3D重塑汽車設(shè)計(jì)

喬（Jon Wells）畢業(yè)于英格蘭北部的哈德斯菲爾德大學(xué)，在學(xué)生生涯的第三年，他學(xué)習(xí)汽車設(shè)計(jì)課程并參加了工作實(shí)習(xí)，隨后在2008年加入摩根汽車公司，成為一名高級(jí)設(shè)計(jì)師。這位年輕、喜歡接受新理念的設(shè)計(jì)師對(duì)這家成立于1909年、全球聞名的英國(guó)跑車制造商充滿敬意，但他認(rèn)為，摩根公司的汽車設(shè)計(jì)效率需要提高。

喬說(shuō)：“過(guò)去我們通過(guò)人眼觀看二維草圖，再通過(guò)耗時(shí)的傳統(tǒng)方式將其直接轉(zhuǎn)化為手工打造的鋁合金車身，這些一次性的車身隨后被掃描到計(jì)算機(jī)上，修改曲面用于加工，這種方式不能對(duì)汽車曲面快速生成實(shí)時(shí)渲染的圖形，因而需要團(tuán)隊(duì)擁有高超的手工技能，很耗費(fèi)時(shí)間，在制造過(guò)程中進(jìn)行完善的空間也很有限?！?/p>

這其實(shí)是整個(gè)汽車業(yè)共同的難題。邁克（Mike Russell）是全球二維和三維設(shè)計(jì)、工程及娛樂(lè)軟件開發(fā)商歐特克（Autodesk）的解決方案工程師，他提到，汽車業(yè)早期的設(shè)計(jì)流程是，先用手繪制一幅汽車草圖，然后制作一個(gè)四分之一或二分之一大小的油泥模型，這時(shí)可以初步判斷汽車的外觀，再制作一比一的油泥模型，基本合適后，再測(cè)量整體數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。這本身就是一個(gè)大量占據(jù)時(shí)間和資金的過(guò)程。

隨著技術(shù)的發(fā)展，軟件開始介入到汽車設(shè)計(jì)師的工作中，比如利用二維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行繪圖，但在三維可視化軟件被廣泛應(yīng)用前，汽車業(yè)始終無(wú)法擺脫物理樣車設(shè)計(jì)的“頑疾”：由于物理樣車成本高昂，而且模型修改復(fù)雜度和難度很高，設(shè)計(jì)師很難獲得多個(gè)樣本并實(shí)時(shí)調(diào)整。同時(shí)，并非每款設(shè)計(jì)都會(huì)上市量產(chǎn)，這也會(huì)造成巨大的浪費(fèi)。邁克說(shuō)：“在傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程里，一開始可能提出100款設(shè)計(jì)，然后壓縮到10款，最終壓縮到4款實(shí)體樣品。”

傳統(tǒng)汽車設(shè)計(jì)流程還牽涉到工廠和工廠之間的協(xié)作難題。一款汽車并非所有的部件都由汽車廠家設(shè)計(jì)，比如燈具通常會(huì)委托燈具廠設(shè)計(jì)生產(chǎn)，汽車廠商會(huì)給車上留出“洞”，限定好尺寸，同時(shí)燈的造型還要符合整個(gè)車的造型，燈具廠即便設(shè)計(jì)出五到六款車燈也可能達(dá)不到汽車廠家的要求，拖長(zhǎng)了整個(gè)項(xiàng)目周期和成本。

三維可視化軟件為汽車廠家改造設(shè)計(jì)流程提供了可能。以工業(yè)造型設(shè)計(jì)軟件Autodesk Alias Studiotools為例，它提供從早期的草圖繪制、造型，一直到制作可供加工采用的最終模型各個(gè)階段的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵在于，軟件能夠?yàn)楣こ處熖峁┮粋€(gè)可操控的三維空間以及照片級(jí)的渲染效果，而且隨著技術(shù)的發(fā)展，操控和渲染的自由度不斷提升。由此，一款汽車產(chǎn)品對(duì)外形、成本、結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和修改就可以完全放在數(shù)字化環(huán)境中進(jìn)行，草圖-模型-修改的設(shè)計(jì)流程被顛覆：理論上，草圖階段完全可以設(shè)計(jì)出1000款產(chǎn)品，然后不斷在數(shù)字化環(huán)境中預(yù)覽、調(diào)整和優(yōu)化，壓縮數(shù)量，最終只生產(chǎn)出一款樣機(jī)，同時(shí)，包括燈具這樣的零部件設(shè)計(jì)也可以實(shí)現(xiàn)早期協(xié)同，使之更匹配整車的設(shè)計(jì)感。

設(shè)計(jì)流程的重塑對(duì)那些龐大的汽車企業(yè)至關(guān)重要。但對(duì)每年生產(chǎn)1000輛汽車，以手工定制為核心價(jià)值的摩根汽車意義到底有多大？喬說(shuō):“在我來(lái)到摩根后，我極力推廣三維可視化軟件在公司的應(yīng)用。這使我們縮短了開發(fā)時(shí)間，可以快速生成多個(gè)概念，并且在昂貴的物理模型生成之前可視化——部門總監(jiān)能直接根據(jù)實(shí)時(shí)渲染效果圖簽字批準(zhǔn)設(shè)計(jì)，我們也可以在軟件中生成栩栩如生的新車圖像?！?/p>

事實(shí)上，利用三維軟件實(shí)現(xiàn)汽車內(nèi)部和外部的可視化并不是一個(gè)特別新鮮的話題，但隨著軟件本身的發(fā)展，以及其他技術(shù)的涌現(xiàn)，比如云計(jì)算，軟件與汽車設(shè)計(jì)結(jié)合得愈來(lái)愈緊密。

歐特克公司提供了一組數(shù)據(jù)：在“云”中做單一的設(shè)計(jì)渲染比在實(shí)體設(shè)備上快3到5倍，建筑師甚至可以借助云技術(shù)把制作設(shè)計(jì)渲染的時(shí)間從90分鐘縮短為12分鐘；美國(guó)工業(yè)機(jī)械制造商Balzer Pacific利用云技術(shù)，把4項(xiàng)設(shè)計(jì)的分析時(shí)間從4天縮短到90分鐘。簡(jiǎn)單地說(shuō)，云計(jì)算讓軟件計(jì)算效率成倍提高。

效率成倍提高讓軟件和汽車設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)應(yīng)用具有了普及的可能性，這就是軟件仿真。廠商可以通過(guò)軟件仿真實(shí)現(xiàn)一些測(cè)試環(huán)境，比如數(shù)字化風(fēng)洞，對(duì)車型的加熱、空氣流通、散熱等方面進(jìn)行仿真測(cè)試，甚至對(duì)引擎能效本身的情況也可以進(jìn)行測(cè)試，從而優(yōu)化和調(diào)整。

增強(qiáng)虛擬和現(xiàn)實(shí)之間聯(lián)動(dòng)的必要因素是可視化軟件的普及性提高，這其中又包含兩個(gè)要素，開發(fā)出軟件可以在手機(jī)和平板電腦上運(yùn)行的版本；保證臺(tái)式機(jī)上運(yùn)行的軟件結(jié)果可以推送到移動(dòng)終端。邁克說(shuō)：“這可以產(chǎn)生很多好處。消費(fèi)者的體驗(yàn)?zāi)軌虻玫竭M(jìn)一步的優(yōu)化，他們可以自己去配置自己想要的車，當(dāng)他們下完單之后，到車店提車的時(shí)候汽車配置已經(jīng)是完全符合他們要求的?！?/p>

不過(guò)，不論技術(shù)如何發(fā)展，喬認(rèn)為傳統(tǒng)手工技能的魅力并沒(méi)有因此而喪失：“在任何項(xiàng)目開始之初，草圖永遠(yuǎn)是記錄和開發(fā)構(gòu)思最有效的方式。在設(shè)計(jì)方面的背景以及對(duì)核心原則的理解，可極大地提高軟件的效率。我們截取Alias模型的橫斷面后，制作出詳細(xì)、準(zhǔn)確的三維木質(zhì)車身框架。技工在金屬板上準(zhǔn)確復(fù)制曲面，然后噴漆，再將車身調(diào)至現(xiàn)有的平臺(tái)。概念車就此誕生?！保ㄎ?羅東圖/文耀）