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摘要:近年来,参数化设计在汽车设计中被广泛运用,使设计变得更加具有趣味性、体现科技感。文章从汽车造型角度对参数化进行分析,首先阐述如何定义参数化设计,随后分析了如何合理运用参数化设计,使未来汽车造型更具未来感、秩序感、科技感,给未来的汽车造型设计提供参考。
关键词:参数化;创新思维;形体曲面;几何元素
1参数化概述
1.1参数化设计的背景随着科技的进步和消费者日益增长的消费需求,传统的设计理念已经难以满足人们的需求,人在基本功能性需求得到满足之后,会开始追求精神层面。在全球化市场竞争的大环境下,国内外汽车市场竞争日趋激烈,国内自主研发的汽车产品如何在蓬勃发展的大潮中占据一席之地,需要不断创造新的产品竞争力。如今消费者对汽车产品的品质和外观需求越来越高,这种需求不仅体现在汽车整体的性能方面,汽车造型也逐渐成为一个重要的市场检验标准。然而各式各样的汽车造型层出不穷,如何设计出富有吸引力以及个性化、科技化的造型成为汽车设计的难点。
1.2参数化设计的定义
“参数化”一词来源于数学中的参数方程,是指通过数值函数参数更改系统的逻辑运算。参数化设计实际上是参变量化设计,即设计受参变量控制,将设计的元素参变量化,通过对数据的调整,将定量的信息转变成为变量的信息,让数据成为可以任意调整的参数,对参变量进行控制,生成造型。参数化设计的本质是在于数据,为设计元素提供可量化的数据,运用数学的逻辑调整数据获得丰富造型。建立数字化模型,对产品的造型进行尺寸控制调节,提高模型的生成与修改速度。
1.3参数化设计的特点
参数化设计是从一个全新的角度去思考设计,突破传统的、规则的几何形态设计。将数字化的设计思想融入到汽车造型设计中,通过电脑调节系统中的参数和改变各元素结构达到多样化形态,以提高设计的效率和质量。参数化设计体现了信息时代快速、多变、复杂的特征。在参数化设计过程中,借助算法链接参数,使得参数与参数之间有着紧密的逻辑关系,例如在曲面找形的过程中应用几何算法链接点、线、面参数和其他各个向量参数以及变形算法如移动、缩放、旋转等制定的几何规则。
2参数化在设计中的语义特征
2.1参数化设计的独特性
参数化设计具有独特的个性,多演变、多应用的特性,是基于现阶段电子技术的发展,它和技术的联系十分紧密,但作为本身的构型法则,参数化并不仅仅是技术与手段的表现,而是思考与解构的过程,它创造性地将几何元素发展的轨迹进行整合和统一,理性梳理几何元素出现的全过程,将几何元素的整体诞生过程看作是造型设计发展的一部分,这就决定了参数化设计独特、规律、多样、多演变的语义特征。随着技术的革新和进步,这种参数化设计势必成为未来不可阻挡的时代潮流。
2.2参数化设计的识别性
参数化设计的视觉识别,是寻找在形式美法则的指引下的视觉刺激,更加倾向于视觉认知特性的理性分析,是多种视觉特效分析整合后的结果。
2.3参数化的广泛运用
参数化设计是一种与时代紧密结合的新型创新设计理念,能够将感性与理性相结合,制造出有机形体,传递出不同的设计语义。随着新材料、新技术等新工艺的出现,汽车参数化设计应运而生,个性与科技成为参数化设计的代名词,参数化设计本身在造型层面追求的是迭代、递归、分形等生成性造型语言,这主要是因为其参数化在本质上是数字逻辑,数字的生成过程映射到逻辑里便成为3D模型的生成过程。参数化设计将静态的图形单元定义成整体的动态趋势,通过肌理的变化抓住人的视觉趋势兴奋点,通过对结构、色彩、韵律、材料带来的视觉冲击,生产多变高度抽象和富有动态的逻辑样式,基于视觉的逻辑思考,给人以无限的遐想,可以通过基本型的放大、组合、排列等多种方式排列出多种形态,不同的形态会产生不同的心理感受。参数化设计的形成是复杂且带有逻辑性的排列组合,20世纪90年代中后期,参数化设计兴起于应用教学,发展于建筑设计领域,参数化设计已是建全球范围内的流行趋势,它为设计提供的是一种更高、更理性化的思维创新模式。参数化设计具有基于方案性能评价的选优理念的设计优势,以其独特高效、多样化、反复推敲的特点不断革新着传统设计思维方式。这种创新的思维模式从建筑设计领域转向其他设计领域是一种必然的趋势。参数化设计作为一种设计方法,也是一种设计思维方式。好的事物总是易于让人接受和学习。这种新的技术手段,给造型设计带来了近乎是颠覆性的改变,解锁了无数用传统建模方式无法实现的造型,参数化设计越来越多地被运用产品造型设计等其他设计领域。
3参数化在设计中的认知
3.1参数化元素的特性
参数化设计的基本几何元素的提取,最为直观的就是大自然赋予的美。自然界造物之美,人类最初文字符号的诞生,都离不开大自然对人类的馈赠。通过对自然界事物的观察和研究,可以看出,参数化的数据规律符合自然界的逻辑规律。对单一几何元素的提取,基于规律的逻辑性以及多种拓扑和衍生的形式聚变出各种富有动态的视觉体验,加深人的视觉冲击力。
3.2参数化元素的提取
通过对单一几何元素的提取,运用计算设计技术,对其按照特定的数学函数化逻辑和排布规则(见图1),参数化设计最大的优势是可以通过修改数据数值轻松改变造型方案,利用数据与造型的关联性不断地推敲和优化方案的最优解,可以在很短的时间内提出无数种可能性,节约了大量设计时间和人力[1]。
4参数化设计在汽车造型中的应用
4.1汽车造型融入参数化设计的背景
随着科技的进步,人们在解决自身的物质需求之外,还追求更高层次的精神层面,人们开始更多地注重艺术审美需求与功能需求同等重要的地位,越来越多的汽车造型设计出现了设计瓶颈。
4.2汽车造型参数化设计的运用
汽车造型设计已经不能满足单一的曲面形变的表达,参数化设计通过静态的图层样式赋予了动态美,抓住人的视觉感知,使人在视觉感知中,可以更多地去思考和想象,去寻找肌理变化的规律和约束点,在视觉上更具视觉冲击力和科技感。参数化设计代表了汽车工业工艺技术的发达,又代表了一个时代的审美特征,汽车内外饰造型在形式上也越来越多样化和个性化,充分反映了科技与人们审美喜好的流行趋势。越来越多的汽车厂家在车身、格栅、前后大灯、轮辋、仪表台、console等细节处加入参数设计,一方面是提升设计本身的层次高级感,另一方面则提升汽车本身工艺和设计的精致度,符合人们日益增长的艺术审美需求。
5总结
在科技日趋进步的今天,参数化设计不仅仅是一种全新的造型设计理念,同时也是一种全新的设计方法。通过数字化设计,拓展了人的思路和思维方式,引导人们对理性美的认知和对艺术美的升华,参数化设计同时会给设计师带来更多种可能性,提升思维创新模式,在设计过程中找到方案的最优解。
参考文献
[1]高岩.参数化设计——更高效的设计技术和技法[J].世界建筑,2008(05):28-33.
作者:张方 单位:江淮汽车集团股份有限公司