基于情景类比的概念车造型设计研究＊

朱炜

程炎明

湖北汽车工业学院，湖北十堰 442002

一、引言

概念车技术是代表时代性的汽车科技成果，从某种意义上代表了未来汽车的发展方向，通过对其设计的展示和表现，能够给人以启发并提供给大家相互借鉴的机会。概念车的造型设计，是设计师对灵感与创意的捕捉，并将其设计思想概念化和具体化的过程，这就需要设计师挣脱思想的束缚，进行形态概念的创新设计。仿生设计学在概念车造型设计中是一种比较常见的方法，它是以自然界万事万物的形、色、音、功能、结构等为研究对象[1]，从获取灵感并进行形态的再度创造，以达到现代人类的审美情趣。在形态仿生过程中寻找仿生原点是形态仿生的关键起点，情景类比法对于寻找仿生原点是一种极其有效的设计方法[2]。本文旨在通过对具体案例的设计分析，探讨情景类比在寻找设计原点中的原理与作用。

二、情景类比与造型设计

1.情景类比法

日本创造学家高桥浩（Hiroshi Takahashi）认为，“从构造相似或形象相似的东西中取得思想上的启发，称之为类比思考”[3]。类比设计是根据两种事物在某些特征上的相似，做出与其他特征也可能相似的结论，其核心依托于事物的某种相似性，这种相似性包括形态、结构或者概念。但这种相似性并非是凭空产生，而是得源于设计师的知识、经验、体验、灵感以及主体产品使用场景等一系列的设计因素，即情景。

2.情景类比法与产品造型设计

在进行产品造型设计思维的过程中，通常将概念设计中的“情景知识”同设计对象联系起来。即在设计思维的过程中，产品与使用对象、使用环境等设计因素相联系时所呈现出来的形式、状况以及所经历的过程作为一种情景知识，同设计对象联系起来。设计师正是通过一系列的情景构建，通过类比思维，获得寻找解决问题的方法及造型设计的原点。因此，情景类比设计有利于设计问题的求解，也是设计师在造型设计过程获得设计源的一种有效方法。

三、概念车设计的城市环境因素分析

1.城市空间分析

随着社会经济的发展，以及城市空间的延伸和城市交通工具的数量迅速膨胀，城市环境中庞大的交通系统处于超负荷运行之中，由此带来的出行、停车等一系列交通拥堵问题，则日益成为人们关注的的社会焦点问题。拥堵、停车难、出行不便等，便构成了城市概念车设计所要着重考虑的城市空间因素。

2.功能情景因素分析

从使用功能因素来分析，多功能、智能化、能源的绿色化、方便性、驾驶的舒适性和乐趣性等，都是城市概念车设计的趋势[4]。在技术功能上，夜视功能、GPS导航、声控技术、自动开关门技术、车联网技术、太阳能技术等，都广泛应用在城市概念车的设计之上。同时，基于城市空间因素的考虑，“低碳、环保”、“穿梭并游离于拥堵的城市空间”等，这一些设计概念也不断被应用在城市概念车的设计之上。因此，功能多元化、技术高端化、低碳环保、绿色出行、穿梭于城市空间、自由自在等，便构成了城市概念车的功能情景因素。

3.城市概念车形态因素分析

随着人们生活水平的提高，人们的审美需求也在不断提高。在设计过程中，通常以“流线雕塑”的形态语义来设计城市概念车的形态，同时追求前卫、时尚、大胆的造型。而在设计方法上，仿生设计是一种重要的城市概念车造型设计方法。对城市概念车造型设计而言，除考虑上述因素之外，还应考虑到城市空间对城市概念车造型的影响，减小车体、减少车座、小巧玲珑、驾驶方式的可调节性等因素，也逐渐成为城市概念车造型设计的重要因素。

四、基于情景类比法的超级蜜蜂（SUPER-BEE）城市概念车造型设计[5][6]

1.城市概念车设计开发计划和市场研究

概念车设计开发是一项庞大的系统工程，需要投入巨大的人力、物力、财力。因此，在开发前必须制订详细的开发计划，并进行产品的可行性分析以及产品所针对目标人群的市场研究[7]。通过对上述情景的研究，超级蜜蜂（SUPER-BEE）城市概念车消费人群定位于18～32岁的都市女性。这类都市女性主要是大学生，在事业方面属于刚刚迈入工作或者是蓝领一族，在家庭方面则多半是单身、两口之家或是三口之家，其消费特征趋向于感性。她们追求时尚、前卫、新奇，对于车驾在造型风格上主要追求小巧玲珑、流线型造型，追求一种内在的圆润。

2.城市概念车总体布置设计

汽车造型设计的首要工作是要进行总布置设计，出于对车体总体构思的考虑，该城市概念车采用前置引擎3x3驱动形式，采用双开门3座，其中前排两座，后排单座，电力驱动，动力系统安排在每个车轮部位，分动时转向灵活，车体整体的尺寸控制具体如下：整车长2 600mm，宽1 660mm，高1 400mm，轴距2 100mm，前轮距1 160mm。

3.车身造型的构思草图设计

（1）城市概念车设计问题的求解为情景类比法。通过上述对城市概念车的城市因素、功能因素、形态因素分析，对城市概念车进行情景类比设计，进而开展创新体系各要素的研究，是城市概念车设计问题求解的方法。情景类比设计方法的运用步骤主要如下：首先，设计师要通过对求解问题的描述来构建情景概念体系，即提出启发式的设计情景假设，这是设计过程中最关键的一步。其次，设计师要通过情景概念体系进行联想类比推理。再次，设计师要寻找类比匹配对象。最后，设计师要找出与匹配对象相似的设计要点进行设计。

基于上述方法步骤，城市概念车设计的问题求解过程如下（见图1）：

图1 城市概念车问题求解过程①

首先，设计师通过对城市概念车的城市空间因素、功能因素、形态因素的分析，将城市概念车设计问题的描述为拥堵、停车难、出行难、多功能、高技术、小巧玲珑、自由自在、穿梭，等等。

其次，设计师将城市概念车设计定位描述为都市女性，这一女性群体时尚、感性，追求流线、新奇、圆润等造型，由此而构成了城市概念车情景概念的描述，也是寻找问题的原点。

再次，在对城市概念车设计问题的描述上，设计师通过联想类比，与其相对应（匹配）的自然系统的描述是小精灵、穿梭丛林之中的昆虫、昆虫形态、自由自在的飞翔（游或跑），获得与城市概念车类比的对象概念。

最后，在类比联想的基础上，设计师获得类比概念——自由自在穿梭在丛林中的小精灵，进一步获得城市概念车情景类比的概念——自由自在穿梭的城市小精灵。

综上所述，设计师通过情景类比的概念，找到城市概念车设计的原点概念——自由自在穿梭的城市小精灵，进而围绕城市小精灵的概念进行城市概念车的设计展开，这是一个类比联想仿生形态思维过程（见图2）。

图2 类比联想仿生形态思维过程①

设计师由自由穿梭于城市之中的城市小精灵的概念，而联想到与之对应的自然界事物，如小金鱼、小蜜蜂、蛇、蚂蚁、蝴蝶、蜻蜓等。综合分析设计因素以及对城市概念车定位的思考分析，设计师将城市概念车定位为城市小精灵，其形态语义概念为超级蜜蜂（SUPER-BEE），其形态仿生对象定位为形态个性鲜明的蜜蜂形态，在此寻找到造型设计的原点——城市小精灵蜜蜂。

（2）超级蜜蜂（SUPER-BEE）概念车形态性仿生设计[8]。形态性仿生主要研究生物体的视觉器官对图像的识别、对视觉信号的分析与处理，以及相应的视觉流程，广泛应用于产品设计、视觉传达设计和环境设计之中[9]。蜜蜂整体形态中头部和身体躯干部分的比例及曲线的线性关系，类似一个梭子且形态圆润饱满，有穿梭之意，其整体形态俯视图也像一个光滑的鹅卵石（见图3）。

图3 蜜蜂整体形态俯视图①

因此，城市概念车整体的曲线意象可以圆润为切入点。

蜜蜂的头部有触角、眼睛及嘴巴，除开触角，蜜蜂眼睛与嘴巴的形态与比例关系，和汽车车灯与进气格栅之间的比例关系相仿。蜜蜂头部的曲线比例精妙（见图4），其触角、眼睛及嘴巴三者形成了视觉上的稳定与均衡。从蜜蜂双翅展开的情景与方式以及与躯干之间的关系（见图5），可以与之同车门开启的方式进行情景类比。

图4 蜜蜂头部的曲线比例②

图5 蜜蜂翅膀与躯干之间的关系②

在此基础上，车门的形态、车门与躯干的比例关系以及车门开启的方式，均可以通过仿生形态予以确定。

（3）超级蜜蜂（SUPER-BEE）概念车草图方案设计。结合上述总体布置设计，设计师可以对其内部进行人机分析（见图6和图7）。在满足总体布局和人机分析的基础上，设计师可以利用形态仿生进行概念车的草图方案设计。蜜蜂的形态语义特征是小巧、可爱、曲线圆润饱满、自由自在，同时整体要表现出穿梭于城市交通之间的意象。综合上述设计因素，超级蜜蜂（SUPERBEE）最终选择的草图方案设计，整体以蜜蜂形态为仿生对象，车身前脸形态以蜜蜂前脸的形态比例关系进行设计，整体车身形态抓住蜜蜂圆润、

图6 汽车内部空间布置俯视图①

图7 汽车内部空间布置左视图①

小巧的形态特征，两者同车轮、车门开启形态共同营造出蜜蜂即将停落准备工作的意象形态，给人一种小巧玲珑的感觉之外也不失车的霸气（见图8）。

图8 超级蜜蜂（SUPER-BEE）概念车草图方案①

4.超级蜜蜂（SUPER-BEE）概念车造型设计效果图

（1）超级蜜蜂（SUPER-BEE）概念车造型设计曲线展示。城市小精灵——超级蜜蜂（SUPER-BEE）概念车的造型设计中拥有自由、小巧、可爱的意象，可以通过仿生森林小精灵——蜜蜂的身体曲线来进行诠释。

车身的形态是汽车造型设计中最重要的部分，其可以体现整车的造型风格及特征。车门的曲线主要是从蜜蜂的翅膀中提取曲线，曲线张力十足并充满动感，与前脸的造型相配合营造出蜜蜂即将停落的意象，充满霸气（见图9）。车身及其侧面的曲线主要是从蜜蜂的躯干中提取曲线，多以光滑圆润且饱满的自由曲线为主，刚柔并济且张弛有道，在水平方向上具有无限的延展感（见图10）。通过这些特征线，超级蜜蜂（SUPER-BEE）概念车可以充分表现自由、运动、时尚的特性，以满足目标女性群体的审美要求。

图9 超级蜜蜂（SUPER-BEE）概念车整体造型正面①

（3）超级蜜蜂（SUPER-BEE）概念车造型设计色彩展示。超级蜜蜂（SUPER-BEE）概念车造型设计中色彩的设计，主要采用女性的颜色——紫罗兰色、白色或黑色与白色相间的方式搭配，配合材质，体现一种高贵、典雅的韵味，而在汽车内部其装饰图案则以红色为主。此外，车身的

汽车的前脸集中体现了汽车造型中大部分的可视内容（见图9），前脸曲线主要是从蜜蜂的触角与眼睛之间的比例关系中提取曲线，其主要是以封闭的椭圆曲线为主，由结构线、轮廓线、特征线共同构成了一组灵动的曲线群，曲线间疏密有致并在运动方向上赋予丰富的变化，与其车门曲线进行了有效的组合，以体现小巧、可爱、自由的视觉意象。

（2）超级蜜蜂（SUPER-BEE）概念车造型设计曲面展示。其曲面由曲线构成，自由流畅的曲线构成了饱满的曲面。从整体来看，其车身整体曲面以饱满、优美、流线型的大曲面为主，车形上下以蛋形面为主，似蜜蜂的躯干，材质上采用半透明材料，轻盈而不失稳重（见图9）。

车身侧面的曲面造型也是本造型中具有代表性的一面，车头和车尾表现出一种运动和速度感，有机曲面使整车造型韵味十足（见图10）。白色也可象征圣洁、洁净，与低碳、环保的意象吻合。

图10 超级蜜蜂（SUPER-BEE）概念车整体造型侧面①

5 .超级蜜蜂（SUPER-BEE）概念车的情景–功能模式分析[10]

从上述形态仿生的过程中我们不难看出，类比映射是情景类比方法的根本出发点。蜜蜂除具有独特个性的形态特征外，其穿梭森林环境的情景，对城市概念车穿梭城市环境也具有类比映射过程的特征。蜜蜂在飞过狭窄的隙间时，通常身体竖立起侧向飞过隙间这一情景过程，对超级蜜蜂（SUPER-BEE）概念车功能设计具有启示作用。即蜜蜂飞过隙间的身体姿态的变化，构成超级蜜蜂（SUPER-BEE）概念车功能设计的情景，车体变形节省空间便构成了其功能设计。

根据蜜蜂脚部与躯干的关系以及整体的形态特征，在超级蜜蜂（SUPER-BEE）概念车设计上采用三轮，并设计为球形轮，实现多角度转向。超级蜜蜂（SUPER-BEE）概念车外观可爱、灵巧，具有亲和力，演绎出“精灵”的情感语义。

基于上述分析，超级蜜蜂（SUPER-BEE）概念车在功能设计上采用变体形式，即当需要停驻或者道路交通拥挤时，超级蜜蜂（SUPER-BEE）概念车通过后轮结构支撑，尾部抬起，节约其所占空间，从而解决汽车在行驶过程中城市道路拥堵以及汽车在停驻过程中停车空间不足等一系列的问题（见图11）。

图11 超级蜜蜂（SUPER-BEE）概念车变形形态①

五、结论

本文通过对运用情景类比展开城市概念车造型设计案例的分析与研究，通过情景类比法获得城市概念车设计概念，进而获得设计原点，运用仿生类比对设计目标进行分析，寻找城市概念车造型设计的风格与意象，结果证明情景类比法是一种切实可行的概念车造型设计方法。情景类比法在概念车造型中的应用，主要表现通过情景的类比，构建起了设计的多约束条件，从而使设计能够更加有效地向纵深推进。

注释

①图1至图3、图6至图11来源：作者自绘.

②图4至图5来源：网络图片资源。图4蜜蜂头部的曲线比例由作者在此基础上绘制.

[1]马彧.汽车造型设计的原创起始点[J].包装工程，2007（11）：113-115.

[2]黄慧.陈设陶艺中的意象仿生设计[J].文艺争鸣，2011（10）：150-151.

[3]崔勇.从大众汽车广告谈视觉语言类比创意的运用[J].装饰，2011（4）：98-99.

[4]梁玲琳.产品概念设计[M].北京：高等教育出版社，2009：75，106.

[5]兰巍，付黎明，范烽，朱建明，桑涛.“朱雀”概念车造型设计[J].包装工程，2010（S1）：21-24.

[6]潜铁宇，李昕.产品仿生设计的生物学原理[J].包装工程，2008（1）：154-156.

[7]侯敏枫.汽车车身形态仿生设计研究[D].长春：吉林大学博士论文，2012：41.

[8]朱炜，杨明霞.基于“蝉蜕”语义的笔记本电脑仿生设计研究[J].包装工程，2013（4）：46-49.

[9]唐杰，杨沿平，钟志华，童一帆.汽车先进技术论坛丛书：概念汽车开发[M].北京：机械工业出版社，2010：13，56.

[10]刘晓敏，檀润华.基于功能–行为–结构情景设计的未预见发现构造模型驱动产品创新[J].机械工程学报，2006（12）：186-191.