有汽车就有汽车设计,有汽车设计就有设计流程,接下来先了解一下汽车传统设计流程:制作效果图,评审通过后,根据效果图制作油泥模型,在油泥模型上不断的修改调整直至造型认可,评审通过后,将油泥模型逆向,然后进行结构设计。汽车设计的传统设计流程如图1所示:
2CAS概念描述
2.1CAS的定义
CAS的全称是ConceptASurface,中文名称是前期外表面数模,指在汽车设计中用于表达造型意图且体现一定工程信息的三维数字模型。
2.2CAS数据制作质量要求
2.3ComputerAidedStyling与ComputerAidedDesign的区别
计算机引入设计以后,就产生了计算机辅助设计(ComputerAidedDesign),简称CAD,指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作,细分后就产生了计算机造型设计,主要是针对造型设计方面,包括所有产品的计算机辅助造型设计。
在汽车设计中,由于汽车的设计和制作的高精度要求,需要高质量的曲面,对这种高质量的曲面称为A面,A面一般定义为满足工程要求、准确表达造型意图的高精度的高级曲面。在制作A面以前,一般有数模为之铺垫,称之为前期概念外表面数模,前期概念外表面数模可以理解为A面的预想数模。
计算机造型设计的英文名称为ComputerAidedStyling,简称为CAS;前期概念外表面数模的英文名称为ConceptASurface,也简称为CAS。二者的使用范围和主要功能不同,二者的对比见表1。
3CAS设计阶段的汽车设计流程
CAS设计在汽车设计中发挥举足轻重的作用,CAS设计在汽车设计流程中属于关键路径。了解一般流程对了解CAS的作用大有帮助,现介绍一下CAS设计阶段的汽车设计一般流程。(图2)。
三轮CAS是不断完善的过程,每个阶段的要求都是不断提高的,最终需要满足造型和工程的要求,三个阶段需要完成的造型和工程目标见下表2。造型和工程在许多时候是有冲突的,这就需要造型师、工程师和CAS设计师的智慧去创造性地解决问题,在这个时候经验和创新思维就显得尤为重要,要么更改造型,要么更改结构,或者两者都改,具体怎么改,要看双方博弈的结果了。在项目中CAS设计师是具体制作者,通常比较了解情况,其在造型和工程有冲突的时候提的建议一般是最有效的,因此CAS设计师的能力就显得非常重要。
4.1CAS和效果图的关系
效果图是制作CAS的必要条件,不是制作CAS的充分条件。制作CAS要求:效果图、工程可行性分析、造型策略等支持文件。效果图一般定义为项目组选定的方案。在汽车开发过程中,有些人没有搞清楚这个问题,认为只要有效果图就可以制作CAS。仅仅通过效果图制作的CAS,因为背后没有工程支撑,其价值大打折扣,最多只能算是概念数模。
CAS也可以支持效果图的设计,不少项目中,在CAS上截取某一视角的截图,然后造型师在该截图上进行发挥和再创造,然后制作出一幅新的效果图,然后再进行CAS制作,如此反复,最终制作符合造型意图的效果图。
4.3CAS和A面的关系CAS是A面的前置任务,制作A面一般是需要有CAS的,但在部分项目中确实存在不做CAS的。我们这里指的是一般有CAS的情况下,CAS做的越完善,面做的越好,对A面工作的开展越有利。在有的项目中,将CAS按照A面的标准来制作,这样制作的好处是,有利于工程可行性分析,降低项目风险。但这样制作带来的问题是,需要投入大量的CAS设计师,造成局部资源浪费,一般不采用这种做法。
一般来说在CAS阶段,对称面是按照A面的标准进行制作的,对称面需达到G3连续,大的基本面也需达到G3连续,有些时候根据项目状态,大的基本面的要求可以适当放宽。CAS一般不需体现小于2mm的面差,一般体现大于2mm的面差。
4.4CAS和工程可行性分析的关系
工程可行性分析贯穿整个CAS设计流程,工程可行性分析的强弱直接影响到CAS的品质,如果工程可行性分析的准确性高,这个CAS的价值就高,反之则不然。一般来说,CAS基本体现造型的意图,通过评审的CAS一般都有较好的视觉效果,否则通不过评审,如果后期制作A面的时候发现前期的工程可行性有较为严重的错误,势必推翻原有造型,这将对项目产生较大影响,并且造成较大的资源浪费。可以看出,工程可行性分析的准确性显得非常重要,许多时候,工程可行性分析需要考虑供应商的能力和产品的成本等,这个时候一般需要项目组的支持。
综上所述,在设计中,CAS和效果图、实物模型、工程可行性分析、A面之间的关系可以理解为:效果图和工程可行性分析是CAS的必要条件,实物模型是CAS的辅助条件,A面是CAS下一个阶段。
5发展与展望
CAS已经比较广泛的应用于渲染了,现在的许多渲染软件都可以渲染出比较不错的效果,对于项目评审起到很好的支撑作用,随着人们对项目预期的提高,会要求CAS不断的发展。另外,目前运用虚拟现实进行评审的项目越来越多,必将对CAS的需求越来越强,要求越来越高,最终将推动CAS的发展。
CAS的发展是伴随计算机技术而发展起来的,将来可能出现更加有效率的算法,更加强大的计算机配置,更加便利的计算机命令,这些都会提高CAS的制作效率,CAS制作效率的提高必将提升CAS在汽车设计中的地位和重要性。