【汽车造型设计必备技能】“汽车总布置设计”

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37赞|6评论|4202人气|36收藏|2023-03-16 10:20:30

之前Seven在《汽车造型设计开发流程（点击名字可跳转阅读）》一文中，给各位提到过汽车研发过程中的总布置设计，当时文章重在为各位介绍汽车造型设计研发流程，所以关于总布置并未作详细说明。

其实，汽车总布置设计其实是整车开发过程中非常重要的环节，是整车设计过程中最顶层的设计。总布置设计在汽车设计过程中最早开始进行，并且会贯穿整车设计始终。一般情况下，总布置设计开始时，整车造型第一版概念效果图、乃至整车平台还未确定。

说到这里，或许有些小伙伴已经开始迷糊了？内心肯定早已有一堆疑问：总布置到底是什么？有什么用？与造型设计（汽车概念设计师、三维数字模型师）到底有何关联？就概念设计/三维数字模型构建而言，需要重点关注哪些内容？那么，接下来，Seven将会从汽车三维数字模型师的角度出发，针对上述问题，为各位一一作答：

一、总布置到底是什么？

总布置，顾名思义其实就是总体上的布置。设计手册对其的定义是：汽车设计总布置设计指设计人员通过对整车设计的总体规划来确定车身、底盘、动力总成等系统之间的配置关系、重量、法规和整车的性能指标。

以上的形容对于部分小伙伴来说可能有点绕，Seven用通俗的大白话来给大家概括一下就是：总布置设计主要设计汽车的形式、车身尺寸的大小、整车用什么平台、每个部位/零件该怎么摆放，摆放在什么位置，人机工程怎么布置，车辆怎么满足国家安全法规等等内容，总布置涉及的主要就是这些东西。

二、总布置设计主要流程：

1、定义整车结构&外形尺寸，包括轴数、驱动型式、车身型式等；

2、定义H点；

3、确定假人百分位，一般用95百分位美国男性和5百分位日本女性；

4、定义假人躯干角：躯干角一般为前排25度，后排23度；

5、做头部包络线；

6、定义眼椭圆；

7、进行视野校核；

8、进行车身零件和总成布置；

9、确认发动机盖位置和动力总成布置；

10、进行法规适应性及车内/外人机工程学校核；

三、与造型设计（汽车概念设计师、三维数字模型师）有何关联？

对于整车设计研发而言，一般情况下研发过程包含总布置设计、造型设计、NVH整车性能开发这三大板块，各板块相辅相成；其中，总布置设计对造型设计主要起指导约束作用。

在造型设计阶段，造型设计设计师在总布置设计的指导下进行造型设计工作。总布置工程师与造型设计师之间相互约束又相互配合。

所谓约束，是指造型师原则上必须按照总布置工程师提供的整车布置图进行造型设计，造型的创意不能违背整车尺寸定义、人机工程布置方案以及动力总成等关键系统的布置方案。

说到配合，如果是业内的小伙伴，可能已经深有体会了。对创意设计师而言，配合的情况可能是出现在总布置约束与自己的创意草图设计存在较大冲突，使创意设计成为不可能的时候；对三维数字模型构建人员而言，可能更多的体现点在于，每次交付每个阶段的CAS数据后，总布置工程师与相关系统工程师对造型设计的分析修改反馈（主要包含法规符合性、工艺可行性分析反馈等）与创意设计存在冲突；

这些情形在汽车研发过程中是极其常见的，并且，一般这种情况出现，就意味着将会出现总布置工程师与造型设计师“友好沟通交流”的和谐场景出现（懂的都懂）。造型设计师希望总布置能做一些调整，而总布置工程师又要综合考虑各种因素进行权衡沟通（ps：一般情况下，总布置的优先级更高）。这样的操作过程在整个造型工作中，一般会反复好几次。

同时，为了验证整车造型、尺寸、人机工程，通常会制作1：1 的外饰和内饰模型进行验证；根据验证暴露出的问题，总布置工程师将调整整车尺寸定义和人机工程设计方案。

四、就造型设计/三维数字模型构建而言，需要重点关注哪些内容？

总布置设计的输出物主要为总布置图，对于整车研发项目而言，一般情况下，总布置图会有三个阶段版本，分别是：草图版（产品策划阶段）总布置图、完善版（造型冻结阶段）总布置图、最终版（工程设计阶段）总布置图。

每个阶段的总布置都有其不同的设计内容，其中，与造型设计阶段密切相关的主要是草图阶段的总布置图。在这个阶段中，总布置图主要体现总布置的基本硬点参数，并对造型进行输入和限制，这些内容都是造型设计人员，尤其三维数字模型构建人员需要重点关注的，主要内容如下：

1、外饰相关：

A、整车外饰轮廓尺寸：长宽高、前后悬、轴距/轮距——定义整车尺寸

B、翼子板与轮口形状——影响轮眉形态

C、保险杠高度、最前位置——影响前后保位置形态

D、前后风窗位置/角度——影响Y0形态

E、侧窗玻璃曲率/截面线——定义侧窗形态

F、三种载荷状态的地面线，接近角、离去角——影响离地间隙、姿态

G、顶棚高度&后视镜位置&车身侧面倾角；

H、法规要求及设计目标，等；

2、内饰相关：

A、内饰地板轮廓；

B、前后排H点坐标——定义座椅位置，影响人机空间参数

B、座椅布局、坐姿、躯干角——定义内饰布局、座椅Y0截面形态

C、上、下、后视野线 &窗台高度

D、手伸及/可操控性范围（单指、三指旋转和抓握）——定义中控布局

E、人机内部空间等相关参数——

F、各种限制面（线）及法规要求，等；

以上内容都是我们三维模型构建人员在模型制作过程中需要重点关注的内容，一般在最前期的三维数字比例模型构建过程中可以不需要过于关注总布置之外，其它各阶段的模型制作过程中都需要尽量遵循总布置设计的指导。如果造型与总布置出现冲突时，三维数字模型构建人员需要及时与造型设计师进行沟通，并由其与总布置工程师沟通商讨后续模型修改调整方向。

五：总布置设计相关名词：

1、百分位数：将抽取的“样本”实测尺寸值由小到大排列在数轴上，再将这一尺寸段均分为100份。将地几点上的数值作为该百分位数。

2、H点：指三维假人躯干和大腿的铰接中心点

3、眼椭圆：指多名驾驶员坐在具有座椅调节器的固定靠背角的座椅上，以正常驾驶坐姿（没有头部转动）时，统计分析得出的驾驶员眼睛分布椭圆。

4、头部包络线：指不同百分位身材的驾驶员和乘员在乘坐状态下，头部的轮廓包络线。

5、手伸及界面：即驾驶人员分别以单指、三指旋转和抓握状态下的可操控范围；

好啦，以上就是本期关于总布置介绍的全部内容啦，本期文章内容主要针对造型设计师以及三维数字模型师，希望能对各位有所帮助，谢谢！

另，对于上述内容，主要为Seven根据自己的从业经验和经历所写，谨代表个人观点，部分图片来源于网络，侵删。内容若有不妥之处，还请多多指正，各位如有需要交流的地方，欢迎关注微信公众号留言Seven会在收到消息后第一时间回复大家。谢谢~