摘要：随着汽车产业的飞速发展和技术的进步，汽车设计和设计流程也在不断完善，计算机应用技术也逐渐参与到汽车设计中来，计算机辅助造型设计在汽车设计的作用也越来越大。文章主要分析了计算机辅助造型设计在汽车设计中的应用，以供参考。
关键词：计算机辅助设计；造型设计；汽车
引言
现在随着三维软件的高速发展，特别是ALIAS、ICEM Surf 等软件的加入，使计算机辅助造型设计在汽车设计的过程中的参与度越来越高。计算机辅助设计技术的应用并非是对传统造型方式的摒弃，而是对传统造型方法的继承与发展。目前各大汽车公司都在运用计算机辅助设计技术，不但可以借助软件实现多种型面的效果，而且有很多高效的曲面检查工具，可以检查高光的走势和斑马线的质量，这样可以在早期避免掉很多设计上的缺陷。
1计算机辅助汽车造型设计简介
CAD（Computer Aided Design）是与设计相关的领域中大家都熟知的一个概念，泛指计算机辅助设计，它包括在建筑、工程、工业设计等多个领域中计算机辅助设计的工作。CAID(Computer Aided Industrial Design) 是一个比较新颖的概念，主要是指工业设计领域的计算机辅助设计，着重指造型设计领域。由于CAID的介入，使得设计领域在设计方法、设计流程、设计质量、设计效率等方面得到大幅度的进步和改善。
CAS（Computer Aided Styling），计算机辅助汽车造型设计，是特指汽车造型计算机辅助设计，具有汽车设计数字化的特点和汽车行业的特殊标准。汽车设计有美学上的要求，希望是新颖的、有创意的、让人眼前一亮的，但同时材料的属性、工程设计、法律法规、加工制造的需求又会对汽车造型有很强的限定，还要考虑到汽车是个高速行驶的产品，要以空气动力学的各项参数作为基础，能够在行驶速度、平稳性、耗油量等找到最好的平衡点。以上的这些需求都要以高品质的曲面为基础去解决，CAS是兼顾了工程、制造、法律法规后对汽车设计创意的在计算机中的表达，具有的高品质曲面是和其他普通CAD产品的区别。
2计算机辅助造型设计在汽车设计中的优势
随着消费者对消费者态度的转变，人们对汽车外形有着更高的需求。对于汽车外形，已经渐渐成为消费者购买汽车产品的重要参考标准，良好的汽车造型设计是提高产品质量的一个重要方面。并且汽车造型可以有效反映汽车公司的文化素质，因此汽车公司更加需要注重汽车的外观设计。对于新概念车的开发是前瞻性的，通常基于消费者对持续改进的需求，并且可以超越消费者对设计的期望，以达到增加销售的目的，并逐渐成为汽车行业未来的发展方向。其中也更加强调汽车外形的重要性，美观的形状结构是汽车和基础的概念的前提。这使得计算机辅助设计在汽车设计中起着越来越重要的作用。
计算机辅助设计应用于汽车设计中的优势，具体体现在：（1）减少设计计算。现在的汽车新车车型真正投入试制之前，都会进行许多的图面检查、性能预估和结构分析，这些都是为了更好地提高车型设计的可信度。以上这些工作并不是说说而已，需要对大量的图形设计进行细节对比，还要结合汽车本身的性能、操作简易便捷性，车辆本身的承重以及减少行驶阻力进行分析，使得图形外观符合要求。（2）能够采用相关算法进行汽车车身构件选取。装配环境研究在新形势下，汽车的装配件越来越多，产品结构越来越复杂，加上目前很多信息还不够完备，需要对不确定的信息进行模糊化处理。微粒群算法就是一种很常用的方法。微粒群算法的由来是通过鸟之间的集体协作从而达到群体之间最优的目的。（3）能够提高汽车产品的质量。新形势下的汽车追求美观的同时，更加注重产品性能的好坏，因此在设计产品时应该使其具有高可靠性、低成本的特点。如果采用新一代的计算机辅助设计，能在重点考虑汽车产品设计的创新性、随机性的同时，更加体现高可靠性，能够有效的提升产品的质量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3计算机辅助造型设计在汽车设计中的应用
3.1CAS软件应用
在目前汽车行业的造型设计，更多的设计师选择使用CAD软件，这款软件所表现出的优异的性能和实用功能受到大家的肯定和喜爱。正是因为计算机辅助技术的引用，大大的缩短了汽车造型的设计周期，尤其是在新车方面的开发的表现尤为突出。汽车厂商一直认为只有有效地缩短开发新车的周期，才能获得更大的经济效益。计算机辅助汽车造型技术代替了传统的造型方法。使得汽车造型设计、建模都不再是难题。同时，由于它所具备的强大功能，提供给设计师们更加便捷和快捷的方式去画图、修图亦或是改图。依托于计算机软件强大的计算能力，它能够保证计算机造型设计更加精确。其最优异的表现就在于其建模的效果，如果忽视周围环境带来的比例差，其逼真程度几乎可以让人产生混乱，无法分辨孰真孰假。
在设计过程中，除了工程设计的CAD软件外，还会引用如 Photoshop、rhino 软件等，不同的软件其所具备的功能和建模方式各不相同。依据其具体的功能，将其分为艺术类和工程类两大类。二者各有利弊：艺术类软件在建模效率上独具优势，借由其设计的随意性，所以它在修改时更加方便，同时易于计算，所以能够制作相应的渲染效果和动画；相应的其图像的质量就会弱一些；工程类的软件，具有较高的精确度，其实现过程中会运用大量的数据运算，所以不便于修改。正是由于其较高的精确度，所以工程类设计软件更多的应用于仿真设计，3d建模。在汽车造型设计过程中，在使用设计软件时，应当依据需求选用更加适合的软件。
3.2实时渲染
在完成了前期数字模型后，为了更好的展示设计成果，汽车设计师们还需要对曲面数据进行可视化实时渲染。从车漆的颜色，车灯的亮度，到保险杠的纹理，座椅的皮革，从车身对环境光线的反射，到不同天气条件下的阴影，实现对 3D 模型的实时可视化，并可对该模型进行实时交互、改变颜色、查看几何结构，从任意角度观看，并进行细微调整。运用实时 3D 仿真软件，在产品设计和发展阶段，用户可以进行形象化进行评判并即时决定下一步的设计。
3.3 A级曲面技术
在完成了前期CAS和VR的渲染，接下来的A级曲面的工作就显得更加重要，汽车A级曲面是指满足设计审美要求，曲面内部质量要求，工程布置及后续结构设计要求和模具制造工艺要求的可见车身外表面。随着计算机技术和信息技术的飞速发展，对车身曲面数学模型的质量要求越来越高，A级曲面的质量和最终的整体产品质量是息息相关的，A级曲面和前期的CAS还是有质的区别的，A级曲面作为造型阶段对工程阶段的最终递交物，反映理论状态的造型特征和造型质量，是汽车造型阶段的关键。随着计算机硬件性能的不断提高，其越来越快的运算速度为处理汽车设计大规模数据提供了硬件保障，数控机床等加工设备的运用，先进的制造工艺的运用（如激光焊接流水线）以及模具制造工艺的不断提高都使得最终量产样车的状态与A级曲面的状态越趋接近。A级曲面技术的日益成熟与完善，A级曲面质量的提高必将更好的为后续结构设计、工程分析、样车制造、模具制造等环节提供理论依据，为缩短开发周期，加快新产品开发节奏提供强有力的保证。现在看
结束语
综上所述，通过对新形势下的汽车设计的发展前景进行分析研究，以及计算机辅助设计的优点进行分析可以看出，在新形势下的汽车设计中，通过计算机辅助设计能够提高汽车设计的效率，有利于汽车产业的快速发展。相信随着计算机技术的发展，在将来数字设计肯定会得到更广泛的应用，从而助推整个汽车工业飞速发展。
参考文献
[1]卢兆麟,王波,石清吟.面向汽车造型设计模糊前端的思维机制研究[J].汽车工程.2017(05).
[9]刘国柱,陈汗青.汽车造型设计的虚拟协同关键技术研究[J].包装工程.2012(08).
[10]李和.基于三维技术的汽车造型设计研究[J].制造业自动化.2012(12).
论文作者:綦春晖
论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/1
标签：汽车论文; 曲面论文; 造型设计论文; 计算机辅助设计论文; 造型论文; 软件论文; 质量论文; 《基层建设》2017年第21期论文;