型面數字化設計對提升汽車內飾感知品質的探究

汪偲

摘 要：當前階段，數字化虛擬技術的快速發展，使得造型設計與開發工作不斷創新，依托于計算機對內部裝飾進行設計，具有精確性高、感知品質高、模擬水平高等方面的優勢，可以從型面設計層面對感知品質進行有效控制，優化線條、曲面、部件設計結構，構建數字模型，在實際制作前，對影響內飾舒適性、美觀性、經濟性的要素進行合理配置，通過對品質理性與感性的科學預判，及時解決設計問題。

關鍵詞：線條感知;曲面設計;間隙面差

0 引言

內飾設計的感知品質是指汽車消費群體通過觸覺、視覺、嗅覺等感官，對汽車的品質、外觀、特性的感受。汽車銷售市場競爭形勢的多元化、復雜化發展趨勢，消費群體差異化的使用需求，使得生產企業為保證競爭優勢，逐步在設計中強化感知品質的控制，型面感知作為影響汽車內飾美觀性、舒適性的重要因素，應在設計研發的過程中，對感知品質進行精細化的管控，全面提升內飾設計的科學性與實效性。

1 當前階段汽車內飾型面數字化發展情況

1.1 逆向工程設計

逆向工程作為過去汽車零件設計領域應用較為廣泛的技術形式，在對零件進行定位后，采用激光、光學等設備進行掃描，通過點云形式采集設計參數，然后將點云數據上傳到CAD軟件中，對產品設計的三維數據進行計算、分析、整合，使數據處理結果最大限度的貼合點云數據。現階段，逆向工程基于點云、或在經過還原設計得到的三維數據的基礎上，對局部的外表面或結構進行差異化或優化設計，生成新的三維數據。作為改良型的內飾設計技術，對原始產品技術參數的依賴性很強，設計方案大部分參照原始造型、結構，盡管設計驗證時間短，但自主創新能力不強，設計方案同質化現象嚴重，容易導致知識產權侵權問題。因此，現階段以數字化平臺為基礎的正向設計成為汽車內飾設計研究的重要方向。

1.2 數字化設計

正向設計是指從概念設計階段開始，通過數字化、虛擬可視化等技術，如CAD、CAM、CAE等設計軟件，對汽車內飾的造型、結構進行三維設計，確定各項技術參數，達到自主研究、創新設計的目的。在正向設計過程中，需要對整個設計過程進行精細化、動態化管理，提升型面設計理性與感性雙方面的品質，依照權重關系，對型面設計的各項線、面、部件間的內外部關系進行考察，將影響視覺的各項數據具現出來。

2 有效提升汽車內飾設計線、面、型感知品質的路徑

2.1 線條設計感知品質的提升

在型面設計實踐過程中，將內飾部件特征線劃分為基礎線、過渡線兩類。基礎線條的視覺品質感受存在差異，定義基礎線時，其弧度表現是感知品質的重要一環，視覺上“平直有力”的線條并非幾何意義上的直線，而是能夠實現對微小線條弧度的精細化控制，如果弧度控制把握不合理，將會使內飾設計呆板，外觀廉價感嚴重。設計基礎線時，可以使用過渡線進行連接。通常情況下，確定過渡線位置時，需要根據基礎線交點進行設定，在這一過程中，應注意協調過渡線、基礎線的設計位置關系，主次分明，以維持視覺方面的平衡。同時，需要對過渡曲線邏輯關系進行控制，提升產品外觀穩定感、過渡處的協調感。

2.2 曲面設計感知品質的提升

曲面設計的流暢性與起伏性可以間接向消費用戶傳遞內飾感知。按照內飾設計的特征，可以分為飽滿、沉穩、簡潔、洗練等不同感知特性，通過對曲面起伏程度的控制，有效傳遞特定的感知效果。現階段，通過數字化、信息化設計平臺以及研究不同的內飾產品，對曲面多樣化的變化形式已經有了具體的分析標準，可以通過數字模擬與可視技術，展現出產品設計的飽滿度、立體性、張力等，產品塑造更生動。設計師通過曲面的轉折、壓邊處理手法，同時給予轉折夾角均勻且規律的變化，能增加立體感，提升感知品質。如，通過兩曲面漸消處理技術，能夠提升曲面的變化性，豐富視覺感受，使內飾設計更靈動。

在進行線與面的設計處理時，需要標準化的驗證機制，以保證感性品質與理性品質。型面檢查、驗證標準作為衡量內飾設計建模階段品質的重要依據，需要利用軟件光束檢測功能，對曲面平滑性、流暢性進行判斷。基于這種光照分析方法給設計師提供比較直觀的表面品質感受，通過模擬部件產品的環境反射，來體現部件品質效果，可以及時發現設計方案中的問題。現階段，光照檢查技術包括兩種形式：第一種是陰影關照。內飾曲面處于陰影模式下，檢測是否出現陰影以及光線的走勢;第二種是高反射光曲面檢測模式，采用平行光源照射在內飾部件表面，通過改高光走勢對曲面形體的走勢進行反射。如果曲面平滑、光順，面斑馬線呈現規律排布狀態，形體變化較為自然;如果高光表現扭曲，則曲面存在凹陷、滯澀、扭曲等問題。

2.3 部件設計感知品質的提升

內飾部件在設計過程中，需要對各部件配合過程的間隙面差進行確定與調整，降低面差值過高對感知品質的不利影響。首先，應確定內飾評價標準與維度級別，基于客戶視角，通過虛擬可視化、數字化技術，對敏感程度進行分級評價;其次，在確定不同部件配合間隙各項技術參數時，應依照重要性級別不同，對名義值進行定義。在設置間隙面差時，應在滿足工程制造部門要求的最小名義值的基礎上，通過型面處理技巧，以客戶主視角為型面數據感知評價的視角方向，可以改善部件視覺間隙效果，合理調整型面面差技術參數，使間隙視覺效果達成一致。內飾產品整體構造受部件制造精度、質量與設計方案的影響，需要精細、嚴密的控制，在處理技術的選擇上，需要型面設計師用巧妙的型面處理方式，將因制造條件限制導致的零部件配合問題隱藏在視覺感受不明顯之處，通過壓邊、調整搭接配合方式等技術，隱藏分模線、處理分模線外漏等問題，降低工藝風險。

3 結語

為有效提升內飾設計的感知品質，設計人員應合理運用數字化技術，對內飾設計的線條、曲面、部件進行科學設定，采用針對性的技術手段控制工藝風險，在縮短設計、開發周期的基礎上，全面提升感知質量，推進數字化設計平臺的廣泛、深入應用，不斷創新技術應用形式，為車輛內飾設計的技術優化奠定基礎，推進制造產業的數字化、創新性發展。

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