基于參數(shù)化設(shè)計的汽車造型分析

張 方

（江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230022）

1 參數(shù)化概述

1.1 參數(shù)化設(shè)計的背景

隨著科技的進(jìn)步和消費(fèi)者日益增長的消費(fèi)需求，傳統(tǒng)的設(shè)計理念已經(jīng)難以滿足人們的需求，人在基本功能性需求得到滿足之后，會開始追求精神層面。在全球化市場競爭的大環(huán)境下，國內(nèi)外汽車市場競爭日趨激烈，國內(nèi)自主研發(fā)的汽車產(chǎn)品如何在蓬勃發(fā)展的大潮中占據(jù)一席之地，需要不斷創(chuàng)造新的產(chǎn)品競爭力。如今消費(fèi)者對汽車產(chǎn)品的品質(zhì)和外觀需求越來越高，這種需求不僅體現(xiàn)在汽車整體的性能方面，汽車造型也逐漸成為一個重要的市場檢驗標(biāo)準(zhǔn)。然而各式各樣的汽車造型層出不窮，如何設(shè)計出富有吸引力以及個性化、科技化的造型成為汽車設(shè)計的難點(diǎn)。

1.2 參數(shù)化設(shè)計的定義

“參數(shù)化”一詞來源于數(shù)學(xué)中的參數(shù)方程，是指通過數(shù)值函數(shù)參數(shù)更改系統(tǒng)的邏輯運(yùn)算。參數(shù)化設(shè)計實(shí)際上是參變量化設(shè)計，即設(shè)計受參變量控制，將設(shè)計的元素參變量化，通過對數(shù)據(jù)的調(diào)整，將定量的信息轉(zhuǎn)變成為變量的信息，讓數(shù)據(jù)成為可以任意調(diào)整的參數(shù)，對參變量進(jìn)行控制，生成造型。參數(shù)化設(shè)計的本質(zhì)是在于數(shù)據(jù)，為設(shè)計元素提供可量化的數(shù)據(jù)，運(yùn)用數(shù)學(xué)的邏輯調(diào)整數(shù)據(jù)獲得豐富造型。建立數(shù)字化模型，對產(chǎn)品的造型進(jìn)行尺寸控制調(diào)節(jié)，提高模型的生成與修改速度。

1.3 參數(shù)化設(shè)計的特點(diǎn)

參數(shù)化設(shè)計是從一個全新的角度去思考設(shè)計，突破傳統(tǒng)的、規(guī)則的幾何形態(tài)設(shè)計。將數(shù)字化的設(shè)計思想融入到汽車造型設(shè)計中，通過電腦調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的參數(shù)和改變各元素結(jié)構(gòu)達(dá)到多樣化形態(tài)，以提高設(shè)計的效率和質(zhì)量。參數(shù)化設(shè)計體現(xiàn)了信息時代快速、多變、復(fù)雜的特征。在參數(shù)化設(shè)計過程中，借助算法鏈接參數(shù)，使得參數(shù)與參數(shù)之間有著緊密的邏輯關(guān)系，例如在曲面找形的過程中應(yīng)用幾何算法鏈接點(diǎn)、線、面參數(shù)和其他各個向量參數(shù)以及變形算法如移動、縮放、旋轉(zhuǎn)等制定的幾何規(guī)則。

2 參數(shù)化在設(shè)計中的語義特征

2.1 參數(shù)化設(shè)計的獨(dú)特性

參數(shù)化設(shè)計具有獨(dú)特的個性，多演變、多應(yīng)用的特性，是基于現(xiàn)階段電子技術(shù)的發(fā)展，它和技術(shù)的聯(lián)系十分緊密，但作為本身的構(gòu)型法則，參數(shù)化并不僅僅是技術(shù)與手段的表現(xiàn)，而是思考與解構(gòu)的過程，它創(chuàng)造性地將幾何元素發(fā)展的軌跡進(jìn)行整合和統(tǒng)一，理性梳理幾何元素出現(xiàn)的全過程，將幾何元素的整體誕生過程看作是造型設(shè)計發(fā)展的一部分，這就決定了參數(shù)化設(shè)計獨(dú)特、規(guī)律、多樣、多演變的語義特征。隨著技術(shù)的革新和進(jìn)步，這種參數(shù)化設(shè)計勢必成為未來不可阻擋的時代潮流。

2.2 參數(shù)化設(shè)計的識別性

參數(shù)化設(shè)計的視覺識別，是尋找在形式美法則的指引下的視覺刺激，更加傾向于視覺認(rèn)知特性的理性分析，是多種視覺特效分析整合后的結(jié)果。

2.3 參數(shù)化的廣泛運(yùn)用

參數(shù)化設(shè)計是一種與時代緊密結(jié)合的新型創(chuàng)新設(shè)計理念，能夠?qū)⒏行耘c理性相結(jié)合，制造出有機(jī)形體，傳遞出不同的設(shè)計語義。隨著新材料、新技術(shù)等新工藝的出現(xiàn)，汽車參數(shù)化設(shè)計應(yīng)運(yùn)而生，個性與科技成為參數(shù)化設(shè)計的代名詞，參數(shù)化設(shè)計本身在造型層面追求的是迭代、遞歸、分形等生成性造型語言，這主要是因為其參數(shù)化在本質(zhì)上是數(shù)字邏輯，數(shù)字的生成過程映射到邏輯里便成為3D模型的生成過程。

參數(shù)化設(shè)計將靜態(tài)的圖形單元定義成整體的動態(tài)趨勢，通過肌理的變化抓住人的視覺趨勢興奮點(diǎn)，通過對結(jié)構(gòu)、色彩、韻律、材料帶來的視覺沖擊，生產(chǎn)多變高度抽象和富有動態(tài)的邏輯樣式，基于視覺的邏輯思考，給人以無限的遐想，可以通過基本型的放大、組合、排列等多種方式排列出多種形態(tài)，不同的形態(tài)會產(chǎn)生不同的心理感受。

參數(shù)化設(shè)計的形成是復(fù)雜且?guī)в羞壿嬓缘呐帕薪M合，20世紀(jì)90年代中后期，參數(shù)化設(shè)計興起于應(yīng)用教學(xué)，發(fā)展于建筑設(shè)計領(lǐng)域，參數(shù)化設(shè)計已是建全球范圍內(nèi)的流行趨勢，它為設(shè)計提供的是一種更高、更理性化的思維創(chuàng)新模式。

參數(shù)化設(shè)計具有基于方案性能評價的選優(yōu)理念的設(shè)計優(yōu)勢，以其獨(dú)特高效、多樣化、反復(fù)推敲的特點(diǎn)不斷革新著傳統(tǒng)設(shè)計思維方式。這種創(chuàng)新的思維模式從建筑設(shè)計領(lǐng)域轉(zhuǎn)向其他設(shè)計領(lǐng)域是一種必然的趨勢。

參數(shù)化設(shè)計作為一種設(shè)計方法，也是一種設(shè)計思維方式。好的事物總是易于讓人接受和學(xué)習(xí)。這種新的技術(shù)手段，給造型設(shè)計帶來了近乎是顛覆性的改變，解鎖了無數(shù)用傳統(tǒng)建模方式無法實(shí)現(xiàn)的造型，參數(shù)化設(shè)計越來越多地被運(yùn)用產(chǎn)品造型設(shè)計等其他設(shè)計領(lǐng)域。

3 參數(shù)化在設(shè)計中的認(rèn)知

3.1 參數(shù)化元素的特性

參數(shù)化設(shè)計的基本幾何元素的提取，最為直觀的就是大自然賦予的美。自然界造物之美，人類最初文字符號的誕生，都離不開大自然對人類的饋贈。 通過對自然界事物的觀察和研究，可以看出，參數(shù)化的數(shù)據(jù)規(guī)律符合自然界的邏輯規(guī)律。對單一幾何元素的提取，基于規(guī)律的邏輯性以及多種拓?fù)浜脱苌男问骄圩兂龈鞣N富有動態(tài)的視覺體驗，加深人的視覺沖擊力。

3.2 參數(shù)化元素的提取

通過對單一幾何元素的提取，運(yùn)用計算設(shè)計技術(shù)，對其按照特定的數(shù)學(xué)函數(shù)化邏輯和排布規(guī)則（見圖1），參數(shù)化設(shè)計最大的優(yōu)勢是可以通過修改數(shù)據(jù)數(shù)值輕松改變造型方案，利用數(shù)據(jù)與造型的關(guān)聯(lián)性不斷地推敲和優(yōu)化方案的最優(yōu)解，可以在很短的時間內(nèi)提出無數(shù)種可能性，節(jié)約了大量設(shè)計時間和人力[1]。

圖1 參數(shù)化設(shè)計方法規(guī)律

4 參數(shù)化設(shè)計在汽車造型中的應(yīng)用

4.1 汽車造型融入?yún)?shù)化設(shè)計的背景

隨著科技的進(jìn)步，人們在解決自身的物質(zhì)需求之外，還追求更高層次的精神層面，人們開始更多地注重藝術(shù)審美需求與功能需求同等重要的地位，越來越多的汽車造型設(shè)計出現(xiàn)了設(shè)計瓶頸。

4.2 汽車造型參數(shù)化設(shè)計的運(yùn)用

汽車造型設(shè)計已經(jīng)不能滿足單一的曲面形變的表達(dá)，參數(shù)化設(shè)計通過靜態(tài)的圖層樣式賦予了動態(tài)美，抓住人的視覺感知，使人在視覺感知中，可以更多地去思考和想象，去尋找肌理變化的規(guī)律和約束點(diǎn)，在視覺上更具視覺沖擊力和科技感。參數(shù)化設(shè)計代表了汽車工業(yè)工藝技術(shù)的發(fā)達(dá)，又代表了一個時代的審美特征，汽車內(nèi)外飾造型在形式上也越來越多樣化和個性化，充分反映了科技與人們審美喜好的流行趨勢。

越來越多的汽車廠家在車身、格柵、前后大燈、輪輞、儀表臺、console等細(xì)節(jié)處加入?yún)?shù)設(shè)計，一方面是提升設(shè)計本身的層次高級感，另一方面則提升汽車本身工藝和設(shè)計的精致度，符合人們?nèi)找嬖鲩L的藝術(shù)審美需求。

5 總結(jié)

在科技日趨進(jìn)步的今天，參數(shù)化設(shè)計不僅僅是一種全新的造型設(shè)計理念，同時也是一種全新的設(shè)計方法。通過數(shù)字化設(shè)計，拓展了人的思路和思維方式，引導(dǎo)人們對理性美的認(rèn)知和對藝術(shù)美的升華，參數(shù)化設(shè)計同時會給設(shè)計師帶來更多種可能性，提升思維創(chuàng)新模式，在設(shè)計過程中找到方案的最優(yōu)解。