线型分析模式在汽车造型设计中的应用探讨

钟伟民

（上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心 545007）

线型分析模式在汽车造型设计中的应用探讨

钟伟民

（上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心 545007）

本文就汽车造型影响因素进行分析，说明线型分析模式的重要性。同时介绍线型分析的方法，然后通过对比分析不同汽车中的线型应用，对最新趋势进行判断，帮助汽车造型设计师设计出符合时代发展、满足用户要求的汽车。

线型分析模式；汽车造型；车身设计

1 线型分析模式在汽车造型设计中的重要性

在汽车发展的历史长河中，我们不难发现，汽车造型设计一直在寻找工程和美学两者间平衡点。影响汽车造型的工程约束条件很多，但对于同一用途、同一级别车型外观轮廓线研究方法却是基本相同的。依靠线型分析，设计师可以把握汽车造型发展的趋势，通过变换不同的线条，设计出各种不同的车身造型。可见线型分析模式在汽车设计中至关重要。

此外，线型分析模式可以在设计过程中增加相关设计约束，这样能够有效地提高工作效率，最大限度地提高使用者舒适性。如：汽车造型的设计过程中，为了不加大驾驶员的盲区，就需要严格控制A柱宽度。同时车窗也不可以过小，不宜装置较高的发动机罩，只有这样才可以使前部、侧部视野范围足够广阔。因此，这就需要汽车造型设计师充分考虑汽车各个部分的线型实际情况，然后有针对性的进行设计。可见线型分析模式在车型设计过程中越来越重要，而造型方面对于线型设计要求也越来越高。

2 线型分析方法

2.1 提取关键线

关键线的提取必须重视原造型线基本风格的保持，并准确把握车身线条光顺程度、粗细变化、节奏、动态与趋势等重要的信息。具体从图1中可以看出，奔驰CLS白色腰线提取并不是等宽的线型，而是从细到粗然后再从粗到细，其变化比较微妙，且极具动感，这样车线就会成为一条充满张力、尖锐与流畅造型线，跟原设计腰线处理方式基本一致。如果提取造型中关键线不够准确，比较容易影响后续深入分析的工作，进而影响了分析结论可信度与准确性，使其丧失了指导的意义，导致整个设计分析工作没有实用性只是停留在表面形式。

图1 在奔驰CLS的侧视图提取腰线

2.2 线型的比对与分析

关键线提取后，其具体比对分析的内容包含线分析、线线关系分析及线面关系分析。

2.2.1 线分析

俄罗斯美术理论家康定斯基曾经提出：线条是某个点在多种或者是一种力量下产生的相关通道，依据力量矛盾或是迸发，是线条发生相应变化。而曲线则是其中一个支配部位，也就是因为压力导致直线弯曲。提取出来的汽车造型关键线能够清晰反映车型本身内在张力与特性，且这类线条走势在时代风格的特征方面比较鲜明。从图2中可以看出，大众Jetta老款线条比较平直与硬朗，而Sagitar汽车则比较动感与圆滑，这类外形直观感受差异主要就是因为两者走势差异和线条形状所致。对于线的分析主要就是重视关键线每一个曲折点，其线本身自身的张力与走势都可以将车型美感与动感呈现出来。

图2 大众Sagitar与Jetta的侧线对比

2.2.2 线线关系分析

如果将多条曲线看作整体来分析时，线线关系也就成了需要深入分析的问题。将关键线间相对关系与疏密程度进行对比分析，这样可以帮助汽车造型设计师寻找整车造型的规律。图2中可以清晰看到Sagitar和Jetta侧面，从两者窗线与腰线上缘间距，以及车底与腰线的间距中能够清楚判断车窗面积在整车侧面呈现逐渐缩窄趋势，且腰线张力和动感也会越来越明显。

从以上分析可以看出设计造型过程中比例大小至关重要，但是人们在美感比例要求上一直都是与时俱进。不同地理位置、不同人群及不同时代等不同的条件下，人们喜爱比例势必会发生变化。因此，仅仅注重比例数值关系而不关注审美要求时间性、多样性、差异性与模糊性等因素，车型设计就容易脱离现实，使整个设计过程僵化。

就目前汽车造型设计来说，一些比例较大的关系并不是全部由造型设计师的主观想法决定。技术条件、制造水平与市场需求决定着车型空间布置与基本尺度，进而就出现整车的基本比例变化，从图3中可以看出。此外，设计师必须尊重汽车设计硬点，并结合发展趋势以及车型判断与理解，在一定限度上调整可变比例，这样才可以使得汽车实用性、美观性与舒适性得到保障。

2.2.3 线面关系分析

就当下汽车造型设计过程中，许多设计师在车身造型曲面设计方面主要倾向使用复杂处理的方式，使得曲面变化幅度与范围比较夸张，且许多复杂的曲面无法使用规矩和简单的几何图形来理解和解释。此外加上各种环境变化与不同光线照射，复杂表面就会出现多彩的光影，让观察者无法真正把握汽车造型的核心。但是只要认真观察与分析复杂曲面，容易发现很多地方都可以使用抽象、简化的曲线来组合，这类曲线也就是造型的关键线。

图3 紧凑型轿车与大中型轿车比例图

三维数字化模型的曲面构造原理可以把曲面视作曲线扫略而成的轨迹，这样曲面中间关键截面线与边缘线决定着曲面变化趋势、大小与空间，曲面曲率大小与凹凸程度基本都是由曲线控制。具体说来，曲线能够迅速扫描与分析控制面形态。同时关键的控制线提取可以对一些重要面进行分析，三维空间的观念与分析方式，能够帮助造型设计师构建整车曲面造型的三维空间观念，进而有效地把握和控制复杂曲面形态的变化，如图4所示，宝马前首席设计师Chris Bangle使用截面线来演示宝马的新旧两代车型转折面处理方式。

图4 宝马新旧两代车型转折面处理方式

不同造型面中所提取的控制线曲面并无好坏之分，而是根据各个汽车企业实际市场状况与不同历史沿革，选取不同消费者类型，以及使用不同设计理念和方案进行汽车造型设计，并生产不同风格和类型的汽车，如图5所示。

图5 Porsche911与Mercedes CLS截面的线型对比

3 应用实例

为更直观理解分析线型模式，下面就以大众概念车与量产车为例进行分析。在大众Passat B6、Sagitar、Golf V及Polo GP侧视图中所提取的腰线与轮廓线实行比较分析，如图6所示。不难发现车身侧面棱线数量不多，其中腰线的线条走势比较平稳，贯穿于整个车身，而结束棱线一般使用渐隐方式，在视觉上可以感受到棱线在饱满车体中逐渐消失。同时无论两厢车还是三厢车，水平走向线条基本呈现汇聚趋势，视觉上整个大众汽车头部都比较圆润饱满。

图7是大众Polo GP、Golf V、Passat B6前脸和局部比较，从图中不难看出，格栅边缘棱线贯穿到发动机的机罩，呈现U字形状，而下方的进风口被分成三部分，而中间封口呼应着格栅中网形状，两者在镀铬件基础上进行统一，前大灯基本是四边形，内侧线条顺应前脸的U字形状，而上缘出现上翘趋势。如果从透视的角度去观察汽车整体，可以发现轮眉和轮包之间交界处硬棱，轮眉边缘和棱线形成宽度相等的窄面。而发动机罩与翼子板、顶面与侧面两个大造型表面间主要是通过圆滑过渡的方式，这也是量产车中重要的造型特征之一。从细节分析，腰线截面形状与传统设计比起来，视觉感受比较锐利，没有明显大半径的导角，棱线均是呈渐隐消失走势，与老产品比起来，这种处理比较锋利，具体从图8中可以看出。

图7 大众Polo GP、Golf V与Passat B6前脸、局部比较

图8 Passat B6与Passat W8（B5）大众侧面的截面线比较

4 结语

总而言之，线型设计的前提就是工程技术，现有设计分析方式在后续设计中具有指导意义深刻、适应性比较广、尊重造型原貌和抽象表现力丰富等优点。通过线型分析，总结各车型造型发展趋势，帮助汽车造型设计师发挥想象力和创造力，促进新时代汽车设计造型演化和发展，呈现出较多新奇、风格迥异、变化丰富的新型设计。换句话说，把感性的造型理性分析，进而形成系统和科学的研究方法，帮助汽车企业拟定有效的造型设计方案。

[1]邵斐，黄黎清，李明珠.文化仿生在汽车造型设计中的应用研究[J].机械设计，2014，35（11）：114～117.

[2]程远.计算机辅助工业设计有利于促进汽车造型人性化设计[J].高等教育研究（成都），2014，23（02）：16～17.

U462

A

1673-0038（2015）24-0248-03

2015-5-10

钟伟民（1982-），男，工程硕士，主要从事汽车造型设计、汽车模型开发等研发工作。