型面数字化设计对提升汽车内饰感知品质的探究

汪偲

摘 要：当前阶段，数字化虚拟技术的快速发展，使得造型设计与开发工作不断创新，依托于计算机对内部装饰进行设计，具有精确性高、感知品质高、模拟水平高等方面的优势，可以从型面设计层面对感知品质进行有效控制，优化线条、曲面、部件设计结构，构建数字模型，在实际制作前，对影响内饰舒适性、美观性、经济性的要素进行合理配置，通过对品质理性与感性的科学预判，及时解决设计问题。

关键词：线条感知;曲面设计;间隙面差

0 引言

内饰设计的感知品质是指汽车消费群体通过触觉、视觉、嗅觉等感官，对汽车的品质、外观、特性的感受。汽车销售市场竞争形势的多元化、复杂化发展趋势，消费群体差异化的使用需求，使得生产企业为保证竞争优势，逐步在设计中强化感知品质的控制，型面感知作为影响汽车内饰美观性、舒适性的重要因素，应在设计研发的过程中，对感知品质进行精细化的管控，全面提升内饰设计的科学性与实效性。

1 当前阶段汽车内饰型面数字化发展情况

1.1 逆向工程设计

逆向工程作为过去汽车零件设计领域应用较为广泛的技术形式，在对零件进行定位后，采用激光、光学等设备进行扫描，通过点云形式采集设计参数，然后将点云数据上传到CAD软件中，对产品设计的三维数据进行计算、分析、整合，使数据处理结果最大限度的贴合点云数据。现阶段，逆向工程基于点云、或在经过还原设计得到的三维数据的基础上，对局部的外表面或结构进行差异化或优化设计，生成新的三维数据。作为改良型的内饰设计技术，对原始产品技术参数的依赖性很强，设计方案大部分参照原始造型、结构，尽管设计验证时间短，但自主创新能力不强，设计方案同质化现象严重，容易导致知识产权侵权问题。因此，现阶段以数字化平台为基础的正向设计成为汽车内饰设计研究的重要方向。

1.2 数字化设计

正向设计是指从概念设计阶段开始，通过数字化、虚拟可视化等技术，如CAD、CAM、CAE等设计软件，对汽车内饰的造型、结构进行三维设计，确定各项技术参数，达到自主研究、创新设计的目的。在正向设计过程中，需要对整个设计过程进行精细化、动态化管理，提升型面设计理性与感性双方面的品质，依照权重关系，对型面设计的各项线、面、部件间的内外部关系进行考察，将影响视觉的各项数据具现出来。

2 有效提升汽车内饰设计线、面、型感知品质的路径

2.1 线条设计感知品质的提升

在型面设计实践过程中，将内饰部件特征线划分为基础线、过渡线两类。基础线条的视觉品质感受存在差异，定义基础线时，其弧度表现是感知品质的重要一环，视觉上“平直有力”的线条并非几何意义上的直线，而是能够实现对微小线条弧度的精细化控制，如果弧度控制把握不合理，将会使内饰设计呆板，外观廉价感严重。设计基础线时，可以使用过渡线进行连接。通常情况下，确定过渡线位置时，需要根据基础线交点进行设定，在这一过程中，应注意协调过渡线、基础线的设计位置关系，主次分明，以维持视觉方面的平衡。同时，需要对过渡曲线逻辑关系进行控制，提升产品外观稳定感、过渡处的协调感。

2.2 曲面设计感知品质的提升

曲面设计的流畅性与起伏性可以间接向消费用户传递内饰感知。按照内饰设计的特征，可以分为饱满、沉稳、简洁、洗练等不同感知特性，通过对曲面起伏程度的控制，有效传递特定的感知效果。現阶段，通过数字化、信息化设计平台以及研究不同的内饰产品，对曲面多样化的变化形式已经有了具体的分析标准，可以通过数字模拟与可视技术，展现出产品设计的饱满度、立体性、张力等，产品塑造更生动。设计师通过曲面的转折、压边处理手法，同时给予转折夹角均匀且规律的变化，能增加立体感，提升感知品质。如，通过两曲面渐消处理技术，能够提升曲面的变化性，丰富视觉感受，使内饰设计更灵动。

在进行线与面的设计处理时，需要标准化的验证机制，以保证感性品质与理性品质。型面检查、验证标准作为衡量内饰设计建模阶段品质的重要依据，需要利用软件光束检测功能，对曲面平滑性、流畅性进行判断。基于这种光照分析方法给设计师提供比较直观的表面品质感受，通过模拟部件产品的环境反射，来体现部件品质效果，可以及时发现设计方案中的问题。现阶段，光照检查技术包括两种形式：第一种是阴影关照。内饰曲面处于阴影模式下，检测是否出现阴影以及光线的走势;第二种是高反射光曲面检测模式，采用平行光源照射在内饰部件表面，通过改高光走势对曲面形体的走势进行反射。如果曲面平滑、光顺，面斑马线呈现规律排布状态，形体变化较为自然;如果高光表现扭曲，则曲面存在凹陷、滞涩、扭曲等问题。

2.3 部件设计感知品质的提升

内饰部件在设计过程中，需要对各部件配合过程的间隙面差进行确定与调整，降低面差值过高对感知品质的不利影响。首先，应确定内饰评价标准与维度级别，基于客户视角，通过虚拟可视化、数字化技术，对敏感程度进行分级评价;其次，在确定不同部件配合间隙各项技术参数时，应依照重要性级别不同，对名义值进行定义。在设置间隙面差时，应在满足工程制造部门要求的最小名义值的基础上，通过型面处理技巧，以客户主视角为型面数据感知评价的视角方向，可以改善部件视觉间隙效果，合理调整型面面差技术参数，使间隙视觉效果达成一致。内饰产品整体构造受部件制造精度、质量与设计方案的影响，需要精细、严密的控制，在处理技术的选择上，需要型面设计师用巧妙的型面处理方式，将因制造条件限制导致的零部件配合问题隐藏在视觉感受不明显之处，通过压边、调整搭接配合方式等技术，隐藏分模线、处理分模线外漏等问题，降低工艺风险。

3 结语

为有效提升内饰设计的感知品质，设计人员应合理运用数字化技术，对内饰设计的线条、曲面、部件进行科学设定，采用针对性的技术手段控制工艺风险，在缩短设计、开发周期的基础上，全面提升感知质量，推进数字化设计平台的广泛、深入应用，不断创新技术应用形式，为车辆内饰设计的技术优化奠定基础，推进制造产业的数字化、创新性发展。

参考文献：

[1]王筱翠，何班本，雷用汀.基于目标规划的汽车感知质量改善研究[J].项目管理技术，2019，17（02）：137-142.

[2]赵丹华，顾方舟.汽车内饰的造型设计与设计研究[J].包装工程，2019（16）：43-61.

[3]贾琼，刘力成.汽车内饰在整车设计中的重要性[J].汽车博览，2019（01）：154.