汽車設計是這樣做的

作者：由汽車知識發表于攝影時間：2017-01-12

其實汽車設計是一種有趣但又苦逼的職業，但是對於圈子外的廣大熱心讀者們，這種高度保密的職業的神秘感和趣味性顯然佔了主體。所以作為寫給ind4的第一篇文章，決定總體的為大家解密汽車設計的流程——汽車就是這樣一步一步設計出來的。

在這個汽車工業工程、工藝水平趨於同質化的今天，汽車造型設計的重要性不斷提升，已經成為了汽車企業的重要競爭力之一。

2015年上海車展上上海-通用-泛亞汽車展臺上汽車設計流程展示

對於大多數人來說，汽車設計還是一個比較陌生但有趣的行當——規模不大的從業人群、高度保密的工作環境都增加了汽車設計的神秘感。把一件交通工具從無到有設計出來、做出來、最終可能投入批次生產，想想還真是一件很酷的事情。

設計之初

設計輸入：

汽車造型設計的前期輸入來自汽車企業的精心謀劃。當公司決定開發新的設計後，會向相關設計部門提出設計要求並提供設計輸入。這些輸入包括兩大方面：一、對車型未來面對的市場的預期判斷，比如主要吸引的消費群體，競爭車型等；二、企業為車型預備的整體工程架構和新技術手段，比如軸距、大概尺寸、工程硬點之類。總之就是提出“我們要造臺什麼樣的車和我們能造成什麼樣的車”。輸入條件也可能會在開發過程中發生調整變化。

不同型別的人會購買不同型別的汽車

路特斯Evora的側視人機佈置圖

造型方向：

結合來自汽車企業車型開發上游的輸入條件，造型設計部門也會在設計之初確定總的造型設計方向。一方面是“設計的大邊界”：比如明確品牌最新一代的家族特徵；另一方面則是車型的具體造型風格的定位：比如車型定位偏向運動化之類——就是既要確保新車沒有爭議的成為品牌家族的一員，又要表現出一款車本身的小個性。汽車設計就像是在這些條條框框的鐐銬束縛下的舞蹈。這些設計方向的確立也是日後在眾多設計方案中挑選出最終方案的一個前提和準繩。

大嘴進氣格柵等特徵是2003年以後奧迪汽車設計中必須具有的家族化元素

對於改款、換代之類的升級式設計，車型的定位通常不會和之前的車型出現巨大的偏轉，而對於全新設計、全新定位的車型，開發團隊可就需要忙活了。例如寶馬在開發旗下第一款SUV——X5的時候，就派出了一個由工程師和設計師組成的團隊去往當時SUV的主要市場美國，考察、調研、體驗當地潛在消費者的用車喜好和習慣。這對於整個品牌的研發部門都是一個學習的過程，他們設身處地的把自己設想成車主，儘可能設想消費者需要的一切——從功能到造型——好的設計師都是YY的高手。

1999年先在美國上市的X5是寶馬品牌第一款SUV車型

這就是汽車設計和純粹的藝術創作最不相同的一點：藝術創作在於表現或者說放大藝術家對於世界的理解和感知，是藝術家對於美的理解或者內心情緒的釋放。所以藝術創作是一種非常個人化的行為，因為藝術品的價值並不在於複製，只要有少量的人，有時甚至只要一個人能夠和藝術品發生共鳴，欣賞藝術品，那麼藝術品的價值就得到了體現。這也是為什麼很多大部分人都無法欣賞的藝術品仍然可以拍賣到天價。

畢加索的名作《亞維農少女》&mdash；&mdash；即使是世界名畫也不需要大多數人的欣賞

汽車如今早已成為工業時代大批次生產的產品，激烈的競爭不斷提高成本的壓力，真正私人訂製式的汽車已經幾乎完全無法實現——也完全沒有必要。作為批次銷售的產品，汽車的設計需要去迎合甚至說討好儘可能多的人，而設計者本身對作品的好惡反而並不那麼重要。

現代汽車工廠生產出的大批次新車

設計草圖&效果圖

著手設計開始當然就到了激動人心的草圖和效果圖階段，圖是設計師交流的語言，也是設計從無形到有形的開始。

擁有良好繪畫基礎的設計師把頭腦想象中的造型轉化為一根根線條、一抹抹顏色，落實到平面上，這是最直觀、最便捷的辦法。

最早的汽車效果圖非常嚴謹，通常採用水粉、水彩之類傳統的繪畫技法來體現。後來，馬克筆之類的彩色水筆的使用使效果圖的繪製變得方便利索了許多，突出設計重點的誇張帶來更多的視覺衝擊力。隨著計算機技術在汽車研發行業應用的不斷擴大，繪圖軟體開始大面積替代昂貴的馬克筆和畫紙。有了新技術的大範圍使用，就有人開始懷舊——手繪的風格仍然能夠得到很多人的推崇。但是其實，除了可以隨意選取任何顏色、任何畫筆形式，可以隨意調整圖面的大小和強大好用的“Ctrl+Z”……大大提升了畫圖效率外，使用軟體畫圖和在紙面上畫圖並沒有什麼本質上的區別——只是筆變了電子的筆，紙成了虛擬的紙，還得設計師一筆一筆把腦子裡的想法畫出來。使用什麼樣的表達方式只是個人的喜好，真正重要的還是圖面所表達出的設計方案本身。

上世紀50年代，美國通用汽車設計師的工作場景

50-60年代的汽車設計效果圖&mdash；&mdash；從設計到圖面效果年代感十足

典型的70-80年代汽車設計效果圖

正使用數位屏畫圖的雷諾汽車設計師

使用傳統手繪技法畫圖的寶馬設計師

計算機時代的汽車設計效果圖

那麼如何做出好的設計方案呢？這其實是一個比畫圖深得多的問題，是設計的核心本質，也是一個永遠無標準答案的問題——“不確定性”讓設計變得崇高，設計師的意義也在這裡爆發得盡致。但是人不能憑空創造他完全沒有見過的東西，對於汽車造型設計這樣抽象的東西亦是如此。設計師的靈感來自於所見和聯想，好的設計師往往是敏銳的觀察者，還有一個不見底的腦洞……

博通公司設計捷豹B99概念車時從現代家居和建築裝潢上尋找靈感

騙人的效果圖：

如今，隨著新車的釋出，一同展示出一套牛閃閃、屌炸天的設計草圖和效果圖的宣傳套路早已經見怪不怪。但其實這些酷炫的效果圖好多都是在設計定型後補畫的，這些擁有高度被實現設計細節和絢爛效果的汽車圖片用於展示、宣傳汽車品牌的設計實力和向不理解設計專業的大領導解釋方案。對於設計本身，關鍵的草圖有時比想象的草率得多——能表達設計主題就夠了。

很多看起來和量產結果十分一致的效果圖其實是在設計完成後補充繪製的，主要用於宣傳

很多關鍵的設計想法根本來不及畫得那麼正式

此外，再漂亮的圖片也畢竟是圖片，除了圖面上被設計師誇張化更改的比例和姿態會帶來和日後實物的不同，很多細節在做成立體的效果後也可能出現不小的偏差，所以在三維的模型上探討造型十分必要。

一些效果圖上的比例會被誇張的十分嚴重

數字模型與油泥模型

長期以來，油泥是製作汽車設計用實體模型最常用的材料。油泥是一種高溫下粘且軟，便於貼補，常溫下幹且硬，可以塑性的混合材料——這種特性和巧克力比較相似。油泥的成分也在一直經歷著調整和變化。

使用特定的工具製作油泥模型車就是一個把設計效果圖轉化為立體實物的過程，是一個尤其重要的步驟。可以在油泥模型上可以直接觀察、觸控到幾乎真實的設計效果，也比較方便直接調整、更改設計方案。但是對於油泥模型的製作和修改需要很強的手頭功夫，需要大量的訓練，以至於即便是專業的汽車設計師也很難直接做出非常高質量油泥模型，所以汽車企業的設計團隊還會包括一大批專業的油泥模型師。設計師的創意會結合效果圖，透過他們之手落在油泥模型上。因為不是設計師本人操作，對設計師設計意圖的理解能力和對汽車造型的感覺的水平是評價油泥模型師價值的重要標準。在油泥模型師的隊伍裡，能把表面刮順非常容易，能夠做出設計之初想要表達的感覺的模型的模型師通常是經驗非常豐富的。好的模型師甚至還會引導、建議設計師調整最佳化設計方案。

設計工作室內的全尺寸油泥模型

在設計的初期，為了節省時間和成本，會先製作一些按照一定比例縮小的汽車模型，或叫小比例油泥模型。小模型上沒有足夠的細節，但是對於初期的設計方案選擇已經足夠了。當方案足夠集中後，還會製作真車大小的油泥模型——全尺寸油泥模型，在真實的尺寸下感受汽車的體積感和更真實的視覺效果。

調整油泥模型是一項十分關鍵的工作。看似簡單的汽車表面的曲面有可能十分複雜，各條稜線的走勢和曲面的高光帶的控制非常講究，要捋順這些關係需要大量的時間和心血。

奧迪設計團隊在設計

製作小比例油泥模型的模型師

貼好膜的小比例油泥模型準備接受評審

貼好膜的全尺寸油泥模型效果可以十分逼真

膠帶圖：

為了保證模型的比例和尺寸正確，傳統的做法是在模型製作之初用專用的膠帶在圖紙上按照比例貼出車輛正交視角的輪廓和重要特徵。這就是膠帶圖。貼膠帶的製作圖同樣是設計的一部分，設計師在膠帶圖上透過膠帶的彎曲調整整車的比例和一條條重要特徵線條的形態和走勢，同時滿足新車的人機佈置。油泥模型師就按照膠帶圖的位置，落實在立體的油泥表面。

貼膠帶圖的寶馬Z4的設計師

調整膠帶圖的通用設計師

雖然沒有什麼必要，但是膠帶圖也可以貼得很有效果

數字模型：

但是隨著計算機技術在設計領域應用的突飛猛進，膠帶圖和初步油泥模型的製作開始被數字化建模和多軸銑削加工代替。計算機建模可以更好的按照限定的總佈置條件構造汽車的設計外表面，製作虛擬的汽車模型。多軸銑床可以快速的按照資料把大塊的油泥加工成合適比例的汽車模型。

雷克薩斯內飾裝飾條的不同方案

工作中的色彩材質設計師

空氣動力學設計&其他工程分析

拿到初期造型資料的工程團隊就會開始分析，探討新造型的多種物理、工程實現性等特性，並提出修改要求。對於追求操控效能的跑車，空氣動力學是設計中不可忽視的環節。工程團隊會借用風洞和計算機對整車造型造成的流場進行分析，最佳化車輛效能。對於普通車型，降低空氣阻力也可以大大提高日常使用的經濟性，但是出於成本考慮，在這些車型的設計中其實較少考慮這一點。

風洞實驗中的賓士SLR邁凱倫

雪佛蘭科邁羅結合流場軟體分析結果的效果圖

設計方案的選定

除了設計的執行工作，設計方案的選擇同樣至關重要。每一個最終展現給人們的汽車造型只是眾多設計師、模型師的眾多方案中的倖存者。在一堆糟糕的方案中挑選可用的方案和在一眾出色的方案中抉擇最後的方案都足夠令人苦惱。草圖、效果圖、模型都會成為設計評審的物件。評審不僅選擇設計方案，也可能對設計方案提出修改建議。從設計之初，到設計凍結，設計方案們經過一輪又一輪的評審和調整，越來越少，最後確定成為少量的最終方案。

根據評審級別和設計階段的不同，參與設計評審的除了造型設計師、設計總監，還可能有相關的工程師、顧問團和相關領導者。隨著汽車設計的重要性的提高，汽車企業的最高負責人通常都會參與到設計方案的選擇中。最終方案的選定來自設計總監或者更高級別的公司領導者。

即使是汽車設計專業外的領導者，通常也會對造型設計評審充滿興趣——相比枯燥的工程結構和生產開發環境，多彩的設計評審現場簡直就是遊樂場。沒有人能精通所有汽車工程專業，但是所有人都絕對有能力對造型提出自己的觀點。

不同的公司，不同的領導者風格使得各個汽車企業設計層面中掌握最高話語權的人各不相同。最終方案的取捨會依照設計之初對車型提出的造型定位、小範圍的市場調研或者領導者的個人喜好來確定。對於專業的設計總監，可能更多的站在未來品牌和車型造型定位的角度上，試圖以目標消費人群的視角去挑選設計方案。而對於非專業的領導者，可能就更多的依賴個人的品味和喜好。

樣車製作

設計方案基本鎖定以後，就可以著手製作樣車了。造型樣車不需要動力和功能，但是看起來和真車已經十分接近。這是驗證設計的最後一站，可以發現曲面的一些瑕疵、配合關係的錯位或是色彩材質搭配的不協調……如果沒有問題，就可以按照設計進行生產開發流程了。

奧迪Crosslane Coupe概念車的油泥模型、樣車和車身骨架。

生產準備

對於一些概念展車，造型方案就停留在樣車的階段，而對於量產的車型，造型設計方案的確定並不完全意味著最終量產的結果。為生產準備的工程化過程仍然是一個極度複雜的關鍵環節。關係到每一個零部件的批次化生產和組裝。

造型設計團隊和工程技術團隊永遠是對立的兩群人：在工程師的思維中，可靠和低成本是最重要的。保守而成熟的技術和可借鑑的經驗有助於提高可靠性，借用或共用零部件和簡單粗暴的造型則利於降低開發和生產成本。這種出發點顯然和求新求異求時尚的造型需求相悖。最終的造型是設計和工程團隊共同努力或者說妥協的結果。造型設計不能肆意的突破工程的研發技術限制，也不能傲嬌的絲毫不顧忌成本。很多好的設計在造型處理上就順帶給生產、開發和組裝帶來便利，細看之下足以讓人欽佩。好的工程團隊有能力把自己定位為為造型效果的實現者——保證效能，創新結構，攻克難關。而水平落後的工程隊伍則會迫使造型不斷做出調整，以優先保證車輛的正常生產和使用。

在造型上十分看重整車比例的歐洲，面對競爭對手賓士、寶馬等，轎車全部採用前置發動機前輪/四輪驅動的奧迪天生就帶著前懸過長、車頸過短的短板。在設計團隊的強烈要求下，奧迪的工程師們絞盡腦汁，硬是在已經非常緊湊的發動機艙開發了一套“前軸前移”的設計方案，並應用到了新一代的大部分的轎車車型當中。

經過雙方協商得到的造型效果已經達到了生產狀態，會先小批次的生產一些樣車，這些樣車會去接受各種殘酷試驗的挑戰。不出意外的話，汽車造型設計就此結束，最終的設計方案將被投入生產，面對市場的檢驗。