型面數(shù)字化設(shè)計(jì)對提升汽車內(nèi)飾感知品質(zhì)的探究

汪偲

摘 要：當(dāng)前階段，數(shù)字化虛擬技術(shù)的快速發(fā)展，使得造型設(shè)計(jì)與開發(fā)工作不斷創(chuàng)新，依托于計(jì)算機(jī)對內(nèi)部裝飾進(jìn)行設(shè)計(jì)，具有精確性高、感知品質(zhì)高、模擬水平高等方面的優(yōu)勢，可以從型面設(shè)計(jì)層面對感知品質(zhì)進(jìn)行有效控制，優(yōu)化線條、曲面、部件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建數(shù)字模型，在實(shí)際制作前，對影響內(nèi)飾舒適性、美觀性、經(jīng)濟(jì)性的要素進(jìn)行合理配置，通過對品質(zhì)理性與感性的科學(xué)預(yù)判，及時(shí)解決設(shè)計(jì)問題。

關(guān)鍵詞：線條感知;曲面設(shè)計(jì);間隙面差

0 引言

內(nèi)飾設(shè)計(jì)的感知品質(zhì)是指汽車消費(fèi)群體通過觸覺、視覺、嗅覺等感官，對汽車的品質(zhì)、外觀、特性的感受。汽車銷售市場競爭形勢的多元化、復(fù)雜化發(fā)展趨勢，消費(fèi)群體差異化的使用需求，使得生產(chǎn)企業(yè)為保證競爭優(yōu)勢，逐步在設(shè)計(jì)中強(qiáng)化感知品質(zhì)的控制，型面感知作為影響汽車內(nèi)飾美觀性、舒適性的重要因素，應(yīng)在設(shè)計(jì)研發(fā)的過程中，對感知品質(zhì)進(jìn)行精細(xì)化的管控，全面提升內(nèi)飾設(shè)計(jì)的科學(xué)性與實(shí)效性。

1 當(dāng)前階段汽車內(nèi)飾型面數(shù)字化發(fā)展情況

1.1 逆向工程設(shè)計(jì)

逆向工程作為過去汽車零件設(shè)計(jì)領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)形式，在對零件進(jìn)行定位后，采用激光、光學(xué)等設(shè)備進(jìn)行掃描，通過點(diǎn)云形式采集設(shè)計(jì)參數(shù)，然后將點(diǎn)云數(shù)據(jù)上傳到CAD軟件中，對產(chǎn)品設(shè)計(jì)的三維數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、分析、整合，使數(shù)據(jù)處理結(jié)果最大限度的貼合點(diǎn)云數(shù)據(jù)?，F(xiàn)階段，逆向工程基于點(diǎn)云、或在經(jīng)過還原設(shè)計(jì)得到的三維數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對局部的外表面或結(jié)構(gòu)進(jìn)行差異化或優(yōu)化設(shè)計(jì)，生成新的三維數(shù)據(jù)。作為改良型的內(nèi)飾設(shè)計(jì)技術(shù)，對原始產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)的依賴性很強(qiáng)，設(shè)計(jì)方案大部分參照原始造型、結(jié)構(gòu)，盡管設(shè)計(jì)驗(yàn)證時(shí)間短，但自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)，設(shè)計(jì)方案同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重，容易導(dǎo)致知識產(chǎn)權(quán)侵權(quán)問題。因此，現(xiàn)階段以數(shù)字化平臺為基礎(chǔ)的正向設(shè)計(jì)成為汽車內(nèi)飾設(shè)計(jì)研究的重要方向。

1.2 數(shù)字化設(shè)計(jì)

正向設(shè)計(jì)是指從概念設(shè)計(jì)階段開始，通過數(shù)字化、虛擬可視化等技術(shù)，如CAD、CAM、CAE等設(shè)計(jì)軟件，對汽車內(nèi)飾的造型、結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，確定各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，達(dá)到自主研究、創(chuàng)新設(shè)計(jì)的目的。在正向設(shè)計(jì)過程中，需要對整個(gè)設(shè)計(jì)過程進(jìn)行精細(xì)化、動(dòng)態(tài)化管理，提升型面設(shè)計(jì)理性與感性雙方面的品質(zhì)，依照權(quán)重關(guān)系，對型面設(shè)計(jì)的各項(xiàng)線、面、部件間的內(nèi)外部關(guān)系進(jìn)行考察，將影響視覺的各項(xiàng)數(shù)據(jù)具現(xiàn)出來。

2 有效提升汽車內(nèi)飾設(shè)計(jì)線、面、型感知品質(zhì)的路徑

2.1 線條設(shè)計(jì)感知品質(zhì)的提升

在型面設(shè)計(jì)實(shí)踐過程中，將內(nèi)飾部件特征線劃分為基礎(chǔ)線、過渡線兩類?；A(chǔ)線條的視覺品質(zhì)感受存在差異，定義基礎(chǔ)線時(shí)，其弧度表現(xiàn)是感知品質(zhì)的重要一環(huán)，視覺上“平直有力”的線條并非幾何意義上的直線，而是能夠?qū)崿F(xiàn)對微小線條弧度的精細(xì)化控制，如果弧度控制把握不合理，將會(huì)使內(nèi)飾設(shè)計(jì)呆板，外觀廉價(jià)感嚴(yán)重。設(shè)計(jì)基礎(chǔ)線時(shí)，可以使用過渡線進(jìn)行連接。通常情況下，確定過渡線位置時(shí)，需要根據(jù)基礎(chǔ)線交點(diǎn)進(jìn)行設(shè)定，在這一過程中，應(yīng)注意協(xié)調(diào)過渡線、基礎(chǔ)線的設(shè)計(jì)位置關(guān)系，主次分明，以維持視覺方面的平衡。同時(shí)，需要對過渡曲線邏輯關(guān)系進(jìn)行控制，提升產(chǎn)品外觀穩(wěn)定感、過渡處的協(xié)調(diào)感。

2.2 曲面設(shè)計(jì)感知品質(zhì)的提升

曲面設(shè)計(jì)的流暢性與起伏性可以間接向消費(fèi)用戶傳遞內(nèi)飾感知。按照內(nèi)飾設(shè)計(jì)的特征，可以分為飽滿、沉穩(wěn)、簡潔、洗練等不同感知特性，通過對曲面起伏程度的控制，有效傳遞特定的感知效果?，F(xiàn)階段，通過數(shù)字化、信息化設(shè)計(jì)平臺以及研究不同的內(nèi)飾產(chǎn)品，對曲面多樣化的變化形式已經(jīng)有了具體的分析標(biāo)準(zhǔn)，可以通過數(shù)字模擬與可視技術(shù)，展現(xiàn)出產(chǎn)品設(shè)計(jì)的飽滿度、立體性、張力等，產(chǎn)品塑造更生動(dòng)。設(shè)計(jì)師通過曲面的轉(zhuǎn)折、壓邊處理手法，同時(shí)給予轉(zhuǎn)折夾角均勻且規(guī)律的變化，能增加立體感，提升感知品質(zhì)。如，通過兩曲面漸消處理技術(shù)，能夠提升曲面的變化性，豐富視覺感受，使內(nèi)飾設(shè)計(jì)更靈動(dòng)。

在進(jìn)行線與面的設(shè)計(jì)處理時(shí)，需要標(biāo)準(zhǔn)化的驗(yàn)證機(jī)制，以保證感性品質(zhì)與理性品質(zhì)。型面檢查、驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)作為衡量內(nèi)飾設(shè)計(jì)建模階段品質(zhì)的重要依據(jù)，需要利用軟件光束檢測功能，對曲面平滑性、流暢性進(jìn)行判斷?；谶@種光照分析方法給設(shè)計(jì)師提供比較直觀的表面品質(zhì)感受，通過模擬部件產(chǎn)品的環(huán)境反射，來體現(xiàn)部件品質(zhì)效果，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案中的問題?，F(xiàn)階段，光照檢查技術(shù)包括兩種形式：第一種是陰影關(guān)照。內(nèi)飾曲面處于陰影模式下，檢測是否出現(xiàn)陰影以及光線的走勢;第二種是高反射光曲面檢測模式，采用平行光源照射在內(nèi)飾部件表面，通過改高光走勢對曲面形體的走勢進(jìn)行反射。如果曲面平滑、光順，面斑馬線呈現(xiàn)規(guī)律排布狀態(tài)，形體變化較為自然;如果高光表現(xiàn)扭曲，則曲面存在凹陷、滯澀、扭曲等問題。

2.3 部件設(shè)計(jì)感知品質(zhì)的提升

內(nèi)飾部件在設(shè)計(jì)過程中，需要對各部件配合過程的間隙面差進(jìn)行確定與調(diào)整，降低面差值過高對感知品質(zhì)的不利影響。首先，應(yīng)確定內(nèi)飾評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與維度級別，基于客戶視角，通過虛擬可視化、數(shù)字化技術(shù)，對敏感程度進(jìn)行分級評價(jià);其次，在確定不同部件配合間隙各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)時(shí)，應(yīng)依照重要性級別不同，對名義值進(jìn)行定義。在設(shè)置間隙面差時(shí)，應(yīng)在滿足工程制造部門要求的最小名義值的基礎(chǔ)上，通過型面處理技巧，以客戶主視角為型面數(shù)據(jù)感知評價(jià)的視角方向，可以改善部件視覺間隙效果，合理調(diào)整型面面差技術(shù)參數(shù)，使間隙視覺效果達(dá)成一致。內(nèi)飾產(chǎn)品整體構(gòu)造受部件制造精度、質(zhì)量與設(shè)計(jì)方案的影響，需要精細(xì)、嚴(yán)密的控制，在處理技術(shù)的選擇上，需要型面設(shè)計(jì)師用巧妙的型面處理方式，將因制造條件限制導(dǎo)致的零部件配合問題隱藏在視覺感受不明顯之處，通過壓邊、調(diào)整搭接配合方式等技術(shù)，隱藏分模線、處理分模線外漏等問題，降低工藝風(fēng)險(xiǎn)。

3 結(jié)語

為有效提升內(nèi)飾設(shè)計(jì)的感知品質(zhì)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)合理運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)，對內(nèi)飾設(shè)計(jì)的線條、曲面、部件進(jìn)行科學(xué)設(shè)定，采用針對性的技術(shù)手段控制工藝風(fēng)險(xiǎn)，在縮短設(shè)計(jì)、開發(fā)周期的基礎(chǔ)上，全面提升感知質(zhì)量，推進(jìn)數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺的廣泛、深入應(yīng)用，不斷創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用形式，為車輛內(nèi)飾設(shè)計(jì)的技術(shù)優(yōu)化奠定基礎(chǔ)，推進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化、創(chuàng)新性發(fā)展。

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