面向用戶認知的汽車產(chǎn)品族前臉造型設(shè)計方法

張 悅， 盧兆麟

（1. 合肥工業(yè)大學建筑與藝術(shù)學院，安徽 合肥 230009；2. 清華大學汽車節(jié)能與安全國家重點實驗室，北京 100084；3. 合肥學院藝術(shù)設(shè)計系，安徽 合肥 230601）

面向用戶認知的汽車產(chǎn)品族前臉造型設(shè)計方法

張 悅1， 盧兆麟2,3

（1. 合肥工業(yè)大學建筑與藝術(shù)學院，安徽 合肥 230009；2. 清華大學汽車節(jié)能與安全國家重點實驗室，北京 100084；3. 合肥學院藝術(shù)設(shè)計系，安徽 合肥 230601）

為了幫助新興的自主汽車企業(yè)形成家族特征前臉，提高消費者的產(chǎn)品認知度，提出了面向用戶認知的汽車產(chǎn)品族前臉造型設(shè)計的方法。闡述了汽車前臉造型及產(chǎn)品族的定義、概念與作用，并將具體設(shè)計過程劃分為完形設(shè)計、識別特征設(shè)計與細節(jié)設(shè)計3個步驟，進一步闡釋了前臉造型特征在產(chǎn)品族中運用的方式，最后以實例進行了說明。

工業(yè)設(shè)計；汽車產(chǎn)品族；前臉造型；用戶認知

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，轎車正日益進入普通百姓家庭。根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計，2009年～2011年，我國汽車產(chǎn)銷量分別超過1300萬輛、1800萬輛及1840萬輛，連續(xù)3年成為世界第一汽車生產(chǎn)國和消費國。

然而，目前我國尚不是汽車工業(yè)強國，研發(fā)與技術(shù)水平與世界先進國家相比仍存在一定差距。尤其是在外觀造型方面，我國自主汽車企業(yè)尚未形成完整的原創(chuàng)設(shè)計能力，不同程度地存在著模仿抄襲、或是依賴外方設(shè)計的問題。其中在汽車前臉造型設(shè)計上，自主汽車廠商往往缺乏統(tǒng)一的特征譜系，導致變化過多、形式隨意，并且難以識別等問題。反觀那些世界著名的汽車品牌，大多已形成了特色鮮明的“家族式”前臉造型風格，具有良好的區(qū)分度和感性意象，使得消費者易于識別并購買。針對上述問題進行研究，旨在探尋其規(guī)律性并提出相應(yīng)解決方法。

1 汽車前臉造型設(shè)計與產(chǎn)品族方法概述

1.1 汽車前臉造型設(shè)計

經(jīng)過百余年的發(fā)展，不同的汽車品牌已經(jīng)形成不同的風格特征，例如，我們可以很容易地在大街上認出寶馬轎車，這是由于寶馬自身的設(shè)計風格所致，同時寶馬汽車也代表著德國風格，而德國風格又是歐洲風格的一種典型代表。

從歷史上看，汽車前臉造型的設(shè)計經(jīng)歷了長期演變：汽車發(fā)明伊始，造型直接來源于當時主要的交通工具—馬車，幾無特色可言；在上世紀二、三十年代汽車工業(yè)最初發(fā)展階段，發(fā)動機、空氣動力等技術(shù)問題始終是第一位的，造型設(shè)計并未受到充分重視，各廠商產(chǎn)品造型區(qū)分度不高；二戰(zhàn)以后六、七十年代社會經(jīng)濟迅速發(fā)展，針對產(chǎn)品技術(shù)日益同質(zhì)化的趨勢，汽車的造型特別是前臉造型受到了高度的重視，一些品牌的“標志性”前臉逐漸形成，例如寶馬汽車“雙腎形”進氣格柵、“天使眼”大燈等就形成于這一時期；近年來，這些家族式特征得到了進一步強化和普遍應(yīng)用，相關(guān)廠商也不斷進行改款，推出新的譜系。

根據(jù)浙江大學現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計研究所的研究結(jié)果[1]，汽車的前臉、側(cè)面和尾部是影響汽車造型風格的3項關(guān)鍵要素，其中前臉最能夠傳達汽車造型風格的信息。

1.2 產(chǎn)品族設(shè)計方法

產(chǎn)品族是大批量定制生產(chǎn)提出后出現(xiàn)的新產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)，它是以產(chǎn)品平臺(Product Platform)為基礎(chǔ)，通過匹配功能、色彩和性能等不同的定制模塊，以滿足不同客戶個性化需求的一組相關(guān)產(chǎn)品。其中產(chǎn)品平臺是產(chǎn)品族的基礎(chǔ)，是能夠被某一系列產(chǎn)品共享的、可重用的模塊集合，具有相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。產(chǎn)品族最大優(yōu)勢在于低成本和快速開發(fā)周期。文獻[2]從顧客需求、功能、原理求解和結(jié)構(gòu)設(shè)計4個方面，對單一產(chǎn)品和產(chǎn)品族設(shè)計進行了對比，如表1所示。

表1 單一產(chǎn)品設(shè)計與產(chǎn)品族設(shè)計差異

由于以上的突出優(yōu)點，產(chǎn)品族設(shè)計方法被制造業(yè)企業(yè)廣泛采用。對于工業(yè)設(shè)計而言，產(chǎn)品族設(shè)計方法是指以產(chǎn)品平臺為基礎(chǔ)，通過不斷衍化和發(fā)展，開發(fā)出具有相同或相似特征的產(chǎn)品，從而縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，滿足新的市場需求；同時，雖然產(chǎn)品族中的成員在變化，但是卻共享著許多特征，使得同一企業(yè)的產(chǎn)品具有共同的識別因素，以提高用戶的認知度、樹立企業(yè)形象。尤其是對于汽車企業(yè)而言，激烈的市場競爭促使其不斷豐富產(chǎn)品種類以滿足多樣化需求，因此，該方法更加具有針對性和現(xiàn)實意義。如圖1所示，法國標致公司的307系列汽車產(chǎn)品族，其產(chǎn)品平臺為2001年3月上市的兩廂五門掀背轎車，如圖1(a)所示，隨后又發(fā)展出五門旅行車307SW，如圖1(b)所示、雙門四座的機械硬頂式敞篷車307CC，如圖1(d) 所示、商務(wù)版轎車，如圖1(e) 所示、拉力賽專用車，如圖1(c)以及專為迎合中國市場的三廂轎車，如圖1(f) 所示等。這樣便形成了標致307汽車的產(chǎn)品族，其中雖然包含了許多不同成員，但是卻基于同一平臺，因此，具有較為統(tǒng)一的視覺要素。

圖1 標致307汽車產(chǎn)品族

2 面向用戶認知的汽車前臉造型設(shè)計方法

提出面向用戶認知的汽車前臉造型設(shè)計方法，主要面向歷史較短的自主企業(yè)，目的在于產(chǎn)生具有特色的前臉造型，進而成為家族式“臉譜”的基礎(chǔ)，具體過程如下：

2.1 概念設(shè)計

分析用戶需求到生成概念產(chǎn)品的過程稱之為概念設(shè)計過程。概念設(shè)計是設(shè)計過程的早期階段，是產(chǎn)品開發(fā)過程中最重要的環(huán)節(jié)之一。廣義上的概念設(shè)計包含了從產(chǎn)品的需求分析到詳細設(shè)計之前的設(shè)計過程，包括功能設(shè)計、原理設(shè)計、形狀設(shè)計、布局設(shè)計、初步的結(jié)構(gòu)設(shè)計、人機工程設(shè)計，以及最近發(fā)展起來的設(shè)計管理[3]。

文獻[4]指出，面向產(chǎn)品創(chuàng)新的概念設(shè)計認知過程包括四個主要階段：分析、產(chǎn)生、組成、評價。在這個過程中，首先在理解產(chǎn)品機會的基礎(chǔ)上分析設(shè)計任務(wù)和設(shè)計問題；而后依據(jù)某種設(shè)計策略如頭腦風暴法、類比法等生成設(shè)計概念，再利用知識和技能并在一定的約束條件下，將概念發(fā)展為設(shè)計方案；最后設(shè)計者根據(jù)需求、約束及評價標準對設(shè)計方案進行評價。這是一個往復進行、不斷改進和完善的過程，所有的團隊成員必須緊密合作，建立產(chǎn)品原型并進行初步的用戶測試。產(chǎn)品概念設(shè)計的表達式：

式中，D代表產(chǎn)品設(shè)計，T代表技術(shù)，E代表人機工學，S代表社會文化因素，此式表示概念設(shè)計主要由這3種因素決定。

2.2 完形設(shè)計

完形心理學（亦稱“格式塔心理學”）認為，部分的意義來自于整體，人類會用心智把圖形補全，形成最簡潔和最完好的心智影像。德國心理學家魏特莫(Wertheimer)提出了如下6條視覺組織規(guī)律：(1) 接近律；(2) 相似律；(3) 共同命運律；(4) 好的連續(xù)律；(5) 結(jié)束律；(6) 區(qū)域與對稱律。

根據(jù)這一理論，用戶對產(chǎn)品形態(tài)的認知往往首先來自整體認知效果。因此，完形設(shè)計是指首先考慮整體輪廓造型、部件與整體以及部件與部件之間的比例和位置關(guān)系，從而形成總體性“全貌”。就工業(yè)設(shè)計具體而言，可分為以下兩步：

1） 根據(jù)企業(yè)的品牌策略，提出相應(yīng)的感性意象要求。例如寶馬公司的主要產(chǎn)品是中高檔汽車，其目標是為消費者提供具有“駕駛者之悅”的高品質(zhì)汽車，因此,在造型上追求“動感、陽剛、尊貴”等意象；然后，結(jié)合當前流行趨勢，確定設(shè)計風格，如“流體雕塑風格”、“新幾何化風格”、“邊鋒造型風格”等。

2） 在具體設(shè)計手法上，通過“仿生學”、“移情說”等方法，將意象與風格轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的視覺語言。按照格式塔心理學“同形同構(gòu)”的理論，如果外部事物的運動和形狀同人的心理生理同形同構(gòu)，那么外部事物就能引起人的相應(yīng)的感情活動。汽車前部的正面造型之所以被稱為“前臉”，是因為人們習慣于把它看作一張類似于動物臉的形象[5]。奧地利維也納大學的溫德海格(Sonja Windhager)教授利用眼動跟蹤實驗[6]，要求被試者比較相鄰的人臉與汽車前臉的圖像，結(jié)果發(fā)現(xiàn)人們主要通過視覺獲取信息，并且得到人臉與汽車前臉相對應(yīng)的五官感知，比如汽車的前大燈被看作“眼睛”，而進氣格柵被看作“鼻子”等；研究也發(fā)現(xiàn)汽車大燈更能吸引和引導人的注意力，如圖2(a)所示。因此,這種仿生的設(shè)計手法也被多個汽車廠商廣泛地采用，如奔馳公司在2010年日內(nèi)瓦車展上最新推出的F800 Style概念車，在其前臉造型上就采用了“龍”的意象與形態(tài)，如圖2(b)所示。

圖 2 汽車前臉的整體造型設(shè)計

值得注意的是，無論“仿生學”與“移情說”，其目的都在于將內(nèi)在感性意象外化，因此，其關(guān)鍵在于設(shè)計的“神似”而非形似，而不是將某種自然形態(tài)生硬地直接照搬到汽車前臉造型中去。近年來，我國的汽車企業(yè)曾多次出現(xiàn)這樣的失敗案例，由于簡單追求形似，模仿出了“熊貓臉”、“鯨魚臉”、“斑馬臉”、“麒麟臉”等所謂的“象形”車輛，導致實際效果缺乏美感，也很難得到消費者認可。

2.3 識別特征設(shè)計

在完形設(shè)計的基礎(chǔ)上，通過汽車前臉獨有的識別特征，可以極大地加強用戶的識別效果，這種識別特征即使被其他廠商模仿，客觀上也只會起到強化原品牌形象的作用。根據(jù)浙江大學現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計所的眼動跟蹤測試結(jié)果，發(fā)現(xiàn)人們在觀察汽車前臉造型時，首注視點依次排序為上部線條、車燈、引擎蓋、保險杠、進風格柵；而就眼部跟蹤指標吸引力指數(shù)而言，汽車前臉造型排在前六位的要素分別是引擎蓋、保險杠、進風格柵、外轉(zhuǎn)部、車窗、車燈。

一般而言，汽車前臉造型中最具識別性而較穩(wěn)定的是進氣格柵，一些著名汽車品牌都形成了自己的特征，如寶馬的“雙腎”、勞斯萊斯的“宮殿立柱”、吉普的“七豎孔”、阿爾法的“盾牌”、道奇的“田字”等；此外大燈也較具有識別性，如寶馬的“天使眼”、奔馳的“葫蘆形燈”、大眾最新的狹長“鉆石型”大燈等。相比之下，我國的汽車企業(yè)較為缺乏有效的前臉識別特征設(shè)計，沒有自身明確的風格，往往“一車一臉”，造型隨意而多變，造成了辨識上的困難和混亂，不利于產(chǎn)品形象的確立，如圖3所示，因此，應(yīng)特別需要注意。2.4 細節(jié)設(shè)計

圖3 我國某知名自主汽車企業(yè)產(chǎn)品缺乏統(tǒng)一的識別特征設(shè)計

所謂細節(jié)，是指汽車前臉其它非主要部件的造型與關(guān)系，如引擎蓋上的肋線、車燈與引擎蓋過渡部分的曲面、保險杠與車身之間外傳部的弧線等，這些造型同樣是構(gòu)成其汽車前臉造型的重要部分。此外，產(chǎn)品的品質(zhì)如制造的工藝、加工的精度、材料的肌理、部件的配合等，也屬于細節(jié)設(shè)計。它們是用戶在購買產(chǎn)品時能應(yīng)能夠感到質(zhì)量優(yōu)良，并且得到長時間滿足感。

綜上所述，提出基于視覺識別的汽車前臉造型設(shè)計方法與步驟，如圖4所示。

圖 4 汽車前臉造型設(shè)計方法與步驟示意圖

3 汽車前臉造型在產(chǎn)品族中的運用

需要指出的是，汽車家族特征性前臉的形成是一個不斷演進、往復進行的過程，往往經(jīng)過長期的歷史沉淀，才會逐步形成被廣泛接受的、能代表品牌形象的家族式前臉。根據(jù)認知心理學中模式識別的理論，家族式特征前臉實際上是一種視覺“原型”，這種原型來自于人們在所有樣本平均特征基礎(chǔ)上進行的概括和抽象，并且人們根據(jù)樣本與原型的匹配程度來判斷樣本。

3.1 形狀文法的形成

文法，又稱語法，最早源于語言學范疇，一般用來指詞、句組成的規(guī)律，包括構(gòu)詞法和句法。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展進步，各類原本相互獨立發(fā)展的學科也彼此借鑒、互為依托，在更大程度上達到融合，“文法”這一語言學概念也被運用到了設(shè)計中[7]?！靶螤钗姆?Shape Grammar, SG)”最早是由麻省理工學院建筑系計算機設(shè)計學教授喬治·史蒂尼(George Stiny)在1972年提出的。形狀文法是一種計算機輔助設(shè)計方法，它可以按照人們的設(shè)計思想和要求，依據(jù)一定的規(guī)則產(chǎn)生新的形狀。形狀是指有限直線段的組合，并且?guī)в蟹枠擞?，以指示形狀生成的方向；?guī)則是指對形狀進行改變的規(guī)定。

根據(jù)美國卡內(nèi)基梅隆大學喬納森·卡根(Jonathan Cagan)教授等的研究成果[8]，以別克汽車為例，說明前臉造型在產(chǎn)品族中形狀文法的形成。別克汽車公司成立于1903年，現(xiàn)為通用汽車公司旗下主力品牌之一，在漫長的發(fā)展歲月中，別克逐漸形成了自己的前臉特征，即直瀑式進氣格柵、寬大的引擎蓋肋線、飽滿有力的擋泥板曲線以及連排雙大燈等，如圖5所示。3.2 原型在產(chǎn)品族中的運用

圖 5 別克汽車前臉的形狀文法

汽車前臉造型的“原型”形成以后，在產(chǎn)品族中的運用包括兩種方式：（1）橫向。橫向是指在同一時期、不同車型上的運用，這其中又包括同平臺和跨平臺兩種。同平臺是指基于相同平臺開發(fā)的系列“同源”車型，例如前文中所列舉的標志307系列汽車?？缙脚_是指不同功能用途的車型，如轎車、越野車、旅行車、跑車等。（2）縱向?？v向是指在同一車型不同代汽車上的運用，例如著名的大眾高爾夫汽車從1974年第一代上市起，至今已推出了第6代。總體而言，汽車家族式特征前臉在橫向上變化較小，而在縱向上變化較大。

仍以別克汽車為例，如圖6所示，縱向軸是時間軸，代表著別克汽車前臉造型的演變歷程，橫向軸是由原型運用到當前的系列產(chǎn)品族。

圖 6 別克汽車前臉原型在產(chǎn)品族中的運用

4 結(jié) 束 語

汽車的前臉造型作為關(guān)鍵形態(tài)信息，對于幫助消費者識別品牌并進而購買產(chǎn)品有著重要作用。對于新興自主汽車企業(yè)而言，先應(yīng)通過一定方法設(shè)計出具有代表性的、品牌象征性的“原型”，而后運用到產(chǎn)品族當中，并逐漸形成家族式“前臉”。 具體步驟為完形設(shè)計、識別特征設(shè)計和細節(jié)設(shè)計。

[1] 黃 琦, 孫守遷. 基于意象認知模型的汽車草圖設(shè)計技術(shù)研究[J]. 浙江大學學報(工學版), 2006, 4(40): 553-559.

[2] 朱 斌, 江平宇. 面向產(chǎn)品族的設(shè)計方法學[J]. 機械工程學報, 2006, 42(3): 1-8.

[3] 羅仕鑒, 朱上上, 孫守遷, 等. 基于集成化知識的產(chǎn)品概念設(shè)計技術(shù)研究[J]. 計算機輔助設(shè)計與圖形學學報, 2004, (16)3: 261-266.

[4] 劉小瑩, 李 彥, 麻廣林, 等. 面向產(chǎn)品創(chuàng)新的概念設(shè)計認知過程及支持系統(tǒng)[J]. 四川大學學報(工程科學版), 2009,(41)1: 190-196.

[5] 楊先藝, 曹獻馥, 張 欣. 論仿生設(shè)計之美[J]. 裝飾, 2005, (10): 88-89.

[6] Sonja Windhager, Florian Hutzler, Claus-Christian Carbon, et al. Laying eyes on headlights: eye movements suggest facial Features in Cars [J]. Collegium Antropologicum, 2010, 34(3):1075-1080.

[7] 盧兆麟, 湯文成, 薛澄歧. 簡論形狀文法及其在工業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用[J]. 裝飾, 2010, (2): 102-103.

[8] Jay P. McCormack, Jonathan Cagan. Speaking the Buick language: capturing, understanding, and exploring brand identity with shape grammars [J]. Design Studies , 2004, (1): 1-29.

A Design Method of Automobile Front Face for Users’ Cognizance

Zhang Yue1, Lu Zhaolin2,3
( 1. College of Architecture and Art, Hefei University of Technology, Hefei Anhui 230009, China; 2. State Key Laboratory of Automotive Safety and Energy, Tsinghua University, Beijing 100084, China; 3. Department of Art and Design, Hefei University, Hefei Anhui 230601, China )

In order to form the characters of auto front face of product family for emerging independent companies, a design method for users’ cognizance is proposed to enhance the awareness of consumers. The definition of auto front face and the conception of product family are discussed. The specific design process is divided into Gestalt design, visual characters design and details design. Furthermore, how to utilize the characters of front face in product family is explained. Finally, taking Buick as a case, the method is described.

industrial design; auto product family; front face; user cognizance

TB 472

A

2095-302X (2013)05-0093-06

2012-12-12；定稿日期：2013-02-27

教育部直屬高校博士專項科研資助項目（2011HGBZ0955） 中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金資助項目(2013HGXJ0211)

張 悅（1981-），女，河北石家莊人，講師，博士，主要研究方向為視覺傳達、設(shè)計藝術(shù)。E-mail：yueyue689@163.com

盧兆麟（1980-），男，安徽阜陽人，講師，博士后，主要研究方向為產(chǎn)品可用性、用戶體驗。E-mail：luzhaolin9807@gmail.com