汽车内饰造型设计开发流程

孙洋，王宇，杨军波，赵阳

（华晨汽车工程研究创意设计室，辽宁 沈阳 110141）

前言

汽车内饰造型设计主要涉及工程与艺术、技术与美学两大方面。工程领域涉及内饰结构、人机工程学、工艺要求和材料学等知识。美学领域涉及内饰造型的审美、视觉心理、形态质感、色彩装饰等。另外，汽车内饰设计还要综合考虑成本、市场定位、地域文化和客户心理需求等。

汽车内饰包括中控面板区及中控台、门内饰板、顶棚内饰等内饰覆盖件，其中内饰还包括方向盘、组合仪表、地板垫、手套箱和座椅等内部零部件。

本文通过对汽车内饰造型开发设计，达到内饰造型设计美学与工程的融合与平衡。

图1 内饰结构图

1 内饰造型概念设计阶段

完整的整车内饰设计项目，首先通过勾勒汽车内饰线条轮廓来表达内饰设计师的初步构思。经过对整体内饰造型的评审和筛选后，会产生多组造型方案。然后再根据评审结果进行细化，绘制成草效果图。然后再经过对整体内饰造型的草效果图进行评审确定1 到2 组方案，经过效果图的最终评审后，最终确定内饰造型设计方案。内饰效果图除了美观外，还要同整车造型风格呼应，满足工程设计要求，符合整车布置和人机工程学要求。

图2 内饰效果图

在当前汽车造型正向设计流程上，草图和二维设计效果图都由设计师借助手绘板和手绘屏在电脑上表达，数字化设计工具手段有利于方案修改，节省开发周期和降低开发成本。目前在汽车内饰设计中常用的效果图绘制软件有：Photo -shop、Alias 和SketchBook。

图3 电脑效果图

2 创建初始外表面数模

确定内饰设计方案后，通过数据设计师将二维设计图转化为三维数据。数据设计师需要理解设计方案，把握整车内饰设计形态和各部件相互间的配合关系，再根据总布置提供的断面数据，综合设计三维数据。这个过程需要与设计师沟通征求创意设计师的意见。

在现实设计工作中，通常汽车厂或设计公司会设立创意设计师和数字设计师两个不同的设计职能岗位，创意设计师的主要职能提供新颖的创意方案，构思内饰造型，并能够通过效果图表达自己的创意构思；当今世界汽车设计开发过程已将其模块细分化，无论从成本、时间效率方面来看，已不能将两个设计岗位合二为一，往往都是不同岗位相互配合来达到设计意图。

图4 外表面数模

创建初始外表面数模也有不同的阶段：首先是制作三维数据模型，然后制作油泥模型，在三维数据模型和油泥模型上不断修改直至通过评审，同步进行工程校核。由于项目时间节点要求。一般来说初始外表面数模分为3 轮设计，分别为D 面、C 面和B 面。分别完成项目的阶段性目标，解决相关的问题。

第一阶段是D 面，反映造型的总体型面特征，主要目的是提供给工程师做初步的空间总布置分析和人机工程校核。

第二阶段是C 面，反映具体的产品分块、面的过渡和连接、零部件相互间的断差和间隙，提供给结构工程师进行产品制造的可行性分析，并且工程师根据此面进行产品的结构概念设计。

第三阶段B 面，要将上面工程分析和校核中发现的问题在外表面数模上得以解决并完成零部件外表面的细节设计，包括零部件的倒角。

初始外表面数模还能够生成三维渲染效果图，并对其整体风格和造型特征与原始的二维效果图对比，确定是否符合设计方案所要表现的意图。

3 油泥模型数控加工

将三维数据模型输入五轴铣床或三轴铣床来完成数控加工，加工后的汽车油泥模型表面还不够光滑，这时需要油泥模型师进行表面处理，清理油泥模型型面，如图5 所示。油泥模型的制作对于造型的推敲也很重要，在此期间也需要与工程师沟通校核，同时油泥模型师需要与创意设计师反复沟通修改方案直至冻结。

接下来需要将冻结的油泥模型进行点云扫描并输入计算机，根据点云建立A 级数据表面，也就是A-class。

图5 油泥模型

4 A 级曲面设计

油泥模型经过内饰造型评审确认后，要对油泥模型进行逆向扫描并采集点云数据，提供最终的外表面设计。在此基础上需要与原CAS 数据对比修正，并延用可利用的数据。

4.1 外表面设计的原则

汽车内饰外表面通常要求按A 级曲面的标准来设计，在设计过程中总体上遵循以下两条原则：

（1）可见外表面半径需将大于3 的倒角都达到二阶（曲率）连续；

（2）满足DTS 要求。

5 内饰造型过程中的后期阶段

A-class 数模设计完成并确认后，汽车内饰造型设计工作就已经基本完成。大量的工程校核已在外表面设计过程中同步进行，确保后面的工程开发风险降至最低。后期造型工程师需要跟踪内饰样件状态，保证样件符合要求。有工装样车后需要对内饰整体进行最终确认是否达到设计要求和造型意图。

6 结论

综上所述，汽车内饰设计是一个系统工程，是工学和美学的完美融合。现代化的设计工具和数字化设计开发手段将被越来越多地运用，进而缩短产品开发周期，降低开发成本， 在造型开发阶段可以与工程同步进行，降低开发风险，达到造型设计创意意图。未来随着汽车工业发展，汽车内饰造型流程将更加简化和数字化。