Procsses of Car Design

Developing a vehicle is an arduous process of design and evaluation, trial and error - constant improvement and adaptation. Initial design concepts go through a range of stages to bring them closer to realisation and modelling is key to evaluating a design at each stage.

Modelling can take several forms. Traditionally, clay models have been used at various scales to help understand and resolve the form and proportions of a vehicle. To varying degrees, this has been supplemented, sometimes even replaced, by CAD modelling. Whilst clay is still a medium used to evaluate predominantly visual characteristics, CAD systems can additionally help evaluate other factors such as aerodynamics, impact scenarios and other physical considerations

Clay Modelling

Clay modelling is one of the most established 3D visualisation techniques used in the automotive industry.

Clay modelling is one of the oldest a nd most traditional methods used in car design. Studios are divided in their preferences relating to CAD or clay but many believe that it remains one of the best ways to visualise developing designs in three-dimensions

GM modellers use renderings, sketches and tape drawings as reference to create a 1/4 scale half model. Using a mirror in this way enables modellers to produce results more quickly. With full proportioned models, substantial time is spent balancing one side with the other.

In this view it is possible to see the rig beneath the clay. In the rear wheel arch the base can be seen along with the core of light blue modelling foam.

Clay has been used since the earliest stages of car design and emphasises the strong links between three-dimensional automotive styling and sculpture. Working on the form of a vehicle in clay is a very tight form of sculpture, reliant upon a expert eye and an advanced perception of form and proportion.

Clay modellers work on the Holden FJ many decades ago. This practice is still common today. The modellers shown here are using, amongst other things, gauges to measure height and depth (to balance both sides) and profile guides to ensure the model corresponds to the design.

Manual Method

With the rig configured, clay is applied. Using a system of 10-lines, reference points are transferred from the drawings to the model. Clay is built up to match the profile from the drawings and is then added to fill out all the proportions.From here, designers can either rigidly follow their drawings, creating guides and templates to help develop the model from the package drawing, or they can begin to experiment and develop the form freely. The beauty of automotive styling clay is its ability to be reworked and continually adjusted. This freedom of form development is rarely matched by computer.Chevrolet designers work on a full scale Corvette model. Dynoc has been applied to give the impression of real glass and upper body paintwork. Real wheels add to the effect whilst designers make final adjustments to the surfaces

Automated Method

Instead of designers and modeler labouring over a clay for weeks, many car firms are now in the habit of sending a CAD model directly to a specialist milling machine. The machine can precisely mill out the form and proportions of the 3D computer design in a relatively short period of time, although humans may still be called in to finish the surfaces or make slight adjustments. Although most aspects of a design can be resolved on computer, especially with the aid of virtual reality evaluation, almost all companies will still produce a full size clay towards the end of the process. The cold light of day can produce suprie that manufacturers want to be aware of before a vehicle enters tooling and production phases.

Once a vehicle is completed, one of several next steps may be taken. If the vehicle is to be shown as a concept, it might be painted and detailed but will more likely become the template for hard modellers to use to create a production look-a-like with individual panels, real glass and details as well as an interior.

If the vehicle is ready for production, it will usually be scanned using 3D digital equipment which will in turn create a new CAD wireframe model. This will be tweaked by CAD specialists to remove imperfections before being passed on to engineers who will begin the arduous process of creating panels, componentry, drivetrain and propulsion based on the design.

Of course, if a vehicle was simply an in-house research project, as many are, it may never be seen by the public; in fact the clay may be reused in later projects. These Holden models give an idea of the processes involved and their purpose. Both vehicles are full-size clays that give an accurate representation of the proposed vehicles. Applying a neutral coloured paint and sitting the model outside in a typical working environment is about the most accurate way to assess a concepts visual impact without actually building it.

The vehicle in the upper image appears to be in the later stages of development. Details such as light graphics, shut lines and Dynoc to imitate glass allow designers to quickly and effectively evaluate the model.

Sketching

The earliest stage of the design process is the creation of initial concept sketches. The sketches are a relatively quick way to visualise ideas, themes and styles. In a typical design studio, a team of designers may be asked to submit initial ideas for a vehicle which will subsequently be narrowed down and further developed. Often, a dozen or so initial ideas will be evaluated, with further development of two or three before a final solution is chosen. At each stage, designers whose work is not chosen will be redeployed to assist in the development of the chosen ideas or posted to another project. Typically, one team is responsible for the interior whilst another takes charge of the exterior

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汽车设计的进程

开发一个车辆的设计和评估，试验和错误以及不断改进和适应是一个艰难的过程 ，最初的设计理念，通过一系列的设计阶段，使他们更接近实现和建模的关键是在每个阶段评估设计。

建模可以采取多种形式。在传统上，油泥模型已经能在不同的尺度用来帮助理解和解决车辆的比例和形式。在不同程度，这点已被补充，有时甚至更换，最后通过CAD建模。虽然油泥仍然用来评价主要视觉特性的介质，CAD系统还可以帮助评估其他因素，如空气动力学，撞击场景等物理因素

油泥模型

制作油泥模型是在汽车行业中最成熟的三维可视化技术之一。

制作油泥模型是在汽车设计中使用的最古老的一次最传统的方法之一。工作室在其与CAD或粘土的喜好划分，但许多人认为它仍然是最好的方法之一可视化开发设计的三个维度

通用建模渲染使用，草图和磁带图纸作为比例参考来创建一个1/4比例的一半模型。使用这种方式的一面镜子使得能够建模更快地产生结果。采用全比例模型，大量的时间都花在平衡一面与其他。

在此视图中，可以看到该油泥下方的钻机。在后轮拱底座可以具有浅蓝色造型泡沫芯一起看到。

因为汽车设计的最初阶油泥已经使用并强调三维汽车造型和雕塑之间的密切联系。粘土车辆的形式工作是雕刻一​​个非常紧张的形式，在一个专家的眼睛中形式与比例的先进观念成为依赖。

克莱建模对霍顿FJ工作在几十年前。今天常见的这种做法还在。这里示出的建模使用，除其他事项外，计测量高度和深度（平衡两面）和轮廓引导，以确保该模型对应于设计。

手动方法

随着配置的钻机，粘土被应用。使用的10 -lines系统“中，参考点是从附图对模型转印。粘土建成以匹配图纸的配置文件，然​​后加入到这里填写所有表格。设计师可以严格按照他们的图纸，制作指南和模板，帮助开发从包图纸模型，也可以开始试验和自由发展的形式。汽车设计黏土的优点在于它能够进行返工，并不断调整。表单开发的这种自由度是很少匹配由设计师在全面克尔维特模式工作。它已被应用到给真实玻璃和上身油漆的印象。真正的车轮增加的效果，同时设计师们在表面的最终调整

自动化方法

取而代之的设计师和建模劳动过几个星期粘土，不少车企正处于直接发送CAD模型到专科铣床的习惯。本机可以精确地磨出来的形式和3D电脑设计的时间相对较短的比例，但人类仍可能会被用来完成表面或略作调整。尽管设计的大多数方面可以在计算机上得到解决，特别是虚拟现实评价的帮助下，几乎所有的公司仍然会产生朝向过程结束全尺寸的粘土。冷光线索能产生厂家要知道之前车辆进入加工和生产阶段。

一旦车辆完成时，几下步骤之一可以采取。如果车辆被显示为一个概念，它可能画和详细，但更有可能成为“硬建模”要使用的模板来创建一个生产看一个样个别面板，真正的玻璃和细节，以及作为内部。

如果车辆是为生产做好准备，它通常会被使用，这将反过来又创造一个新的CAD线框模型的三维数字扫描设备。这将CAD专家来调整被转嫁到谁的工程师将开始创建的基础上设计的面板，元件部分，动力传动系统和推进的艰巨的过程之前去除瑕疵。

当然，如果车辆只是一个内部的研究项目，因为许多，它可能永远不会被大众所看到的;实际上油泥可以在以后的项目中重复使用。这些车型霍顿给参与的过程和他们的目的的想法。这两款车都是全尺寸的粘土是对拟议中的车辆的精确表示。施加中性色的涂料和外坐在模型在一个典型的工作环境是关于最准确的方法来评估，而无需实际建造它的一个概念的视觉冲击。

上层图象中的车辆似乎是在发育的后期阶段。详细信息如光图形，关闭线和Dynoc模仿玻璃使设计者能够快速，有效地评估模型。

素描

在设计过程的最早阶段是最初的概念草图的创建。草图是可视化的理念，主题和风格相对快速的方法。在典型的设计工作室，设计师团队可能被要求提交初步的想法，这也将随之收窄，并进一步发展的载体。通常情况下，十几初步设想将选择最终的解决方案之前进行评估，以两个或三个进一步发展。在每个阶段，设计人员，他们的工作是没有选择将调到协助选定的发展思路或张贴到另一个项目。通常，一个团队负责，而另一个负责草图发展的内部，更多的时间将建立解决一个准确的意见中度过。这些图将形成一个简单的包的基础上，并在后期阶段，将旁边一个比例模型粘土或CAD模型。内部渲染以上开发是仪表板的手工绘制，高成品视图。继最初的想法，解决这样的渲染所产生的看法，比例和透视后。它是用铅笔轻轻地画之前使用的标记增​​添了不少色彩。此图主要采用光黄色和灰色凉爽。金属效果是由带状白色搭配非常轻蓝调实现。额外的光，遮阳和线路的定义中加入彩色铅笔。光映射线（可见光垂直于驾驶员侧车门）有时被用来帮助说明除了颜色和色调在形式上的变化。图片来源：福特野马GT Coupe概念的说明最有可能被从草图开发，然后在程序如Adobe Photoshop返工。该图像是因为其明快的线条和模糊运动的效果特别有力。创建这种效果是艰巨与传统的喷枪技术，但是在Photoshop中更为直截了当。首先，图像被在扫描和清理，除去不需要的元素和调整亮度和对比度。要创建喷刷效果，路径绘制的区域周围准确地划定了部分被，路径被制成选取框，创建一个新层，所需的画笔工具可以在特定区域内使用。这可以重复和调整，直到正确的结果的实现。反过来每一部分都用这种方法处理;这是不参与的唯一方法，但它是最为显著。

CAD建模

电脑现在用于几乎加速汽车发展的各个方面。计算机辅助设计（CAD）模型可以让设计师和工程师，甚至第一个模型由之前解决日益大量车辆。

CAD - 计算机辅助设计

计算机已经在汽车的设计多年被使用。汽车行业一直领先力量CAD并肩发展航空航天和军事之一。事实上，几年前，英国军方研究单位即防务研究局和福特公司发起了一个联合开发计划，调查新的计算机设计技术。

如同在电脑世界所有的事情，事情开始大且昂贵，并且最终成为更便宜和更小的。虽然设计工作室，现在可能有大型CAD墙壁可视化开发的车辆，也可以从一台PC上车的设计工作。有在汽车工业中使用的几个，核心系统和方案。在本节中，我们看一下每个从规格使用的主要功能。

主要CAD课程

1.别名AutoStudio

别名始于80年代初在多伦多为“别名研究”。 1995年，Silicon Graphics公司（SGI）买下圣巴巴拉形成“别名波前”的多伦多和波前像差技术的别名研究。 2003年，成立以来20年后，该公司采取了名称为“别名”。

别名生产的领先的汽车设计软件AutoStudio。 AutoStudio是设计和可视满刻度汽车项目的程序。它是伴随着一系列的硬件和软件产品，包括素描工具和先进的渲染和可视化功能。 AutoStudio客户包括：宝马，菲亚特，福特，通用，本田和意大利设计室。

它能做什么

别名AutoStudio允许用户访问各种功能而帮助他们一切从概念草图到A级曲面。

原理特点

素描

概念设计

云数据处理

高级建模

高级曲面评估

可视化

CAD集成

简单来说

用户交互

一个用户界面，使创造力和效率

素描

二维设计工作一套完整的工具紧密集成到一个3D建模环境

2D / 3D集成

以在整个设计过程中利用你的绘图技巧。添加详细信息，并采取对他们的模型前的时间超过素描形式的3D快速浏览的想法。

模型（建模）

业界领先的，基于NURBS曲面建模。

先进的汽车曲面工具

曲面创建工具，保持位置，切线或曲面之间的曲率连续性 - 高品质，制造的结果。

逆向工程

工具用于导入和从扫描器配置云数据集的可视化，以及提取基于云数据特征线和建筑物的表面。

评估工具

工具分析和评估的造型和曲线和曲面交互的物理属性，同时创建和编辑几何。

渲染

创建使用纹理，颜色，高光，阴影，反射和背景逼真的图像。

动画

动画可用于高质量的设计演示，机制，运动和符合人体工程学的研究，制造或装配仿真设计分析。

数据集成

对行业标准的数据格式的支持和广泛的外围设备。

2.别名SurfaceStudio

别名SurfaceStudiotrade;是一个技术面产品设计的A级曲面的发展。它提供了先进的建模和逆向工程工具，实时诊断和扫描数据处理技术。 SurfaceStudio是用于创建曲面模型，以满足高层次的质量，准确性和在汽车造型精度要求由一个完整的工具套件。

主要特征

云数据处理

直接的，基于补丁的建模

程序，根据曲线造型

实时诊断反馈

动态曲面评估

CAD集成

简单来说

用户交互

一个用户界面，使创造力和效率

素描

二维设计工作一套完整的工具紧密集成到一个3D建模环境

模型（建模）

业界领先的，基于NURBS曲面建模。

先进的汽车曲面工具

曲面创建工具，保持位置，切线或曲面之间的曲率连续性 - 高品质，制造的结果。

逆向工程

工具用于导入和从扫描器配置云数据集的可视化，以及提取基于云数据特征线和建筑物的表面。

评估工具

工具分析和评估的造型和曲线和曲面交互的物理属性，同时创建和编辑几何。

数据集成

对行业标准的数据格式的支持和广泛的外围设备。

3. ICEM冲浪

ICEM冲浪是汽车A级曲面的行业标准。在车辆设计的最后阶段，ICEM冲浪用来澄清和全面开始工具之前，解决车辆的表面和模具制造。设计人员可以使用ICEM冲浪创建使用立体声模式非常精确的计算机可视化，通过静态和动态效果图以及三维虚拟现实的看法。

为了便于终末期设计评价和开发，ICEM冲浪能够处理从数字化的物理模型可以根据需要依次进行修改，校正，均衡和其它方式解决的数据。

主要特征

它可以直接和实时创建和修改审美自由曲面

“虚拟泥塑”可以通过直接建模和点云或者面数据的诊断，恕不另行表面生成进行

直接曲面建模可以通过立体声，阴影显示和实时渲染模式

安全性分析（头部撞击诊断），以便早期发现和可能的安全问题的解决

ICEM冲浪用于汽车的外观和内饰设计，A级曲面，以及消费品，结构面（车身的白色）和自由曲面刀具和模具设计。

数字化的物理模型或CAD数据可用于创建具有自动平滑和近似自由曲面

表面模型可以从有序或无序（点云）来迅速发展的数字化数据

完全可行的，高品质的美学设计可开发

随着“全球模型”功能，整体详细的模型总共可进行修改，交互式动态

渲染过程是独立的;渲染可以在后台进行计算或远程工作的同时继续

4 .ICEM风格

风格是ICEM的设计师为导向的车辆创建程序。风格基础上ICEM公司在先进的CAD曲面领域现有的专门知识，并通过先进的表面处理和最终加工提供从设计阶段更直接过渡给用户。

关键ICEM风格的吸引力是程序的实时可视化能力。 “不再是可视化的完整的设计必需的第三方，独立的可视化产品，也将产生一个静态渲染耗时等待”。

ICEM风格的与下游ICEM冲浪互操作性的性质意味着从设计输入可以从平板电脑的草图被采取，通过筹备阶段和全比例模型准备最后的A级曲面的期待。这简化工作的流动，消除某些过渡阶段这反过来可以节省时间和翻译数据差异。然后ICEM冲浪可用于早期解决设计和完成生产质量曲面

5 .CATIA

CATIA是计算机辅助设计（CAD），​​计算机辅助工程（CAE）的集成套件，以及数字化产品定义和仿真计算机辅助制造（CAM​​）应用程序。它非常适合在企业内部人员，工具，方法和资源的真正融合。 CATIA提供了协同产品开发先进的3D产品生命周期管理（PLM）解决方案。

从许多不同的元素，或“产品”组成，CATIA可以执行范围取决于它的配置任务。在汽车行业，这些任务包括A类堆焊，车身白色模板设计，车身白色紧固设计等等。一些主要的应用程序的列表如下。外形设计将直接与人的心脏。成功的产品在市场上通常是那些与引发从他们的消费者积极的情绪反应的设计。创意的设计师必须配备的软件工具，使他们能够轻松工艺，并通过他们的设计调整产品的情感内容，同时还能与工程部门合作，以确保产品的功能范围的宣传效果。

汽车综合分析和决策支持整个汽车开发过程汽车白色完整车身造型的形成过程是从第一造型师想法工具的产生机壳混悬剂和方向盘，具体表现在车辆底盘的集成。

动力总成

CATIA是用于设计和评估的动力总成组件的全谱，并用于设计制造所需的过程和工具。

电气和电子

软件管理组件的电气性能，并帮助他们融入3D数字样机。

内外饰

汽车内饰过程是由产品的整个达索系统V5行处理，覆盖汽车塑料件构思的各个方面，从设计到制造。

一些可用的CATIA汽车产品的

汽车车身的白色紧固3（ABF）是专门为汽车车身的设计以白色紧固件。它支持焊接技术和机械铆接，用粘合剂，密封剂和胶粘剂一起。从普电子到汽车和消费品，设计在决定产品在市场上取得成功的一个重要组成部分。你如何提供美观和功能卓越的产品呢？ CATIA涵盖了从工业设计到A级所有的产品外形设计的需求，提高生产任何种类的复杂形状的设计能力

在白色模板车身是采用独特的技术特点，以提高白车身设计阶段生产力先进的产品。这些强大的功能使白车身设计团队能够快速创建或关联的造型和工程方面修改车体。例如，用户可以创建一个关联形状

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