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1、摘 要客车造型设计是艺术与技术的完美结合。随着社会经济的发展汽车不仅是单纯的代步工具，而是一件精细的艺术品。对于普通的群众来说，接触最多的就是客车。而现代的人们不仅对客车乘坐的舒适性有要求，同时就对客车的造型设计提出了更高的要求，不仅是保证结构的合理性，还要有一定的美观性,符合人们的审美观，符合时代的潮流。汽车不是单纯的艺术品，当然它要有漂亮的外观和吸引人的个性特征，同时它还得能安全可靠地行驶。这就需要整个设计过程融入各种相关的知识：车身结构、制造工艺要求、空气动力学、人机工程学、工程材料学等知识，当然更少不了诸如绘画、雕塑、色彩感等基本艺术功底。在研究设计中，采用了功能强大的Unigraph
2、icsUG三维设计软件，对客车整车进行设计，包括零部件的三维建模，装配和产品的外观造型。较详细的说明客车整体、局部造型技术以及用UG来实现其三维造型及渲染以达到更贴近现实的视觉效果。关键词：客车造型；设计；UG；渲染ABSTRACTBus modeling design is the perfect combination of art and technology. With the social and economic development vehicle is not only a simple means of transport, but rather a fine art. F
3、or ordinary people, the greatest exposure is the bus. The modern people not only comfort on the bus ride to demand, while on the bus on the proposed shape design of a higher demand, not only to ensure the structure is reasonable, but also a certain beauty, meeting the peoples aesthetic the trend of
4、the times.Vehicle is not only a simple work of art, but also have a beautiful look and attractive personality, while it had to be able to travel safely and reliably. This requires the entire design process into a variety of related knowledge: body structure, manufacturing process requirements, aerod
5、ynamics, ergonomics, engineering materials science and other knowledge and, of course, such as painting, sculpture, color sense of grounding in the basic arts.In this paper, Using Powerful 3D design software UnigraphicsUG in bus modeling design. More detailed description the whole and partial area m
6、odeling technology, and using UG to make a 3D model and rendering a more unfeigned visual effect.Key words: Bus； Modeling； Design； UG； Render目 录1 绪 论11.1立题背景及研究意义11.1.1客车产业的概述11.1.2我国客车制造工艺的发展历程11.1.3汽车设计的发展历程31.2客车造型发展趋势41.3研究意义61.4本文主要研究工作61.5设计软件UG简介72 造型设计基础及要求122.1工业产品造型设计概述122.1.1工业设计的定义122.1.
7、2造型的特征与意义122.2造型设计基础132.3汽车造型设计的要求143 车身造型设计方法与过程173.1车身造型设计的基本原则173.2车身造型设计的基本发法183.3车身造型设计的过程193.4实际设计过程203.4.1概念设计203.4.2具体设计223.4.3方案设计223.4.4用UG设计234 车身造型的特效与渲染294.1车身造型的特效294.1.1赋予几何体材料和纹理294.1.2灯光，背景，前景294.1.3观察点、角度的确定304.2车身型的图片渲染30结论31致谢32参考文献331 绪 论1.1立题背景及研究意义1.1.1客车产业的概述客车是指设计和技术特性上用于载运乘
8、客及其随身行李的商用车辆，包括驾驶员座位在内其座位数超过9座。而本次设计的课题是轻型客车的造型设计，这一车型主要用于农村、城镇及城乡结合部的个体用车，单位通勤车，中、短途客运用车以及团体旅游用车。经过调查，现在的各大客车厂家都在争取国内的中高级客车市场，却忽略了轻型客车的开发。以其中运用最广泛的城郊客车来说，城郊客车与公交车比有以下特点：1运送的目标客户一般是城市郊区的农民；2行驶的路况一般不是太好，以柏油路居多；3停站点相对不固定；4载客量相对不够饱和；5运距一般在5080km之间；6基本为柴油车，且经常要装载农民兄弟随身进城要带的货物。上述6个特点就决定了城郊客车档次不高，车辆的长度一般只
9、能在68m之间而且是柴油后置的比较多。客车是现代社会中的主要交通工具之一。据中国客车统计信息网统计，2009年19月，49家企业生产各类客车12万5 624辆同比减少1万5412辆下12.27；销售10万9266辆同比减少1万7943辆，下降14.11。销量中：大型客车3万5004辆，同比下降21.58；中型客车4万1940辆，同比下15.06；轻型客车3万2322辆，同比下降2.64。由此可见，中轻型客车是车市场加速好转的主要力量。越来越来多的人们开始注意到轻型客车的发展。客车对发展国民经济和促进人民生活水平提高发挥着重要作用。世界上各主要客车生产厂都潜心致力于客车新产品的研制和开发，不断向
10、市场提供有竞争力的新型客车。近年来，随着社会发展和科技进步，客车的设计和制造水平迅速提高，客车市场竞争日趋激烈，因此，跟踪并了解国内外客车工业的发展动向很有必要。客车工业在我国还是一个年轻和充满朝气的产业，随着我国国民经济的蓬勃发展，人民生活水平的迅速提高和高速公路的连线成网，客车工业在我国必将有新的发展空间和机遇。1.1.2我国客车制造工艺的发展历程早在20世纪，随着外国企业金融资本和产业资本大量涌入中国，西方工业革命成果相继进入中国，城市公共交通和公路运输的客运车辆由此在中国发展起来。伴随客车运输业的发展，运输业内的客车维护、修理厂中逐步形成客车车身的翻新和制造能力，进而在货车底盘上改装简
11、易客车，从此在中国大地上出现了客车制造业的萌芽。新中国成立后，随着国民经济的发展，我国的客车制造业进入了创建、发展的新时期，尤其是改革开放以来，客车工业进入了高速发展的新阶段。 从客车工业的发展来看，客车工业产生的基础是汽车修理业。长期以来在“自给自给”、“自产自用”的计划经济模式下，采取“修造并举”的方针，我国客车制造业的工艺技术在很长时期内打下了很深的“修理业”烙印。20世纪50年代客车生产多沿用汽车修理的工艺方法，采取单件生产，就车作业方式。工厂内仅有少量的焊接、钣金和喷涂设备，其生产主要依靠工人的手工作业，金属板材和型钢的下料以手工剪切、气割或在通用的剪切机上完成；车身骨架构件和外壳覆
12、盖件利用手工敲模成形；采用手工除锈，手工涂刷防锈涂料的方法进行防锈处理；车身骨架和底架的组合是逐根地进行焊接或铆接，车身外壳覆盖件与骨架的连接是采用铆接、气焊或板边咬合的方法；车身外涂装均采用手工喷涂。20世纪60年代，客车工业在调整中得到进步发展，客车产品纳入了国家机械产品计划和归口管理的轨道。在这一时期，不但客车产品技术水平稳步提高，产品品种及产量逐步增加，而且进一步促进客车制造技术水平的提高。客车骨架构件成形逐步用冲压技术代替手工作业；车身薄板件的连接广泛采用氧-乙炔焊，中厚板采用电弧焊工艺，在少量工厂开始应用接触焊和CO2气体保护焊；为了提高车身的防锈能力；少数工厂开始采用喷砂、喷丸或
13、化学除锈，但车身仍然是露天或厂房内打磨腻子，喷漆，并进行自然干燥。20世纪70年代，随着二汽和其他一些汽车厂的建立投产，客车底盘的开发业取得瞩目的成绩，给客车工业的发展提供了良好的底盘条件。在该时期，客车生产逐步与汽车修理分离，还有一些企业调整为生产客车的工厂，从而一些生产客车的专业厂应运而生，客车生产规模逐步扩大，工厂的冲压、焊接、涂装、总装等生产工艺，都有不同程度的发展。车身零部件的落料；冲压设备的配套逐步趋于完善，提高了机械化生产程度；CO2气体保护焊技术得到了普遍的推广应用，在薄板和构件的焊接中基本淘汰了氧-乙炔焊和电弧焊。采用组焊胎具进行车身骨架的焊装，有的形成初具规模的车身焊装生产
14、线，提高了车身的焊装精度；为了改善车身的防腐性能，开始应用构件磷化工艺技术，并出现了构件表面处理生产线和客车涂装生产线。改革开放以来，我国国民经济快速发展，人民生活水平不断提高，尤其是高速公路建设蓬勃发展和城市现代化建设，对客运车辆提出了更多，更高的要求，为客车工业的发展提供了良好的市场条件。改革开放又为客车行业创造了“走出去，请进来”，与国外同行进行技术交流的规划下，通过引进国外先进技术或与发达国家客车厂合资的方式对重点企业进行技术改造，使我国客车工业有了飞速的发展，客车制造工艺技术亦得到了长足的进步，一些重点企业的生产工艺条件打到了国外客车企业八十年代的水平，个别技术达到了国外的先进水平。
15、1.1.3汽车设计的发展历程汽车设计技术在近百年中经历了由经验设计发展到以科学实验和技术分析为基础的设计阶段，自60年代中期在设计中引入电子计算机后又形成了计算机辅助设计（CAD）等新方法，并使设计逐步实现了半自动化和自动化。经验设计是以已有产品的经验数据为依据，运用一些带有经验常数或安全系数的经验公式进行设计计算的一种传统的设计方法。这种设计由于缺乏精确的设计数据和科学的计算方法，使所设计的产品不过于笨重就是可靠性差。一种新车型的开发往往要经过设计试制试验改进设计试制试验等二次或多次循环，反复修改图纸，完善设计后才能定型，设计周期长，质量差，消耗大。随着测试技术的发展和完善，在汽车设计过程中
16、引进新的测试技术和各种专用的试验设备，进行科学实验，从各方面对产品的结构、性能和零部件进行全面的技术分析、研究，这样就使汽车设计发展到以科学实验和技术分析为基础的阶段。电子计算机的出现和在工程设计中的推广应用，使汽车设计技术飞跃发展，设计过程完全改观。汽车结构参数及性能参数等的优化选择与匹配、零部件的强度核算与寿命与预测、产品有关方面的模拟计算或仿真分析、车身的美工造型等等设计方案的选择及定型，设计图纸的绘制，均可在计算机上进行。采用电子计算机作分析计算手段，由于其计算速度很快且数据容量很大，就可采用较准确的多自由度的数学模型来模拟汽车在各种工况下的运动，采用现代先进的数学方法进行分析，可取得
17、较准确的结果，这就为设计人员分析多种方案进行创造性的工作提供了很大的方便。当前，由于计算机的外部设备及人机联系方面的成就，已可将计算机的快速计算和逻辑判断能力、大容量的数据储存及高效的数据处理能力、计算结果的动态图像显示功能与人的创造性思维能力及经验结合起来，实现人及对话式的半自动化设计，或与产品设计的专家系统相结合，实现自动化设计。其设计过程可有电子计算机对有关产品的大量数据、资料进行检索，对有关设计问题进行高速的设计计算，通过计算机屏幕显示其设计图形和计算结果。设计人员亦可用光笔和人机对话语言直接对图形进行修改，取得最佳的设计方法，统称为计算机辅助设计（CAD, computer aide
18、d design）。今后CAD将与CAM(computer aided manufacture,计算机辅助制造),CAT(computer aided test 计算机辅助测试)结合成CADMAT系统，更将显示其强大的功用。1.2客车造型发展趋势近年来，大中型客车的四个主要市场是公路客运市场，城市公交市场，团体客运市场，旅游客运市场。他们的需求发生频繁变化，城市公交市场需求快速增长，成为大中型客车新的需求热点。近年来，国家不断加大城市交通基础设施的力度，为城市客车制造业也带来了新的机遇与挑战。根据对城市运输线路的观察，城市运输线路的40在非高峰期，不通公路汽车的载客量达不到40，有的更少。相比
19、之下，中型客车的满载率却较高。一般而言，装载质量与空载质量比率：小轿车为0.40.5，大客车为0.61.0。中型客车装载质量与空车质量相比的比率介于二者之间，属于经济性用车范围。同时，中型客车的车身宽度、高度小于大客车，便于进入多种道路，提供各种社区服务。为了适应市场需求，我们做城郊客车设计。从客车外形演变历史及造型的相关因素，看当今客车造型趋势，具有以下几个方面的特点。1以人为本，人性化设计仍然是今后客车造型设计的核心。为人着想，从功能出发，导致城市客车与长途旅游客车造型区别越来越大；城市客车强调路牌的设置，前、后、侧面设置方便乘客辩认车次的路牌(即三牌)；突出的前电子显示路牌成为现代城市客
20、车最大特征；宽门、大窗、低地板，方便乘客上下车；外形简洁、庄重、太方。而长途旅游车则由于道路的改善、车速的提高其外观具有流线型的特征，浑圆的整车，活泼的局部，前低后高的动感造型被广泛采用。2从整车形态看，现今的客车仍采用大曲面、小圆角过渡的造型风格。随着人们生活水平的提高，空调、高档化客车已成为基本需求；相适应的玻璃粘贴技术日益完善；车身侧围更加平整、饱满，使这种造型风格得以更完美体现。近来，在轿车，特别是在概念车上出现了一些曲中带棱的造型，这可能是现代汽车造型的一种流行趋势，但这种线形应用到车上还有一段时间。3在车身造型的局部处理上，现在的客车与过去相比，有由简到繁、由平到凸的变化趋势；玻璃
21、钢材料工艺的合理应用，使前、后围保险杠、灯具、通风口的造型更加丰富；新型圆灯打破了组台灯具给造型带来的局限，适应于客车小批量、多变化的特点；前脸部分的线形分割及保险杠凸凹处理，不仅是调整前大灯安放牌照的功能需要而且加强了造型的变化，在保证整车造型风格的基础上更具雕塑感。汽车是运动的“雕塑”，是颇具艺术品位的现代工业产品，在一定程度上也体现了当代社会及人文发展的水平，美的汽车造型给人以愉悦和享受。目前，各汽车工业发达的国家都十分重视汽车造型，有的甚至提出“性能服务于造型”的口号。通过造型给冰冷的钢铁注入以“灵魂”，同时，由此也带来巨大的经济效益并形成为“汽车文化”的一个重要组成部分。整车造型是一
22、种车型的表现形式，它不仅是好看不好看的问题，同时还影响到整车的动力性、经济性、安全稳定性等性能，除此之外，城郊客车整车造型一般还与城郊的风格相协调，与城郊建设的发展密切相关，要求色彩明快，线条流畅，直接体现城郊自然美，成为城郊一道亮丽的风景线。即要美观大方，又要简捷明快，同时还要贴近自然，符合城郊乘客的习惯，提高乘客的满意度。世界各国汽车车身造型的流线试样在不断更新、变化莫测，令人眼花缭乱、目不暇接，但如果加以仔细琢磨，总能找出其共同的基本趋势，从而做出预测。车身造型的发展与车上的生产方式、使用要求以及时代特征等有密切关系。可以认为，汽车的更新换代（主要是车身）大体上为810年一个周期。考虑到
23、当前车身的造型，就必须“以史为镜”回溯到70年代、60年代、50年代以至更早，但是这种周期决不是简单的重复，每一次变型都会在风格、线条、材料、装饰、色调等方面出现新的花样。例如：上一世纪末在马车摩托化基础上诞生了汽车，在较长一段时间里，汽车的卫星基本上沿袭马车（这时就根本上谈不上车身）。本世纪的10年代，有简陋的帆布篷逐渐发展成带有木质框架的箱形车身。20年代，由于机床制造业的发展，开始采用薄板冲压件焊接结构箱形车身。进入30年代以后，随着车速的增高，车身造型注重于流线型，其外形近似于甲壳虫，给人以臃肿笨拙的感觉，车身上的过渡面较多，覆盖件采用拉延，冲压工艺性差。40年代初，由于第二次世界大战
24、的影响，民用汽车的生产几近停顿状态。50年代，美国以战胜国的优越地位，经济上迅速腾飞，因受当时社会风气和时尚的影响，生产的轿车过分讲究豪华的内饰，车身造型失之矫揉造作，过于堆砌，给人以画蛇添足的感觉。为了改善空气动力稳定性，其车身尾部还装设有尾翅；而欧洲大陆生产的轿车则崇尚朴素简练,车身上的棱线突出而形成浮雕式结构。60年代以来,随着冷冲压技术的提高以及各种新型材料（塑料和复合材料）的涌现，车身上去掉了多余的过渡表面，整个车身外形朝向简单化方向发展，车身覆盖件 （如顶盖、侧后翼、地板等）形成以较复杂的整体，整个车身的造型既体现流线型而又更趋于简练含蓄、挺拔大方。70年代初以来出现的石油危机，突
25、出了轻量化和节能的问题.其后，具有低空气阻力的紧凑型轿车（Compact car）就应运而问世了。 除了上述轿车以外，回顾世界各国各发达国家其它各种车型车身的造型演变过程，可以看出，过去各国在车身造型上均有其特点，及通常改革所谓的风格(style)。例如：意大利由于受到1416世纪欧洲文艺复兴运动的影响，在诗歌、绘画、雕刻、建筑、音乐等方面产生了一大批代表人物，其影响所及，源远流长，本世纪中叶以来意大利就涌现出了不少当代知名的汽车造型设计师，如贝通(Bertone)、齐亚(Ghia)、平宁法里拉(Pinin Farina)等。菲亚特汽车公司在70年代设计的一种典型的梯形造型的高级大客车其线型就
26、继承了古罗马式建筑那种凝重、庄重的特点，即使用现在的眼光来看，人具有新意。当然，德、法、英等其他欧洲国家的造型风格也或多或少受到其影响，同时还具有其本国的特点。从过去的多次国际汽车博览会上也能看出，各个国家所生产的汽车均具有不同风格。在了解了各国汽车造型的发展趋势后，我对本次设计也有了整体上的认识。并将我的设计意图在设计中表现出来。1.3研究意义随着社会经济的发展，我国市场经济的不断完善，人民的生活水平也在不断地提高，人们对交通工具的要求也越来越高。汽车早成为人们生活中不可缺少的交通工具。对于经济宽裕的人们来说，汽车不仅是单纯的代步工具，而是一件精细的艺术品。而对于普通的群众来说，接触最多的就
27、是穿梭在大街小巷，城市之间的客车，客车为人们的生活提供了极大地便利。而现代的人们不仅对客车乘坐的舒适性有要求，同时就对客车的造型设计提出了更高的要求，不仅是保证结构的合理性，还要有一定的美观性,符合人们的审美观，符合时代的潮流。针对人们的这些要求，我们有必要对现有客车的造型作一番大的改动，要在保证公益性的原则下发挥创意，为我国的人民生活和生产建设做出应有的贡献。1.4本文主要研究工作本课题就是运用强大三维造型的软件UG进行JD6600型客车车身进行造型设计。通过本课题的研究，掌握车身造型设计原理和方法，了解一些有关CAD/CAE的前沿技术和方法，学会运用UG软件中的建模、渲染等功能来完成工作。
28、同时，还要收集和学习我大量有关造型、工业设计、美术等方面的书籍、资料。只有通过这些不同领域知识的综合，真正地将科学和艺术融合在一起，才能设计出更舒适、更美观、更安全，符合时代要求的客车。1.5设计软件UG简介按照要求，这次的毕业设计有些图纸需用UG完成。因此，有必要在此对UG这个软件作一介绍。UG(Unigraphics)是Unigraphics Solutiongs公司推出的集CAD/CAE/CAM为一体的三维机械设计平台，也是当今世界广泛应用的计算机辅助设计、分析和制造软件之一，广泛应用于航空、航天，汽车和造船等领域。UG是一个交互的计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）系统，
29、具备了当今机械加工领域所需的大多数工程设计和制图功能。UG是一个全三维、双精度的造型系统，使用户能够精确地描述任何几何形体，通过对这些形体的组合，就可以对产品进行设计、分析和制图。它的功能覆盖了从概念设计到产品生产的整个过程，并且广泛地运用在汽车、航天、模具加工及设计和医疗器械行业等方面。它提供了强大的实体建模技术，提供了高效能的曲面建构能力，能够完成最复杂的造型设计。UG自从1990年，进入我国以来，以其强大的功能和工程背景，已经在我国的航空、航天、汽车、模具和家电等领域得到广泛的应用。尤其UG软件PC版本的推出，为UG在我国的普及起到了良好的推动作用。UG具有以下优势：可以为机械设计、模具
30、设计以及电器设计单位提供一套完整的设计、分析和制造方案。UG是一个完全的参数化软件，为零部件的系列化建模、装配和分析提供强大的基础支持。UG可以管理CAD数据以及整个产品开发周期中所有相关数据，实现逆向工程（Reverse Design）和并行工程（Concurrent Engineer）等先进设计方法。UG可以完成包括自由曲面在内的复杂模型的创建，同时在图形显示方面运用了区域化管理方式，节约系统资源。UG具有强大的装配功能，并在装配模块中运用了引用集的设计思想，为节约计算机资源提出了行之有效的解决方案，可以极大地提高设计效率。由于UG功能强大，其包括以下几个模块：CAD 1. UG/入口(U
31、G/Gateway) 2. UG/实体建模(UG/Solid Modeling) 3. UG/特征建模(UG/Features Modeling) 4. UG/自由曲面建摸(UG/Freeform Modeling) 5. UG/用户自定义特征(UG/User-Defined Features) 6. UG/工程制图(UG/Drafting) 7. UG/装配建模(UG/Assembly Modeling) 8. UG/高级装配(UG/Advanced Assemblies) 9. UG/虚拟现实(UG/Reality)漫游(UG/Fly-Through) 10. UG/逼真着色(UG/Pho
32、to) 11. UG/标准件库系统(UG/FAST) 12. UG/WAVE技术 13. UG/几何公差(UG/Geometric Tolerancing) CAM 1. UG/CAM基础(UG/CAM Base) 2. UG/后置处理(UG/Post processing) 3. UG/车加工(UG/Lathe) 4. UG/型芯和型腔铣削(UG/Core & Cavity Milling) 5. UG/固定轴铣削(UG/Fixed-Axis Milling) 6. UG/清根切削(UG/Flow Cut) 7. UG/可变轴铣削(UG/Variable-Axis Milling) 8. U
33、G/顺序铣切削(UG/Sequential Milling) 9. UG/制造资源管理系统(UG/Genius) 10. UG/切削仿真(UG/VERICUT) 11. UG/线切割(UG/Wire EDM) 12. UG/图形刀轨编辑器(UG/Graphical Tool Path Editor) 13. UG/机床仿真(UG/Unisim) 14. UG/SHOPS 15. Nurbs(B样条)轨迹生成器(Nurbs(B-Spline) Path Generator) CAE 1. UG/有限元分析(UG/Scenario for FEA) 2. UG/有限元(UG/FEA) 3. UG/
34、机构学(UG/Mechanisms) 4. UG/注塑模分析(UG/MF Part Adviser) 钣金件(Sheet Metal) 1. UG/钣金件设计(UG/Sheet Metal Design) 2. UG/钣金制造(UG/Sheet Metal Fabrication) 3. UG/钣金件排样(Ug/Sheet Metal Nesing) 4. UG/高级钣金设计(Ug/Advanced Sheet Metal Design) 5. UG/钣金冲模工程(Ug/Sheet Metal Die Engineering) 用户化UG/Open 1. UG/Open MenuScript
35、2. UG/用户界面设计(UG/Open UIStyler) 3. UG/Open GRIP 4. UG/Open API 5. UG/Open+ WEB产品 1. UG/Web服务器(UG/Web Server) 2. UG/Web表示(UG/Web Express) 3. UG/Web渲染UG/(UG/Web Render) 基于知识的工程(Knowledge Based Engineering) Ug/GenConnect 管路应用(Routing Applications) UG/Routing, UG/Tubing, UG/Piping, UG/Conduit, UG/Raceway
36、, UG/Steelwork. UG/电气配线(UG/Harness) 质量工程应用(Quality Applications) UG/设计检验, UG/检测, UG/逆向工程(UG/Design Verification, UG/Inspection, UG/Reverse Engineering) 数据交换(Data Exchange) IGES,STEP,DXF二维交换和直接转换器 特殊应用(Special Applications) UG/快速成型(UG/Rapid Prototyping) UG/管理者(UG/Manager) CADAM移植(CADAM Migration) UG/
37、移植(UG/MX)而我这次设计中要用到的模块有：1. UG/入口(UG/Gateway) 2. UG/实体建模(UG/Solid Modeling) 3. UG/特征建模(UG/Features Modeling) 4. 自由形状建模 (Free Form Modeling) 自由形状建模用于设计高级自由形状，或直接在实体上，或作为独立片体，片体类似于实体除去它们没有闭合一容积。 片体建模完全与实体建模集成并允许自由形状独立建立之后作用到实体设计。许多自由形状建模操作可以直接产生或修改实体。自由形状片体和实体与它们定义的几何体相关，允许重访早期设计决策及自动更新下游工作。5. UG/高级装配(
38、UG/Advanced Assemblies) 6. UG/逼真着色(UG/Photo) 渲染将提供他们为更有效地表示设计概念需的工具，减少原型样机成本并更快地带产品到市场。2 造型设计基础及要求2.1工业产品造型设计概述2.1.1工业设计的定义1970年国际工业设计学会理事会（International Council of Societies of Industrial Design，ICSID ）为工业设计下了一个完整的定义：“工业设计，是一种根据产业状况以决定制作物品之适应特质的创造生活。适应物品特质，不单指物品的结构，而是兼顾使用者和生产者双方的观点，使抽象的概念系统化，完成统一而具
39、体化的物品形象，即着眼于根本的结构与机能间的相互关系，其根据工业生产的条件扩大了人类环境的局面。”ICSID于1980年在巴黎举行的第十一次年会上修订工业设计的定义为：“就批量生产的工业产品而言，凭借训练、技术知识、经验及视觉感受，而赋予材料、结构、构造、形态、色彩、表面加工、装饰以新的品质和规格，叫做工业设计。根据当时的具体情况，工业设计师应当在上述工业产品全部侧面或其中几个方面进行工作，而且，当需要工业设计师对包装、宣传、展示、市场开发等问题的解决付出自己的技术知识和经验以及视觉评价能力时，这也是属于工业设计的范畴。”美国工业设计师协会（Industrial Designers Socie
40、ty of America，IDSA）也对工业设计的定义和工业设计师的任务等进行了论述：工业设计是创建和发展概念和规格的专业服务，以便优化产品的功能、价值、外观以及系统，而使用户和制造商共同受益。2.1.2造型的特征与意义 造型是指创造出的物体形象；而形象是指能引起人的思想或感情活动的具体形状或姿态，既包含了事物的模样、形状等，又蕴含有姿态情状的概念。由此，造型是指创造物体“外形”与“神态”的活动。产品造型在产品设计中就设计本身而言，主要是指产品视觉表现，可以是纸面上的表达，也可以是立体或实体的体现，是以人的感受方式将产品内在的性能体现在人的知觉系统中，导致直觉领悟，从而产生心理感受。产品造型
41、的处理是一种形式美的手段，以形态形式美的结构为表层，以求达到产品外部造型的性能与使用者潜在期望相吻合的理想目标，追求产品与人之间的最佳匹配。 产品造型是产品物态化的形体与外观神态的结合，具有自我特定的表情模样。产品的特征一般包括信息性、功能性、创造性、概念性和识别性。可以预见，在未来的市场竞争中，产品造型的识别性将成为市场竞争的利器和企业生存的护身符。具体来说就是企业为了塑造其形象，通过产品识别设计，将终端产品予以具象化、规范化和系统化，并通过整合性宣传形成自己的特征与风格，使公众对产品及其品牌产生一致的认同感和价值观。美国学者赫伯特A. 西蒙提出：设计是人工物的内部环境（人工物自身的物质和组
42、织）和外部环境（人工物的工作或使用环境）的结合。产品造型作为产品内部环境与外部环境的媒介，其本身既是内部环境的组成部分（容纳、保护内部环境），同时又起到与外部环境沟通适应的作用。换句话说，产品的造型价值可以分为物质与非物质两大类。而产品造型的价值更大的体现于非物质层面，其主要是指产品造型所传达的各种信息，以及这些信息所带给消费者的体验、心理感受、精神满足等等。换句话说，产品是物质与非物质的统一，而产品造型设计正是通过对设计符号与设计语言的运用，将物质要素与非物质要素相融合，形成一个有机的整体。2.2造型设计基础汽车造型设计是现代工业设计的一个重要方面和分支，具有鲜明的工业设计工作的特色。它不是
43、对产品的简单装饰，而是以艺术手法巧妙地表现产品的功能、材料、工艺和特点，并形成符合审美规律的形体。汽车造型无疑要表现汽车的特征，使人们对这种交通工具的性能、材料等内容产生美感。任何一种艺术形式都有它的语言，而对于产品造型而言，主要是指意念中的点、线、面、体的结合，其作用是促使视觉元素的形成。造型色彩不仅仅只是为了描写某种物体或现象的颜色，还被赋予内在的、长期文化积淀所形成的象征意义和情感因素。中国传统色彩理论中，“五色”对应于“五行”即是“土黄、金白、木青、火赤、水墨”。五色中每种颜色的个性以及性格是有五种物质所呈现出来：木以苍为盛，火以赤为熊，土以黄为宗，金以白为贵，水以黑为玄。古人取自然之
44、精华，将“红、黄、青、白、黑”定为五大正色。西方传统色彩理论在人类初期，与东方相似，人的精神思想也被融入其中；1666年，牛顿发现了色散现象；到了18世纪末，西方的色彩研究更多地集中在形成色彩现象的成因上，从自然科学到生理学的角度对其进行了分析，从而产生了光色理论、光色应用为主体的科学的、客观的色彩认知体系。其中较为著名的是视觉三色说与视觉四色说。现代国际上通用的色彩理论体系也可以说是在西方色彩理论的基础上发展起来的，其认为色彩具有三种基本的属性：色相、明度、纯度。色相是指色彩的相貌，确切地说是依波长来划分色光的相貌。可见色光因波长的不同，给眼睛的色彩感觉也不同，每种波长色光的感觉就是一种色相
45、。纯度指色彩的纯净度，也称艳度、彩度、鲜度和饱和度等。同一种颜色，当加入其他的颜色调和后，其纯度就会较原来的降低。明度是指色彩的明亮程度，对光源色来说可以称光度；对物体色来说，还可以称为亮度、深浅纯度等。产品造型有三个法则：第一，形式美法则。变化与统一、对称与均衡、比例与尺度、节奏与韵律是形式美的基本要素；第二，实用科学法则。实用性是产品设计的根本原则。产品从本质上说是为了使用，功能是产品与使用者之间最基本的关系；第三，经济价值法则。在产品设计过程中，要选择最合适的材料、加工工艺，以最省的用料和最快的时间生产制造出具有最高使用价值和最好审美价值的产品。即以最低的成本费用收到最大的经济效益，这就
46、是产品设计的经济性原则。 产品造型设计的各种因素所归纳为：功能、结构、形态、人因、文化以及环境。2.3汽车造型设计的要求汽车已经发展成为一种普遍的现代化的交通工具，它以其具有动感的造型特点，加上装饰和色彩，既能美化市容，点缀大自然环境，又能给人以美的享受和强烈的精神感染，它已成为人们喜闻乐见的事物，它与人们日常生活息息相关不可缺少的并具有双重功能的工艺美术品。汽车造型是随着汽车工业的发展而逐渐发展起来的，它已经由早期对汽车车身哪种附属的美化工作逐渐发展成为探讨车身的整体艺术形象，研究和利用各种日新月异的装饰性能及其生产方式的科学，同时还需要权衡车身造型对整车结构性能和工艺的影响。在国外，各厂商
47、还把汽车造型设计师占领市场，打开销路的竞争手段，对造型设计工作倍加重视。为了适应瞬息万变的市场，各厂商都制定较多的车型方案，以便从中选择适应形势的方案生产。为此，汽车造型设计应满足以下要求：1使汽车具有完美的艺术形象艺术通过典型的形象反映社会生活，汽车的艺术性相应具有时代和的社会的特色。我国的汽车的艺术性相应表达出中国的社会精神面貌，反映我国先进的科学技术水平与文化水平以及人民大众的气质，艺术性相应为广大人民所理解和接受，所使用，为群众所喜欢。汽车的艺术形象，不仅表现在汽车本身的雕塑上，而且表现在汽车上装置的诸如座椅、灯具、各种覆饰品、各种仪表、各种电器等许多部件和零件上，需要运用美学法则和构
48、图原理对他们进行巧妙的艺术加工。在汽车造型设计过程中，还直接运用绘画、雕塑等艺术技巧。因此，各种艺术意识形态、各种艺术创作手法和技巧都会对汽车的艺术形象产生不同程度的影响。造型设计师应努力探讨各种工业产品的造型特点，研究各种艺术创作方法和技巧作为借鉴，促进汽车造型设计。2使汽车具有良好的空气动力性能当汽车以高速穿过空气时，气流就像一股强劲的飓风作用在车身上，对汽车的行驶状态有很大影响。因此汽车外形具有良好的空气动力性能十分重要。能降低风阻，改善汽车的动力性，提高汽车的燃油经济性，良好的动力稳定性。在造型过程中必须对汽车的整体形状以及各个细部反复推敲，制定出若干方案进行空气动力性能试验对比，使造型臻于完善。3车身
