汽车设计的科技觉醒

本刊记者｜石菲

整个汽车设计发展史，就是一部科技创新史。随着新科技、新材料的诞生，会出现不同设计风潮的历史阶段。即便是过了100多年，这个规律仍在发挥作用。

一款新车型从开始研发到投入批量生产，一般需要3年至4年。在十年之前，这个过程通常需要5年时间。而现在，软件业继CAD（计算机辅助设计）和PLM（产品生命周期管理软件）之后，虚拟实景技术希望再次全面介入并极力简化汽车设计流程。

在过去的十年中，计算机及软件技术的发展已经将数字化工厂规划、仿真以及同步工程等在以前看似不可能实现的做法转变成现实。虽然就目前来看，包含各种功能的软件也的确使数据的一致性更具挑战性，但是一些汽车制造商已经普遍采用了一些独立工具，在车辆真正投产之前进行产品的优化和评估。

此外，数字工厂规划也将产品开发和生产紧密联系起来，这种发展从根本上说来源于汽车制造商对经济效益的诉求。从目前汽车市场竞争环境来看，制造商要想立于不败之地，必须要快速做出反应。数字工具可以帮助他们将市场推广的时间大幅提前，同时提高生产效益，使产量在最短时间内达到最大化。

满足个性化需求

汽车的三维动画模型通过借助虚拟现实技术建立后，可以显示汽车的各种零件，甚至是一个焊接点，这种三维模型的准确率是相当高的，设计者可以确定每一个零部件的质量，了解每一个零件的性能，汽车制造商可以根据得到的数据直接进行大规模的生产。有调查表明，利用虚拟现实开发出的一种新车型可以在生产周期上节省一到两个月的时间，开发成本也可以节省原来的百分之十，按照常规来讲，就车型开发时间来说，新款的汽车设计需要12到18个月，但是在虚拟现实汽车设计当中，车身设计师可以在这里检查车体的各种外形质量，检测车身的光洁度，还可以分析汽车的空气动力性能等等。虚拟现实技术正在向全世界的汽车行业迈进

事实上，利用数字化工具生成三维虚拟模型对于一些国际汽车制造商来说已经不是新鲜事了——福特汽车公司早已将三维实时虚拟模型技术应用到产品开发方面。福特密歇根州迪尔伯恩市的福特产品开发中心有一个称为iVR（Immersive Virtual Review，沉浸式虚拟评估）的实验室，开发人员在这里已经完全采用三维虚拟模型来替代物理模型进行汽车内饰的开发。

而在福特汽车位于德国科隆的3D CAVE虚拟设计工作室里，工程师已经可以通过3D虚拟系统对新车内上千项设计细节进行评估、优化，而不必需要在面前摆放一辆真实的汽车。在这里，工程师身处一个由三面白色的墙壁和屋顶构成的空间内，位于中间的是一个汽车内饰模型。3台投影设备将车辆的3D影像投射到墙壁和屋顶上，当工程师坐上座椅，借助偏光眼镜和移动感应红外线系统，就如同坐进了一辆汽车之中并可以感受车内各项设施，可以验证车身内外饰的外观是否与设计意图吻合，快速评估各种设计方案。

目前，日本、韩国的模型能力比较强，大多采取基于实物模型的开发手段。欧美等国的数据能力和三维建模能力很强，很多采用数字模型选型的开发手段。在我国，大多是结合这两种手段一起研发。

上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心创意设计经理刘小勇一直从事汽车创意设计工作，采取虚拟的三维数字模型，戴上特制的眼镜就可以看到三维效果。上汽通用五菱在开发一款车的时候，刘小勇的团队制作了一个虚拟的三维动画视频短片，很快获得了领导批准，将方案确定下来。而实物模型由于仿真件加工时间较长，需要的时间也相对较长。

他表示，现在上汽通用五菱越来越注重设计思路和技术的结合，力争设计思路把握客户需求，管理层总监层面全部都要进行市场回访。

目前上汽通用五菱已经可以做到在终端销售时提供一些个性化和功能化的选择给客户。比如车身颜色、个性化的配件等，利用虚拟三维技术，甚至可以在4S店或者销售终端摆一台显示器向客户展示不同的配件安装效果，由客户可以自行搭配。

实现中国特色

除了满足消费者的个性化需求，未来汽车设计的发展还要注重环境和能源问题，这应该引起越来越多的重视。

中国汽车经过过去50多年的发展，给普通公众带来了便利，但同时也给社会带来很多问题。堵车是其中最首要的一个问题。也许大多数人不知道开车出行对城市来说意味着什么，北京市小汽车平均载客量是1.19人，堵车时每辆车占用道路面积为24平米，平均每个驾车者占的平均道路面积为22平米，这样的效率对于城市交通来讲显然是无法忍受的。随着城区道路的拥堵，加上越来越严厉的限行措施，上班族不得不采用其他的形式上班。

清华大学美术学院工业设计系教授严扬认为日本汽车造型的特点是很甜美，意大利的汽车设计热情、优美，充满的戏剧性，中国的汽车外形设计充满了青花瓷等中国元素，但这都体现在外形上。而中国的道路系统有自己的特点，这是需要中国设计师来解决的问题。此外，中国马上就要进入老龄化社会，2050年中国会有4.3亿的老人，老人的数量比全球所有的老人加起来可能还要多。到那时如果65岁的人还需要上班，需要驾驶怎样的汽车？

“中国有非常多的特点需要我们的设计师去思考，我觉得这才能成为中国汽车设计的特色。比如说城市车辆可以设计得更小一些，使一个车位可以停两辆到三辆车，使城市空间能够得到充分利用。此外，北京汽车平均时速只有20公里，汽车时速过快无法发挥价值。再比如可以加大汽车外壳的弹性，未来发生剐蹭时也可以避免纠纷等。我们应该直面去解决交通问题，去创造我们更合理的、更舒适的出行体验，我觉得这是我们设计师的责任。” 严扬说。

目前，汽车设计还更多停留在外观和消费者的个性体验上，未来，如果设计师们真正做到将汽车和应用想结合，汽车设计的工业觉醒才会真正到来。