参数化设计在乘用车整车设计上的探索与研究

摘要

传统汽车工业正处于时代的风口，即将面临巨大的变革，两大推手即为已经发生的电动化与即将到来的自动驾驶时代。预计至2040年，中国全面淘汰汽油车，全面转型电动汽车，电动化给汽车带来的最大改变就是车辆架构，汽车的架构变得前所未有的简洁。而自动驾驶将彻底改变汽车给人带来的驾乘体验。此外，计算机建模技术和3D打印技术的日渐成熟，为当下充满无限可能性的汽车设计提供了坚实的技术支持。
　　本文通过对比分析当下全球各大主机厂对新时代下汽车设计语言的探索，发现参数化设计是时下热门且非常有发展潜力的设计手段。现在，参数化设计在汽车设计中仅仅扮演表皮处理的角色，参数化设计仅仅运用于处理外观表面显然过于肤浅，其拥有巨大的设计潜力可以挖掘。为寻找答案，笔者试图跨学科研究参数化设计正运用的如火如荼的建筑领域，通过对各类建筑案例的分析，从三个维度:表皮，结构，语义，层层深入挖掘参数化设计对于建筑设计的指引作用，发现参数化设计不仅仅可以作为丰富设计作品视觉信息的设计手段，还可以在概念阶段就介入设计成为一种设计方法来引导整个设计。
　　在参数化乘用车的设计实验阶段，笔者通过参数化“融入”语义，以城市景观观光车为例，从环境，用户，车辆本身三个角度分析未来车辆的存在方式。环境方面，车辆能做到不妨碍城市景观与城市功能，不张扬地融入城市环境中;用户方面，参数化的内饰空间将为各类用户需求提供自我定制的多元可能性;车辆方面，参数化的“融入”语义可以借助3D打印来实现消灭内外饰与结构件之间的界限，让整车更加浑然一体。之后，笔者通过参数化空间函数形态的探索，结合现在汽车设计的审美方式和设计方法，以及平面上的参数化肌理的运用，完成一个参数化的实验性设计。
　　文末，通过对以上设计思路与实践的反思，思考未来在参数化设计大行其道之时，参数化设计的利与弊。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及现状

1．1．1 乘用车设计现状

1．1．2 汽车主机厂的尝试

1．1．3 建筑中的参数化设计

1．2 研究目的与意义

1．3 研究方法与架构

1．3．1 研究方法

1．3．2 论文结构

1．4 研究内容

第二章 参数化设计概述

2．2．2 参数化建模概念辨析

2．2 计算机辅助参数化设计

2．3 硬件技术

2．3．1 计算机数控机床

2．3．2 3D打印技术

2．3．3 3D打印技术在汽车上的应用前景

2．4 本章小结

第三章 参数化设计案例分析

3．1 参数化表皮建筑设计案例

3．2 参数化结构建筑设计案例

3．3 参数化语义建筑设计案例

3．3．1 “涌现(Emerge)”的参数化语义

3．3．2 “融入(Merge)”的参数化语义

3．4 参数化运用于汽车内外饰设计

3．4．1 外饰纯装饰应用

3．4．2 外饰功能性应用

3．4．3 内饰应用

3．5 专利文献查新

3．6 本章小结

第四章 参数化乘用车整车构想

4．1．2 “融入”语义的应用构想

4．1．3 设计思路总览

4．2 关于环境的构想

4．3 关于用户的构想

4．3．1 用户定位

4．3．2 用户对参数化运用程度接受度调查

4．4 关于车辆架构与品牌的构想

4．4．1 车辆前期总布置

4．4．2 车辆架构

4．4．3 品牌选择

4．5 本章小结

第五章 设计实验

5．1 乘用车造型设计

5．1．1 参数化形体探索

5．1．2 2D设计发展

5．1．3 3D设计发展

5．2 参数化细节设计

5．3 最终设计方案呈现

5．4 本章小结

第六章 关于未来参数化设计的不足与展望

引用文献

参考文献

附录图表

专业能力展示

致谢