基于形態(tài)特征線的電動汽車造型設計

摘要

基于電動汽車發(fā)展的3個設計研究平臺, 通過對不同發(fā)展平臺上現(xiàn)有電動汽車的造型進行分析, 來總結未來電動汽車造型設計的發(fā)展方向, 為以后設計師進行電動汽車的設計提供一定的理論指導。方法首先通過對不同造型設計平臺電動汽車形態(tài)特征線的提取實驗, 來提取出電動汽車造型設計中關鍵的造型特征線并對其進行認知分類。其次還要對電動汽車造型設計進行橫向的分析和總結。結論不同造型設計平臺電動汽車的造型擁有不同的發(fā)展趨勢, 但未來電動汽車的造型都應通過形態(tài)特征線這一最簡潔直接的設計語言, 來對其進行不同意象造型的設計表達, 通過形態(tài)特征線的不同變化來追求其環(huán)保、和諧、高效的設計理念, 并通過對一些細節(jié)進行重要的造型表達來體現(xiàn)電動汽車的特性。

一、形態(tài)特征線

1.產品特征線

特征線是在產品設計中對產品外觀起決定性作用并且能夠表達產品意向形態(tài)的線條。英國知名設計師Baxter提出:人們觀察物體時, 先快速掃描整體, 然后才注意其細部。通常前期的認知過程具有整體意象優(yōu)越性, 而此整體意象優(yōu)先性也會形成對細部觀察的影響或支配。在視覺前期中, 最先影響到人類視覺的因素是產品的外觀, 也可以說影響人們對產品最直觀感受的就是產品的特征線。其一方面可以影響消費者對于產品的認知來決定是否購買, 另一方面也會影響設計師, 通過產品特征線來決定產品造型的整體走向。

2.汽車特征線

汽車造型設計具有很強的專業(yè)性和技術綜合性, 其造型本身又具有造型信息、結構信息和形面信息。為了研究電動汽車的造型, 可以通過描述電動汽車造型的特征線、特征面等一系列特征來表達其造型信息。本文主要通過特征線來分析電動汽車的造型。
線在汽車造型中的重要性從設計草圖上就可以體現(xiàn)出來。在設計草圖上, 利用特征線來進行汽車概念的表達。在三維建模時, 首先都是描繪側面的關鍵輪廓線來抓住汽車造型的主要特征、想要表達的主要風格;然后再勾畫其他線條利用線生成面的原理構建整車模型。在三維建模的過程中任何一條線的繪制都是重要的, 這些線既包含了造型設計形態(tài)信息又包含了結構信息。

3.汽車特征線分類

汽車的形態(tài)特征線可以分為3類:主造型特征線、過渡特征線和附加特征線。其中, 表達主造型特征的線是主造型特征線如側面的頂線、腰線等, 可以決定汽車的主要造型風格, 屬于影響注意力前期的特征線也就是視覺首先看到的。汽車造型的主面之間形成豐富的過渡面, 在過渡面上提取的線就是過渡特征線如側翼主板。在整車造型的基礎上, 通過裁減和添加手法形成局部造型區(qū)域, 產生了造型附加特征, 產生局部附加特征的線是附加特征線如格柵、車燈等, 屬于影響注意力后期的特征線。在汽車造型中, 經?？梢园l(fā)現(xiàn)有很多汽車的外部輪廓很相似, 但其造型依舊會產生不一樣的意向感受, 這就是附加特征線發(fā)揮的作用。附加特征線的應用會增強汽車造型的識別性和消費者的認知度。本文將從基于傳統(tǒng)的汽車平臺、基于全新量產的汽車開發(fā)平臺、概念車開發(fā)平臺這3個開發(fā)平臺, 對電動汽車的造型進行形態(tài)特征線的提取從而進行造型特征的分析。

二、3個平臺電動汽車特征線提取及分析

1.電動汽車特征線的提取

為了對3個平臺電動汽車的特征線分析更具有說服力, 首先要通過實驗來提取出對電動汽車造型影響最大的特征線也就是關鍵特征線, 為后面的分析確定研究范圍提供數(shù)據(jù)支持。
采用問卷調查的方法, 把汽車造型設計方向學生和設計師作為調查對象。任務是要提取出被認為對電動汽車造型設計最有影響的關鍵特征線并對其進行分類:主造型特征線、過渡特征線和附加特征線。
統(tǒng)計10個調查者對電動汽車特征線的獨立提取和認知分類, 共計有40條特征線被提取到, 特征線認知實驗數(shù)據(jù)見表1, 表1中的紅色數(shù)字代表其為該特征線集中的關鍵特征線。

表1 特征線數(shù)據(jù)統(tǒng)計Tab.1 Feature line data statistics



電動汽車由于其結構和工作原理的變化, 其關鍵特征線與普通的燃油汽車相比必然會有不同。單個特征線被提取5次以上即為關鍵特征線, 總共有22條關鍵特征線, 見圖1。經過合并 (3條頂線合并為1條) 之后共有20條, 其中主造型特征線10條, 過渡特征線5條, 附加特征線5條。



圖1 20條關鍵特征線Fig.1 20 key feature lines

2.關鍵特征線對造型的影響

主造型特征線:如圖1, 1, 2, 3分別是引擎蓋頂端線、車廂頂端線和尾部頂端線, 是電動汽車側面輪廓的主要組成部分, 控制和表達側面輪廓和車型。4, 5分別是車窗上沿線和下沿線, 其設計的節(jié)奏感和連貫性會影響電動汽車造型的整體節(jié)奏感和車的通透性。4曲率的變化會對頂線產生影響;7 (腰線) 影響著汽車造型的整體風格, 是貫穿整車的關鍵特征線;8是輪罩線, 是決定車身比例的重要特征線;30是車側面輪廓的底線, 也會影響車身的側面造型。
過渡特征線:19是2和4之間的過渡特征線;18, 19線分別是面與A, C柱之間的過渡;17是車頂面與主造型面的過渡;14是引擎蓋與主造型面的過渡。
附加特征線:22, 23, 25分別代表前燈和下方進氣口的特征線, 由于電動汽車對進氣格柵進行了封閉甚至是取消進氣格柵的處理, 其附加特征線就會減少, 前臉造型也變得更加簡潔大氣。26, 27分別是前后保險杠的特征線。附加特征線會體現(xiàn)出一個品牌的造型特征, 是電動汽車造型可識別性的重要突破點。

3.3個平臺特征線分析比較

通過電動汽車特征線認知實驗, 在傳統(tǒng)、全新量產、概念3個電動汽車造型平臺上選取相應的車型雪佛蘭Spark EV、大眾E-up、寶馬i3、特斯拉Model S、日產Mixim Concept、奧迪Urban Concept等, 提取它們的20條關鍵特征線, 對這20條關鍵特征線進行分析比較, 結果見表2?？梢园l(fā)現(xiàn), 形態(tài)特征線對電動汽車的造型風格有著決定性的作用。用曲線代表著優(yōu)雅, 直線代表著剛毅;銳角代表著堅硬, 大圓角代表著柔和;垂線代表著硬朗, 水平線代表著平和, 在以后的電動汽車造型中都可以對這些結論進行合理的利用。

表2 3個平臺特征線對比Tab.2 Contrast of the three platform feature line



三、未來電動汽車發(fā)展的設計流程及方向

優(yōu)秀的汽車造型設計在視覺上會產生渾然一體的造型風格, 側面輪廓線控制和表達汽車造型的側面輪廓和車型, 附加特征線不斷運用設計的前臉造型會產生品牌基因, 因此形態(tài)特征線在汽車造型中具有舉足輕重的作用。注重形態(tài)特征線在未來電動汽車造型設計上的運用是至關重要的。主造型形態(tài)特征線應該根據(jù)所設計車型的風格來確定, 如跑車頂線從前順滑至尾部, 概念車大折線的運用。過渡特征線的運用要整齊劃一, 不能盲目的精確重復, 要采用有變化的重復, 使各部分既有變化又有聯(lián)系。局部特征線利用線條的流動來產生動勢, 雜亂中增加韻律感。

1.設計流程

未來在基于形態(tài)特征線設計一款電動汽車時, 首先要對知名電動汽車品牌的特征線進行提取、歸納、分析并作為借鑒。其次要對自己設計的電動汽車品牌進行橫向 (特定品牌不同系列) 和縱向 (特定品牌同一系列不同年代) 的分析, 總結出形態(tài)特征線的變化規(guī)律和趨勢, 以此為依據(jù)進行電動汽車的全新設計或者改良設計, 最后要進行電動汽車造型的意向研究, 根據(jù)用戶的心理模型進行改進。具體設計流程見圖2。



圖2 基于形態(tài)特征線的電動汽車造型設計基本流程

2.未來電動汽車發(fā)展方向

1) 小型輕量化。電動汽車是由電來提供動力, 因此減少能耗提高續(xù)航是重中之重, 而小型輕量化可以很好地緩解這一問題, 并且小型化同樣可以緩解愈發(fā)擁擠的交通。對車身輕量化的追求可以提高造型的未來感。
2) 智能化。網(wǎng)絡的日漸發(fā)達, 使得電動汽車與互聯(lián)網(wǎng)的結合成為一種趨勢。特別是在內飾設計上, 網(wǎng)絡技術的發(fā)展和應用, 使得操縱方式得到改變, 這樣就會打破傳統(tǒng)的內飾布局, 使其設計的自由度加大。利用虛擬現(xiàn)實來代替實體鍵操作, 提供不同的駕駛體驗和更多的駕駛可能性, 為駕乘都帶來快感。
3) 生態(tài)化。新材料新工藝的發(fā)展是電動汽車生態(tài)化實現(xiàn)的技術支持。由于電動車節(jié)能環(huán)保的初衷需要回避厚重敦實的材料轉而強調使用靈動輕盈的材料, 再加上對車身輕量化 (工程輕量化和視覺輕量化) 這一目標的追求, 特別是對視覺輕量化的追求, 玻璃和透明材料在電動汽車上的使用比例逐漸的增大。

四、結語

電動汽車造型設計相比于普通燃油汽車來說, 其發(fā)展方向要符合未來電動汽車節(jié)能高效、環(huán)保和諧、融合自然的設計理念, 運用符合設計理念的特征線來形成符合設計理念的面語言 (如寶馬的薄片語言) , 從而最終形成體構成造型, 使其與傳統(tǒng)汽車在造型上能夠產生質的區(qū)別。另外還要注重細節(jié)設計, 細節(jié)設計是汽車設計最后一個階段, 好的細節(jié)能夠增強整車的設計感, 而又不影響汽車造型的大體形態(tài)。

作者：鄧亞林 劉寶乾 尹歡 來源：包裝工程