摘 要：随着中国汽车产业的高速发展，消费群体逐渐倾向年轻化，大众对汽车审美能力的提升，外饰造型设计向艺术性、科技化、功能性等综合性发展，汽车造型设计的核心要素也变得更多元。本文通过探讨对汽车外饰造型设计及开发的流程的研究，阐述汽车造型设计是工程与美学融合的过程。
关键词：汽车造型；外饰造型；设计流程
前言
汽车外饰作为区别不同车型的符号标识，其设计水平决定了汽车的品质和美学的价值，决定了很大比例的竞争力。根据调查显示，影响汽车销售的主要因素中汽车车身的美观性占了80%比例。汽车设计是一项复杂缜密的过程，通过运用感性的设计与理性的工程工艺相结合的综合设计。理性的运用使汽车达到使用的可行性。通过感性设计让消费者能够在审美需求上达到高度的共鸣。
汽车的外饰造型设计主要涉及工程与美学两大方面。工程领域涉及人机工程，工艺要求及材料加工等。美学领域涉及外饰造型的审美，视觉心里、形态质感、色彩装饰。
基于需求的汽车造型设计开发，是指造型设计和工程设计的基本共同性其实主要反映在人的需求或者市场需求上。汽车设计过程中，设计时必须平衡诸多外部需求因素之间的冲突和矛盾，同时，根据企业内部的技术资源、品牌资源和设计资源，确定产品定位和设计基调。
本文通过探讨对汽车外饰造型设计及开发的流程的研究，阐述汽车造型设计是工程与美学融合的过程。
1 外饰造型概念设计
汽车造型设计，不是设计师们的闭门造车，而是通过多个部门配合协作实现的。在设计师开展设计构思之前，需要工程科室提供工程布置数据，工程布置数据是整车造型开发的前提条件，对造型设计工作形成强约束，是影响汽车造型设计创意的内部基本架构；需要市场销售部门和产品规划部门明确市场定位，通过对目标用户群体的感知、意向、概念、喜好，竞标车型，意向价位等进行分析，以便设计师理解设计面向的受众和产品的定位。
在其他部门输入前期设计要求后，设计师进行造型语言的分析提炼作为后续的设计参考。有时还需要结合平台项目定义和工程部门预估可行性，考虑造型上的共用和差异化策略。
车身技术平台的相关参数决定了车身架构；品牌因素决定汽车造型的“品牌基因”和“家族性”；用户定位决定了汽车功能性和差异化。这三个元素是设计任务和设计概念的衍生依据，也是设计评审的纲要。
设计师通常用大量的手绘稿进行初期设计概念探索和表达，在进行筛选后用Photoshop等软件工具进行细化处理。通常一组完整的汽车外饰造型效果图需要包括前后45度，正侧的效果图，必要时需要附上车顶及大灯等的细节设计，也可在初版效果图评审完毕后再进行细节设计。最终在多个造型方案中筛选出一个或多个意向方案。
2 计算机辅助造型数据设计
计算机辅助造型数据设计，是根据筛选出的设计方案和车身布置要求，通过三维建模软件，快速建立的初期数字模型。运用计算机建立数字化模型，可以迅速高效地观察最初的三维汽车体量特征和型面关系，也可以进行总布置等的工程分析及验证。
汽车造型设计中的CAS是Concept A Surface的缩写，CAS模型是计算机辅助设计阶段的前期模型，这类模型不需要具备A级曲面的高质量平顺性，可以在项目前期快速建立模型使平面造型转化为三维造型。随着计算机辅助设计技术和虚拟现实技术的积累，CAS模型在型面调整的灵活性、曲面的搭建效率、客观的光影观测和评审阶段的完整度都有一定的技术优势。
三维设计软件不仅可以提供直观的造型数据修改过程，还可以通过转换，用于数控铣床加工油泥来验证造型效果，还可以通过渲染等手段进行虚拟评审，大大提供设计效率，减少设计开发周期。
3 油泥模型验证
油泥模型用于造型效果的验证，给评审者直观的造型比例、姿态等的感受。油泥模型又包括小比例模型和全尺寸模型。小比例模型多用于第一轮造型验证，同时制作的多个小比例模型，通过对多个方案的直观感受，评选出继续深入的造型方案。既节约成本，又能保证快速实现。有时在造型方向非常明确的情况下，可以略过小比例模型验证这步，直接进行全尺寸比例模型制作。油泥模型制作还可用于已有车型的造型改款验证。
全尺寸比例模型一般制作流程：造型数据输入→造型泡沫搭建→人工敷油泥→铣削机粗加工→人工精修→细节调整→细节装饰（车灯、轮毂、把手、后视镜、格栅等）、倒圆角→整车贴膜
油泥模型的制作，完成了从平面到三维实体的变化，通过油泥模型的制作，设计人员可以全方位多角度的进行评估，实际感受这一车型的形体和空间变化，或者对汽车进行风洞试验。通过装饰、形状、色彩、覆盖饰物的质感和纹理，表现出十分逼真的效果，最直接理性的空间数据。
通过油泥模型在汽车造型设计推敲论证的环节，能够更好的体现真实性，更直观的反映出汽车造型设计师的设计思路，设计理念；能更准确的配合设计师和工程师设计出更合理的方案，既满足美观的前提下，也能满足各种工程及相关法规的要求。
4 造型逆向工程设计
造型的逆向工程，又叫造型反求设计。前期的造型设计，主要是根据设计师的创意思维进行创意设计，是典型的正向设计。逆向工程是根据已有的造型模型，通过激光扫描仪得到三维空间的点集模型，再通过数据重构，将实物转换成可调整、更改的工程模型。在竞品的对标分析中，同样可以采用逆向工程设计。通过对竞品的扫描提取，进行数据重构，可以直观的进行整车参数对比，曲面参考，特征分析，服务于设计。
造型逆向工程设计的一般流程：点云导入、点云稀释、点云拆分、特征曲线的绘制、CV点的调整、车身曲面的建立和车身曲面质量的检测。
5 A级曲面的设计
汽车A级曲面是指满足设计审美要求、曲面内部质量要求、工程布置及后续结构设计要求和模具制造工艺要求的可见车身外表面。A级曲面作为所有造型工作的最终输出，具有艺术性和工程性双重特性，不但承载了造型设计师在汽车造型开发的创作思想、设计意图，也是后续所有工程工作的设计输入和约束条件，其质量的高低，直接关系到能否正确表达造型设计师设计意图，能否全面满足工程开发需求，直接关系到车型成败。
A级曲面设计流程，主要是根据油泥模型扫描后重构的造型数据，并与之前CAS数据进行对比，沿用可以利用的数据进行修正，最终的曲面需要符合A级曲面的标准，满足光顺性、完整性、接口美观性、工艺可行性等要求。
6 结束语
汽车造型是汽车设计中确定产品形象的过程，是一个系统的工程，是工程与美学融合的过程。
在实际的汽车造型设计过程中，造型与工程之间的冲突与妥协是普遍存在的，设计师希望最大程度地保留设计意图，工程师希望最大程度地保证工艺可行性，以及成本考虑。造型与工程的冲突与协调反映了两类设计主体的内在知识、思维方式和任务求解上的差异。
随着科技的发展，通过现代化的设计工具和数字化设计开发手段的运用，大大缩短了制造周期，降低了开发成本和风险，最大程度地保留了设计师的设计意图，满足了工程的需求，使得工程与美学能够更完美的融合。
参考文献：
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[3] 杜文畅.汽车草图与CAS模型的差异程度研究〔J〕.学研探索，2018，（18）∶120-122.
作者简介：余晴晴（1993—），女，湖南人，工程师，学士学位，主要研究方向为汽车造型设计。