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摘要:近年來,參數化設計在汽車設計中被廣泛運用,使設計變得更加具有趣味性、體現科技感。文章從汽車造型角度對參數化進行分析,首先闡述如何定義參數化設計,隨后分析了如何合理運用參數化設計,使未來汽車造型更具未來感、秩序感、科技感,給未來的汽車造型設計提供參考。
關鍵詞:參數化;創新思維;形體曲面;幾何元素
1參數化概述
1.1參數化設計的背景隨著科技的進步和消費者日益增長的消費需求,傳統的設計理念已經難以滿足人們的需求,人在基本功能性需求得到滿足之后,會開始追求精神層面。在全球化市場競爭的大環境下,國內外汽車市場競爭日趨激烈,國內自主研發的汽車產品如何在蓬勃發展的大潮中占據一席之地,需要不斷創造新的產品競爭力。如今消費者對汽車產品的品質和外觀需求越來越高,這種需求不僅體現在汽車整體的性能方面,汽車造型也逐漸成為一個重要的市場檢驗標準。然而各式各樣的汽車造型層出不窮,如何設計出富有吸引力以及個性化、科技化的造型成為汽車設計的難點。
1.2參數化設計的定義
“參數化”一詞來源于數學中的參數方程,是指通過數值函數參數更改系統的邏輯運算。參數化設計實際上是參變量化設計,即設計受參變量控制,將設計的元素參變量化,通過對數據的調整,將定量的信息轉變成為變量的信息,讓數據成為可以任意調整的參數,對參變量進行控制,生成造型。參數化設計的本質是在于數據,為設計元素提供可量化的數據,運用數學的邏輯調整數據獲得豐富造型。建立數字化模型,對產品的造型進行尺寸控制調節,提高模型的生成與修改速度。
1.3參數化設計的特點
參數化設計是從一個全新的角度去思考設計,突破傳統的、規則的幾何形態設計。將數字化的設計思想融入到汽車造型設計中,通過電腦調節系統中的參數和改變各元素結構達到多樣化形態,以提高設計的效率和質量。參數化設計體現了信息時代快速、多變、復雜的特征。在參數化設計過程中,借助算法鏈接參數,使得參數與參數之間有著緊密的邏輯關系,例如在曲面找形的過程中應用幾何算法鏈接點、線、面參數和其他各個向量參數以及變形算法如移動、縮放、旋轉等制定的幾何規則。
2參數化在設計中的語義特征
2.1參數化設計的獨特性
參數化設計具有獨特的個性,多演變、多應用的特性,是基于現階段電子技術的發展,它和技術的聯系十分緊密,但作為本身的構型法則,參數化并不僅僅是技術與手段的表現,而是思考與解構的過程,它創造性地將幾何元素發展的軌跡進行整合和統一,理性梳理幾何元素出現的全過程,將幾何元素的整體誕生過程看作是造型設計發展的一部分,這就決定了參數化設計獨特、規律、多樣、多演變的語義特征。隨著技術的革新和進步,這種參數化設計勢必成為未來不可阻擋的時代潮流。
2.2參數化設計的識別性
參數化設計的視覺識別,是尋找在形式美法則的指引下的視覺刺激,更加傾向于視覺認知特性的理性分析,是多種視覺特效分析整合后的結果。
2.3參數化的廣泛運用
參數化設計是一種與時代緊密結合的新型創新設計理念,能夠將感性與理性相結合,制造出有機形體,傳遞出不同的設計語義。隨著新材料、新技術等新工藝的出現,汽車參數化設計應運而生,個性與科技成為參數化設計的代名詞,參數化設計本身在造型層面追求的是迭代、遞歸、分形等生成性造型語言,這主要是因為其參數化在本質上是數字邏輯,數字的生成過程映射到邏輯里便成為3D模型的生成過程。參數化設計將靜態的圖形單元定義成整體的動態趨勢,通過肌理的變化抓住人的視覺趨勢興奮點,通過對結構、色彩、韻律、材料帶來的視覺沖擊,生產多變高度抽象和富有動態的邏輯樣式,基于視覺的邏輯思考,給人以無限的遐想,可以通過基本型的放大、組合、排列等多種方式排列出多種形態,不同的形態會產生不同的心理感受。參數化設計的形成是復雜且帶有邏輯性的排列組合,20世紀90年代中后期,參數化設計興起于應用教學,發展于建筑設計領域,參數化設計已是建全球范圍內的流行趨勢,它為設計提供的是一種更高、更理性化的思維創新模式。參數化設計具有基于方案性能評價的選優理念的設計優勢,以其獨特高效、多樣化、反復推敲的特點不斷革新著傳統設計思維方式。這種創新的思維模式從建筑設計領域轉向其他設計領域是一種必然的趨勢。參數化設計作為一種設計方法,也是一種設計思維方式。好的事物總是易于讓人接受和學習。這種新的技術手段,給造型設計帶來了近乎是顛覆性的改變,解鎖了無數用傳統建模方式無法實現的造型,參數化設計越來越多地被運用產品造型設計等其他設計領域。
3參數化在設計中的認知
3.1參數化元素的特性
參數化設計的基本幾何元素的提取,最為直觀的就是大自然賦予的美。自然界造物之美,人類最初文字符號的誕生,都離不開大自然對人類的饋贈。通過對自然界事物的觀察和研究,可以看出,參數化的數據規律符合自然界的邏輯規律。對單一幾何元素的提取,基于規律的邏輯性以及多種拓撲和衍生的形式聚變出各種富有動態的視覺體驗,加深人的視覺沖擊力。
3.2參數化元素的提取
通過對單一幾何元素的提取,運用計算設計技術,對其按照特定的數學函數化邏輯和排布規則(見圖1),參數化設計最大的優勢是可以通過修改數據數值輕松改變造型方案,利用數據與造型的關聯性不斷地推敲和優化方案的最優解,可以在很短的時間內提出無數種可能性,節約了大量設計時間和人力[1]。
4參數化設計在汽車造型中的應用
4.1汽車造型融入參數化設計的背景
隨著科技的進步,人們在解決自身的物質需求之外,還追求更高層次的精神層面,人們開始更多地注重藝術審美需求與功能需求同等重要的地位,越來越多的汽車造型設計出現了設計瓶頸。
4.2汽車造型參數化設計的運用
汽車造型設計已經不能滿足單一的曲面形變的表達,參數化設計通過靜態的圖層樣式賦予了動態美,抓住人的視覺感知,使人在視覺感知中,可以更多地去思考和想象,去尋找肌理變化的規律和約束點,在視覺上更具視覺沖擊力和科技感。參數化設計代表了汽車工業工藝技術的發達,又代表了一個時代的審美特征,汽車內外飾造型在形式上也越來越多樣化和個性化,充分反映了科技與人們審美喜好的流行趨勢。越來越多的汽車廠家在車身、格柵、前后大燈、輪輞、儀表臺、console等細節處加入參數設計,一方面是提升設計本身的層次高級感,另一方面則提升汽車本身工藝和設計的精致度,符合人們日益增長的藝術審美需求。
5總結
在科技日趨進步的今天,參數化設計不僅僅是一種全新的造型設計理念,同時也是一種全新的設計方法。通過數字化設計,拓展了人的思路和思維方式,引導人們對理性美的認知和對藝術美的升華,參數化設計同時會給設計師帶來更多種可能性,提升思維創新模式,在設計過程中找到方案的最優解。
參考文獻
[1]高巖.參數化設計——更高效的設計技術和技法[J].世界建筑,2008(05):28-33.
作者:張方 單位:江淮汽車集團股份有限公司