浅析电动汽车内饰造型设计
2020-01-02杨利君江淮汽车集团股份有限公司技术中心
文/杨利君(江淮汽车集团股份有限公司技术中心)
清洁环保的电动汽车已成为未来汽车发展的趋势,与此同时,电动车技术的成熟打破了传统燃油汽车对造型的种种束缚,给汽车造型设计提供了更大的空间。为在这个关键转型期中把握今后设计的走向,对电动车的造型设计潮流和发展趋势的研究尤为重要。
汽车内、外饰的作用不同,外饰主要体现视觉上的美观效果,而内饰却直接与驾乘人员的身心感受密切相关。好的汽车内饰必须满足功能性、舒适性以及能被广泛认同的精湛工艺和审美效果。因此,汽车内饰的设计既要符合使用功能的需要,又要达到赏心悦目的效果。相比传统燃油车,电动车内饰设计更趋向于数字化和科技化。
一、汽车内饰设计的过程和方法
1.前期调研
在方案设计之前需要进行相关市场调研,通过对市场中同类型车的调研和分析,设计师才能准确把握造型风格和功能定位,使造型更易于让目标客户群接受。目前市场上电动车大致可分为豪华气派型、运动时尚型、典雅舒适型三种。大多数中国消费者偏好舒适、实用的内饰设计,定位于城市短途代步的经济型电动车更适合家用。
2.绘制二维效果图
一个整车的内饰设计项目,首要的是设计效果图。设计师根据前期调研结果确定造型风格,通过草图构思而后精细地绘制出效果图来表现自己的设计意图,用线条和型面勾勒出产品的外形特征。图1 是IEV5 驾驶室效果图,采用了对比度较强的深浅双色搭配营造出清爽雅致的家居氛围,再搭配蓝色装饰点缀,凸显电动化特色,而数字化、科技化元素的运用带来了新颖前卫的视觉效果。
图1 IEV5 驾驶室效果图
3.制作3D数模
效果图选定之后开始制作数模,实现从二维到三维的转换。在数据制作过程中,不仅要满足效果图的造型,还要解决结构部门提出的各项过程问题,往往二者会产生冲突,设计师需要权衡利弊提出完善的解决方案。根据曲面的质量、细节的完善程度和工程可行性,三维数模制作过程分为三个阶段:CAS、B 面、A 面,呈逐级递进的关系。
CAS 是从2D 到3D 的主要过程,此阶段主要是进行造型比例和型面的推敲,构建主要的型面,反映造型的总体特征,同时提供给结构工程师和CAE 工程师进行总布置分析和CAE 分析;B 面要反应产品之间的分块、面的过渡和连接、零件相互之间的面差和间隙,并形成初步的设计公差规定文件,提供给结构工程师进行可行性分析,如拔模角度、分缝位置是否合理,零件之间的装配关系、运动干涉、安全间隙等的校核;A 面满足所有工程和造型要求,与量产产品型面一致的外表面数据,此阶段造型冻结[1]。图2—4 是IEV5 的三个阶段数模图。
图2 IEV5 CAS
图3 IEV5 B 面
图4 IEV5 A 面
4.建立物理模型
数模实现了方案从二维到三维的转换,而物理模型则实现了方案从虚拟到现实的转换。数据完成后需要制作1∶1 的模型进行实物评审,主要分为油泥模型和硬质模型两个阶段。油泥模型是使用油泥材料来表达汽车实际结构和外观,优点是便于修改。因为数模与实物尺寸上存在差异,无法真实地感受造型比例关系和型面特征,在将其转换为油泥模型时,常常会发现许多设计上存在的问题,此时就可以在模型上进行修改,同时对比例和型面特征进一步优化和改善,使方案得以完善。硬质模型通常是用ABS 经过加工成型,然后通过喷漆、电镀或者包覆等方式进行后期处理,能达到与量产件外观高度一致从而真实地呈现出内饰的最终造型效果。两种模型参见图5、图6。
图5 IEV5 油泥模型
图6 IEV5 硬质模型
二、汽车内饰的设计要素
1.人机工程学
汽车人机工程学就是以人为中心,研究车身设计如何适应人的需要,设计一个最佳的人—车—环境系统。主要包括空间、视野和舒适性三方面。
空间。对于中国消费者来说,空间是影响其是否购买一款车的关键因素,因为空间大小直接影响到乘坐舒适性,所以空间的设计是汽车人机工程学中很重要的一个部分。包括头部空间、腿部空间、肩部空间和肘部空间,这些空间都与造型强相关。在实际项目中往往为了适应这些空间,需要对造型进行大的调整。
视野。驾驶员的视野直接影响汽车的使用安全,是总布置和造型设计始终要关注的基本点。通过对人眼的视觉特性、视野效果的研究校核驾驶员的可视范围,以确保驾驶员获得正确的驾驶信息。以仪表为例,视野需满足两点:一是盲区校核,驾驶员在行车过程中,不必经常移动身躯或转动头部就能读识仪表和显示装置;二是反光校核,组合仪表罩能够避免前风窗反射光线对人眼产生的干扰,或外界阳光入射后经仪表罩反射后对人眼产生的干扰[2]。
舒适性。驾驶员以正常姿势坐在座椅中,身系安全带,一手握住方向盘时另一手要能触及驾驶室内任何操作装置和开关按键,这是内饰设计中一条重要原则。其中根据不同的功能需分别满足一指操作(如开关按键)、三指操作(如旋钮)、全手掌操作(如换挡手柄)。车内各项功能布置是否合理会直接影响驾乘者操作方便性,设计师应坚持“以人为本”的原则,切实从用户的使用角度进行合理布置。
2.功能性
汽车内饰设计应该首先围绕着功能性展开,充分满足驾乘者在汽车内部的活动需要,考虑储物、乘坐和照明三方面的功能。储物方面要合理利用车内空间,充分考虑驾乘者的储物需求,在细节处体现人性化的设计思想;乘坐方面主要涉及到座椅的滑动、升降、角度调节、头枕以及扶手的调节等,高档的座椅还有加热、按摩、记忆复位功能;照明方面,可设置阅读灯、氛围灯等,根据需要呈现不同的颜色和亮度。IEV5 专门设计了充电指示灯,当车处于充电状态时会发出黄光,当充满电时发出绿光,并且灯光在车外10m 以外的地方也能看清楚,即使不在车内,也能很直观地了解充电状态。
3.人机交互系统
人机交互系统是信息化技术发展的产物,实现了人车之间的对话功能。如今汽车内饰正在经历着一场人机交互方式的技术革命,直接导致人机界面的颠覆性变化。IEV5 在设计时摒弃传统的物理按键,采用全触摸式面板,在每一次操作过程中都会有声音反馈,完全不用担心选中功能是否工作,给用户带来了全新的视觉与操作体验。除此之外,仪表的设计也有别于燃油车指针显示方式,全数字化的仪表搭配冰蓝色的背景光不仅展示出丰富的车辆状态信息,还体现出十足的科技感和电动化特色,参见图7。
4.通用化
零部件通用,不仅可以统一风格、形成家族化特征,还可以降低成本、缩短开发周期。不同车型之间,尤其是同平台车型间,在整体造型风格统一的前提下应尽量采用沿用件。
图7 IEV5 人机交互系统
5.色彩的运用
色彩是物体给人的第一视觉印象,只有充分地运用色彩规律对色彩进行恰当搭配,才会产生色相对比、明度对比、纯度对比和面积效应等变化,从而突出和丰富色彩的表现力。黑白色是永不过时的经典搭配,黑色沉稳、内敛,而白色清爽、纯净,具有亲和力。IEV5 在内饰配色上选用黑色作为主色形成基调,再采用白色与其组合,既形成对比又能相互调和,同时搭配蓝色加以装饰点缀,凸显电动化特色。
6.材质的表现
一般内饰的材料多用ABS 和改性PP,还有其他的如皮革、织物等多种复合材料。通过表面电镀、喷涂等工艺将艺术和现代技术相结合,展现出特定的纹理、图案、色彩、质感、光泽等效果,带给人以不同的视觉和触觉感受,如轻重感、软硬感、明暗感和冷暖感等,体现出汽车内饰的整体品质。掌握对材质的合理运用,可以表达不同的效果。如光滑冰冷的金属加上规整的表面纹理传递的是高科技和现代感,而木纹则体现自然和传统的韵味。
三、结语
汽车内饰是体验驾驶乐趣、体现生活质量和品位的主要载体和象征,而电动车又是未来汽车发展的趋势,如何使电动车的内饰设计既能够满足功能又有新意,能在众多产品中脱颖而出,是造型设计师需要思考的问题。本文以实际项目为例,结合产品开发的设计过程,浅析了电动车的内饰造型设计的关键要素,但在实际工作中很多因素是相互作用、相互影响的,设计师需要从全局的角度对各个环节考虑周全,避免在后期出现问题而进行颠覆性的修改。