（设计艺术学专业论文）客车车身设计的形态语意研究.pdf

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 i 摘 要 我国汽车设计的整体水平落后于国外是不争的事实，在客车这种技术门槛较低的 领域，车身设计的状况则更为落后，客车的设计长久以来处于模仿的阶段，设计流程 的简化、 设计能力薄弱成为国内客车长久发展的阻碍， 造成客车行业恶性的价格竞争， 而设计质量则无法与国外品牌抗衡。客车车身设计在日益激烈的市场竞争中，必然成 为各大生产厂商提高其客车产品竞争力的重要手段， 将产品语意学的理论应用于客车 车身设计之中，旨在提高客车车身的设计水平，从而提高其竞争力。 本文对客车的车身设计进行了深入探讨， 通过研究产品语意学的基本理论产 品的功能语意、情感语意和象征语意； 产品语意学的传达方法、 应用原则和设计程序， 对客车车身的形态语意进行了分析，结合现代客车车身设计的流程与方法，提出了一 种基于形态语意学的客车车身设计方法：首先提出形态语意形容词描述设计的主题， 并运用发散思维寻找能够描述设计主题的若干车身属性形容词；其次，运用语意学的 传达手法进行自由联想创意设计；最后运用语意差异法进行方案评估和改进。 本文结合客车生产企业的设计项目，具体运用了所提出的设计方法，通过设计实 践验证了产品语意学理论应用于客车车身设计中的可行性。 关键词：客车、车身设计、形态、产品语意 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 ii abstract it s an indisputable fact that the overall level of automotive design of china is behind the foreign, especially in the area of bus manufacture which demands a lower technology threshold. the design of bus body has been in imitation of the foreign outstanding design for a long time. the simplified design flow and the weak- design are baffling the long- term development of domestic bus industry, and resulting in the vicious price competition. the design quality will not be able to counter with the foreign brands. with the fierce market competition increasing, the bus body design will inevitably become the important measure for the bus manufactures to ameliorate the products competitiveness. the applying of product semantics in the design of bus body is aimed at improving the bus s design quality, thereby raising the product s competitiveness. in this paper，the bus body design is discussed in depth. by the research of the basic theory of product semantics the functional semantic, the emotional semantic and the symbolic semantic, and the methods, the application principles, the design procedures of product semantics, the semantic of bus body is analyzed. combination of the modern bus design process and methods, a semantics- based bus body design method is proposed. firstly, proposing an adjective of semantic to describe the design subject. handling with divergent thinking to find some adjectives of the body attributes which can be used to describe the design subject. then, associating and designing freely by the methods of semantics. at last, utilizing semantic differential method to evaluate the design project and improve it. the design of product semantics is applied to the program of a bus manufacturer. it s proved the feasibility that the theory of product semantics applied in the bus body design in practice. key words: bus, body design, form, product semantics 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰 写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人 完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向 国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科 技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印 或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本论文属于 （请在以上方框内打“” ） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 保密，在 年解密后适用本授权书。 不保密。 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 1 1 概述 1.1 研究方向的确立 随着客车制造业的发展和技术水平的进步，客车的质量、功能和可靠性等得到了 长足进展，与此同时客车车身造型设计也随着技术水平的进步更加丰富多变富有魅 力。 客车车身设计的形态语意研究旨在研究客车车身造型中的视觉语意，探讨语 意学的设计方法在其造型设计中的应用。 本课题来源于西沃客车有限公司的客车设计 项目，由西沃客车提供技术指导。 其自主品牌西沃 990 型豪华旅游客车从沃尔沃 9300 型客车演变而来，沿用了沃尔沃的制造工艺，但其车身造型没有摆脱沃尔沃 9300 的 束缚，改进的并不理想，因此需要进行再设计。 1.2 研究的背景和意义 近几年来，我国基础设施的建设不断完善，旅游业每年增幅都在 15%18%之间。 08 年金融危机爆发，我国 4 万亿的经济刺激计划对各项基础设计的建设将起到极大 的推动作用，为刺激消费，各地大量发行旅游消费券，这对于旅游市场的发展无疑将 起到推动作用。根据世界旅游组织的预测，到 2020 年中国将成为世界第一大旅游目 的国和第四大客源输出国。旅游经济的规模增长，刺激了旅游客车的市场需求。旅游 客车的性能不断提高，种类增多，市场竞争日趋激烈，旅游客车的消费心理也趋于理 性，更加注重客车的舒适性、安全性及产品的品牌。在此转变下，客车厂商开始重视 车身造型设计，开发具有自身品牌形象的自主创新车型，如厦门金龙客车联合台湾浩 汉设计公司成立厦门金龙浩汉设计公司，专门服务于金龙的车身造型设计，使金龙的 客车形象大为改善，成为中国客车市场上高端品牌的象征。目前关于客车车身设计的 研究较多的关注数字化设计、价值工程等方面，对车身造型的工程实现关注较多，因 而本文选择形态语意作为出发点，对客车车身设计的意义及如何表现进行探索。 数据来源：中国客车信息网 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 2 西沃客车为沃尔沃与西飞集团合资成立的客车制造公司，自 1994 年成立以来， 一直生产沃尔沃客车，直到 2006 年开始自主品牌的研发和生产。西沃客车致力于自 主创新，开发自己的客车品牌。西沃客车沿用沃尔沃客车的制造工艺，结构、性能等 均得到较好的传承，然而车身造型设计却是一大缺憾。因此，本文的研究对于西沃自 主创新能够起到一定的指导作用。 1.3 论文的结构 本文共分为六章： 第一章为绪论，介绍了本课题的来源、背景和意义。 第二章研究了产品形态语意学的基本内容，将产品的形态语意分为功能语意、情 感语意和象征语意进行分析，并结合本课题，研究了课题中将会用到的形态语意学设 计方法，为后续工作做准备。 第三章对客车车身造型设计的发展历史、现状、趋势以及客车车身设计的特点进 行了分析， 并研究了现阶段客车设计的方法与流程及现阶段国内客车企业设计中的不 足。 第四章对目前客车车身的形态语意进行了分析，运用语意学的方法，结合现阶段 的客车设计方法与流程，提出了客车形态语意学的设计方法，以弥补现阶段的不足。 第五章对西沃 990 型客车进行了语意学的设计，进行具体的设计项目实践，并运 用语意学的方法对设计方案进行了评估和改进。 第六章为总结与展望，总结了本文的主要研究工作及结论，并对今后的需要进一 步进行的研究做了展望。 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 3 2 产品形态语意学概论 2.1 产品语意学 语意即语言的意义， 语意学 （semantics） 是语言学的一个分支， 产品语意学 （product semantics）则是研究产品语言意义的一门学问。设计界将符号学的理论应用于产品设 计之中，将产品作为符号进行研究，即“产品形式可具有的符号意义” 。美国工业设 计协会（idsa）举办的“产品语意学研讨会”这样定义：产品语意学是研究人造物 体的形态在使用环境中的象征特征，并且将其中知识应用于工业设计上，这不仅指物 理性，心理性的功能，而且也包含心理、社会、文化等被称为象征环境的方面。 语意学的设计理论兴起于 20 世纪 80 年代。电子科技、信息科技的迅猛发展，出 现了大量功能不可感知的电子产品，产品的外观形式无法解释和表达其内部功能和使 用状态，形成一种“黑箱”的操作模式。传统的现代主义设计理论无法适用于形式 各异的电子产品。在此背景下，设计师将语言符号学的理论应用于产品设计之中，寻 求产品与人之间的沟通、产品的情感意义、文化意义更深层次的内涵，从而解决了现 代主义理论在产品设计中的不足之处。 产品语意学的产生是设计思想史的一次重大变革，它提出了以人为中心的设计思 想，跳出了自然科学决定论和数学决定论思想。产品语意学突破了传统设计理论将 人的因素都归于人机工程学的简单作法，扩展了传统设计理论仅对人生理因素的重 视，更加关注人的心理、情感、社会文化等因素。 2.1.1 产品语意学的发展 20 世纪 50 年代，德国乌尔姆设计学院首先尝试了设计符号学，由托马斯马尔 多纳多发表了一份关于“符号学”的研讨文章。古伊邦西彭普强调符号学对设计的 陈炬主编产品形态语意北京：北京理工大学出版社，2008.92 陈浩，高筠，肖金花编著语意的传达/产品设计符号理论与方法北京：中国建筑工业出版社，200510 李乐山工业设计思想基础（第二版） 北京：中国建筑工业出版社，2007164 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 4 重要性时说道： “关于物品的世界和符号的世界建构的同一性的假设，的确能够硕果 累累。而且，基于符号程序的在使用者和器具之间的沟通方面可能是工业设计理论最 重要的部分。 ”乌尔姆设计学院的尝试带动了符号学在产品设计中的研究。 1984 年由德国郎诺何夫妇（helga juegen, hans juegen lannoch）和美国宾夕法尼 亚大学的克里彭多夫（kkrippendorf）教授明确建立产品符号学，后者和俄亥俄州 立大学的布特（rbutter）教授提出了“产品语意学”这一概念。 1984 年， innovation杂志集结出版了美国工业设计师协会年会期间举行的关于 产品语意学专题研讨会的论文，其中product semantics: exploring the symbolic qualities of form一文对产品语意进行了具体的定义。 1990 年赫尔辛基工业艺术大学举办了三天的讲习班，由克里彭多夫、约根、布拉 其（bobert blaich，荷兰菲利普公司合作工业设计经理）等人分别介绍了符号学，并 由 bobert blaich 介绍了菲利普公司应用产品语意学改变产品形象的结果，其采取的 “造型传达设计策略”在设计上取得极大的成功，这也促进了产品语意理论在设计界 的流行。之后，欧洲的许多院校开始积极推广产品语意学。产品语意学的理论也影响 到了亚洲的日、韩等国家，国内学者也积极将产品语意学的理论引进院校的课程及设 计实践之中，语意学的设计理论得到了进一步的推广。 2.1.2 产品语意学的理论基础符号学 符号指能够以形象(包括形、声、色、味、嗅等)表达思想、概念和意义的物质实 在。符号学是研究有关符号性质和规律的学科。符号学本身的历史要追溯到古代希 腊。现代符号学的理论一般公认为由实用主义学派创始人查尔斯皮尔士（charles sanders peirce18931914）和结构主义语言学和结构主义思想的建立者费尔南得索 绪尔（ferdinand de saussure）开创的，形成了符号学的两个源头。 皮尔士认为符号是某物的“代表” ，是用来表现其他事物的东西，他强调符号的 联系特性，即符号只存在于对象与阐释之间的关系中。美国哲学家查理士威廉莫 （德）布尔德克编著产品设计历史、理论与务实. 胡飞译北京：中国建筑工业出版社，2006199 胡飞，杨瑞编著设计符号与产品语意理论、方法与应用北京：中国建筑工业出版社，2003.1213 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 5 里斯（charles william morris）从皮尔士的研究出发，将符号学分为语用学、语意学 和语构学，成为现今被广泛采用的符号学科分类法。 语用学（pragmatics） ：研究符号与其解释者之间的关系； 语意学（semantics） ：研究符号与符号意义之间的关系； 语构学（syntactics） ：研究符号与符号之间的关系。 根据莫里斯对符号学的划分，产品符号学相应的可以分为产品语用、产品语意学 和产品语构学。分别研究的是产品造型与人、产品造型与形态意义、产品造型与功能 结构之间的关系。 索绪尔的语言符号学将符号划分为“符征（或意符） ”与“符旨（或意涵） ”两种 层面，也即符号的“能指”与“所指” 。 “能指”是指物体呈现出的符号形式， “所指” 是指物体潜藏在符号背后的意义。在索绪尔理论的基础上，逻辑符号学认为符号的意 义包含“外延（denotation） ”和“内涵（connotation） ”两部分，是“外延”和“内 涵”的有机统一。应用于产品设计中，即有了产品的外延意义和内涵意义。 产品的外延意义： 产品的外延意义是指产品在表达使用功能、目的时所借助的形态元素，即产品的 物理属性（功能、规格、操作方式等） 。 产品的内涵意义： 产品的内涵意义是指产品作为一种传播的媒介，在表达象征性功能时所呈现出来 的属性。即产品符号中包含的社会文化和个人的联想、喜好、情感等内容。 产品的内涵意义要比它的外延意义更加多维， 更加敞开， 它与解释者的知识水平、 社会地位、文化习俗等多方面有关，不同的解释者对内涵意义的理解是不尽相同的。 产品语意学从早期偏重于形式的研究，到后期则注重产品存在的环境、社会、条件等 “语境”的研究，是对产品内涵意义的关注。 2.2 产品形态语意分析 根据克里彭多夫的对产品语意学提出了三点原则，即 产品不仅仅应该具备物理功 陈浩，高筠，肖金花编著语意的传达/产品设计符号理论与方法北京：中国建筑工业出版社，200534 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 6 能，并且还要能够指示如何使用、具有象征功能、构成人们生活其中的象征环境。我 们可以将产品形态语意分为以下三个方面的内容： 2.2.1 产品的功能语意 产品通过一种媒介来向使用者展示 自身，这种媒介称之为功能。功能 不仅仅是指产品的实际功能，也包括其 “语言功能” ，是一个内涵丰富的系统。 因此产品的功能语意是对自身“是什么” 以及“如何操作”的阐释。 功能语意表达 的是和产品的物质属性与使用方式相关 的信息。对使用者而言，任何新的产品功 能都需要一段了解和熟悉的过程，产品的功能语意应符合人的认知基本原理，使产品 在使用者的头脑中快速形成关于自身的正确概念并且准确的驱动使用者的操作行为， 从而降低使用者对产品功能的认知难度，缩短认知时间。如图 2- 1 名为 valerie 的收音 机设计。整个机身没有任何的开关或者按钮。但是使用者很容易想到通过天线的左右 摇摆以调节频率，旋转扬声器以控制音量的大小。产品的功能语意传达的很明确，但 收音机的形态特征与我们已经形成的观念不太符合，因而在最初的认知上可能会有一 些问题，但这样的设计并不妨碍其带给我们的惊奇。 陈炬主编产品形态语意.北京：北京理工大学出版社，2008.944 形态语意 功能语意 情感语意 象征语意 自我表达、操作功能、认知习惯等 形态的表情特征、形式的美感等 社会地位、审美取向、企业形象等 图 2- 1 valerie 收音机设计 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 7 2.2.2 产品的情感语意 产品会引起人情感的体验，这种情感的体验会直接影响到人们的购买决策，而且 也影响着使用该产品的感觉。产品的形态及操作方式都会给人们的感觉、情绪产生一 定的影响。如图 2- 2 蜗牛造型的胶纸座，亮丽的 色彩以及可爱的造型在办公室的桌子上会是一道 绚丽的风采，给人带来愉悦的感觉。对于这种设 计的可爱的产品人们会产生强烈的拥有感，而一 些沉闷的设计则会带给人们困扰。产品设计中包 含着设计师的感情，但产品的情感语意并非设计 师个人感情的宣泄，而是产品自身所引起的情感 表达。“心理层次上的满足感虽然不像物理层次上 的满足感那样直观，它往往难以言说和察觉，甚至连许多使用者也无法说清为什么会 对某些产品情有独钟。其实，人对物有情是因为产品自身充满了情感的语意。 ” 2.2.3 产品的象征语意 象征是指用某种表达意义的媒介物(包括实物、行为、仪式、语言、数字、结构 等有形和无形物)代表具有类似性质或观念上有关联的其他事物。产品的象征语意是 指产品的形态要素中不直接表现出来的潜在的意义，产品的形态不只是对功能、情感 的传达，还代表着其他的内容。具体包括三个方面： （1）使用者的心理特征、社会阶 层； （2）企业的经验理念、品牌文化； （3）产品所处的社会环境的价值观、文化氛围、 审美取向等内容。产品不仅作为一种具有形式美的视觉形象，也具有文化的意义。 宝马对 mini cooper 的再设计（如图 2- 3 新老两代 mini） ，不仅传承了老版 mini的特点，延续了 mini的品牌形象，新的设计元素也使 mini充满时尚气息。新 的 mini造型富有动感和力度，是对古典风格的完美现代演绎，更为重要的是，mini 创造了一种汽车文化，它是对“精致、愉悦和富有驾驶热情”的生活方式的诠释。对 何晓佑，谢云峰人性化设计江苏：江苏美术出版社，2001.8133 韦艺娟产品设计中的象征现象研究湖南：湖南大学设计艺术学院，2004.38 图 2- 2 蜗牛造型的胶底座 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 8 很多人来说，选择 mini就是选择一种生活态度和生活方式。 图 2- 3 新老两代 mini cooper 2.3 产品形态语意的传达方法 语言学中的修辞手法是一种“有效并具有说服力的语言表达技巧” ，将语言学的 修辞手法在产品设计中的运用， 则成为产品形态语意传达的有效方法， 对设计师来说， 也是获取创造性思维的重要手段。 产品语意的修辞手法有隐喻、换喻、提喻和讽喻四种，四种修辞手法表现了符号 形式与意义之间的不同关系。我们可以通过语言学中修辞运用与意义的表达来进行理 解（如表 2- 1） 。 表 2- 1 在形态语意设计中，德国斯图加特艺术学院产品设计系主任klaus lehmann提出的产 品语意造型类别，包含了丰富的语意修辞手法，概略分为 5 类： 陈浩、高筠、肖金花编著语意的传达/产品设计符号理论与方法北京：中国建筑工业出版社，200579 陈浩、高筠、肖金花编著语意的传达/产品设计符号理论与方法北京：中国建筑工业出版社，200565 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 9 （1）从可解读的机械原理取得意义的设计造型类别。可以理解为设计中的“形 式追随功能” ，即从功能出发来对形态进行创造。 （2） 从人或动物姿势象征符号取得意义的设计造型类别。 从人或动物的象征符号 取得意义即“仿生思维”的运用。仿生思维被广泛的应 用于设计之中，大到飞行器、卡车，小到日常生活小用 品，都可以对仿生思维加以运用。如图 2- 4 为德国设计 师卢吉科拉尼设计的仿生飞行器。科拉尼将仿生设计 的手法运用到了极致，具有极高的造型质量。这种仿生 的形式较为夸张，相比而言，更多的时候在设计中运用 的是较为抽象的仿生。 （3）从熟悉的抽象造型符号取得意义的设计造型 类别。如图 2- 5 中餐具的设计，运用了“微笑”的抽象 符号，使得餐具的设计更加可爱，生活中也会因此增加 乐趣。 （4）从科技符号以及从当时杰出模式取得意义的 设计造型类别。如现代主义建筑风格平屋顶、不对称的 布局、光洁的白墙面、简单的檐部处理、大小不一的窗 户、很少或完全不用装饰线脚等，在 20 世纪 30 年代成为杰出的建筑风格语意，被广 泛的采用，从而形成一种“国际式”的建筑风格。 （5）现代建筑师和设计师流行使用的，利用风格上或历史上的隐喻，以回想我 们的文化传统的设计造型类别。即从历史的、传统的设计中寻找设计的源泉，获得意 义的来源。 语意传达的手法多种多样，并不局限于某一种手法，我们可以对其进行运用和创 造。总而言之，通过运用产品形态上的隐喻、换喻等多种方式，建立产品与社会、生 活层面之间关联，使产品的内容更容易理解，达到与用户深层次的情感交流。 刘国余产品设计（第一版） 上海：上海交通大学出版社，2000.954 图 2- 4 科拉尼设计的飞行器 图 2- 5 运用抽象符号的餐具 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 10 2.4 产品形态语意的应用原则及程序 2.4.1 产品形态语意的应用原则 （1）符合产品功能的传达 毋庸置疑，产品是实现功能的手段，无论这个功能偏向于物质还是情感。产品的 使用过程，既是使用者与产品的交互过程，更是使用者与设计者的沟通过程。产品 的形态语意应有助于其功能的传达，使人们能够快速的认识产品功能，并方便的进行 操作。 （2）符合形式美的原则 形式美的原则是人们在长期的社会生活实践中概括出来的，包括统一与变化、对 称与平衡、对比与调和、节奏与韵律等原则。产品的形式美可以从三个方面来反映， 即材质、色彩和形态。材质的美是产品形式美的第一要素，材质的不同直接影响到产 品的设计风格。色彩的美来自于人们对色彩刺激的心理反应，不同的色彩会给人不同 的审美联想。形态的美来源于形态中点、线、面和体的空间构成关系。总而言之，形 态语意设计应遵循形式美的设计原则，才能使产品形态为人们欣赏。 （3）符合企业品牌形象的传承 企业形象的建立需要经历一个长期的过程，而产品对企业形象的传达至关重要。 在产品更新换代的过程中， 形态的设计应让人们形成统一的认识， 以达到形象的识别。 这一点我们可以从汽车生产厂商的一致行为中得到验证。如奔驰、宝马、奥迪等，无 论其车身形态如何变化，总有一定的形态特征来显示其自身的品牌，使企业的形象得 到传承。如图 2- 6 奔驰、宝马和奥迪的车身形象。 图 2- 6 奔驰、宝马、奥迪的车身形象 胡飞、杨瑞编著设计符号与产品语意理论、方法及应用 北京：中国建筑工业出版社，2003.12152 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 11 （4）符合使用者的社会文化及认知习惯 弗里德兰德（friediaender）认为，人们理解产品内涵的第一反映来源于人们所掌 握的知识，包括社会的文化的影响；第二反映是感性的，人们依据过去的联想和预先 的经验来解读它的含义。 处于不同社会文化环境的人对同一产品形态语意的认知是不 同的，不同时代的人对同一产品的认知也不尽相同。如当前非常繁荣的“山寨”手机 市场，其宽大的屏幕和诸多的功能和相对低廉的价格受到很多消费者的青睐，然而对 于有品牌意识的消费者来说，他们则对“山寨”手机的态度大不相同，甚至认为“山 寨”手机是低层次和无品味的代表。 “山寨”手机的繁荣也引起了“山寨”文化的发 展，形成一种反品牌的文化意识。 对于新开发的产品来说，使用者一般需要一段时期来对产品进行全面的了解，语 意学的设计则致力于促进这一认知过程。因此语意学的设计应符合使用者所处的社会 文化背景，符合使用者的认知习惯，以帮助使用者对产品进行理解。 2.4.2 产品形态语意的设计方法与程序 形态语意的设计方法有多种，如基于用户研究的设计方法、基于使用情境设定的 设计方法等。以下将分别介绍。 （1）基于用户研究的设计方法可以分为三个步骤：研究、整合和设计。 研究阶段需要对用户的行为方式、思维方式、生活观念以及背景资料进行分析， 研究用户在使用产品过程中的操作方式及使用环境，寻求典型的用户行为与产品之间 的关联，理解用户的态度、观念，从而了解产品语意“发挥作用的来龙去脉” ，理解 产品语意的操作内容、社会语言内容，最后将收集到的各种信息转化为抽象的意义。 用户研究用到的方法有问卷调查、 “body storm”观察法、深度访谈等方法。 在前期进行全面充分的用户研究后，对所获得的信息进行整合，建立典型的用户 模型，详细描述其的生活情景，并将生活情景划分为若干场景，据此深入理解目标市 场人群的生活方式、使用方式，从而确定产品将要传达的形态语意。生活中的每一个 情景、每一组关联，都是一次语意发生的机会。通过对这些语意点的评估整合，创 胡飞编著工业设计符号基础北京：高等教育出版社，2007.9195 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 12 造出设计语意的基本方向。 第三个阶段为设计阶段。设计阶段需要进行反复的推演，从最初的意义开始，运 用造型、色彩、材质、操作方式等语意元素进行创造，不断明确意义的内容。产品的 语意将在设计中进行展开，经过不断的选择验证，被建构出来的意义最终将明确在设 计方案之中。 （2）基于使用情境的设计方法是“将产品置于一定的使用情境中，根据一定情 景中人、物、环境等的关系，来准确定义产品的角色及行为，并以此为依托，赋予产 品相应的意象” ，基本步骤如下： 首先设定产品的使用情境。使用情境的设定包括以下内容：设定目标用户群、产 品具体的使用环境、设定产品应完成的任务、产品的操作方式等内容。 其次提出产品的角色。根据使用情境的设定，探讨产品的功能角色、情感角色、 象征角色。 第三步诠释产品角色。通过产品的造型、色彩、材质、使用方式等要素，运用语 意学的传达手法诠释产品的角色，将抽象的意义转化为可见的形态，实现产品与使用 者之间的沟通。 最后对设计方案进行评估，如语意的传达是否准确，是否符合生产要求、技术标 准等。 语意学的设计方法并不是一成不变的，针对不同的产品，应根据其自身的特点运 用不同的设计手法，或将多种方法结合起来运用。最终的目的是有效并准确的向人们 传达出产品的形态语意。 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 13 3 客车车身设计 3.1 客车设计的发展历史 客车作为汽车工业的重要组成部分，其发展可以大致分为两个阶段。最初的五十 年（20 世纪初至 20 世纪 60 年代）期间基本上为手工生产（如图 3- 1 左上角，类似于 早期轿车） ，从老式的木制结构客车逐渐发展成为流线型的钢材质客车。在二战之后， 旅游业的恢复促进了客车需求，带动了客车技术的发展，客车的开发当时基本上基于 卡车的底盘。第二个阶段从 20 世纪 5060 年代开始，客车专用底盘诞生，并采用了 全新的车架设计，使得客车的舒适性和行李空间得到大大改善，整车造型也更加美观 （如图 3- 1 右上角奔驰 1954 年开发的 o- 321h客车） 。 这段时间客车从传统的手工制造 发展成为工业化的批量生产，如采用机器人进行焊接，然而自动化的程度远不如轿车 生产，一些工序仍然沿用了手工制作。 欧洲作为客车工业的诞生地，客车的设计水平、 制造工艺一直引领着世界的潮流。 图 3- 1 不同时代的客车 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 14 我国的客车工业从 1957 年第一辆国产客车诞生至今，已经走过了 50 多年的风雨 历程。20 世纪 60 年代，由交通部组织开发的 jt663 型客车（图 3- 1 左下） ，代表着当 时国内客车的最高水平，车身表面为大曲率园基调。 20 世纪 60 至 70 年代的大型客车 车身造型基本上以这种大曲率园基调为主。 80 年代末，交通部又组织专家研发了我国 首款后置全承载式车身的客车 jt6120（图 3- 1 右下） 。jt6120 侧围从裙部到侧窗上缘 为样条曲线，整车的顶盖与侧围及前后围采用了小圆角过度。前风窗的造型采用略 带球形的小曲率边界外形设计，它的诞生给人耳目一新的感觉，对以后的客车造型设 计影响很大。但由于 jt6120 的底盘总成不过关，没有形成批量生产。 20 世纪 90 年代开始是我国客车工业大发展的时期，通过与国外客车生产企业合 资引进技术，国产客车无论从质量性能还是从外观造型上都得到了极大的改善。 国产品牌如宇通、金龙、亚星、中通等由于 重视对客车的研发及设计，逐渐发展成为国内领 先的客车生产企业，客车的性能、外观设计都达 到了国际水准，成为引领市场的潮流企业。如图 3- 2 为中通生产的奥运专用绿色纯电动车，造型 质量及客车性能均达到国际一流水平。 3.2 客车车身设计的现状及变化 近几年来，中国客车的出口订单不断增加，引起了中国客车相对于欧洲客车的优 劣的讨论。从设计上来说，中国客车无论从设计流程还是设计能力、设计质量来说都 与国外的先进客车存在一定的差距。较著名的客车生产厂家如德国尼奥普兰、瑞典沃 尔沃、斯堪尼亚等均与中国客车生产企业合资，由此也带动了国内客车设计和制造水 平的进步。纵观近几年来客车市场的车型，车身造型设计风格的变化可以分为以下方 面： （1）前围的变化 客车的前围趋向于大圆弧、大视野，帮助驾驶员观察交通状况。前挡风玻璃的倾 张广业大中型客车造型设计现状及发展趋势世界汽车，2003.61719 图 3- 2 中通奥运电动车 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 15 角增大，以降低客车在高速行驶中的风阻系数。前 保险杠的功能弱化，呈向内收缩的变化趋势。前脸 的分割线更加富有张力，造型更加丰富，立体感增 强，有向轿车前脸造型形式变化的趋势。如图 3- 3 所示。 （2）侧围的变化 侧窗的高度有所增加，使整车显得更加大气， 也便于乘客观赏沿途风光。车身两侧曲线的弧度感 更加明显，而且在车身两侧前端部位的变化更为突 出，有利于减小风阻、增加动感。侧面风窗采用粘 贴工艺，隐藏了风窗之间的立柱和压条，取而代之 的是一条均匀的细缝，使侧围达到完全的光滑平整（如图 3- 4） ，从而降低了由空气紊 流形成的阻力和由此引起的噪声，也使整车更加 美观。侧围的线条走向更加注重与前脸的承接转 折，形成连续性，富有整体感。另外，车身断面 侧围轮廓上下部位有向内收缩的趋势，上端部位 的收缩力度要大于两侧下端部位。 （3）后围的变化 后围后保险杠的硬性防护功能的作用弱化，便于更换；尾灯的造型充分利用了后 围拐角部位的形态特征，与侧围形成延续；后风窗造型 更加注重与整车造型风格统一； 后围顶部的处理注意造 型和功能上的要求，如后视探头和灯具的统一设计；整 体形式感上后围造型更加丰富。如图 3- 5。 （4）灯具的变化 客车的灯具变化为组合灯具，转向轿车灯具的形 式，车灯的造型突出，特征性更强，与整车造型相互对 应，更加协调。 图 3- 3 不同客车的前围造型 图 3- 4 不同客车的侧围造型 图 3- 5 不同客车的后围造型 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 16 （5）其他部分的变化 乘客门玻璃与门框结合方式上更多地采用粘接方式，将车门自身门框全部隐居在 玻璃之后， 使得车身前段造型处理得更加简洁； 轮罩的设计更注重和整车的协调统一， 更富于变化；后视镜的设计与整车造型更加统一。 3.3 客车车身设计的特点与主要内容 客车的车身设计与一般产品的设计相比，更多的需要考虑生产工艺和技术方面的 因素，设计也要求具有很高的安全性和可靠性。除此之外，客车车身设计仍具有一些 较特殊的地方。 3.3.1 客车车身设计的特点 （1）功能特点 客车一般作为公共使用的交通工具，不同于轿车的设计，可以具有很强的个性特 色。客车的车上设计应具有普适的审美感受，满足大众的需求。在人机尺寸的处理上 应尽量提高车身尺寸的满足度，使其能够适合绝大多数人的使用。在使用过程中，客 车的公共性也要求运营类的客车在成本与设计之间寻求平衡，既要考虑到客车的安全 性、可靠性、舒适性等因素，也要考虑到收入较低的人群的消费能力，降低客车的运 营成本。另外，公共性的使用工具一般要求设计结实、耐用、不易损坏、维修方便， 这也要求客车的设计在舒适性与耐用性方面进行取舍，尤其是城市公共汽车，结实耐 用是设计要考虑的关键因素之一。 （2）生产特点 目前，客车的自动化生产水平并不高，很多程序需要手工完成，生产批量较小， 因此其制造精度有一定的局限。如客车侧围蒙皮曲率的控制不精确，难以达到较好的 曲面表现效果；车身骨架的焊接、折弯工艺精度不高，难以贴合较复杂的蒙皮曲率等。 手工工序的限制，往往造成同一型号的客车在细节上仍有很多不一致的地方，因此生 产过程有赖于技术工人的熟练程度与生产过程的严格管理。工艺的限制也使得车身造 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 17 型在侧围的变动较小，主要是在表现效果的改进上（如蒙皮生产工艺的改进、整体涂 装技术等） ，造型的变动多集中在前围和后围。 （3）消费特点 我们知道，轿车的生产面对的是使用者，因此在设计方面可以做到“无微不至” ， 然而客车的生产往往面对的是客车的运营商，与客车的真正使用者（乘客）之间没有 直接的联系。这就造成生产企业只关注满足运营客户的需求，而很难以乘客的角度考 虑，来进行设计的改进，因此往往设计不够细致，缺少对乘客的关怀。当然，从另一 个角度来说，这也为客车的改进设计提供了发展的空间。 对客车的功能特点及生产特点的熟悉和掌握， 有助于在客车设计中较好的把握和 权衡，提高设计方案生产可行性。 3.3.2 客车车身设计的主要内容 客车的造型设计，根据本文的研究内容，将其归纳为以下几个方面的。 （1）前围部分 前围是整车形象中最为关键的部分。主要包括前风窗、前灯和保险杠等部件的设 计。 （2）侧围部分 客车车身侧围是一个大的“平面” ，其设计主要包括侧面车窗、蒙皮、侧门、行 李舱门、指示灯、侧面散热口等的设计。 （3）后围部分 后围包括后风窗、散热口、后灯、后保险杠、后视探头等的设计。 （4）内饰部分 客车的内饰包括驾驶台、座椅、行李架等部分的设计。 （5）外饰部分 包括后视镜、装饰件、车身涂装等的设计。 总的来说，车身造型设计应是整体的形态设计，其中包含着各局部细节的设计。客 车的车身造型设计对整车形态的把握至关重要，它将直接影响到其他细节部分的设计。 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 18 3.4 客车车身设计的一般流程与方法 在国外，客车设计的步骤遵循轿车的设计步骤来进行，通常一款车型的开发从立 项到批量生产，一般需要 3 年以上的时间，然而国内客车设计的流程则简化了很多， 以至于中国客车的设计很难出现精品。本文将按照轿车设计的流程来对现阶段客车设 计的流程进行分析。对计算机技术、并行工程技术、逆向工程技术等的引入，在轿车 设计中已经非常普遍，运用于客车的设计之中，则形成了现代客车设计的方法。主要 流程如图 3- 6。 图 3- 6 客车设计流程图 客车的车身造型设计虽然按照轿车的设计流程来进行，但客车有其自身的特殊 性，对于客车的车身造型设计阶段，可以将其细分为 5 个步骤，即产品开发规划、创 意设计阶段、基础三维建模、油泥模型制作、数字模型制作。 3.4.1 产品开发规划 产品开发规划是任何产品开发之前必须的一个步骤， 产品开发规划是企业战略落 实到产品战略上的具体体现。 通过整合各个部门的意见， 对产品战略做出准确的定位， 确立产品的目标市场以及项目的时间安排等等，从而保证企业在正确的时间推出正确 的产品，保证企业的发展战略得以实现。 对于客车开发来说，产品开发规划包括前期的市场调研和设计任务的确定。 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 19 1）市场调研 任何产品的开发设计都带有一定的风险，尤其是对于客车这种成本高、开发周期 较长的产品，详尽的市场调研非常关键。市场调研需要对客车需求的变化进行准确的 预测，为后期的开发设计起到指导作用，通常包含以下内容： （1）研究市场需求的变化、技术发展趋势、造型、色彩流行趋势等； （2）分析国内外同类产品的竞争态势、销售成功与不成功的原因、市场使用情 形与发展需求； （3）对客车的市场定位、目标客户层、产品的性能与特色进行描述； （4）提出生产车型的设计主题。 2）设计任务书 设计任务书需要明确指定设计要达到的目标和设计周期计划。主要包括以下内 容： （1）设计要点以及设计目标的明确； （2）对产品的基础规格进行描述，包括车型各主要尺寸及质量性能指标； （3）设计成本限制、制造工艺限制； （4）设计时间进度安排。 3.4.2 创意设计阶段 创意设计阶段设计师按照产品开发规划进行自 由创意，往往通过手绘草图来快速表现。虽然计算机 绘图已经被广泛应用，但却不能完全代替草图（如图 3- 7） 。草图能够方便迅速的记录设计师瞬间的灵感， 设计师在一张张的草图中逐步诠释设计想法。绘图软 件的应用也使得手绘草图能够更精美的表现车身形 态。 在车身设计中，经过草图阶段的创意，选择出将 要深入发展的方案进行精细效果图的绘制，以表现设计细节。通常使用彩色铅笔、马 图 3- 7 客车设计草图 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 20 克笔、色粉、水彩等来绘制效果图，当然越来越多的设计师直接通过电脑绘制，方便、 迅速、容易修改。效果图需要有正确的透视比例关系，较好地表达汽车的质感。同时 也应该表现细节部分的结构关系，如行客车行李仓把手、后视镜与车身的结合等。 3.4.3 基础三维建模 在确定方案后，需要进行早期的基础三维建模，以确定各部件的尺寸和结构比例 关系。在三维模型中调整不合理的结构关系，进行细节的 再设计。由于客车尺寸巨大，不可能类似于轿车进行胶带 图的制作，所以设计过程中可以采用等比例投影（如图 3- 8）的方式来检查车身的形态。如图为金龙客车开发过 程中的三维模型投影。 基础三维建模为后续的油泥模型制 作提供了具体的尺寸参照，以方便油泥模型准确制作。 3.4.4 油泥模型制作 在三维模型中确定了基本数据后，需要进行油泥模型的制作。虽然车身的设计已 经数字化了，但是油泥模型的直观效果，仍是车身设计中的一个关键环节。车身是三 维立体的形态，有如雕塑，其艺术表现力和体量感仍然需要通过模型来检验。油泥模 型一般采用合适的比例进行塑造，通常有 1： 4、 1： 5、 1：10 几种。油泥模型的制作能够完整的表现车身线 条走向以及各曲面之间的三维空间关系，在发现问题 的时候也能够及时进行修改。 全尺寸油泥模型的制作在轿车的造型设计中也 是一个关键环节，由于客车形态太大，一般不制作全 尺寸的油泥模型或只对前后围制作全尺寸油泥模