1、小型电动汽车外观造型设计毕业论文-文档均为word文档，下载后可直接编辑使用亦可打印-摘 要由于低碳环保、操作方便、价格亲民、占用停车空间小，且在日常生活中非常适用于短途行驶，小型电动汽车开始受到很多消费者的关注，但大多汽车厂商对小型电动汽车的研究重点放在电池技术等动力续航能力上，忽略了深入研究小型电动汽车外观造型对汽车发展的存在意义。 本文以小型电动汽车外观造型为研究对象，通过查阅各类文献、现有市场状况等，根据小型电动汽车设计方法和满足消费者对现有市场的需求为基础，对小型电动汽车外观造型设计进行总结分析与实践。先概括了国内外电动汽车的现有状况；接着对小型电动汽车的造型特点、设计方法以及人机工
2、程对外观造型设计的影响等因素进行概述；然后比较现有小型电动汽车的造型风格特点和探讨消费者对汽车造型有哪些需求来确定合适的车身尺寸和造型；最后通过手绘草图、三维建模和渲染得出效果图来展示设计的小型电动汽车外观造型。从而为小型电动汽车外观造型设计的发展提供参考。关键词：小型电动汽车 外观设计 人机工程 三维建模 AbstractDue to the low-carbon environmental protection, convenient operation, people-friendly price, small parking space and other factors, and i
3、s very suitable for short distance driving in daily life, small-scale electric vehicles are concerned by many consumers, but most automobile manufacturers focus on the research of small-scale electric vehicles, such as battery technology and power endurance, ignoring the in-depth study of the appear
4、ance and shape of small-scale electric vehicles The significance of development.This paper takes the appearance design of small electric vehicle as the research object, through consulting various references, current market conditions and so on, and makes a basic summary and Analysis on the appearanc
5、e design of small electric vehicle to meet the design methods of small electric vehicle and the needs of consumers in the current market. Firstly, the current situation of electric vehicles at home and abroad is summarized; secondly, the modeling characteristics and design methods of small electric
6、vehicles and the influence of human-machine engineering on the appearance modeling design are summarized; secondly, the modeling style characteristics of the existing small electric vehicle market are collected and the future appearance modeling trend of small vehicles is explored to get the final d
7、esign modeling body size; finally Finish the sketch and 3D modeling to get the effect drawing to show the appearance design of the sample vehicle. So as to provide a reference for the development of appearance design of small electric vehicles.Keywords: Small electric vehicles Appearance design Man
8、machine engineering 3D modeling 1 前言1.1研究背景与研究意义如今全球环境问题越来越严重，不可再生能源不断消耗；发展电动汽车是汽车工业处理尾气污染、石油能源依赖这两大问题的可行途径。随着这些年中国汽车市场的迅猛发展，汽车保有量越来越多，城市交通压力也跟着增大，“车多位少”的问题也越发严重，特别是在一线城市。日常生活中，长时间处于上下班的短途出行，使得人们对汽车的选择有了新的想法，性价对比下电动汽车比传统汽车有着越来越大的优势【1】。交通的不便利、环境污染和油价上涨的问题让乘坐电动自行车、电动摩托车和电动汽车出行便成为越多人的选择， 国家也会实行一系列的优惠政策
9、鼓励人们购买电动汽车，另外电动汽车操纵方便、占有空间小、价格亲民，这使得电动汽车有着环保便捷、经济实惠的优势，所以在近二十年的研发推广中，我国新能源汽车产业出现高速发展趋势【2】，生产量和销售量非常可观，销量证明了电动汽车在与传统燃油车的竞争下，已经形成了新型汽车产业，随着全球的电动汽车行业不断发展和推广应用之下，电动汽车行业逐渐占有部分汽车市场，可见发展电动汽车将是未来汽车工业的必经之路。 在汽车发展的一百多年的历史中，汽车外观造型设计是汽车文化和品牌的象征和载体，通过在各种国际汽车品牌造型的分析中，他们各有各的汽车外观造型特点，汽车外观造型设计的美观性跟文化性便组成各国品牌差异的因素之一【
10、3】。而电动汽车造型设计作为汽车造型设计之一，由于电动汽车与传统燃油汽车的构造不同，没有发动机、油箱、减速器、排气设备等构件，传动装置也没有传统燃油汽车的复杂，使得电动汽车外观设计有了全新的设计概念和专属定位。结合全球环境污染、能源匮乏和我国交通拥堵、车身空间浪费、人多车多人均占有停车位少等各种因素，并且制造成本比传统车低，价格对于老百姓来说都能接受，因此电动汽车小型化有其不可代替的发展趋势，并且在近些年里快速发展【4】。本文以电动汽车小型化的外观设计为研究对象，对小型电动汽车的外观进行设计和3D建模的效果图形式呈现。电动汽车作为21世纪的流行产物，它的外观设计灵感更多是参考发展成熟的燃油车外
11、观，而伴随汽车工业技术的进步、市场需求和消费者审美观的逐渐变化，小型电动汽车造型设计也要有其独特的设计特点。随着社会文明渐渐向科技、运动、个性化方向发展，环保、科技感、运动感、时尚感的个性设计也更加受到消费者的欢迎和喜爱。1.2国内外发展现状1.2.1国外发展现状近年来，国外电动汽车市场正在快速发展，电动汽车产销量有着明显提升【5】，中商情报网讯：据悉，2019年全球电动车销量增长至230万辆，市场份额约为2.5%；而2018年全球电动车销量在210万辆左右，市场份额约为2.2%。继2018年突破200万辆之后，全球电动车销量在2019年再次突破200万辆。而各大汽车品牌如特斯拉、奔驰、宝马、
12、本田、丰田、大众等他们设计的电动汽车在外观造型设计风格上都有着各自独特的设计，在继承了家族品牌的经典造型设计理念的基础上创新，各类车型都很具有辨识度。以下列举个别国外最受欢迎的电动汽车产品。（1）特斯拉Model 3（Tesla Model 3）图1.1特斯拉Model 3特斯拉Model 3是特斯拉Model X系列的新品，北京时间2016年4月1日11点30分在美国发布，基础35000美元。整体外观呈现出优雅的流线型设计，搭配硬朗的车身肌肉线条，沉稳大气的外形非常可以彰显品味，给人以厚重的视觉效果，层次感更加突出，也比较容易上手动力表现也不俗，身为电动汽车界的龙头老大，特斯拉代表着全球电动
13、汽车设计的最高水准。如图1.1。 （2）雷诺日产 ZOE2019年的日内瓦车展，雷诺新款ZOE车型亮相其中。新车定位纯电动小型车，并采用了亲和力极强的拟人化设计。外观上，颇为小巧的车身轮廓与拟人化的前脸绝佳融合，ZOE车型就像只神气的小鼠，能为车主的日常生活增添别样色彩。少了攻击性线条，给人更多的感觉是圆润可爱。两扇后车门的把手被巧妙地隐藏了起来，保护了侧面的设计完整性。如图1.2。 （3）宝马i3在2011年宝马深深抓住消费者需求，他们直接把未来的设计提前用在了i3身上。i3前脸给人憨厚而又有点耍酷的感觉，简称“科技萌”，宝马用的是来自二次元的元素，无论放在哪个场景都是视觉的焦点。i3它从车
14、头前盖熏黑到车尾，简直就是年轻人挚爱的鸭舌帽的模样，最炫的还属i3独有的对开式车门，尾部熏黑式尾门，整体给人一种黑武士的感觉，让人立刻觉得这就是来自二次元的未来科技萌。如图1.3。1.2.2国内发展现状在低碳环保的全球背景、以及城市拥堵、实际人们代步需求更多是短途需求的基本国情下，电动汽车如今已是我国汽车产品的代表性代步工具之一，经过几十年的发展，现今更是全球第一大电动汽车市场【6】， 2019年，中国新能源市场年度销量为120.6万辆，占全球新能源汽车销量的55%左右。就具体车型分析来看，电动汽车主要销售以小型车为主，从2019年全球各品牌电动车销量来看，中国企业比亚迪第二名，全年电动车销量
15、为22.95万辆。中国企业北汽销量排名第三，2019年销量为16万辆。另外中国品牌上汽位列第四，全年销量为13.77万辆。广汽、东风排名分别为第15名和第18名；江淮以3.45万辆的销量位列第20名。并且在2019年，北汽EU系列车型甚至年度销量破10万辆，销量仅次特斯拉Model 3系列。我国走在电动汽车的前线的汽车品牌有比亚迪、北汽新能源、奇瑞等，以下介绍几种国内热销的电动汽车。（1）比亚迪唐2015年8月28日，比亚迪唐在上海地区正式上市。比亚迪唐仅推出一款全时四驱旗舰型车型。外观方面如图1.4，比亚迪唐 采用了家族式的前脸造型，进气栅设为黑色蜂窝状，上进气气格栅采用虎啸前脸风格加上镀铬
16、装饰的点缀恰到好处，下进气格栅借鉴传统脸谱的元素前大灯造型锐利，配备氙气大灯，LED日间行车灯。侧面腰线比较平缓，车顶线条从A柱开始缓慢上升，在粗壮的C柱收尾，整体的风格趋向于运动。（2）北汽新能源EU5北汽EU5 R500的前脸时尚且有特点，两侧C型的LED日间行车灯让下半部分厚重沉稳又不乏科技感，从车标延伸至大灯的镀铬饰条令上半部分不乏时尚。前大灯为远近光一体式大灯，造型美观。侧面比例协调，车尾处为慢充口。车尾短小精悍，鸭尾式上翘的设计，颇具运动感，雾灯采用与日行灯相似的设计，与前脸呼应。如图1.5。图1.5 北汽新能源EU5（3）奇瑞小蚂蚁EQ1奇瑞小蚂蚁eQ1是奇瑞继eQ和QQ3 EV
17、之后推出的第三款纯电动微型车。奇瑞小蚂蚁完全摆脱了奇瑞QQ的影子，整体更加小巧可爱，夸张的大“X”型前脸充满层次感，搭配底部的回字纹格栅营造出运动感。如图1.6。1.3研究目的、方法1.3.1研究目的外观造型设计是一件产品获得成功的基础之一，一款成功的汽车造型能让消费者留下深刻的第一印象，能让消费者获得视觉上的愉悦，从而激起消费者的购买欲望。也就是说，造型能符合消费者的审美需求也是决定其购买汽车的重要因素，所以，对于汽车制造商来说，外观造型设计也是设计汽车时应当研究的重点。本文选择研究对象为小型电动汽车外观设计，通过归纳小型电动车造型设计方法，分析目前小型汽车设计的研究趋势，以及如今最受欢迎的
18、一些市场上的电动汽车的外观造型，结合其他影响造型设计的因素来总结小型电动汽车造型设计要点，从而为电动汽车造型的研究创新提供更多参考思路和方法，为以后的小型电动汽车外观设计贡献更多的分析数据。1.3.2研究方法（1）查阅文献，通过查阅相关文献资料，整理分析，总结归纳电动汽车发展的现状、电动汽车外观造型设计研究的目的和意义，从而为本论文提供对应的基础理论框架。（2）分析电动汽车外观造型设计方法；了解汽车造型美学、各方面的影响因素、人机工程学对汽车造型的影响等知识；比较各大汽车品牌造型风格，研究当前市场小型电动汽车造型风格走向。（3）运用问卷法、头脑风暴法等研究当代消费者的审美需求，总结出需要的设计
19、理念。（4）根据前面所分析研究的出的理论结果进行设计实践。从而设计出一款小型电动汽车造型效果图。2影响小型电动车造型设计的主要因素2.1小型电动汽车整体外观构成因素随着人们生活水平的逐渐提高，21世纪基本人均买得起车，汽车已经不属于奢侈品，如果说汽车是一项技术的产物，则汽车外观的设计便是一门艺术的表达【7】。讨人喜欢的外观设计更能让一款汽车率先赢得消费者的青睐，汽车外观好比于人的形象，向外界表达自己的气质和情感表达。但小型汽车由于体型小，则外观上就不适于设计特别多的点线面，因为在小面积上设计过于繁琐也显示不出他的特点，因此便更应该总结小型车外观上重要的设计点，舍去花俏的风格，使其往协调、统一、
20、简约的方向设计。设计一款汽车造型，首先要了解汽车造型的组成部分，如图2.1、图2.2、图2.3以奇瑞小蚂蚁EQ1为例，小型电动汽车的造型组成分为：前后挡风玻璃、前后大灯、散热器格栅、前后保险杠、轮罩、裙板、A柱、尾灯组、导流件等。2.1.1电动汽车车身线型因素汽车车身线型是最生动形象、直观明了的造型体现，我们一般可以按照前脸、后围、侧围、俯视的四个角度来分析车身线型【8】。（1）前脸 前脸能代表一款车给人的第一形象，也是一款车的设计个性最重要的组成部分，独特的前脸造型更能吸引人们的注意力，是汽车造型拟人化表达最重要的一部分。如图2.1，前脸造型中的主要线条有:后视镜、车灯、A柱、前车灯、雾灯、
21、格栅轮廓、前车盖特征线等。 （2）后围 后围于前脸的设计特征起到前后呼应、和谐统一的作用，因此后围的设计主要围绕前脸的设计因素。如图2.2，后围的主要线条有：顶弧曲线、后保险杠轮廓、后窗轮廓、后视镜轮廓、尾灯等。图2.2 小型电动汽车后围造型图2.1 小型电动汽车前脸造型（3）侧围 侧围体现一款车的整体特征，侧围顶部的曲面设计在体现其风格特点的情况下更要通过导流板、侧窗轮廓曲线的配合来体现车辆独特的设计风格。如图2.3。侧围的线条有：前车盖、前车窗、前翼子板、后翼子板、侧裙、侧窗轮廓线、后保险杠等 图2.3 小型电动汽车侧围造型 图2.4 小型电动汽车俯视造型（4）俯视 一般情况下，人们很少能
22、看到俯视线条，如图2.4俯视线条有：车头线、车颈线、车宽线、车尾线、前车眉线、前车盖轮廓线、莫西干线等【9】。2.1.2电动汽车车身细节组成因素（1）车灯 车灯相当于车的“眼睛”，前车灯设计是前脸造型的精髓，一副完美独特的车灯设计往往最容易吸引人们的目光和最醒目地表达着前脸造型的情感和风格。由于本文主要研究小型汽车的造型设计，车灯的设计更注重于前车灯的风格表达。 在设计车灯轮廓时，要保证车灯轮廓线和整车轮廓线的和谐统一的视觉效果，由于如今曲面设计更能展现活力，在对车灯进行曲面设计时需要考虑到前车盖曲面和子翼板曲面的影响，这样才能展现车灯完美的和谐统一性。例如图2.5分别为宝马i3和欧拉R1的车
23、灯，宝马i3的车灯继承家族式的特点，设计风格偏向成熟稳重风，采用规则的类倒四角梯形曲线，给人一种冷酷低调的经典视觉效果，犹如霸气外漏一般的存在，进一步突出了i3整体车型的运动科技感。欧拉R1的车灯，圆形的复古设计风，配合车型给人一种乖巧可爱、呆萌和饱满的感觉。图2.5 车灯造型设计（2）保险杠 保险杠有通常的融入式设计如图2.6，这样能增强汽车的流动性，让外观更加简洁美观。图2.6 保险杆融入式设计（3）车门 车门的大小、形状、位置、打开方式都会影响整车侧身造型的线条走向和外观。车门的线条设计风格不仅要跟整车风格一致，车门的打开方式在由于小型汽车的体积小的因素影响下，还要注意运用好整车内部的空
24、间利用率，如图2.7，特斯拉车门向上打开的欧翼门；其他类似兰博基尼的剪刀门、柯尼塞格的旋翼门，和不受停车高度影响的常规天鹅门和侧滑门等，这些开门方式都能不同程度地节约开启车门的开启空间。图2.7 车门打开方式（4） 导流板是汽车在行驶中用于分导和减弱涡流，导流板在小型汽车中通常采用一体化设计，位于车顶末端，扮演着汽车的“小尾巴”角色。周日让汽车外观看起来更加生动具有活力。如图2.8。图2.8 汽车尾部导流板造型 （5）进气格栅 进气格栅相当于汽车的“嘴巴”，在一些传统内燃机汽车中，有很多经典的进气格栅设计，但是由于小型电动车体型小，因此可以不必要设计进气格栅，因为进气格栅主要是为了给发动机供给
25、空气和给水箱降温，而在电动汽车中没有这些动力系统。但为了迎合各大汽车品牌的特色风格，可以适当延续其品牌家族进气格栅的设计风格特点，但必须将进气格栅设计为封闭式，因为空气进入车内会增加空气阻力【10】。如图2.9,特斯拉Model S的弧面封闭式进气格栅。图2.9 特斯拉Model S 弧面封闭式进气格栅2.2小型电动汽车造型美学因素2.2.1车身造型的形态因素 车身形态上的差异和多样性都建立于造型设计的每一根线条，由线绘成面，由面组成空间，而期间的线条莫过于分为直线和曲线，不同类型的线条虽然存在差异，但是通过汽车设计师的组合，能形成引人瞩目的汽车造型产品【11】，如图2-1中奇瑞小蚂蚁的前脸中
26、的车前盖线，车灯，车轮盖线采用较为柔和的曲面，而进气格栅跟雾灯造型采用线条分明，硬朗的直线跟倒三角形来给人造成强烈的视角冲击感，这样的造型设计也使得车身前脸更加地生动仿生化。2.2.2车身造型的色彩因素 色彩的差异会让人产生大小、轻重、远近、冷暖、明暗等不同的感觉，而色彩也能影响人的情绪，让人产生慌张、愉悦、满足、低落和安全感等。色彩是一种无声的表达，不同颜色对人产生的感觉不一样【12】。如图2.10（不同色彩对比）一般来讲，同距离内，浅色调物体看起来更大，更突出；而深色调物体与其对比就显得略小和不起眼。在汽车常用的几种官方配色中，银灰色最能代表汽车本质强烈金属感； 红色最具有活力，在运动车型
27、中最能体现其价值，营造着一种快要溢出来的青春活力；黑色是一种双面色，既象征沉稳大气又代表潮流感性，但车身本身就会产生静电，时间长久就会把周围的灰尘吸附在车表面，这使得黑色很不脏；相反白色车漆与环境色调便显得和谐吻合，从而很耐脏，而且白色色调温柔大方，属于浅色调凹陷突出。图2.10 不同颜色对视觉感官的影响2.3本章小结本章通过查找资料对影响小型电动车整车造型设计的因素中车身线型因素、车身细节组成因素、车身造型美学因素这几个部分来对小型电动汽车的外观造型设计做了具体分析说明，为往后的实践操作准备足够的理论支撑。3小型电动汽车造型设计方法和尺寸确定3.1小型电动汽车设计要点和方法小型电动汽车体积小
28、，续航短，成本低，很多市场上的小型电动汽车都以满足基本使用需求为主，基本便是标准发电动力系统跟一个风格单一无特色的外壳组装；大部分经费人力投入在电池技术上，在造型设计上的花费精力自然减少，可是小型电动汽车由于没有传统内燃机庞大的动力系统跟传动装置，便省出更多的空间给予车身造型或者电池装置上的设计，因此小型电动汽车应有自己的设计风格，体现出小型电动车的造型价值。 3.1.1稳定风设计法相对于其他车型，小型车由于体积小，在视觉上便会给人产生不稳定不安全的心理感受，为了满足购买者的心理需求、消除这种不稳定的感觉，我们可以在车的体型、材质、色彩的分别对比使用上来满足消费者的安全稳定感【13】。（1）点
29、、线。面上的稳定组合法 点、线、面的水平设计跟垂直设计都会人产生稳定、庄重感，运用好点这类型的点线面来对小型车外观进行设计，可以尽可能地让小型电动车由于体积小带来的心理上和视觉上的不稳定感最小化。如图2.11，左侧车型设计大多运用水平、垂直的线面来设计，给人平稳、安定的冲击感，而右侧车型设计多采用柔和乖巧的曲线设计，整体的稳定视觉效果明显不如前者。图2.11 不同线条对视觉效果的差别 （2）体型、材质、轴距跟车长的对比法若要体型上体现稳定设计风，可以将前脸、后围等设计成上小下大的“梯形”，因为上小下大的梯形重心集中在下部，这能让人产生稳定的视觉安全感，还体现出一种沉稳庄重的气场，若要中和“梯形
30、”这个形状带来的视觉呆板，我们可以在车灯跟进气格栅上也做成梯形的形状，如图2.12，这样便能将车的重心往下拉，平和车身重心的“稳重”感【14】。图2.12 “梯形前脸”产生的稳重感 不同材质也会给人视觉上产生不一样的冲击感，若材质粗糙无光泽色彩偏暗则给人冲击感不强；若材质光滑发亮则给人强烈的冲击感，甚至材质的密度也会影响人的质感，密度大的如金属和玻璃给人的质感强，铝合金、塑料密度小，给人的质感就没那么强烈。所以在选用汽车材质时，我们可以给车的不同结构使用不同的材质，这样能给人产生不一样的质感。 在轴距跟车长的比例方面， 为了满足人体工程学，小型车的车高度应设计得和其他普通车型差不多一样高，但是
31、由于体型小，轴距就比其他车型要短，这便会使的车的重心偏高，这也是小型车不稳定性原因之一，为了尽量减小这种效果，我们可以在设计车身时可以通过适当增长轴距、或者尽量缩短车高等方法来增大车轴距跟车高的比例，从而使得车的重心降低，购买者视觉上、心理上 、车身安全上也将更加趋向稳定。3.1.2流线型设计法汽车的流线型是指汽车在静止时给人一种动态趋势，这种趋势能给给人带来年轻和运动的心理活动，这类设计风格的汽车造型线条跟曲面完美结合，呈现出现现代汽车造型的速度感，这类车型设计大多运用于跑车【15】;由于流线型风格的汽车更讨年轻人的喜欢，现如今也逐步运用于家庭车型设计上如图2.13；因为流线型车型在运动时对
32、降低风阻起到非常大的作用，虽然流线型造型外观平顺光滑，线条连接自然美观，但是倾斜弧线曲面又不能过低，这样会影响到驾驶员的体验感以及乘坐舒适度。完美的流线型必须兼顾到尽力减小行驶过程带来的风阻和乘坐员的驾驶体验【16】。图2.13 流线车身造型3.1.3 仿生设计法仿生设计法，利用仿照生物型态的方法，使得产品造型更加生动形象，特别是在小型电动汽车造型设计中，体型小反而是仿生特征产品设计中的不二之选【17】，如图2.14，欧拉R1电动车，在外观造型的车灯形状犹如动画汽车总动员中的一员，给人呈现呆萌的可爱劲，加上整车娇小的体型，看起来非常的形象动人【18】。图2.14 欧拉R1前脸的仿生可爱感 3.2人机工程学对电动汽车造型尺寸的影响 人机工程学运用人体各项尺寸指标来确定汽车尺寸设计中的一些参数，人机工程学通过分析人体尺寸对车辆尺寸和驾驶视野的影响，以满足驾驶者的驾驶操控环
