汽車設(shè)計的科技覺醒

石菲

整個汽車設(shè)計發(fā)展史，就是一部科技創(chuàng)新史。隨著新科技、新材料的誕生，會出現(xiàn)不同設(shè)計風(fēng)潮的歷史階段。即便是過了100多年，這個規(guī)律仍在發(fā)揮作用。

一款新車型從開始研發(fā)到投入批量生產(chǎn)，一般需要3年至4年。在十年之前，這個過程通常需要5年時間。而現(xiàn)在，軟件業(yè)繼CAD（計算機(jī)輔助設(shè)計）和PLM（產(chǎn)品生命周期管理軟件）之后，虛擬實(shí)景技術(shù)希望再次全面介入并極力簡化汽車設(shè)計流程。

在過去的十年中，計算機(jī)及軟件技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)將數(shù)字化工廠規(guī)劃、仿真以及同步工程等在以前看似不可能實(shí)現(xiàn)的做法轉(zhuǎn)變成現(xiàn)實(shí)。雖然就目前來看，包含各種功能的軟件也的確使數(shù)據(jù)的一致性更具挑戰(zhàn)性，但是一些汽車制造商已經(jīng)普遍采用了一些獨(dú)立工具，在車輛真正投產(chǎn)之前進(jìn)行產(chǎn)品的優(yōu)化和評估。

此外，數(shù)字工廠規(guī)劃也將產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)緊密聯(lián)系起來，這種發(fā)展從根本上說來源于汽車制造商對經(jīng)濟(jì)效益的訴求。從目前汽車市場競爭環(huán)境來看，制造商要想立于不敗之地，必須要快速做出反應(yīng)。數(shù)字工具可以幫助他們將市場推廣的時間大幅提前，同時提高生產(chǎn)效益，使產(chǎn)量在最短時間內(nèi)達(dá)到最大化。

滿足個性化需求

汽車的三維動畫模型通過借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立后，可以顯示汽車的各種零件，甚至是一個焊接點(diǎn)，這種三維模型的準(zhǔn)確率是相當(dāng)高的，設(shè)計者可以確定每一個零部件的質(zhì)量，了解每一個零件的性能，汽車制造商可以根據(jù)得到的數(shù)據(jù)直接進(jìn)行大規(guī)模的生產(chǎn)。有調(diào)查表明，利用虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)出的一種新車型可以在生產(chǎn)周期上節(jié)省一到兩個月的時間，開發(fā)成本也可以節(jié)省原來的百分之十，按照常規(guī)來講，就車型開發(fā)時間來說，新款的汽車設(shè)計需要12到18個月，但是在虛擬現(xiàn)實(shí)汽車設(shè)計當(dāng)中，車身設(shè)計師可以在這里檢查車體的各種外形質(zhì)量，檢測車身的光潔度，還可以分析汽車的空氣動力性能等等。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)正在向全世界的汽車行業(yè)邁進(jìn)

事實(shí)上，利用數(shù)字化工具生成三維虛擬模型對于一些國際汽車制造商來說已經(jīng)不是新鮮事了——福特汽車公司早已將三維實(shí)時虛擬模型技術(shù)應(yīng)用到產(chǎn)品開發(fā)方面。福特密歇根州迪爾伯恩市的福特產(chǎn)品開發(fā)中心有一個稱為iVR（Immersive Virtual Review，沉浸式虛擬評估）的實(shí)驗(yàn)室，開發(fā)人員在這里已經(jīng)完全采用三維虛擬模型來替代物理模型進(jìn)行汽車內(nèi)飾的開發(fā)。

而在福特汽車位于德國科隆的3D CAVE虛擬設(shè)計工作室里，工程師已經(jīng)可以通過3D虛擬系統(tǒng)對新車內(nèi)上千項設(shè)計細(xì)節(jié)進(jìn)行評估、優(yōu)化，而不必需要在面前擺放一輛真實(shí)的汽車。在這里，工程師身處一個由三面白色的墻壁和屋頂構(gòu)成的空間內(nèi)，位于中間的是一個汽車內(nèi)飾模型。3臺投影設(shè)備將車輛的3D影像投射到墻壁和屋頂上，當(dāng)工程師坐上座椅，借助偏光眼鏡和移動感應(yīng)紅外線系統(tǒng)，就如同坐進(jìn)了一輛汽車之中并可以感受車內(nèi)各項設(shè)施，可以驗(yàn)證車身內(nèi)外飾的外觀是否與設(shè)計意圖吻合，快速評估各種設(shè)計方案。

目前，日本、韓國的模型能力比較強(qiáng)，大多采取基于實(shí)物模型的開發(fā)手段。歐美等國的數(shù)據(jù)能力和三維建模能力很強(qiáng)，很多采用數(shù)字模型選型的開發(fā)手段。在我國，大多是結(jié)合這兩種手段一起研發(fā)。

上汽通用五菱汽車股份有限公司技術(shù)中心創(chuàng)意設(shè)計經(jīng)理劉小勇一直從事汽車創(chuàng)意設(shè)計工作，采取虛擬的三維數(shù)字模型，戴上特制的眼鏡就可以看到三維效果。上汽通用五菱在開發(fā)一款車的時候，劉小勇的團(tuán)隊制作了一個虛擬的三維動畫視頻短片，很快獲得了領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)，將方案確定下來。而實(shí)物模型由于仿真件加工時間較長，需要的時間也相對較長。

他表示，現(xiàn)在上汽通用五菱越來越注重設(shè)計思路和技術(shù)的結(jié)合，力爭設(shè)計思路把握客戶需求，管理層總監(jiān)層面全部都要進(jìn)行市場回訪。

目前上汽通用五菱已經(jīng)可以做到在終端銷售時提供一些個性化和功能化的選擇給客戶。比如車身顏色、個性化的配件等，利用虛擬三維技術(shù)，甚至可以在4S店或者銷售終端擺一臺顯示器向客戶展示不同的配件安裝效果，由客戶可以自行搭配。

實(shí)現(xiàn)中國特色

除了滿足消費(fèi)者的個性化需求，未來汽車設(shè)計的發(fā)展還要注重環(huán)境和能源問題，這應(yīng)該引起越來越多的重視。

中國汽車經(jīng)過過去50多年的發(fā)展，給普通公眾帶來了便利，但同時也給社會帶來很多問題。堵車是其中最首要的一個問題。也許大多數(shù)人不知道開車出行對城市來說意味著什么，北京市小汽車平均載客量是1.19人，堵車時每輛車占用道路面積為24平米，平均每個駕車者占的平均道路面積為22平米，這樣的效率對于城市交通來講顯然是無法忍受的。隨著城區(qū)道路的擁堵，加上越來越嚴(yán)厲的限行措施，上班族不得不采用其他的形式上班。

清華大學(xué)美術(shù)學(xué)院工業(yè)設(shè)計系教授嚴(yán)揚(yáng)認(rèn)為日本汽車造型的特點(diǎn)是很甜美，意大利的汽車設(shè)計熱情、優(yōu)美，充滿的戲劇性，中國的汽車外形設(shè)計充滿了青花瓷等中國元素，但這都體現(xiàn)在外形上。而中國的道路系統(tǒng)有自己的特點(diǎn)，這是需要中國設(shè)計師來解決的問題。此外，中國馬上就要進(jìn)入老齡化社會，2050年中國會有4.3億的老人，老人的數(shù)量比全球所有的老人加起來可能還要多。到那時如果65歲的人還需要上班，需要駕駛怎樣的汽車？

“中國有非常多的特點(diǎn)需要我們的設(shè)計師去思考，我覺得這才能成為中國汽車設(shè)計的特色。比如說城市車輛可以設(shè)計得更小一些，使一個車位可以停兩輛到三輛車，使城市空間能夠得到充分利用。此外，北京汽車平均時速只有20公里，汽車時速過快無法發(fā)揮價值。再比如可以加大汽車外殼的彈性，未來發(fā)生剮蹭時也可以避免糾紛等。我們應(yīng)該直面去解決交通問題，去創(chuàng)造我們更合理的、更舒適的出行體驗(yàn)，我覺得這是我們設(shè)計師的責(zé)任。” 嚴(yán)揚(yáng)說。

目前，汽車設(shè)計還更多停留在外觀和消費(fèi)者的個性體驗(yàn)上，未來，如果設(shè)計師們真正做到將汽車和應(yīng)用想結(jié)合，汽車設(shè)計的工業(yè)覺醒才會真正到來。