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汽车造型的设计创意与工程物化 徐怀智 河北省保定市长城汽车股份有限公 河北 保定 071000 摘要：汽车造型设计属于典型的交叉学科，同时具有自然科学和人文科学的特 点，形成了一种独特的设计思维和解决问题方式。汽车造型设计创意和工程物 化是设计师和工程师为行为主体的共同设计沟通与协调，以汽车造型为载体的 造物活动。设计创意与工程物化是汽车设计开发的两个核心阶段，两者之间的 逻辑关系、时序关系和数据关系的复杂性信息造成高不确定性和反复迭代的设 计求解过程。汽车设计也可以理解为 “设计信息”在设计的各阶段和各领域之 间的传递与转化，由离散到聚合，最终物化为汽车产品的创造性过程。 关键词：汽车造型；设计创意；工程物化 中图分类号:TS176.5 文献标识码:A 导语： 设计是一个动态过程，是由设计行为主体或组织为完成规定设计任务而进行思 考、计划、设计和创造的过程。设计实际也是一个表面上相互冲突的各种要求 进行协调的过程，因此设计也是一门充满挑战、颇具意义的学科。汽车造型设 计与工程设计是不同设计行为主体和组织 (造型部与工程部)为完成特定设计任 务进行的 “表面上相互冲突”而又必须相互协调和挑战的一个动态迭代过程。 因此，汽车造型设计属于典型的交叉学科，同时具有自然科学和人文科学的部 分特点，形成独特的设计思维。 一、设计辅助研究背景简述 计算机辅助设计 (CAD)技术不仅改变了传统的汽车造型设计方式，而且极大地改 变了造型设计与工程设计的关系，使造型设计与工程设计具有了更加密切的逻 辑关系和时序关系，成为汽车造型设计与工程设计的数据交接的主要途径，为 汽车造型设计与工程设计的设计信息一致性奠定了技术基础。 在汽车造型设计领域，CAD工具主要集中在设计方案的数字模型、虚拟现实 、工程分析等汽车研发的设计中后期阶段，但对于设计前期创意阶段的有效辅 助工具较少。一方面，汽车造型设计的过程和目标具有不精确性的特点，在设 计工作中往往要通过反复的发散和收敛过程才能实现设计目标；另一方面，汽 车协同开发设计的重要性正在不断的增长，计算机技术不但增强了造型设计师 的专业能力，同时也提高了使用计算资源的交互合作能力。将设计专家系统思 想和工程设计领域结合的一个重要实践是智能CAD技术 (ICAD)，其最明显的特征 是拥有解决设计问题的知识库、具有选择知识、协调工程数据库和图形库等资 源共同完成设计任务的推理决策机制，便于缩短设计开发周期，扩大设计问题 求解范围。 二、设计一体化技术 汽车造型设计与工程设计的一体化技术是目前设计研究的前沿课题，其难点主 要在于两者之间的逻辑关系、时序关系和数据关系的复杂性。现代汽车造型设 计是多学科、多任务、多层次的创造性活动，而创造力 (包括创造活动)是一种 知识资源。 造型设计是高不确定性、复杂性和反复迭代的设计求解过程。高不确定性是指 设计的过程和结果具有不确定性和不精确性；造型设计又是一个由设计目标驱 动的反复迭代的思维发散和收敛的过程；而造型设计的复杂性取决于设计概念 的抽象层级。安德里森(Andreasen)认为，造型设计的设计概念具有三个抽象化 层级：抽象，半具象和具象，是设计创意从虚无到有形的视觉化过程。汽车概念设 计阶段，造型概念的发散是最复杂、最抽象的部分。设计概念的模糊性程度取决 于设计师的知识 经验、主观的诠释和设计情境的影响。因此，如何表征汽车造 型的设计创意到形态收敛的过程，如何实现汽车造型的形态转化和工程物化是 亟待解决的研究课题。 三、汽车造型设计创意与工程物化的演化 1.基于需求的汽车造型设计开发 需求是汽车造型设计创意和工程物化的最本源、最可信的设计基础，就是说造 型设计和工程设计的基本共通性其实主要反映在人的需求或者市场需求上。汽 车设计作为复杂的工业产品，属于高风险、高经验、知识密集的设计活动，用 户需求是造型设计和工程设计的价值链的自然延伸，所谓造型风格、差异化设 计、动力性、操控性和配置等等，无一不是细分市场层级的结果。 汽车设计过程中，设计师必须平衡诸多外部需求因素之间的冲突和矛盾，同时 ，根据企业内部的技术资源、品牌资源和设计资源，确定产品定位和设计基调 。因此，汽车设计可以理解为基于需求的设计求解活动，设计方案的多方需求 的平衡和求解过程是设计的核心。图1为基于需求的汽车设计求解模型，分为两 个相互映射的层次：需求层与求解层。需求层包括技术平台、品牌因素、用