然后再铣一个1：1的模型，再看实物，这个趋势是不可能逆转的，手工制作模型的趋势被取消掉不可逆转，但到目前为止还没摆脱手工模型制作，但1:1手工模型作得越来越少，大多数1：1的手工模型停掉了，不做了，只做到1：4或1：5的模型，模型做出来，然后就到三坐标仪上去测量，实际同济同捷开发的几个车型也是手工仅仅做到1：5模型，1：1 模型在数控基础上手工完善。细微特征必须到数控加工模型上去改。在先前造型从艺术角度上去刮行。因为要花2~3个月时间去做1：1 手工模型，这样太化费时间。1：1手工模型用数控模型油泥局部改就省时间了。目前全世界所有设计公司及汽车厂都在采用以上的方法。
数控铣的面的质量可以保证。面也平整，但是手工做能够把细微特征做得细，数据能测得出，数据做得细，所以CAD技术将来的发展趋势，它的目标是尽可能地减少手工制作的时间，缩短开发周期，但无任如何目前全球在手工做模型，或者局部做，或者全部做模型，开发进度周期看低于22个月很难做下来，现在在压缩开发周期。1：1外模型手工模型全部特征形状都要做出来，1：1的数控加工模型用来看样请领导或决策人最后决定，如果有条件的话，可以做一下风洞实验，没条件可以做一下流体计算，计算一下哪一类表面压强大，哪一面压强不合理，玻璃会不会碎。由空气阻力计算出空气阻力系数，做一些流体计算，有些玻璃夹角和造型可以修改。
b 已被三维数模代替的传统的发动机舱与地板模型
1：1内饰模型的制作, 有时也需要制作1：1发动机舱模型, 但目前多用三维CAD模型替代. 此模型的主要目的是:
a)1：1发动机舱模型布置设计与模型制作
b)发动机舱焊接总成
c)发动机系统布置方案设计
d)悬架系统布置方案设计
有时也需要制作1:1地板模型及地板的反模型也就是地板下边，地板的正反模型可以做一个，反模型也可正过来作, 把零件摆在上边，也可以架空做一个，东西可以挂上去，比如说要装配油箱，什么东西都可以摆上去。那么反模型要考虑到下边，当然也可以正反一起做，纵粱也可以按尺寸做，横粱位置可以按实际尺寸做，反模型也就是底盘的零部件要装上去，把真实的油箱拿来装上去，排气管，还有别的零件，桥、悬梁，拿来装上去，检查一下正确的位置。然后把这个测绘下来，成为图纸，再成为产品。也就是说他是反做出来的，不是正向设计来的，做出来样品后，把样品反测量，做成三维数摸，再做模具，做二维图纸，这称为逆向工程，在造型设计方面目前不同程度摆脱不了逆向设计方法. 但最终逆向工程方法会越来用的越少. 已经被实践检验一遍了，这样做没有任何风险，当然很多工作可以用三维CAD模型代替. 但作为补充检验也有用. 材料都是用木
板来做的，用木板做好后，油箱都用螺栓固定上去，固定方式和将来的批量生产方式一样.现在几乎百分百使用
三维设计软件精确装配数模代替传统的发动机舱及地板模型.
(9) 测量与曲面光顺-数字化
模型做好以后，在1：5或1:1模型上就用三坐标仪测量，测量以后，曲面光顺，曲面光顺以后，转到UGII里,PROE或CATIA等三维CAD软件里做曲面和结构，用Surface做反求软件，外表面一定采用逆向软件整
体光顺,再把面转到UG里，再做CAD结构设计和光顺，用CAD光顺以后，再去驱动数控机床，来加工1：1或1：5缩比模型。也可进行结构设计，都是按坐标线测量的，都是测很密的线，一般是几毫米测一点，或十几毫
米测一点。一般要求测的点很多。用UG等CAD软件是承受不了的，直接用CAD数据太大受不了的，先用Surface软件做整个曲面光顺，整体光顺以后，把整体光顺的结果再转到CAD里做CAD详细结构设计，一般都
是走一个Surface过程，曲面光顺的过程. 从现有零件或模型上返出数据, 这一过程叫逆向工程REVERSE，然
后进行分块，分块线做的是一个整面，把车门的分界线也光顺一下，分界线测出来都是弯曲不光顺的，要在CAD中把这条线光顺成一条很光顺的线，然后再用这根线在CAD中去切割这个曲面。把外边界线取出来，包括
车窗线，取出这些线后，再做翻边，倒角等，做结构设计。
（10）造型设计新技术与趋势
1990年才开始使用三维设计软件, 1995年后才真正大量使用三维CAD设计软件. 现在常见的过程始于模型制作阶段，通过三坐标测量机测量，得到模型上离散的点集(云),1999年德国人发明的数字照相及激光结合起来的测量技术和方法,成千倍的提高了测量和逆向的效率. 将点集数据输入计算机，运用CAD将其连成光顺的曲线，建立数字化模型，进行初步设计和可行性分析，即相当于胶带图效果；然后通过专门的CAD设计软件，用曲线建立起整个车身的表面数学模型，设计人员在电脑前可以进行任意的修改，再通过数控铣床制造1:1全尺寸模型，供设计人员进行修改和定型；然后再通过测量机对全尺寸模型进行测量，将数据输入计算机建立汽车外形数学模型，并用图形显示终端显示出来，模型的三维曲面视图可以旋转,在不同的角度观察不同地方，十分直观。而且可以数控加工. 在这里，CAD的运用不但使人从繁重的劳动解脱出来，缩短了设计周期，而且能够保证设计精度，降低了设计开发的成本。提高了开发质量, 缩短了开发周期.
最新的设计, 将是高速,高质量和低成本的开发设计方法, 可能是在采用虚拟设计技术等先进技术的情
况下应用所有的省钱有效的方法和工具. 采用不同方法可以获得不同的结果, 但必须考虑条件和成本. 采用声、光、电和CAD三维实体建模、虚拟现实环境等技术，实现产品开发设计的方法，称为虚拟设计。其优点：
可以利用虚拟现实环境，实现产品工作性能和外观的检查和评估，减少开发周期，提高开发质量,图 2.3.2 所
示为虚拟设计方法.
Developing a vehicle is an arduous process of design and evaluation, trial and error - constant improvement and adaptation. Initial design concepts go through a range of stages to bring them closer to realisation and modelling is key to evaluating a design at each stage. Modelling can take several forms. Traditionally, clay models have been used at various scales to help understand and resolve the form and proportions of a vehicle. To varying degrees, this has been supplemented, sometimes even replaced, by CAD modelling. Whilst clay is still a medium used to evaluate predominantly visual characteristics, CAD systems can additionally help evaluate other factors such as aerodynamics, impact scenarios and other physical considerations Clay Modelling Clay modelling is one of the most established 3D visualisation techniques used in the automotive industry. Clay modelling is one of the oldest a nd most traditional methods used in car design. Studios are divided in their preferences relating to CAD or clay but many believe that it remains one of the best ways to visualise developing designs in three-dimensions GM modellers use renderings, sketches and tape drawings as reference to create a 1/4 scale half model. Using a mirror in this way enables modellers to produce results more quickly. With full proportioned models, substantial time is spent balancing one side with the other. In this view it is possible to see the rig beneath the clay. In the rear wheel arch the base can be seen along with the core of light blue modelling foam. Clay has been used since the earliest stages of car design and emphasises the strong links between three-dimensional automotive styling and sculpture. Working on the form of a vehicle in clay is a very tight form of sculpture, reliant upon a expert eye and an advanced perception of form and proportion. Clay modellers work on the Holden FJ many decades ago. This practice is still common today. The modellers shown here are using, amongst other things, gauges to measure height and depth (to balance both sides) and profile guides to ensure the model corresponds to the design. Manual Method With the rig configured, clay is applied. Using a system of '10-lines', reference points are transferred from the drawings to the model. Clay is built up to match the profile from the drawings and is then added to fill out all the proportions.From here, designers can either rigidly follow their drawings, creating guides and templates to help develop the model from the package drawing, or they can begin to experiment and develop the form freely. The beauty of automotive styling clay is its ability to be reworked and continually adjusted. This freedom of form development is rarely matched by computer.Chevrolet designers work on a full scale Corvette model. Dynoc has been applied to give the impression of real glass and upper body paintwork. Real wheels add to the effect whilst designers make final adjustments to the surfaces Automated Method Instead of designers and modeler labouring over a clay for weeks, many car firms are now in the habit of sending a CAD model directly to a specialist milling machine. The machine can precisely mill out the form and proportions of the 3D computer design in a relatively short period of time, although humans may still be called in to finish the surfaces or make slight adjustments. Although most aspects of a design can be resolved on computer, especially with the aid of virtual reality evaluation, almost all companies will still produce a full size clay towards the end of the process. The cold light of day can produce suprie that manufacturers want to be aware of before
1.个性鲜明的汽车造型是汽车给人的第一印象,也是汽车的灵魂. 2.随着汽车技术的不断进步以及人们审美观和欣赏能力的不断提高,汽车造型由最初的箱 型向多种多样的流线型演变. 3.流线型汽车中最具代表性、产量最大、影响最大的是1937年德国大众公司生产的甲壳 虫。流线型甲壳虫与箱型车相比，乘员活动空间明显变得狭小，特别是后排乘员，头顶上几乎没有空间，有一种压迫感。另外，甲壳虫遇到横向风具有不稳定性，受横向风作用后，车身前部易随风偏离原来的行驶路线。 4.将整个车室置于前后两轮之间的设计方法，前方为发动机，后部为行李舱，这样非常接 近于船的造型，称为船型汽车。便于操纵，乘坐舒适，风压中心大体上与汽车重心一致。 解决了甲壳虫车遇横风不稳定的问题。 5.设计师们把车后窗一直倾斜到车尾部，苗条的斜背式鱼型车出现。斜背式的倾斜比较平 缓，尾部较长，围绕车身的气流比较平顺，不产生涡流。鱼型车身比甲壳虫型汽车低、长、美观，具有鲤鱼的造型，横截面积小，迎面阻力小。鱼型车缺点是对横风具有不稳定性。 6.汽车消费品市场的特点：车消费需求的多样性；汽车消费需求的发展性；汽车消费需求 的层次性；汽车消费需求的时代性；汽车消费需求的联系性和替代性。 7.如何成为一名造型设计师？熟能生巧，积累灵感，关注时尚，通晓历史，经常充电，侧 重功能，毛遂自荐，设计构思。 8.机种：目前普遍采用的还是往复活塞式汽油机和柴油机。柴油机的有效热效率比汽油机 高10%左右。 9.冲程数：当前绝大多数汽车发动机是四冲程。冲程发动机的改良主要进展有，采用缸内 直接喷射供油方式和专用压气机强制扫气取代曲轴箱扫气，将混合器扫气变为空气扫气。 10.冷却方式：当前大多数发动机是水冷式发动机。风冷式发动机的唯一优点是不用水，适 用于沙漠，缺水地区及某种军事用途。其冷却效果不如水冷式发动机，零件热负荷大，强化程度较小，噪声较高。 11.区域钢化玻璃：区域钢化玻璃用于汽车的前风窗玻璃，是将一般玻璃经特殊热处理后形 成的。在汽车行驶中发生故障时，使碎片的一部分成为较大的块，在玻璃破坏的瞬间仍有视野，以便使驾驶员处理紧急情况，避免发生事故。 12.电热玻璃：电热玻璃一般用于汽车前风窗及后风窗上。在夹层玻璃中间或钢化玻璃表面， 装上很细的电热丝，通电后可以加热玻璃，以防止结霜，保持玻璃的透明度，使其有较好的视野。 13.热反射与吸热钢化玻璃：热反射玻璃在其表面制有金属或金属氧化物薄膜，使其具有一 定热反射能力。吸热钢化玻璃本身含有着色氧化物，因而具有吸热效果。 14.汽车造型设计的组成要素：功能基础；物质技术基础和美学基础。功能体现产品的实用 性，物质技术条件反映产品的科学性，形象的塑造显示产品的艺术性。功能基础，功能就是产品的用途与性能，既是产品的设计目的又是产品赖以生存的根本条件。功能对产品的结构和造型起着主导的、决定性的作用。物质技术基础，是体现产品功能的保证，其中包括结构、材料、工艺、配件的选择，生产过程的管理以及采用合理的经济性条件。 美学基础，汽车的审美功能要求产品的形象有优美的形态，给人以美的享受。 15.汽车造型设计的基本要求：汽车的造型设计师为人类的使用而进行的设计，最基本的就 是满足人们的需要，同时也有满足人们对于审美的需求。 功能性要求；审美性要求；经济性要求；创造性要求；适应性要求。 16.需求分析法：需求分析法是指在汽车造型设计过程中对社会或个人存在的种种需求进行 分析，从中寻找满足某种需求的功能部件，作为造型设计的一项基本内容。
汽车造型设计基础—空气动力学 姓名：赵逸昕
班级：T1113-10 学号：20110131007 指导老师：刘敏 目录 1. 空气动力学的概述 2. 空气动力学的发展 3. 空气动力学的研究 4. 空气动力学对汽车造型的影响 5. 改善汽车空气动力学性能的措施 6. 总结 7. 参考文献
摘要： 汽车空气动力学主要是应用流体力学的知识，研究汽车行驶时，即与空气产生相对运动时，汽车周围的空气流动情况和空气对汽车的作用力(称为空气动力)，以及汽车的各种外部形状对空气流动和空气动力的影响。所以，深入了解空气动力学对汽车造型设计汽车有很大的帮助。 关键词：汽车；空气动力学；汽车造型设计。
1. 空气动力学的概述 空气动力学是流体力学的一个分支，它主要研究物体在同气体作相对运动情况下的受力特性、气体流动规律和伴随发生的物理化学变化。它是在流体力学的基础上，随着航空工业和喷气推进技术的发展而成长起来的一个学科。空气动力学特性直接影响汽车的经济性、动力性、操纵稳定性和乘坐舒适性等。为改进汽车性能，汽车工业界投人大量人力、物力和财力研究汽车内外的空气流动及其相关的各种现象。风洞试验是汽车空气动力学研究的传统而又有效的方法，但风洞建设投资大，试验周期长。随着计算机和计算技术的迅速发展而蓬勃兴起的数值仿真方法为汽车空气动力学的研究开辟了新的途径。近年来，汽车空气动力学数值仿真发展迅速，数值仿真在汽车流场研究中的重要
性不断增加，应用范围不断扩大。下面从不同方面阐述汽车空气动力学的发展情况。 2 空气动力学的发展 国外的汽车空气动力学研究可以追朔到本世纪的20-30年代，但直到7O年代以觑，还没有比较完整系统的研究。此学科在近3O年中得到了较大发展。7O年代以来，国外陆续发表了汽车空气动力学方面的研究成果、研究报告和专著，研究手段普遍采用航空试验用的风洞对汽车空气动力特性进行研究，研究的重点主要是空气动力的特性以及它们对汽车性能的影响。
汽车造型设计知识讲座 一、外形尺寸参数 汽车设计中由设计师去弥定的外形尺寸包括：长、宽、高、轴距、轮距、前后悬长和离地距等。各参数的含义见下图： 二、各级汽车的尺寸标准 弥定汽车尺寸所要考虑的因素主要是机械布局和使用要求，其中机械布局视乎厂家各自的设计方案有所差异；使用要求则主要由汽车所针对的目标市场级别而定。下表为我根据经验总结的各主要级别（主要乘用车）的常见尺寸范围： 其中我们看到美国车的尺寸比欧、日的标准大很多，这主要是因为美国地大车少，油价低廉，对于汽车空间的要求远大于对省油性能的要求。日本则正好相反，为了改善道路拥挤
情况，日本政府对汽车的税收等级是以外形尺寸（主要是占地面积长*宽）来划分的，车身越大使用费用越高。因此日本汽车造型设计所追求的是“空间利用率”，即在有限的车身尺寸下争取最大的内厢空间。 可以说日本车造得紧凑的目的是为了符合法规；欧洲人也热衷于小型车，但他们造小车的主要目的是省油和使用方便；而美国人的生活环境决定了他们用不着把汽车造得太紧凑。 三、如何弥定具体尺寸 确定汽车尺寸首先要服从机械布局，然后要满足各项应有的功能，如必须具备载客、载货的空间等。下面详谈各尺寸的具体确定方法： １.长度 长度是对汽车的用途、功能、使用方便性等影响最大的参数。因此一般以长度来划分车身等级。车身长意味着纵向可利用空间大，这是显而易见的；但太长的车身会给调头、停车造成不便。4米长与5米长的汽车在驾驶感觉上会有很大的差异，一般中小型乘用车长4米左右，接近5米长的可算作大型车了。 ２.宽度 宽度主要影响乘坐空间和灵活性。对于乘用轿车，如果要求横向布置的三个坐位都有宽阔的乘坐感（主要是足够的肩宽），那么车宽一般都要达到1.8M。近年由于对安全性的要求，车门壁的厚度有所增加，因此车宽也普遍增加。 日本车对宽度的限制比较严，大部分在1.8M以下，欧洲车则倾向增大车宽。但是车身太宽会降低在市区行走、停泊的方便性，因此对于轿车来说车宽2M是一个公认的上限。接近2米或超过2米的车都会很难驾驶。道路用车（大货车、大客车）的车宽一般也不能超过2.5米。 对于车外倒后镜不能折叠的车辆，规格表上的宽度一般把外伸倒后镜也包括在内，因而有些欧洲轿车规格表上的宽度接近甚至超过2米（例如FIAT MULTIPLA宽度为2010mm），各位明察即可。 ３.高度 车身高度直接影响重心（操控性）和空间。大部分轿车高度在1.5米以下，与人体的自然坐姿高度相比低很多，主要是出于降低全车重心的考虑，以确保高速拐弯时不会翻车。MPV、面包车等为了营造宽阔的乘坐（头部空间）和载货空间，车身一般比较高（1.6米以上），但随之使整车重心升高，过弯时车身侧倾角度大；这是高车身车种的一个重大特性缺陷。此外在日本，香港等一些地区，大部分的室内停车场都有高度限制，一般为1.6米，这也是确定车高的重要考虑因素。
汽车外部造型设计发展与审美对于设计美学的应用（班级学号：2008013223 姓名：谷梦若） 关键词：汽车外部造型设计、汽车外部造型审美;设计美学 摘要：汽车在当今人们的生活中占据重要的地位，她不仅仅是工具，更成为人们欣赏的艺术品，设计良好的汽车外部造型能有效地吸引消费者，更会成为设计史上的传奇。汽车外部造型设计在汽车发展过程中有多次明显的变革，这其中原因很多，总结起来是设计美学的应用和物理学（自然科学）进步的结果，且两者密不可分，将设计美学和物理学结合论述便能阐述其中的原因。 正文：自1996年德国工程师卡尔·奔驰发明第一辆汽车以来，汽车经历百余年的发展，早已融入人们的日常生活中。在这段漫长的岁月中，汽车的外部造型设计经过数次变革，从最早的马车状设计，先后共经历了箱形、“甲壳虫”形、船形、鱼形、楔形及子弹头形共七次过度。这其中有很多方面的因素，而主要因素有两点，首先自然科学和相关的技术在20世纪的飞速发展;其次设计美学在汽车外部设计上的应用。这两者并非独立存在，而是缺一不可。 一、汽车外部造型设计的变革 在汽车发展的历程中每一次变革都有那一时代的经典车型，美国科学教育频道“Discovery”对这些车有特别的称呼——“大众情人车”。二十世纪二十年代“箱型”车的代表为福特T型车；二十世纪四十年代“甲壳虫”型车的代表为大众甲壳虫（大众甲壳虫一直流行至今,是汽车设计史上的一个传奇）；“船型”首推1977年意大利跑车品牌玛莎拉蒂生产的“美迪琪”；“鱼型”最引起消费者轰动的是1965年福特出品的“野马”，其以视觉上的美感轻易地博得了消费者的心，时至当代任然有1965年型“野马”的忠实拥护者；“楔形”车多应用与上世纪八十年代的赛车和跑车上，其中意大利跑车品牌法拉利在那一时代经典造型便为楔形。 以上车型的出现，与空气动力学的发展有关，随着空气动力学和流体力学的研究，流线型造型设计首先出现在火车和汽车等交通工具上。1930年德国设计制作了螺旋桨机车（轨道飞艇），该机车具有比较完美的空气动力学造型。1931年试行，其时速达到230km/h，但是未能实际应用。 其实早在十九世纪后期便有设计人员发现空气阻力对汽车速度和性能的重要影响，在十九世纪九十年代，一位名Amédée Bollée设计师制造了鱼雷形状的半流线型汽车，采用倾斜风挡。真正科学意义上的流线型是在第一次世界大战后，
1.概念设计 市场定位分析 初期总布置设计 整车动力性 经济性分析和计算 造型设计指导书 参考样车分析 供应商平台调查 成本分析 编制产品描述书。 1.1.1初期总布置 根据市场及用户需求，选定各分总成 初步确定整车基本参数 人体布置和各类运动分析 视野分析 手触及空间分析和仪表可视性分析等 整车动力性、经济性分析和计算 确定造型设计方向 确定初步外部尺寸 整车技术参数 造型风格和部配置。 参考样车分析 对参考样车进行分析研究，确定其优势和不足，结合市场情况提出所开发产品的目标定位。 供应商平台调查 对潜在的供应商进行货源可行性评估 评价他们在满足质量、供货能力及开发水平的前提下提供总成和部件的能力 识别价格及质量具有相对竞争力的供应商，以满足产品定位的要求。 在供应商和制造者之间建立信息沟通 成本分析 确定各系统和整车的目标成本。 编制产品描述书 描述书作为产品开发的依据文件，将所要开发的产品项目的背景、目标、车型规划、总成选择、装备、进度等进行详细描述。 1.2团队 一支有着丰富汽车理论知识和设计经验的优秀团队，熟知中国汽车配套资源及现有车型。以敏锐的眼光洞察中国的汽车市场，能很好的把握中国汽车发展的潮流。 1.3市场定位 从消费者调查、市场调研、竞争对手分析及，企业制造能力分析来确定产品的市场定位。 2.汽车造型 分析造型设计任务书 收集和整理相关资料并进行样车准备 工程与造型的契合 确定设计理念，提出设计方案 阶段评审 初步草图设计 方向性评审
细化效果图草图设计 设计评审 效果图设计 效果图评审 效果图修改及提交 根据客户的意见修改效果图 效果图批准 进入零部件造型的细节设计阶段 团队要求： 具有锐意创新的精神，透过设计的表面来理解设计本身所代表的设计师对生活形态和消费心理的了解，赋予设计更多的实际意义。高雅的艺术品味、丰富的设计经验、全面的汽车相关专业知识以及衍生的材料学、流体力学、热能学、人体工程学、社会学、环保学等众多方面知识。对消费者及成本的了解以及极富魅力的创意思维使他们不断推出新，创造出更符合国际趋势和品牌定位的作品。设计部门承担整车造型、总体布置及整车集成，容涵盖了从美学表面的质感、动感、外饰的创意、计算机辅助曲面设计到产品外型的最终数据发布。 高级技工的丰富经验成为专家系统，我们不再是中国汽车行业中的“设计迁就于生产”，而是通过高超的技术去完善汽车设计，突破本土“工与艺”不能完美结合的瓶颈 3.三维造型 三维造型室以评审通过的效果图为依据构建及渲染三维数字模型。充分利用三维造型软件以及虚拟现实和视景仿真技术，实现全数字化的造型设计流程，以及与工程部门的无缝连接。旨在模拟控制产品各个角度的造型状态，多维评价、推敲造型方案，向工程结构设计部门提供第一轮造型信息，供结构工程部门分析造型实施的可行性。同时，渲染出的动画效果供市场部门进行前期市场分析。 4.油泥模型制作 胶带图绘制 评审 油泥模型骨架准备 油泥模型制作 油泥模型评审 油泥模型改制 结构和工艺性评审 油泥模型完善 油泥模型批准 油泥模型喷漆 油泥模型展示 油泥模型按要求销毁或存档 5.数字表面化 三维扫描：采用先进的ATOS II设备进行三维扫描。 Class A建模：获取点云数据后，根据客户要求，可提供快速表面重建或Class A表面。 模型铣制：相对传统的人工粗刮油泥技术，在保证满足工程要求的同时，极大的提高了工作效率。模型验证：在模型数据化或生成A级表面后，使用五轴数控铣床，根据数学模型的数据，在专用的树脂材料模型上，再现数学模型的表面。达到验证表面数据准确性，确保数学模型与原始模型数据的一致性。 6.样车制作 概念车制造 工程验证样车 零部件试制加工
2.3、汽车造型技术与方法 2.3.1 汽车造型必需遵循的法则 (1) 汽车用户需求 用户就是上帝一直是各行各业服务的宗旨。同时不同民族具有其独特的文化背景。英国人比较保守、怀旧，法国人浪漫、幽雅，德国人稳重、敬业，意大利人热情、奔放。中国人喜欢传统与创新的结合.因此不同国家的汽车品牌具有自己的特色。此外，汽车车身的发展经历了几个时代的变迁。从粗糙的“马车”到火柴盒般的箱形汽车，再到很卡通的甲壳虫汽车，还有船型、鱼型、楔型，汽车的身材越来越好看，线条越来越代美。这就说明汽车造型和汽车设计必需满足用户的需求和民族文化。 (2) 法规需求 为保证汽车的安全形式和实用，各国汽车组织和政府颁布相关法规规定汽车的设计强制性标准、实用功能，确保汽车能满足各种形势下的需要。通常相关法规有汽车安全法规、汽车排放、汽车报废、质量认证和强制性检验法规等。与造型有关的是视野,前后保险杠,灯具,牌照尺寸和碰撞安全性等 (3) 技术进步 过去(1990年前)，新型轿车从构思到试产一般要经历四至五年，1995年后,尤其现在运用了计算机，仅需要二年或更少的时间。这就说明了现代新技术的进步是汽车设计的有力支持和强劲的手段。CAD/CAE/CAM/PDM 软件的出现和使用使汽车的造型和设计进入一个新的历史时期。汽车设计手段不仅更加快捷和方便，也使原来不可能的设计方法成为可能。虚拟现实的设计技术模拟汽车的视觉效果以及汽车的操纵环境，大大降低了汽车设计过程中试制的费用，同时提高了汽车的设计质量和水平。CAD曲面光顺软件使汽车曲面质量有了质的提高,达到了A级曲面水平. 由于技术进步,造型设计可以通过数字化曲面构造,然后数控加工模型,在数控模型上少量修改便定型是未来汽车开发的主要形式,因为可以大大缩短开发时间,和提高开发质量. 2.3.2 汽车造型设计方法与步骤 (1) 造型设计内容与流程 造型设计的主要工作内容如表2.3.1所示
目录 设计目的 (2) 汽车造型的发展趋势 (2) 汽车主要参数的确定 (4) 空气动力学 (7) 人机工程学 (9) 汽车造型与色彩 (12) 致谢 (17) 参考文献 (18)
一、设计目的 通过本次课程设计使学生了解汽车车身造型设计的程序，理解汽车车身造型设计的基本原理和方法，掌握汽车造型设计中的色彩学、空气动力学以及人机工程学的一般知识，同时培养学生的动手能力和分析能力，为以后从事汽车车身设计打下坚实的基础。 二、车身造型的发展趋势 进入21世纪后，从世界各大汽车博览会推出的多款新概念车看，造型更具个性化特色。车身造型的未来发展趋势综合起来主要有以下方面： 1、气动最优化 一部汽车车身造型发展史，从某种意义上说就是一部不断追求具有最佳气 动造型的历史人们一直在努力研究能够减小气动阻力且气动稳定性好的车身造型，今后这将仍是未来车造型追求的目标之一，但更主要的工作是在研究气动行驶稳定性上。未来的气动造型最优应满足以下几点: (1)最佳气动性能的车身外形只能通过计算机辅助设计和部分实验得出; (2)车身所受的气动纵倾力矩和气动横摆力矩理论上为零; (3)车身所受的气动升力理论上为略小于零; (4)减少气功阻力虽然不再是主要目标，但气动刚力系数不应大于0.2. 2、个性化
车身气动最优化是否会导致未来汽车外形的雷同，从而失去个性化，其实 汽车车身造型的发展过程己经揭示了这个问题的答案。在车身造型的历史发展时期，可能会由于追求气动造型的优化而使得某一种车型成为一个时期内的主导车型，但决不是唯一、就是同一主导车型，也由于气动特性非唯一评定指标而形成不同风格，随着社会发展，社会意识和美学观念，造型过程中会起到越来越大的作用，现代人对汽车式样个性化要求也会越来越高。不同层次不同行业、不同种群的审美意识也会大不相同。随着人类物质文化水平的提高和生活环境的变化以及生活方式的多样化，作为大众化商品的轿车无疑将出现各式各样更新颖更奇特的新车型。 3、人性化 汽车是人的代行工具，与人在日常生活中息息相关，己形成独特的汽车文 化。“一堆冰冷的钢铁”是无法满足现代人精神和文明需要的。车身造型设计必须以人为本，体现人机协调，使用操作方便、舒适，使汽车适应人的各种生理和心理要求，从而提高工作效率、保障安全、维护健康。未来的车身造型设计将在车身外观设计、人机工程以及室内环境等方面更加注意人性化的发展。 4、虚拟技术 随着虚拟现实技术在车身造型中应用，使得造型设计中可采用计算机模拟
汽车造型设计 学生姓名_________________________ 年级专业 _________________________ 学号__________________________ 指导老师__________________________ 甘肃农业大学工学院 ___年 _月
绪论 汽车造型设计是一门科学与艺术相结合的专业，它涉及到和那多门类的科学领域，如人机工程学、空气动力学、材料学、制造工艺学、经济学、商业心理学、环境学等。另外，造型中美的概念和时代感不是抽象的或固定的。它随着科学发展水平、物质条件、时间、人的审美调和和经济发展水平，而不断的演变。至于名族风格问题也是一样，它决不是一种固定形式所能表达的。 迈入2009回顾一百多年来汽车外观造型的变化才发觉汽车已经变了那么多。人们的用车习惯总是在不停的变化，以国内目前还不算成熟的汽车消费市场为例，从刚开始的崇尚实用为主，到如今的崇尚舒适；从完全摒弃两厢车到两厢车大行其道，汽车造型的发展也同时反映了当时的审美取向和实际要求。如今再来细细品味汽车造型走过的路程，也别有一番滋味。 汽车作为一种商品，它具有双重性，首先它是功能产品，具有满足行走和运载的使用价值，同时它具有艺术产品，有美的品质，在于其内外的形态给人们视觉和触觉上带来大的享受。向人们展示的就是它的外形，外形是否讨人喜欢直接关系到这款车子甚至汽车厂商的命运。汽车的外形设计，专业的说法叫做汽车造型设计，是根据汽车整体设计的多方面要求来塑造最理想的车身形状。汽车造型设计是汽车外部和车厢内部造型设计的总和。它不是对汽车的简单装饰，而是运用艺术的手法、科学地表现汽车的功能、材料、工艺和结构特点。汽车造型的目的是以美去吸引和打动观者，使其产生拥有这种车的欲
从汽车造型变化看时代发展 今天的汽车设计以功能化为优先 造型设计决定一款车的命运，这并不是空穴来风。 ——汽车设计大师乔治亚罗 汽车造型设计不简单 汽车作为一种商品，首先向人们展示的就是它的外形，外形是否讨人喜欢直接关系到这款车子甚至汽车厂商的命运。汽车的外形设计，专业的说法叫做汽车造型设计，是根据汽车整体设计的多方面要求来塑造最理想的车身形状。汽车造型设计是汽车外部和车厢内部造型设计的总和。它不是对汽车的简单装饰，而是运用艺术的手法、科学地表现汽车的功能、材料、工艺和结构特点。汽车造型的目的是以美去吸引和打动观者，使其产生拥有这种车的欲望。汽车造型设计虽然是车身设计的最初步骤，是整车设计最初阶段的一项综合构思，但却是决定产品命运的关键。汽车的造型已成为汽车产品竞争最有力的手段之一。汽车造型主要涉及科学和艺术两大方面。设计师需要懂得车身结构、制造工艺要求、空气动力学、人机工程学、
工程材料学、机械制图学、声学和光学知识。同时，设计师更需要有高雅的艺术品味和丰富的艺术知识，如造型的视觉规律原理、绘画、雕塑、图案学、色彩学等等。 汽车造型发展史自1886年第一辆汽车诞生以来，汽车造型从最早的马车型到箱型、从甲壳虫(参数配置图库)型发展到流线型，从船型、锲型到现在最常见的复合型。在探讨汽车造型时，不能单纯的从外形讨论外形，应该把眼界放到整个汽车设计系统中， 在这个系统不仅有车、有人、还包括自然环境、社会环境也就是社会文化，即我们在讨论汽车造型时不应忘记他的人文因素。手工艺时期1886～1915大工业时代的前奏·精英文化的表现受19世纪末英国及其他欧洲国家“工艺美术”运动的影响，法国新艺术运动波及整个欧洲。当时的汽车作为一种新兴事物，在外形上仅仅是马车的延续，敞篷或活动布篷，大而窄的硬式车轮，只不过是用内
汽车造型发展史 随着生活水平的不断提高，私家车的数量逐年增加。除了以往人们买车时关注的实用性，汽车的外形设计也成了车族们所最为关注的因素。就如汽车造型大师乔治亚罗所言：“造型设计决定这一款车的命运，这并不是空穴来风。”汽车的造型是尤为重要的。 迈入2010回顾一百多年来汽车外观造型的变化才发觉汽车已经变了那么多。人们的用车习惯总是在不停的变化，以国内目前还不算成熟的汽车消费市场为例，从刚开始的崇尚实用为主，到如今的崇尚舒适；从完全摒弃两厢车到两厢车大行其道，汽车造型的发展也同时反映了当时的审美取向和实际要求。如今再来细细品味汽车造型走过的路程，也别有一番滋味。 汽车作为一种商品，首先向人们展示的就是它的外形，外形是否讨人喜欢直接关系到这款车子甚至汽车厂商的命运。汽车的外形设计，专业的说法叫做汽车造型设计，是根据汽车整体设计的多方面要求来塑造最理想的车身形状。汽车造型设计是汽车外部和车厢内部造型设计的总和。它不是对汽车的简单装饰，而是运用艺术的手法、科学地表现汽车的功能、材料、工艺和结构特点。汽车造型的目的是以美去吸引和打动观者，使其产生拥有这种车的欲望。汽车造型设计虽然是车身设计的最初步骤，是整车设计最初阶段的一项综合构思，但却是决定产品命运的关键。汽车的造型已成为汽车产品竞争最有力的手段之一。汽车造型主要涉及科学和艺术两大方面。设计师需要懂得车身结构、制造工艺要求、空气动力学、人机工程学、工程材料学、机械制图学、声学和光学知识。同时，设计师更需要有高雅的艺术品味和丰富的艺术知识，如造型的视觉规律原理、绘画、雕塑、图案学、色彩学等等。 自1886年第一辆汽车诞生以来，汽车造型便开始了其漫长的进化之路。从整体来看，一百多年来，汽车造型的的变化主要经历了以下几个阶段：马车型汽车，箱型汽车，甲壳虫型汽车，流线型汽车，船型汽车，楔型汽车到现在的复合型汽车等。下面就具体看一下汽车造型的发展史。 马车型汽车·汽车造型的开始 我国古代早有“轿车”一词，是指用骡马拉的轿子。当西方汽车大量进入中国时，正是封闭式方形汽车在西方流行之时。那时汽车的形状与我国古代的“轿车”相似，并与“轿车”一样让人感到荣耀。于是，人们就将当时的汽车称为轿车。最早出现的汽车，其车身造型基本上沿用了马车的形式。18世纪这种车传到美国后，也只有纽约、费城等少数大城市中的富人才有资格享用。1908年福特推出T型车时，车身由原来的敞开式改为封闭式，其舒适性、安全性都有很大提高。 箱型汽车·设计的民主运动 箱型汽车投入使用是建立在巴德制造工艺与流水线结合的基础上，以福特T型车为主，1915～1930年代，箱型车一直都唱主角。 1915年，福特T型车首次将简陋的帆布篷换成木制框架的箱型车身，宣布了车身外形设计的开端。满足了遮风挡雨的基本功能，随着汽车从富人的玩具变成了平民运输代步的工具，乘客舱的后面加设了行李舱，形成了箱型车方方正正的造型。在大型豪华车领域，为打破箱型的单调和呆板，色彩、图案与装饰已成为造型之焦点，1927年美国通用汽车公司建立“色彩与艺术”部，哈里·厄尔出任主管，标志着职业造型设计师走人汽车行业。 甲壳虫型汽车 1934年，流体力学研究中心的雷依教授，采用模型汽车在风洞中试验的方法测量了各种车身的空气阻力，这是具有历史意义的试验。1934年，美国的克莱斯勒公司首先采用了流线形的车身外形设计。1937年，德国设计天才费尔南德·保时捷开始设计类似甲壳虫外形的汽车。从20世纪30年代流线形汽车开始普及到40年代末的20年间，是甲壳虫形汽车
23 汽车造型设计技术与方法 2.3.1 汽车造型必需遵循的法则 (1) 汽车用户需求 用户就是上帝一直是各行各业服务的宗旨。同时不同民族具有其独特的文化背景。英国人比较保守、怀旧，法国人浪漫、幽雅，德国人稳重、敬业，意大利人热情、奔放。中国人喜欢传统与创新的结合.因此不同国家的汽车品牌具有自己的特色。此外，汽车车身的发展经历了几个时代的变迁。从粗糙的“马车”到火柴盒般的箱形汽车，再到很卡通的甲壳虫汽车，还有船型、鱼型、楔型，汽车的身材越来越好看，线条越来越代美。这就说明汽车造型和汽车设计必需满足用户的需求和民族文化。 (2) 法规需求 为保证汽车的安全形式和实用，各国汽车组织和政府颁布相关法规规定汽车的设计强制性标准、实用功能，确保汽车能满足各种形势下的需要。通常相关法规有汽车安全法规、汽车排放、汽车报废、质量认证和强制性检验法规等。与造型有关的是视野,前后保险杠,灯具,牌照尺寸和碰撞安全性等 (3) 技术进步 过去(1990年前)，新型轿车从构思到试产一般要经历四至五年，1995年后,尤其现在运用了计算机，仅需要二年或更少的时间。这就说明了现代新技术的进步是汽车设计的有力支持和强劲的手段。CAD/CAE/CAM/PDM 软件的出现和使用使汽车的造型和设计进入一个新的历史时期。汽车设计手段不仅更加快捷和方便，也使原来不可能的设计方法成为可能。虚拟现实的设计技术模拟汽车的视觉效果以及汽车的操纵环境，大大降低了汽车设计过程中试制的费用，同时提高了汽车的设计质量和水平。CAD曲面光顺软件使汽车曲面质量有了质的提高,达到了A级曲面水平. 由于技术进步,造型设计可以通过数字化曲面构造,然后数控加工模型,在数控模型上少量修改便定型是未来汽车开发的主要形式,因为可以大大缩短开发时间,和提高开发质量. 2.3.2 汽车造型设计方法与步骤 (1) 造型设计内容与流程 造型设计的主要工作内容如表2.3.1所示
整车设计流程 1、概念设计 1.1设计内容 市场定位分析、初期总布置设计、整车动力性、经济性分析和计算、造型设计指导书，参考样车分析、供应商平台调查、成本分析、编制产品描述书。 1.1.1初期总布置 根据市场及用户需求，选定各分总成，初步确定整车基本参数，在此基础上完成人体布置和各类运动分析，视野分析，手触及空间分析和仪表可视性分析等。该过程借助三维设计软件模拟完成，分析出现的问题反馈到模型中进行调整，使所设计的汽车满足现代汽车高水平的驾驶操作性、乘坐舒适性和居住性等要求。 1.1.2整车动力性、经济性分析和计算 进行整车初步动力性和经济性计算，分析整车性能满足产品定量目标的程度并进行必要的调整。 1.1.3确定造型设计方向 确定初步外部尺寸、整车技术参数、造型风格和内部配置。 1.1.4参考样车分析 对参考样车进行分析研究，确定其优势和不足，结合市场情况提出所开发产品的目标定位。 1.1.5供应商平台调查 对潜在的供应商进行货源可行性评估，评价他们在满足质量、供货能力及开发水平的前提下提供总成和部件的能力。识别价格及质量具有相对竞争力的供应商，以满足产品定位的要求。 将所有涉及该过程的开发伙伴协调在一起，整合资源满足用户最大需求。在供应商和制造者之间建立信息沟通，提升整个汽车生产链运作的效率，并增进更高层面上的技术创新。 1.1.6成本分析 确定各系统和整车的目标成本。 1.1.7编制产品描述书 描述书作为产品开发的依据文件，将所要开发的产品项目的背景、目标、车型规划、总成选择、装备、进度等进行详细描述。 1.2团队 一支有着丰富汽车理论知识和设计经验的优秀团队，熟知中国汽车配套资源及现有车型。以敏锐的眼光洞察中国的汽车市场，能很好的把握中国汽车发展的潮流。 1.3市场定位 从消费者调查、市场调研、竞争对手分析及，企业制造能力分析来确定产品的市场定位。 2、汽车造型 2.1 分析造型设计任务书 2.2收集和整理相关资料并进行样车准备 2.3工程与造型的契合 2.4确定设计理念，提出设计方案 2.5阶段评审 2.6初步草图设计 2.7方向性评审 2.8细化效果图草图设计 2.9设计评审 2.10效果图设计 2.11效果图评审 2.12效果图修改及提交 2.13根据客户的意见修改效果图 2.14效果图批准
简介：在汽车开发的整个周期和成本中，造型设计投入的人力、物力、成本都是很少的，但这个步骤却至关重要，是直接影响接下来的整个流程和产品最终市场销量的关键一步。一般意义上的造型设计是从产品 ... 在汽车开发的整个周期和成本中，造型设计投入的人力、物力、成本都是很少的，但这个步骤却至关重要，是直接影响接下来的整个流程和产品最终市场销量的关键一步。 一般意义上的造型设计是从产品规划开始的，包含二维设计、三维设计、样车试制等。下面就各阶段做详细介绍。 产品规划 造型开发的前期需要对所开发车型做市场调研，以便对有针对性地规划造型定位，这个调研包含价位、目标客户群、竞争车型、流行元素等方面。在产品规划过程中，设计师了解到即将进行的造型的风格定位与功能定位有助于设计师更好的把握方向，也能使得新造型尽可能被目标客户群接受。 总布置设计是预先对车内各部件以及乘员坐姿等的布置，以满足功能空间要求，以及驾乘人员的人机工程要求。 二维设计 二维设计的开始需要造型设计师根据前期输入条件进行创意构思，新颖的创意是一款车区别于另一款车的关键，体现了车的不同个性，通常新颖的创意也是汽车产品吸引消费者的亮点所在。因为汽车的开发周期相对很长，一般要18－48个月，即使现在技术的发展很多的过程可以被压缩或者省略，一般也需要两年左右。这就决定了现在的造型是为了在至少两年以后的市场，要保证现在的创意在两年后不过时。这就需要设计师必须要有敏锐的造型观察力、判断力和对流行的预测能力。 表达创意最直接和快速的手段是草图，草图是设计师思维创意的快速表达。草图表现的方法多种多样，彩铅、钢笔、油性笔、马克笔、色粉和电脑辅助等都可以单独或者混合使用来表现。草图是设计师记录和推敲创意的途径，往往会充满了很多设计师的主观色彩，比较随意和放松，创意也往往是新颖别致。 草图结束后通常会有一个内部的评审，选出几个具有代表性的造型方向进行下一步的细化工作，也就是效果图。 效果图是用来指导油泥模型、数字模型和做方案展示用途，所以需要有精准的效果。比例、透视、色彩、材质都需要有准确的表达。这个时候对于草图中天马行空的创意需要有一些收敛，市场审美、价位成本、政策法规、材料工艺等等都需要被考虑周全。效果图一般分为外饰、内饰和细节效果图。效果图的表现技法也多种多样，较流行的画法是马克笔、色粉的结合使用。电脑软的应用很大程度上提高了设计的工作效率，很多设计师愿意通过电脑来完成这个步骤。 三维造型
（汽车行业）汽车造型设计
第壹章概论 汽车作为壹种商品，首先向人们展示的就是它的外型，外型是否讨人喜欢直接关系到这款车子甚至制造商的命运。在全球各大汽车企业中，汽车造型工作都是由X公司的最高层直接领导。当然除了汽车X公司自己的设计队伍，仍有壹些独立的、专业的汽车设计X公司，全球最大的设计X公司美国MSXX公司,比如以实用型量产车著名的意大利设计X公司ITALDESIGN，以名贵跑车为主要业务的设计X公司Pininfarina，和以风格见长的Bertone 设计X公司，仍有在改装车、原型车方面各具特色的IDEA、Zagato、Ghia和Stola等设计X 公司。此外，仍有以个人名义进行设计的汽车设计师，如MarcelloGandini、PeterStevens和IanCollum等。中国第壹家汽车设计X公司于1999年由同济大学汽车系的雷雨成等几名教授创建.目的就是象国外的设计X公司壹样为中国人开发中国人自己的汽车，给中国人争壹口气。 壹、汽车造型设计概念 汽车造型设计是根据汽车整体设计的多方面要求来塑造最理想的车身形状。汽车造型设计是汽车外部和车厢内部造型设计的总和。它不是对汽车的简单装饰，而是运用艺术的手法科学地表现汽车的功能、材料、工艺和结构特点。 汽车造型的目的是以其的美去吸引和打动观者，使其产生拥有这种车的欲望。汽车造型设计虽然是车身设计的最初步骤，是整车设计最初阶段的壹项综合构思，但却是决定产品命运的关键。汽车的造型已成为汽车产品竞争最有力的手段之壹。 二、汽车造型设计师应该掌握的技能 汽车造型主要涉及科学和艺术俩大方面。设计师需要懂得车身结构、制造工艺要求、空气动力学、人机工程学、工程材料学、机械制图学、声学和光学知识。同时，设计师更需要有高雅的艺术品味和丰富的艺术知识，如造型的视觉规律原理、绘画、雕塑、图案学、色彩学等等。另外，汽车作为壹种商品，设计师仍要考虑成本和顾客的心理需求。设计师在精通这些知识的基础上，不断推陈出新（这是最重要的），创作更富魅力的汽车形体。 1.富于创造性 2.卓越的实施表现力 3.较宽的知识面 4.良好的合作精神 三、汽车造型发展的历程 1.造型设计的原始阶段 1950年代前称为第壹阶段,汽车自19世纪末诞生后的20多年里，汽车的发展进步主要表当下底盘技术方面，车身壹直是沿用马车的厢式造型。随着底盘结构的不断完善，人们逐渐意识到车身对于改进汽车性能（速度、油耗和使用特性等）也有着重要的作用，更和汽车的销售有着直接的关系。后者主要表当下汽车的造型风格、产品形象等方面，而这是在从前的机械技术研究中所不曾涉及到的领域。于是，从20世纪20年代起，车身成为汽车研究中的壹个新领域。能够说从这时起，汽车这壹个工业产品开始被赋予文化内涵，汽车设计作为壹个兼具技术和艺术要求的行业因而诞生。 2.第二阶段——造型设计的发展期 1950-1969年代称为第二阶段,是汽车设计业的黄金时期。当时美国正处于鱼型车时代，欧洲则流行船型车，是壹个非常讲究风格化的年代。当时的车身生产主要采用小规模的作坊作业，产量稀少甚至单件生产的汽车都不在少数，为汽车设计业提供了无数机会。如果当下去回顾汽车的造型发展史，这壹年代仍是历史上最百花齐放、经典倍出、令人难以忘怀的年代。3.第三阶段——造型设计的成熟期 1970~1989年称为第三阶段,随着汽车的性质由奢侈品向生活必需品转变，加上20世纪70年