以用戶認(rèn)知為導(dǎo)向的智能化汽車(chē)造型設(shè)計(jì)探究

摘要

智能化汽車(chē)的研發(fā)與設(shè)計(jì)是信息化時(shí)代汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展方向。本文在對(duì)智能化汽車(chē)進(jìn)行界定和汽車(chē)造型的認(rèn)知解釋基礎(chǔ)上,通過(guò)調(diào)研獲取用戶認(rèn)知的智能化汽車(chē)造型代表樣本,并對(duì)典型樣本進(jìn)行對(duì)比分析,得出智能化汽車(chē)與量產(chǎn)車(chē)的差異,以及在汽車(chē)造型上智能化汽車(chē)一些典型特征。

一、智能化汽車(chē)的界定

智能化汽車(chē)是運(yùn)用云計(jì)算、現(xiàn)代傳感、通訊、自動(dòng)控制等先進(jìn)技術(shù), 將環(huán)境感知、路徑規(guī)劃、輔助駕駛等功能集于一身的綜合性系統(tǒng)。有助于解決當(dāng)今社會(huì)城市交通擁堵、事故頻發(fā)、能源緊張、環(huán)境污染等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

(一) 車(chē)身總體布置

智能化汽車(chē)的發(fā)展處于電池關(guān)鍵技術(shù)不斷突破的時(shí)期, 越來(lái)越多的智能化汽車(chē)選擇了清潔環(huán)保的電能作為動(dòng)力來(lái)源, 相對(duì)于傳統(tǒng)汽車(chē), 在動(dòng)力、傳動(dòng)方面省去了很多機(jī)械傳動(dòng)桿件, 這就表現(xiàn)出與現(xiàn)有化石燃料動(dòng)力汽車(chē)很大的不同, 車(chē)身總體布局上有了很大的自由度, 在造型上也有巨大的空間突破。目前驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的電池都是成組串聯(lián)在汽車(chē)的底盤(pán)之上, 相當(dāng)于傳統(tǒng)燃油動(dòng)力汽車(chē)的油箱, 電動(dòng)機(jī)相比燃油發(fā)動(dòng)機(jī)占據(jù)的車(chē)身位置要少很多, 汽車(chē)的軸距進(jìn)一步變長(zhǎng), 使整車(chē)造型在視覺(jué)上更加穩(wěn)定。獨(dú)立的電動(dòng)機(jī)的配置可以將汽車(chē)各個(gè)輪胎進(jìn)行單獨(dú)驅(qū)動(dòng), 搭載姿態(tài)控制系統(tǒng)時(shí), 在駕駛失控情況下, 四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)能快速幫助車(chē)輛恢復(fù)到正常行駛狀態(tài)。

(二) 車(chē)輛操作方式

1. 駕駛方式

智能汽車(chē)搭載了先進(jìn)的傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置, 在汽車(chē)接通互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的同時(shí), 具備了復(fù)雜環(huán)境的感知, 智能化決策和自動(dòng)化控制等功能。改變了一直以來(lái)由人來(lái)操控汽車(chē)的駕駛方式, 讓汽車(chē)從單純的交通工具變?yōu)榭梢暂d人的移動(dòng)的智能終端。

2. 車(chē)載系統(tǒng)及內(nèi)飾的變化

傳統(tǒng)車(chē)載系統(tǒng)功能單一, 以空調(diào)、收音機(jī)與CD播放器為主, 操作方式主要通過(guò)物理按鈕實(shí)現(xiàn), 使用者和車(chē)載系統(tǒng)之間處于操控式交互。智能化汽車(chē)的車(chē)載系統(tǒng)在整合了傳統(tǒng)汽車(chē)的功能之外, 還搭載了語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng), 手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)或面部表情識(shí)別系統(tǒng), 通過(guò)自主學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)分析掌握用戶的使用習(xí)慣, 為用戶帶來(lái)意想不到的便捷。

二、汽車(chē)造型的發(fā)展史及認(rèn)知規(guī)律

(一) 汽車(chē)造型的發(fā)展史

汽車(chē)被發(fā)明制造已有百年歷史。20世紀(jì)初福特T型車(chē)的出現(xiàn), 改變了汽車(chē)在造型上對(duì)馬車(chē)的仿造, 但是箱型車(chē)廂空氣阻力大, 汽車(chē)速度受到了很大的限制。1911年英國(guó)人卡門(mén)開(kāi)始對(duì)渦流進(jìn)行研究, 汽車(chē)開(kāi)始出現(xiàn)流線型風(fēng)格, 大眾的甲殼蟲(chóng)成為這一時(shí)期的代表。第二次世界大戰(zhàn)之后, 人機(jī)工學(xué)開(kāi)始興起, 汽車(chē)設(shè)計(jì)引入了人機(jī)工學(xué), 采用了將乘坐區(qū)域放置于前后軸之間的設(shè)計(jì), 這樣的造型被我們稱之為船型車(chē)。20世紀(jì)70-80年代, 為了進(jìn)一步的減小空氣阻力, 又不讓車(chē)速過(guò)快時(shí)降低行車(chē)的穩(wěn)定性, 汽車(chē)楔形車(chē)身被研發(fā)出來(lái)。目前的汽車(chē)在楔形車(chē)的基礎(chǔ)上加上了上翹的車(chē)位, 用來(lái)消除汽車(chē)在行駛時(shí)尾部產(chǎn)生的亂流。在智能化普及的今天, 汽車(chē)造型又開(kāi)始了新一輪的變革。

以寶馬的概念車(chē)i_Vision與寶馬的量產(chǎn)系轎車(chē)做對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)在繼承寶馬前臉傳統(tǒng)的“雙腎”進(jìn)氣格柵的同時(shí)將“雙腎”的造型做了簡(jiǎn)化處理, 取消了電動(dòng)車(chē)所不必要的前進(jìn)氣格柵, 但又在形式上保留了前進(jìn)氣格柵所在位置的形式感, 可以說(shuō)是造型服從功能的經(jīng)典案例 (如圖1) 。

(二) 汽車(chē)造型的認(rèn)知解釋

汽車(chē)造型是汽車(chē)外形設(shè)計(jì)的重要組成部分, 而汽車(chē)造型的認(rèn)知又分為比例、姿態(tài)和圖形。比例是汽車(chē)造型的基礎(chǔ), 用戶對(duì)與車(chē)型和功能的認(rèn)知主要是通過(guò)車(chē)身比例, 例如SUV相比較于超級(jí)跑車(chē)有著更高的車(chē)身和更大的內(nèi)部空間。設(shè)計(jì)師通過(guò)比例對(duì)汽車(chē)的車(chē)型和使用途徑進(jìn)行分類設(shè)計(jì)。就像藝術(shù)家對(duì)人體進(jìn)行塑造的時(shí)候, 使用人物的頭作為比例單位來(lái)把控人體的比例關(guān)系, 設(shè)計(jì)師在對(duì)汽車(chē)比例進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候使用輪胎作為測(cè)量單位來(lái)確定汽車(chē)的比例 (如圖2) 。



圖1 BMW I VISON與BWM6系





圖2 通過(guò)輪胎的作為汽車(chē)比例的測(cè)量單位



圖3 用戶認(rèn)可的10個(gè)智能化汽車(chē)造型樣本

姿態(tài)是汽車(chē)在靜止時(shí)給人們感官上的趨勢(shì)感, 涉及了態(tài)勢(shì)和通過(guò)性以及車(chē)身視覺(jué)中心。通常情況下姿態(tài)是由工程上的因素所決定的, 但是在車(chē)身造型上對(duì)不同的設(shè)計(jì)元素進(jìn)行處理, 可以在心理上造成一種動(dòng)態(tài)不均衡的趨勢(shì)。設(shè)計(jì)師運(yùn)用姿態(tài)來(lái)控制汽車(chē)造型的語(yǔ)言風(fēng)格。

圖形是由線條構(gòu)成的。人們對(duì)圖形的認(rèn)知不僅是部分之間簡(jiǎn)單的合成, 而是將部分作為完整的形體獲得認(rèn)知圖形。對(duì)于圖形間的邏輯關(guān)聯(lián)我們有著天生的識(shí)別能力, 這種能力不僅僅適用于閉合圖形中, 也被我們用于識(shí)別某種風(fēng)格特征, 設(shè)計(jì)師們通過(guò)人們這種特性來(lái)設(shè)計(jì)汽車(chē)的前臉和局部特征, 例如寶馬的雙腎進(jìn)氣格柵, 讓用戶可以在很短的時(shí)間內(nèi)識(shí)別出不同品牌的產(chǎn)品。

三、智能化汽車(chē)造型的篩選與設(shè)計(jì)分析

(一) 智能化汽車(chē)的造型篩選

智能化作為一個(gè)技術(shù)概念已經(jīng)深入人心, 怎樣的造型才符合智能化汽車(chē)應(yīng)有的定位成為研究智能化汽車(chē)造型的首要問(wèn)題。筆者通過(guò)調(diào)研對(duì)智能化汽車(chē)造型特征進(jìn)行了分析。調(diào)查問(wèn)卷將不同時(shí)期的100個(gè)汽車(chē)造型樣本分為10組, 每組里隨機(jī)放置了10輛不同年代不同品牌的汽車(chē)樣本, 一來(lái)可以更客觀的讓被試去選擇每個(gè)組里最具有智能化特征的汽車(chē), 二來(lái)可以避免樣本過(guò)多被試者敷衍測(cè)試。被試人群為不同高校工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)大三學(xué)生, 都對(duì)智能化的概念有著較好的了解。通過(guò)30名被試者對(duì)100個(gè)汽車(chē)樣本的智能化造型認(rèn)知測(cè)試之后, 筆者將被試者選取的樣本按受認(rèn)可程度由高到低進(jìn)行排序 (如圖3) 。

(二) 智能化汽車(chē)典型樣本的造型分析

我們首先分析排序?yàn)?號(hào)樣本的造型特征, 1號(hào)樣本為奔馳公司在2010年發(fā)布的概念車(chē)Biome Concept (下文簡(jiǎn)稱Bio) , 概念原點(diǎn)是生物的成長(zhǎng), 這款概念車(chē)的設(shè)定是在土地里和植物一樣是被種植出來(lái)的, 造型上也充分將生物體的特征與車(chē)身元素很好的進(jìn)行了融合。我們可以將它與奔馳Mercedes-AMG GT C Roadster (下文簡(jiǎn)稱GT) 以視覺(jué)認(rèn)知為基礎(chǔ)進(jìn)行比例、姿態(tài)和圖形上的比較 (如圖4) 。

用來(lái)分析智能化汽車(chē)與傳統(tǒng)汽車(chē)的異同。兩車(chē)有著類似的軸距, 但是Biome Concept的車(chē)輪更加趨近于車(chē)身的兩端。這是因?yàn)槭褂秒妱?dòng)驅(qū)動(dòng), 電動(dòng)機(jī)可以安裝在每個(gè)車(chē)輪的軸承上, 給乘坐人員帶來(lái)了更大的乘坐空間, 在側(cè)面的剪影上Bio比GT前擋風(fēng)玻璃更加靠前, 可以發(fā)現(xiàn)Bio比GT有著更加協(xié)調(diào)的比例。姿態(tài)上Bio的視覺(jué)重心位于車(chē)身的中前端給人一種向前姿態(tài), 而GT偏后的視覺(jué)重心則給人以優(yōu)雅的姿態(tài), 兩者雖然姿態(tài)有所不同, 但是都帶人人們協(xié)調(diào)的感覺(jué)。形面上相比量產(chǎn)的GT, Bio更加飽滿, 與眾不同, 富有個(gè)性。在細(xì)節(jié)的處理上Bio顯得更加的精致, 因?yàn)檫@款概念車(chē)的設(shè)定是從土地里生長(zhǎng)出現(xiàn), 所以不存在零件裝配留下的縫線, 而GT作為量產(chǎn)車(chē)無(wú)法完全拋開(kāi)制造工藝的束縛, 相比之下顯得不夠精致。對(duì)其他樣本的分析也發(fā)現(xiàn)有類似一些特征。



圖4 Biome Concept與Mercedes-AMG GT C Roadster視覺(jué)重心對(duì)比

四、展望

在分析與研究智能化汽車(chē)造型的過(guò)程中, 我們可以看出, 以用戶認(rèn)知導(dǎo)向篩選出的智能化概念車(chē)與傳統(tǒng)汽車(chē)相比, 比例更加協(xié)調(diào), 形面更加飽滿, 造型特征更加個(gè)性, 細(xì)節(jié)更加精致。這對(duì)正在轉(zhuǎn)型升級(jí)、創(chuàng)新發(fā)展的中國(guó)汽車(chē)制造業(yè)有著一定的借鑒意義。在今后的研究中將使用更多的實(shí)驗(yàn)和調(diào)研, 去獲取客觀的數(shù)據(jù), 從而更進(jìn)一步對(duì)智能化汽車(chē)造型進(jìn)行更加精準(zhǔn)的分析和設(shè)計(jì)。