3D變形技術中汽車造型設計的應用

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摘要：現(xiàn)在我國的汽車行業(yè)在發(fā)展的高速期，但是我國的汽車品牌在市場上的競爭力比較小，其主要就是汽車的設計方面缺乏創(chuàng)新。尤其是在汽車的造型設計上，汽車給人最直觀的感受就是外形，若是造型不美觀，那么消費者對汽車的第一印象會很差，影響消費者的購買欲望。本文就3d變形技術在汽車造型設計中的應用進行分析。

關鍵詞：3D變形技術；汽車造型設計；應用

1引言

如今，我們每天都可以看到汽車，汽車已經(jīng)成為我們生活的必需品，汽車目前已經(jīng)成為人們生活的重要的組成部分。隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)在汽車的廠商和品牌越來越多，想要在市場中脫穎而出還要具有一定的優(yōu)勢。汽車給人的第一個直觀感受就是外形，在汽車的設計中，造型的設計需要考慮的因素有很多，不僅要滿足個性、時尚、經(jīng)典、美觀的需求，還有能保證汽車運行的穩(wěn)定，保證汽車在運行中汽車的造型不會造成汽車阻力?，F(xiàn)在汽車的造型都比較相似，若是在造型上進行創(chuàng)新，會取得不錯的效果，在汽車的造型設計方面可以采用近些年比較流行的3D變形技術。

23D變形技術概述

3D變形技術是將一個具有自身特點的幾何模型變幻為另一個模型，兩個模型之間具有一定的相同的特征，一般在變形后會保留兩者的共同特點，不同點可能會消失。3D變形技術可以得到很多的模型。在變化的過程中，也會產(chǎn)生一些中間模型，這些模型對設計師的設計也有一定的作用，也是設計師設計汽車模型的素材。3D變形技術在汽車造型的設計，最直接的目的就是通過汽車造型的轉化，提高汽車的性能，提高消費者的滿意度，實現(xiàn)汽車的銷售?，F(xiàn)在我國的汽車行業(yè)在高速的發(fā)展，但是我國的汽車在國際上的影響力還很小，我國的汽車的銷售情況也不是很樂觀。我國的汽車造型單一，也沒有形成品牌效應，汽車的性能也一般，我國的汽車設計在造型和品牌以及性能上都沒有足夠的能力吸引，消費者，所以我國的汽車在國內外的銷售情況都一般。我國想要發(fā)展汽車行業(yè)還要進行汽車方面的創(chuàng)新，不僅要建立自己的品牌增大宣傳，還要提高汽車的性能，這是汽車設計的關鍵。但是這些方面的創(chuàng)新都較難，在短時間內也無法實現(xiàn)，造型的創(chuàng)新是我國汽車行業(yè)發(fā)展的一個方向，這也是比較簡單的一個方向，可以更快的得到收益?，F(xiàn)在的汽車造型的設計中，很多的技術只是滿足了設計的要求，但是并不滿足汽車的創(chuàng)新的要求，而3D變形技術可以實現(xiàn)[1]。

33D變形技術在汽車造型設計中應用的算法

汽車造型的設計是比較復雜的一個過程，這是一種表面問題的研究。設計中較為常見的就是點、線、面。點、線、面都是2D輪廓的基本要素，在3D變形技術中，其也是基本的元素。通過點、線、面的變幻可以實現(xiàn)對汽車造型設計。在汽車的造型設計中，這些元素都發(fā)揮著重要的作用。3D變形技術首先是在2D輪廓的基礎上進行的變形技術，2D輪廓中有很多的線條，被稱為汽車造型的對稱線，這也是汽車造型設計中的主要線條。3D變形一般包括三個步驟：一是在二維空間在坐標上畫出各種對稱線，對稱線越多，其產(chǎn)生的輪廓就越多，其設計也就更加的難。這是汽車造型設計中較為重要的環(huán)節(jié)。二是在2D輪廓中找到對頂點，將這些點改變，就可以得到更多的輪廓，也實現(xiàn)對輪廓的改變。三是根據(jù)2D輪廓的擬合，可以得到汽車的模型。然后，可以根據(jù)投影，描述汽車的造型。其中包含很多的細節(jié)。最后，可以運用NURBS曲面、點云和隱式表面進行變形算法[2]。

43D變形技術在汽車造型設計中應用的價值

3D變形技術現(xiàn)在應用的領域有很多，其具有很明顯的優(yōu)勢，可以促進行業(yè)的發(fā)展。在醫(yī)療、影視、計算機動畫等方面都已經(jīng)得到了很多的應用經(jīng)驗。在汽車造型設計方面，其應用對汽車造型的設計有很重要的意義，3D變形技術為汽車造型的設計提供了更多的可能性。

4.1汽車造型設計的創(chuàng)新

汽車造型設計，關系著汽車的性能和各方面的能源消耗。在汽車造型的設計方面，還需要具有一定的美觀性，這樣才能使得汽車得到更多消費者的喜愛。但是汽車造型的設計也不是那么的簡單，其也需要遵循一定的規(guī)律，保證汽車和駕駛人員的安全?，F(xiàn)在的汽車設計中，應用的較多的就是CAD技術，其對汽車造型設計中，較為重要的一種方式方法。其不僅可以幫助設計師表達自身的想法，還可以更加精確的表現(xiàn)出來，為汽車的生產(chǎn)創(chuàng)造提供數(shù)據(jù)。而3D變形技術可以根據(jù)設計師的想法對汽車模型進行變形，實現(xiàn)設計師的想法，根據(jù)軟件，了解設計師的想法是否可以付諸實踐。在汽車進行變形的過程中，可能會出現(xiàn)跟設計師想法相左的造型，但是這些都可以應用，在汽車的仿生設計中，具有一定的應用價值。汽車的3D變形技術有汽車的仿生設計具有一定的相似性，都可以為汽車造型的設計提供一定的意見，創(chuàng)新汽車造型的設計。

4.2為汽車造型設計提供參考材料

汽車造型的設計前，設計師需要具有一定的相關信息的采集，足夠的了解產(chǎn)品，并且還要足夠的滿足產(chǎn)品的需求。在進行汽車造型的設計前，要進行汽車產(chǎn)品信息的了解，主要就是為了刺激設計師，激發(fā)其創(chuàng)作的靈感。但是現(xiàn)在的汽車的造型都比較相近，也沒有太多的創(chuàng)新，而3D變形技術可以對汽車進行多層次、多角度的變化，使汽車造型的設計更加的滿足設計的要求，這樣的汽車造型的設計更具優(yōu)勢，其可以將各個部分進行細化，對汽車造型的不同部分進行更加詳細的了解，得到更直觀的素材，通過對汽車造型的變形，可以得到更多的汽車的素材，其中間的模型也會越來越多，這樣設計師在設計中也可以得到更多素材，使得設計的周期縮短，降低汽車造型設計的成本[3]。

4.3汽車造型的動力學的考慮

汽車造型的設計與其他的產(chǎn)品的設計不同，其需要符合一定的邏輯，滿足其運動的需要，保證汽車的良好運行。在企業(yè)的造型的設計上，不僅要保證汽車的外形美觀，還要保證汽車的流線設計，保證汽車在運行中，受到的阻力較小。現(xiàn)在的汽車造型都是根據(jù)汽車的動力學原理設計的其都符合這一理論，但是還有很多的設計并不滿足設計的要求，在設計上還需要著重考慮這一點，設計師在設計中可以將這一原理導入汽車的造型的設計中，對新研發(fā)的汽車造型進行優(yōu)化，使其滿足空氣動力學的要求，這樣的汽車造型才能擁有更加廣闊的市場。這樣的操作會比設計師的計算更加的精準。3D變形技術還可以和美學聯(lián)系在一起，使汽車的造型更加的科學、先進、美觀[4]。

4.43D變形技術的直觀性和即時性

3D變形技術與2D技術相比，具有更大的優(yōu)勢，其可以利用電子設備和網(wǎng)絡技術進行汽車模型的設計，更加的方便，其可以根據(jù)設計師的需求，進行任意的變化，也可以得到更加多樣的汽車造型。汽車的造型設計方面有很多的細節(jié)，也能更加清晰的獲得。3D變形技術還以可以在快速成型和模具開發(fā)方面的應用。而且設計師在汽車造型的設計中還可以使設計師的工作更加的輕松，其設計的周期也會減短。

4.5概念車的設計

現(xiàn)在汽車的造型比較單一，并沒有創(chuàng)新。設計師可以根據(jù)3D變形技術，跟現(xiàn)有的模型進行汽車模型的制作。還可以搭配各種箱體模型，得到更多的汽車模型，有助于設計師進行概念車的設計。同時在設計中也要注意車型對汽車性能的影響。

5結語

綜上所述，我們可以知道，汽車的造型對汽車行業(yè)的發(fā)展有重要的意義。在3D變形技術應用到汽車的造型設計中是比較有意義的，其對汽車造型設計的價值有汽車造型設計的創(chuàng)新、為汽車造型設計提供參考材料、汽車造型的動力學的考慮、3D變形技術的直觀性和即時性、概念車的設計等，這些都是汽車造型設計中較為重要的因素，其為汽車造型設計提供了新的發(fā)展方向，促進了汽車造型設計工作，對我國汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也有重要的意義。

參考文獻：

[1]景春暉，張晶.汽車造型設計空間研究[J].機械設計，2016，06（07）：121-124.

[2]黃朝暉，王博倫.3D變形技術在汽車造型設計中的應用[J].藝術科技，2016，07（01）：266+296.

[3]M.KOBAYASHI，H.TODA，D.J.LECLERE，T.KAMIKO，K.UESUGI，A.TAKEUCHI，Y.SUZUKI.3D晶體取向測試技術在鋁合金晶粒變形分析中的應用（英文）[J].TransactionsofNonferrousMetalsSocietyofChina，2014，07（07）：2094-2101.

[4]楊莉.基于3D技術的汽車•差速器造型設計與模擬仿真[J].機電工程，2011，02（09）：1064-1067.

作者:赫英 單位:泛亞汽車技術中心有限公司