汽車型面語義設(shè)計(jì)與光影解構(gòu)

李超　杜麗敏　易康

摘 要：“流光塑影，賦形達(dá)意”是對(duì)汽車造型意圖表達(dá)的最高詮釋，造型意圖表現(xiàn)形式分為型面語義和光影表達(dá)，型面語義涵蓋了型面風(fēng)格、斷面關(guān)系、特征輪廓形態(tài)三大部分；光影的虛實(shí)及流動(dòng)變化一定程度上反映了型面體量、特征飽滿程度、主次協(xié)調(diào)關(guān)系等視覺表征信息。型面表達(dá)是汽車造型設(shè)計(jì)的最終呈現(xiàn)形式，通過“找形”來塑造型面特征的豐富變化，推敲模型比例與姿態(tài)；利用“塑形”展現(xiàn)形態(tài)肌理和光影的高級(jí)感，潛移默化地演變成高辨識(shí)度的設(shè)計(jì)符號(hào)，最終形成具有情感語義的品牌基因。本文旨在通過對(duì)造型意圖的表達(dá)方式-型面語義和光影解構(gòu)的研究，提升A面設(shè)計(jì)的高級(jí)感和精致感，探究光影與型面的共生關(guān)系，形成具有技術(shù)參數(shù)意義的曲面設(shè)計(jì)策略。

關(guān)鍵詞：型面語義 光影 形態(tài)肌理 型面體量

前瞻設(shè)計(jì)階段，評(píng)價(jià)三維數(shù)據(jù)與型效果圖的還原程度是檢驗(yàn)數(shù)字模型師對(duì)造型理解能力的重要指標(biāo)，造型意圖的理解偏差或數(shù)據(jù)過于工程化等將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重降低整車的高級(jí)感和精致度。本文旨在通過對(duì)型面語義和光影的美學(xué)研究，探索汽車造型的內(nèi)在規(guī)律，結(jié)合數(shù)字模型技術(shù)手段，拆解型面的結(jié)構(gòu)類型和光影映射原理，將隱喻的碎片化的信息整合成具有顯性意義的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，形成具有技術(shù)參數(shù)意義上的曲面設(shè)計(jì)策略。

1 型面語義營(yíng)造法式

型面的視覺感官介于“混亂、單調(diào)、乏味”和“有序、豐富、趣味”兩種對(duì)立形態(tài)，型面的高級(jí)感則是通過造型主體的風(fēng)格定義、層次變化和光影韻律等要素塑造的，豪華品牌型面都具備特定的辨識(shí)度和家族基因，型面語義的解讀主要包括以下幾個(gè)方面。

1.1 型面風(fēng)格識(shí)別

型面風(fēng)格主要包括：肌肉型、平整型、高彈型、硬朗型四類，無論何種類型風(fēng)格，曲面形態(tài)都應(yīng)是立體且層次變化豐富的；同時(shí)整車內(nèi)外飾造型風(fēng)格和細(xì)節(jié)具有統(tǒng)一性和融合性。如圖1所示。

1.2 比例、姿態(tài)推敲

外飾初版數(shù)據(jù)制作前，需獲取完整的設(shè)計(jì)輸入（前45°、后45°和正側(cè)視圖）和工程輸入（總布置人機(jī)斷面/長(zhǎng)/寬/高/前后懸/軸距/接近角/離去角等）；比例關(guān)系多以輪轂作為參照物，Y0斷面是設(shè)計(jì)姿態(tài)的主要的評(píng)審依據(jù)。數(shù)字模型設(shè)計(jì)師在滿足工程硬點(diǎn)的前提下推敲比例關(guān)系，將特定的特征線和特征面作為視覺載體和表征元素，反復(fù)推敲優(yōu)化，最終形成滿足油泥銑削的比例模型，從而提升設(shè)計(jì)評(píng)審的通過率。如圖2所示。

1.3 型面體量塑造

型面體量是指造型特征的凹凸、深淺層次變化，形態(tài)的飽滿或臃腫、流暢或機(jī)械、張力或松弛與斷面體量變化直接相關(guān)，斷面的凹凸、起伏變化和斷面之間的穿插、過渡差異所營(yíng)造的主斷面落差越大，層次感越豐富，體量感就越強(qiáng)，如圖3所示，不同側(cè)圍斷面落差會(huì)營(yíng)造出不同的視覺體積效果，“S”形轉(zhuǎn)折越多，落差越大，特征和型面的體量感就越強(qiáng)烈。

1.4 特征線與型面的共生關(guān)系

特征線與型面的融合關(guān)系主要分為兩類：第一種主棱線清晰，特征線下端多以反凹面來強(qiáng)化主特征；外飾側(cè)圍腰線或機(jī)蓋滑移線對(duì)車身進(jìn)行比例分割，從而營(yíng)造視覺感官上的形式美學(xué)效果；第二種無明顯特征線，通過相鄰面之間的斷面變化和光影來判斷造型趨勢(shì)，內(nèi)門板肘部區(qū)域型面獨(dú)立于車身其他特征線，目的是滿足人機(jī)舒適性。如圖4所示。

1.5 特征線之間的層次關(guān)系

特征線之間的呼應(yīng)關(guān)系主要表現(xiàn)為視覺感官的平行或漸變，通過型面的穿插，邊界的融合與消失，達(dá)到一定的呼應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)形式美學(xué)上的均衡變化。如圖5所示。

1.6 型面飽滿度

型面的飽滿度由整車造型風(fēng)格決定，型面設(shè)計(jì)應(yīng)飽滿富有張力、松弛變化有度，杜絕平、癟、板、肉、薄氣等缺陷。型面飽滿度分為特征飽滿度和形狀飽滿度，多個(gè)維度調(diào)整片體斷面的空間立體形態(tài)，可一定程度上實(shí)現(xiàn)形狀體積最大化并獲得一定的體量感；型面飽滿度最佳比值公式：主曲率=弧高/弦長(zhǎng)（H：L）≥3%～8%，輔曲率≥2%～5%。

1.7 型面加速

型面加速是指特征轉(zhuǎn)折區(qū)域未達(dá)到G3以上連續(xù)所產(chǎn)生的視覺反凹缺陷，可通過調(diào)整特征線端頭的法向位置和第二排控制點(diǎn)的切線位置，營(yíng)造極具張力感的線性變化。曲面加速比率和權(quán)重一般在面寬的（80%～90%）位置進(jìn)行加速；加速權(quán)重可分為鈍角、銳角、直角三種過渡類型，鈍角加速權(quán)重為1x（0.2-0.5倍）；銳角加速權(quán)重為1；直角加速權(quán)重為1x（0.6-0.8倍）。如下圖6所示。

1.8 形態(tài)拆分

分面的目的是更好地表現(xiàn)形體和光影，應(yīng)注重分面的簡(jiǎn)潔性和整體設(shè)計(jì)感，一般圍繞理論交線進(jìn)行結(jié)構(gòu)拆分，可以更好地控制造型趨勢(shì)變化。如下圖7所示。

2 光影解構(gòu)

光影一定程度上反映了型面凹凸起伏變化、特征走勢(shì)、空間關(guān)系和層級(jí)呼應(yīng)關(guān)系等，光影的明暗變化受造型特征的體積變化、光源視角影響，如何通過追溯光源變化來改善型面設(shè)計(jì)質(zhì)量，是數(shù)模設(shè)計(jì)師重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象。

2.1 光影形態(tài)機(jī)理

光影與形體二者之間屬于共生關(guān)系，通常以光影明暗和透視變化來評(píng)價(jià)整車的形體虛實(shí)變化、特征線性流暢性、比例姿態(tài)協(xié)調(diào)性、空間層次關(guān)系符合性，通過光影變化來優(yōu)化特征形體的飽滿度、光滑性、斷面豐富性變化。如圖8所示。

2.2 光影隨形

理想的光影應(yīng)具有明確的方向性，光影的方向變化分為平直光影和回旋式光影，主要由特征趨勢(shì)變化和斷面形態(tài)所決定。如圖9所示。

2.3 光影與線性的取舍

主光影是通過主特征斷面來表達(dá)明確的光影走勢(shì)，次要光影是指因硬點(diǎn)限制導(dǎo)致特征形體與預(yù)想的光影效果有較大偏差時(shí)，此時(shí)造型形體線性優(yōu)先于光影。光影暗區(qū)是由于特征型面反凹、基礎(chǔ)大面飽滿度不足或近圓角端加速不足導(dǎo)致的；光影白斑缺陷源自特征截面夾角不均，形成分段式的角度差值跳躍。如圖10所示。

2.4 光影的虛實(shí)與流動(dòng)性

型面光影的虛實(shí)變化反映了形體與空間的層次關(guān)系，凹凸面詮釋了虛實(shí)相生之間的光影體態(tài)，光影的連續(xù)和流動(dòng)變化一定程度上反映了造型特征的連續(xù)性、導(dǎo)向性和動(dòng)態(tài)性。如圖11所示。

3 結(jié)語

塑造光影和型面的高級(jí)感，應(yīng)著重考慮型面的角度、疏密、位置、聚散、形體變化、主次關(guān)系等綜合因素；前瞻設(shè)計(jì)階段重點(diǎn)凝練造型斷面形態(tài)信息，而非一蹴而就式地將曲率、過渡、加速等細(xì)節(jié)性的豐富性信息全部體現(xiàn)，應(yīng)循序漸進(jìn)地增加細(xì)節(jié)，通過光影推敲形體而不是特征的無效堆砌，同時(shí)兼顧特征形態(tài)、體量關(guān)系和光影變化的融合，使其形成具有流動(dòng)性、隱喻性、富有靈動(dòng)變化的藝術(shù)體態(tài)，避免無意義的光影雷同或重復(fù)，真正意義上將“找形”和“塑形”轉(zhuǎn)化成曲面設(shè)計(jì)依據(jù)。

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