基于參數化設計的汽車造型設計應用初探

摘要：數字技術帶來的汽車造型設計方法上的巨大變化已經在這個時代逐漸走向成熟，計算機作為輔助設計的工具本身對于當今的設計師來說無非只是代替了傳統的創作工具，并不能使設計師從設計方法和思維層面得到進一步拓展和啟發。參數化設計伴隨著數字技術的發展，其出現有著必然性。隨著建筑設計運用參數化設計方法在造型形式上得到了突破，參數化設計手段與思維的優勢逐漸得以顯現，其優勢所在也應會對汽車造型設計有一定的啟發性和指導性意義。

關鍵詞：參數化設計；汽車造型設計；設計方法；思維創新

1 汽車造型設計師的瓶頸

汽車造型是汽車產品非常重要的一個因素，它與傳統工業產品設計的側重點的不同之處在于，其藝術審美需求與功能需求同等重要，甚至于有過之而無不及。它即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，汽車的造型在形制上也經歷了許多改進和進化，充分反映了科技與人們審美喜好的潮流趨勢。

這樣具有美學意義的工業產品，設計師在進行創作的時候往往需要絞盡腦汁挖空心思尋求靈感和突破。然而靈感本身是可遇而不可求的，抓住靈感尋求突破是一件困難的事情。設計師在長時間的探索挖掘造型語言的過程中往往會遇到瓶頸，手足無措。

靈感可以是任何事物，只要是設計師覺得美觀與合乎基本的設計規律即可，然而在靈感的獲取方法和啟發性上一直以來存在著匱乏。傳統的手繪草圖雖然能夠為設計師帶來大量的造型參考信息，但是無論從時間上還是數量上仍然存在著不足，可選擇性小，在短暫的時間內很難得到真正滿意的設計方案。

2 傳統設計方法和思維的局限性

設計方案的構思往往是一個從整體到局部的過程，其中分了若干階段。很少有人在方案設計之初就確定到底應該怎么走下去，這樣的不確定性使我們在方案的進一步深化上出現了一種不可逆的狀態，一旦上一步設計定奪，進入下一階段設計，那么大部分后續的設計創作都將針對上一步的成果來決斷。這樣的思維模式所帶來的就是，如果設計本身在設計之初出現了之前始料未及的問題，返回上一級進行修改就會帶來很大很繁瑣的工作量，而接下來的設計很可能和之前的設計從根本上會有區別。

在實際的設計創作過程中，設計師運用簡單的繪圖工具在紙質媒介上進行造型的推敲，其中主要的創作思路都是感性的、無序而混沌的，也包括了設計師本身對靈感的把握和理解上的差異，在繪制過程中加入了很多主觀因素，比如聯想、比擬等的主觀思維，在這個層面需要占用大量的時間進行思考和想象，再加上本身繪制過程所占用的時間，很難真正在短時間內生成大量的概念方案供評估選擇，因此在方案的可選擇性上有很大的局限性。

3 參數化設計在設計方法和思維上的優勢

首先，參數化設計最重要的一個優勢在于它依托邏輯規則構建模型方案，在可控的范圍內能夠快速生成大量備選方案。傳統的方案設計推敲過程在相同的時間內所能積累的預選方案十分有限，原因在于傳統的設計方法人為手工操作的成分占主要方面，效率上絕對不及數字化的操作方式，僅僅靠修改參數和邏輯關系的方式即可在單位時間內生成的設計方案在傳統手工式的設計操作看來是不可及的。一旦規則生效，便可以在短時間內生成許多相似而多樣的比較方案，此模式不僅提高了速度，而且提供了多種可能性，開拓了設計思路。

其次，參數化設計在設計流程上具有逆向可調節性。傳統的設計流程中，各個設計階段是線性發生的，前一設計階段一旦定案，如若后期設計不盡如人意，想推翻重來難度很大。參數化設計流程上在各個階段都建立了參數規則，規則和規則間有著相互驅動的連帶關系，如果設計方案在后一階段被否定，只需修改之前設計階段的參數和參數關系，那么隨著規則驅動，后一階段的設計方案立刻得到全新的反饋，隨后生成全新的一系列設計結果。

再次，參數化設計終歸是建立在數字化的平臺技術之上，所以從方案設計前期到實體化整個流程都可以實現數字化銜接，其中軟件之間接口的互通可以方便的將數據生成圖紙，然后進行數字加工成型。

參數化設計體現了信息時代的快速、多變、復雜的特征，它適應這個時代的需求和技術特征。

4 參數化設計在造型上的革新

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。

在參數化設計過程中，規則制定的基本方法就是找出某些影響輸出結果的各類因素，找到其中的約束條件并將其轉換成參數，然后借助算法鏈接參數，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。

目前參數化設計在建筑設計領域的蓬勃發展引發了一場被稱之為參數化主義的設計思潮。它基于參數化設計范式，避免相似的原型，避免明確定義的封閉的物體，避免便捷明確的領域，避免重復、避免直線、避免轉角。提倡因素之間的聯系、雜合化、變異、解除疆域、變形、迭代、用Nurbs曲面、生成性、編程、建立規則而不是手工建模等等，這些參數化因素在建筑設計中的應用主要還是在于賦形，即賦予建筑以參數化形態。

從賦形的角度上講，建筑設計與汽車造型設計之間有著一系列相似和有趣的聯系。仔細分析產品設計和建筑設計的密切聯系、汽車造型設計風格和建筑設計風格的演變的內在聯系可以讓我們得到非同尋常的啟示。

5 理性與感性的跨界

參數化設計在實際過程中是理性與感性相互協調的，以感性為源，以理性為思，在設計過程中以理性嚴謹的工作方法和工作思維進行具體設計，使得設計有章可循。基于幾何規則的形態通過參數關系的建立是客觀生成的，因為其形式輸出取決于運算法則的制定和輸入的參數，而非個人審美等主觀偏好。但它又不排斥主觀能動性，因為參數規則的制定以及從生成的結果中選擇仍然需要主觀感性層面的參與。這樣整個設計過程因為主觀層面與客觀層面的集合而得到了優化。

6 結束語

參數化設計的優勢性集中對應了目前汽車造型設計所遇到的瓶頸，應用參數化設計方法進行汽車造型設計，其最重要的意義就在于提高效率、節約成本上。參數化設計本質上將人腦的思考和構思途徑放進了計算機中，來幫助設計師進行方案的生成，而靈感也在生成的過程中隨機產生，其重復可調節性很好，給設計師在評審方案時提供了很大的選擇性。而造型上可能也會不同以往，可能會朝著秩序感和韻律感的參數化造型語言上突破汽車造型現有的局面。

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，2008，215（5）：2833.

[2] 劉延川.參數化設計：方法、思維和工作組織模式[J].建筑技藝，2011（Z1）：3437.

[3] 楊猛，周郎.淺談現代汽車設計技巧[J].藝術與設計，2010（08）：112.