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這年頭,設計汽車為啥還要玩泥巴?

這年頭,設計汽車為啥還要玩泥巴?


從每年只生產幾輛車的超級跑車廠,到每年生產幾百萬輛車的福特豐田,汽車泥型一直是外形設計的必經之路。可在虛擬現實和超級電腦等等設計工具唾手可得的今天,汽車泥型竟然一直保留了其在汽車產業中的崇高地位,為啥呢。


汽車泥型的歷史可以追溯到傳奇設計師哈雷·厄爾。哈雷老爺子在1927年到1950年間負責通用汽車的外形設計工作。在他任職期間,他革命性地改變了汽車這個產業的面貌——從一種只注重實用的物品,變成一種可以欣賞的藝術品,或者在當時看來一種時尚。

在他之前,汽車是只能坐的,是用來從點A到點B的;他之後,汽車漸漸變成一種能看的,也能開著享受的物品。哈雷老爺子的秘密武器之一,就是全尺寸汽車泥塑。他做出來整體的泥塑,能給客戶(一開始是明星、百萬富翁的定做車身,後來批量生產,客戶就是通用老總)一種紙筆設計無法比擬的實際感。


快一個世紀過去了,汽車工業依舊離不開傳統的泥塑手藝。外面的世界變了又變,各種新技術也不斷引進汽車設計的過程里。現在的設計師門有超級電腦,CAD設計軟體,巨大的顯示屏,工業級3D印表機,5軸CNC車床,以及最新的虛擬現實渲染技術。不過在這些新技術的襯托下,傳統的泥塑像膠片一樣有著不可撼動的地位,在數字組成的設計行業透露著難得的現實氣息。


按照一些設計師的話說,用泥塑來確定汽車設計,相比軟體,猶如鉛筆和鋼筆的區別。鉛筆直接,可擦可改,十分容易;鋼筆精確,修改不易。如果有任何一個地方覺得太多,泥刀刷刷刷幾下就能切下來;覺得切多了,地上撿起一團泥就能再沾上。而相比起最類似的3D列印,泥塑的「可塑性」不可謂不出眾。3D列印要麼只能做加法,要麼只能做減法,兩者不可兼容。


除此之外,整車外形泥塑是一個團隊協作的過程。一個團隊在一起塑造外形的時候,即時討論,即時修改,效率和效果都比一兩個人坐電腦屏幕前來的快,而且還是直觀3D的。

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雖說叫做泥塑,但是真正用來雕塑的材料不是黏土,而主要是蠟,還有一些粘接劑和填充劑。以前這些粘接劑和填充劑一般是硫磺,然後現在慢慢轉成小玻璃纖維,不過主要是蠟。看似各個汽車廠商都用一樣顏色一樣材質的材料,其實每家每戶都不一樣,甚至都可以是商業機密。


市面上有那麼幾家公司專門給汽車設計工作室提供專業的泥塑材料,同時,有些大汽車公司有自己的泥塑材料配方。這些類似黏土的材料需要專門用卡車運到工作室里,一般都是直徑10cm的標準圓柱體,需要用的時候,取一塊兒出來加熱到66攝氏度,材料就軟化可用了。這種東西的需求量很大,舉個例子,福特設計部門一年要消耗100噸黏土。


泥塑的過程可能和大家想的不一樣,不是一整個車型都是用黏土做成的。首先有個承載框架,用可調整的鋁合金支架做成。這個框架和量產的承載車身尺寸一樣,決定了新車型的軸距、輪距、乘坐空間等等硬性指標,還能裝上不同的輪胎。之後再在這個承載框架上蓋上12到18英尺厚的泡沫塑料,用來填充框架之間的縫隙。最後才是一層黏土,塗在這一層厚塑料上。這是全尺寸的車型,如果整輛車都是黏土做的話,可能最後重量10噸都不止。


汽車外形設計不是一蹴而就的,前前後後至少要畫上個一年半載,這還是一般的效率。整體來看,從最開始的圖紙到量產車下線,基本的設計工作室線性的,不過會有很多不同部門的來回往複,設計部門裡面也有很多來來回回的過程。

首先,最開始的步驟是概念設計,這一步設計師天馬行空,把能造的不能造的全畫出來。概念設計之後,靠譜的設計被選中,不靠譜的設計要麼趕走設計師,要麼被扔進垃圾桶。再後來的是細節設計和低成本原型,這一步通常開始要做小尺寸模型,比如1:2.5的模型。現在的行業里,這個小比例模型一般是用CAD整體畫出來,然後用CNC車床車出一個木製、泡沫塑料、或者黏土的現實模型。這個小尺寸模型再經過討論撕逼之後,逼死一幫人,趕走另一幫人,選出一個靠譜的設計,通過高層的欽點成為下一步的唯一候選。


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下一步就是全尺寸泥塑。這一步至關重要,因為很多時候小尺寸模型放大到全尺寸,一些沒注意到的細節就變得很古怪,很多時候像是從卡通片里走出來的一樣,所以設計師就要在這個時候甄別出這些問題,然後努力修改。


要說小尺寸模型是確定車型的整體觀感,全尺寸模型就要開始注重小細節對於整體觀感的影響。這一點遠比看起來要難,工業設計專門有一個分支講人機工程和人類認知的,是為了能把感性的反饋量化成可測量的標準。在修改細節的當兒,泥塑模型的另一個優勢就出來了。當人們在電腦上修改細節的時候,很經常會放大這個部分,經行施工,卻忽略這個小部分對於局部和整體的影響。等修好一看,可能整體效果就毀了。泥塑雖然古老,但是能兼顧細節和整體的觀察,這是其他媒介做不到的。


另外還有一方面就是泥塑能作為一種輸入工具加快設計進程。當設計師想設計出來一個完美的測線曲線,或者一個合適的B柱線條時,如果使用泥塑,刷刷刷幾下就能在現實中做好,比如阿斯頓馬丁one-77那迷人的PP。如果用CAD軟體修改曲線,就會做死人的,沒幾個小時是下不來。等泥塑模型確定好形狀後,可以用一些專門的3D掃描儀器把做好的模型掃描成CAD文件。通常掃一個半小時,整車就能存檔了。這樣先在現實里做,然後掃描的方法可以省下無法計量的時間,在汽車工業里,時間就是金錢。

此外,造車嘛,氣動就要考慮到,所以要有風洞測試。因為風洞測試很貴,所以測試人員必須要在短時間內達到最高效的成果。在吹風的過程中發現的問題,可以直接把地上的泥撿起來現場改設計。要是用木雕或者金工,風洞就晾在哪裡好久。


等外形設計都確定下來,就要加上一些裝飾品成為所謂的「硬模型」了。首先是前燈,側燈,轉向燈等燈具被貼到泥塑上,然後是用一層叫DI-NOC的鍍膜貼到黏土的外表。這層鍍膜的目的就是模擬金屬和車漆表面,這樣做好的泥模在4、5米開外看就和真車一樣。這樣的「硬模型」主要是送去給公司高管看,等他們裁定。如果不滿意,可以把鍍膜撕掉,再在地上摶一坨土弄上去,或者再削掉一些地方。


泥塑完了之後,就是用樹脂或者玻璃纖維做一個真的車,從裡到外全部和量產車一模一樣。這樣的樹脂模型就比泥塑要貴好多好多,通常是百萬刀的價格,所以只能在造型敲定後做一兩個。這些樹脂模型通常送到展館去站台,或者車展去被啪啪啪。


等樹脂模型在全世界接受掌聲閃光燈和臭雞蛋的同時,之前費勁大力氣做的泥塑就會被送到每個公司的一個獨特的,保密的倉庫。道奇公司的這個倉庫叫「墓地」。在「墓地」里,有歷史意義的模型會被保留,剩下的可能就被回收,意思是回歸一坨黏土的形態。

這年頭,設計汽車為啥還要玩泥巴?


福特的設計部門裡有160個模型師,其中有125個人是技能用CAD畫出絕妙的渲染圖,又能上手泥塑做出精細的車體的天才。他們有些來自專門的汽車設計學院,有些來自民間車體改裝廠,也有些是藝術學院畢業的。可是慢慢現在的年輕人開始不願意接觸泥塑這個過程了,習慣虛擬世界的他們覺得,VR等技術在十年內就會徹底代替泥塑工藝,現在為啥自己還要花時間學實操呢?


設計行業的龍頭老大們還是覺得小年輕們圖樣。這些老大們回憶,當年CNC數控車床出來的時候,大家也覺得泥塑工藝沒必要學了,結果是CNC用來輔助造泥塑,數控和手工兩者相輔相成;3D列印技術成熟後,又一批小年輕也覺得手工泥塑沒戲了,結果3D列印因為可塑性問題只是小規模使用。VR興起的當下,老大們依舊覺得,泥塑在外形設計工業里,依舊有著虛擬技術沒有的氣息和生命力。畢竟這泥塑畢竟和真實的汽車一樣,是一種實實在在的載體。


[小魚兒 via BBC Auto]


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