看完你就明白为什么好车都像好身材了。
不知道你们有没有发现,每次看到一辆特别漂亮的车,第一反应不是“这车真酷”,而是“这车真有气质”。就像1997年推出的第二代奥迪A6,那个圆润优雅的车尾造型,设计师公开承认灵感来源于女性臀部的曲线。当时很多人觉得这个说法有点大胆,但现在回头看,那款车的风阻系数做到了0.28,成为一代经典。设计师不是随便找个灵感,他们是真的在研究人体。
汽车设计师圈子里有个公开的秘密,他们评价一辆车好不好看,第一个看的不是前脸也不是灯组,而是“站姿”。专业术语叫Stance,翻译过来就是姿态。这和咱们看人是一个道理,一个人站得挺拔还是佝偻,一眼就能看出来。设计师会用几条关键的特征线来勾勒车的姿态,绿色线是车顶轮廓线,紫色线是腰线,橙色线是肩线,红色线是侧面重要特征线,蓝色线是ABC柱的延长线。这些线条的组合,决定了车是运动范儿还是商务范儿,是灵动还是稳重。
更绝的是比例。你们听说过黄金分割率吗?就是1:1.618那个比例。从古希腊雕塑《大卫》到埃菲尔铁塔,这个比例被美学界奉为金科玉律。在汽车设计里,轴距和车身长度的比例如果能接近0.618,那这车看起来就特别协调。东南DX车系在设计时,设计师先定好轴距和轮胎尺寸,然后根据黄金比例进行整体车身设计,让轴距与车身长度之比无限接近0.618。这不是玄学,是实打实的数学。
2023年成都车展上亮相的智己LS6,官方说采用了“多巴胺轿跑SUV先锋设计”,说直白点就是性感。它的车身弧度不是简单的圆弧,而是趋近于蓄力状态的、捎带一定脂肪量的肱二头肌曲线,是一种仿生学设计。设计师团队来自中国、英国、西班牙及日本,他们刻意追求这种生物感的肌肉律动。智己的设计师甚至直接说,他们的灵感来源于米开朗基罗的《大卫》雕塑,那尊雕塑被称为“最完美的男性肉体”。
2018年北京国际汽车展览会上,宝马展出了iVision Dynamics纯电动概念车。这款车的前脸设计特别有意思,两边对称独立的大灯与前格栅上沿构成的整个曲线,和运动员游泳出水时张开双臂的正面形态几乎一模一样。宝马的设计师不是第一次这么干,2008年他们就推出过一款3系概念车,车身外观直接由人体的形体得到灵感设计出来。宝马在仿生学应用上已经研究了十几年,2005年就开始系统研究生物系统的结构和性质,为工程技术提供新的设计思想。
说到仿生学,奔驰玩得更超前。2020年CES展上,奔驰发布了Vision AVTR概念车,灵感来自电影《阿凡达》。这辆车打破了车辆和生物之间的界限,车背表面上有33个可多向移动的元件,形状如同仿生皮瓣,能实现开合状态。它们能够通过微妙而自然的姿态变化与驾驶者沟通,驾驶者也可以通过它们与外部世界沟通。想要操控这辆车,驾驶者只需要把手放在控制单元上就能唤醒和启动车辆,实现人车合一的状态。
奥迪也不甘落后,他们推出了skysphere概念车,这辆车最大的特点就是可变轴距技术,能让整车的电机电控和车架结构前后伸缩滑动,最高可以实现25厘米的变化。配合空气悬架配置,车辆也可以动态改变离地间隙。坐在驾驶席上,你可以轻触一个按钮来选择模式。如果选择Sports模式,车辆变短为4.94米长的灵动跑车;选择Grand Touring模式,车身变长为5.19米的GT车型。这就像一个人可以根据场合调整自己的姿态和气质。
但这些还只是外观层面的“形似”,真正硬核的是人机工程学层面的“神似”。汽车人机工程学是研究人-机-环境系统相互作用关系的学科,在美国叫Human Factors Engineering,在西欧叫Ergonomics。这门学科的核心工具包括H点人体模型、眼椭圆和手伸及界面。
H点是什么?H点是人体身躯与大腿的交接点,也就是胯点(Hip Point)。在汽车设计中,H点是个核心基准参考点,通过SAE J826三维测量装置进行定位。这个点直接影响座椅舒适性、安全装置布局及法规符合性。整车开发中,H点坐标用于眼椭圆定位、方向盘高度确定及乘员保护评估。EURO-NCAP等碰撞测试将假人H点前移20毫米作为定位基准,用于头部保护区域计算和碰撞后安全距离测量。
测量H点有严格的标准,使用三维H点测量装置按照ISO 6549:1999标准进行实车定位。装置需将腿长设定为第5百分位女性至第95百分位男性范围,通过三坐标仪记录实际H点坐标。国家标准规定测量时座椅靠背角需调整至设计角度±1°范围内,坐垫倾角偏差不超过±0.5°。公差控制是±13毫米,这是通用标准。
眼椭圆又是什么?这是驾驶员以正常驾驶姿势坐在座椅中时,眼睛位置在车身中的统计分布图形。因为这种图形呈椭圆状,所以叫眼椭圆。这个概念最早在1963年提出,美国选了三种车型,对2000多人进行了眼点测试,被测试者来自世界各地。统计结果显示,眼睛分布范围在俯视图和侧视图的投影均可近似为椭圆,据此美国制定了SAE J941《汽车驾驶员眼范围》标准。
眼椭圆是车身设计中的工具性图形之一,用于确定前风窗基准区下边界高度。方向盘中心点布置高度通常低于H点垂直坐标110-120毫米,手控界面布局以H点为中心划定直径600毫米的有效伸及范围。座椅导轨长度设计需满足H点纵向位移≥130毫米,以适应不同体型乘员需求。
手伸及界面是指驾驶员以正常姿势入座、身系安全带、右脚踩在加速踏板上、一手握住转向盘时,另一手所能伸及的最大空间廓面。根据安全带形式,有对应于三点式安全带和两点式安全带两种类型的手伸及界面。驾驶室内所有手操纵装置的位置都应该布置在此廓面范围内。
这些数据不是凭空想象的,而是基于大量人体测量资料。汽车设计与试验用的人体模型有多种,有撞车试验用的人体模型(假人),有振动试验用的多自由振动人体模型,还有确定车身实际H点位置用的H点人体模型。H点人体模型由背盘、臀盘、小腿杆及头部探杆等组成,各部尺寸、质量及质心位置均以人体测量资料为依据。臀盘模仿人体的臀部和大腿,背盘模仿人体的背部,它们的廓线形状是真实人体的统计反映。
2024年,中汽中心成功研制出具有自主知识产权的Hybrid III系列化及中国体征汽车碰撞安全假人。这项技术突破解决了三大难题:一是针对形态关键参数难提取、力学特征参数难表征导致的“仿生设计难”;二是骨肌运动姿态难把控、肌肤力学性能难控制导致的“部件成型难”;三是仿生部件检测难统一、力学响应评价难量化导致的“系统检测难”。中汽中心牵头历经7年攻关,突破这三大关键技术。
为什么需要中国体征的假人?因为国际假人基于欧美体征,无法精准适配国人。2025年国际汽车设计论坛上,一个核心议题就是长途驾驶带来的腰背酸胀与手部发麻,这背后折射出中国驾驶员长期面临的共性痛点:多数座舱设计基于国际通用人体模型,与中国用户的体型特征、乘坐习惯之间存在偏差。
吉利联合湖南大学,依托中国本土人体数据库,结合对500余项具体驾乘场景的深度拆解分析,系统开展了前舱舒适性定向研发。新一代座椅创新采用贴合中国乘员体型特征的仿生曲面设计,可实现对腰背的动态自适应支撑,缓解久坐疲劳。同时优化中央通道型面曲率,进一步释放腿部活动空间,还依据中国用户人体尺寸数据精准标定扶手箱高度与角度,为不同体型驾驶者提供更自然的手肘承托。
汽车座椅的设计直接影响H点位置。发泡厚度每增加5毫米可使H点前移5-8毫米,Z向升高3-5毫米,250-350N压陷力的发泡硬度变化会导致H点纵向偏移±6毫米。某车型通过将座椅复合层减薄8毫米,使H点Z向误差从19.8毫米降至9.8毫米。调角器旋转点后移10毫米可补偿因发泡压缩导致的H点前移趋势。
在EURO-NCAP侧面柱碰撞测试中,座椅参考点SRP1的H点三维坐标测定是假人定位的前提条件。测试要求将假人骨盆调整至座椅H点前方20毫米处,通过大腿接触压力传感器验证定位精度。碰撞后评估以H点为基准测量膝部到车门的最小安全距离,该数值需≥120毫米方能通过认证。
除了这些硬核的技术参数,汽车设计里还有很多文化层面的“意似”。不同车型被赋予了不同的“性格”和“身材”特征。比如德系车常被形容像关羽,美系车似张飞。紧凑型车像精干的小伙子,全尺寸SUV像魁梧的壮汉。这种比喻不是随便说说,而是设计师刻意营造的气质。
车身比例是一款车设计的基础,就像人的身材一样。设计师在设计初期,通常要花费大量的时间精力,来推敲出一个完美的比例姿态,以便为整车设计定一个好的基调。即便是造型元素、曲面风格和色彩材质完全相同,不同的比例姿态也会使它判若两车。
从事任何工业产品设计时,都要先确定尺度,然后再解决比例关系,而尺度又是人机学的重要组成部分。汽车总布置设计中,应特别注意汽车的比例关系,遵守黄金分割率,使汽车造型比例协调、尺寸严谨,富于视感。许多典型的轿车设计中,车轴与总长之比在1:1.618至1:1.732之间。
汽车的长、宽、高、轴距、轮距、前悬和后悬的长度,车窗与裙部的高度,前、中、后三段的长度比例等等,都应该均衡、协调,这样才能给人以美感。设计一项产品时,首先解决的应该是体现物质功能的尺度问题,尤其特别注意那些和人直接接触的操作性物体和操作空间的尺度问题。具体到汽车设计,包括驾驶舱的大小、门把手的大小、车门的大小等。
在造型设计中,比例和尺度应综合考虑、分析和研究。汽车设计必须要解决人体结构尺度、生理尺度和心理尺度等人机工程学方面的问题。所以比例与尺度这一美学规律对于汽车设计是非常重要的。
比拟与联想也是汽车设计中常用的手法。所谓比拟,有比较、比方、仿照和模拟之意。运用仿生学的甲壳虫型汽车比拟作为设计语言的一种手段,有其独特的艺术表现力与表现方式。其目的在于引起受众群体的兴趣,从而对产品产生联想等系列心理作用。联想在艺术实践中离不开知觉的想象,比如通过仿生或模拟自然形成的形态,使人感到亲切与自然。
麦克劳伦P1超级跑车的发动机管路内壁,就应用了旗鱼皮肤的技术。旗鱼皮肤上的鳞片会产生微小的漩涡,可以将整个身体包裹在气泡层中,使身体与海水相隔绝。因此旗鱼可以在低阻力下快速游动。麦克劳伦设计师将此技术应用在了P1超级跑车的发动机管路内壁,这一改进让发动机的进气通量提升了17%,从而大大改善了该车的性能。
梅赛德斯·奔驰SLR迈凯轮曾被称作公路上的F1,百公里加速仅为3.8秒。为了满足5.5L V8增压发动机的进气需求,设计师们独具匠心地设计了鲨鱼鳃式散热孔,使发动机得以更顺畅地呼吸。奔驰的Boxfish概念车虽然看上去有些怪异,但可以说是将仿生技术运用到了极致,它的外形是以一种鱼为原型设计的,由此造就了这款车仅为0.06的超低风阻。
除了这些,梅赛德斯奔驰300SL的鸥翼车门也是汽车设计领域的经典之作。向上开启的车门模仿了海鸥张开翅膀的造型,流露出优雅迷人且富有动感的气息。但这一设计在安全性方面却有着明显缺陷,就是一旦遭遇翻车事故,开启车门将会相当困难。
人体外形由骨骼和肌肉两个部分形成,骨骼决定了整体的大比例,而肌肉则是展示了形态的曲线。两部分的和谐统一才能达到形态美的高度。一个赏心悦目的人体就好像一支动人心弦的歌曲,骨骼就像歌词,肌肉曲线就像旋律,歌词奠定整首音乐的感情基调,肌肉曲线在歌词基础上用旋律锦上添花,从多种感官着手,达到传递音乐美的目的。
基于人体形态仿生的概念车造型设计分析指出,一辆卓越的概念车展现出来的是具有前瞻性和独具特色的创意点,也包含了现代人对未来汽车的期许。通过对几款最新概念车进行设计特征线条的分析提取,可以总结出人体形态特征在概念车造型设计中融合的设计特征。
2025年国际汽车设计论坛上讨论的重点,已经不仅仅是外观的仿生,而是深入到座舱舒适性的本土化适配。中国驾驶员长期面临的腰背酸胀与手部发麻问题,背后是座舱设计基于国际通用人体模型与中国用户体型特征、乘坐习惯之间的偏差。吉利的新一代座椅采用贴合中国乘员体型特征的仿生曲面设计,可实现对腰背的动态自适应支撑,缓解久坐疲劳。
汽车碰撞安全假人作为汽车安全测试的核心计量设备,长期被国外垄断,且国际假人基于欧美体征,无法精准适配国人。其自主化并实现“中国体征”化,对保障汽车产品安全、构建本土安全标准及支撑多领域国家战略至关重要。测试用假人,行业标准称谓是拟人测试装置(ATD),是一类严格复现人类人体几何尺寸、质量分布、关节刚度、软组织粘弹性与生物力学响应特性的高精度仿生测试计量设备。
从“借来的身体”到具备“中国体征”,汽车安全测试经历了国产化长征。中汽中心成功研制出具有自主知识产权的Hybrid III系列化及中国体征汽车碰撞安全假人,推动我国在该领域实现了从“跟跑”到“并跑”乃至部分技术“领跑”的跨越。这一系列植根本土需求的改进,标志着汽车座舱舒适性设计正从遵循国际通用标准,转向真正契合中国用户生理特征与习惯的新阶段。
奔驰在2020年CES展上展示的Vision AVTR概念车,采用沉浸式体验空间设计,乘客可以通过点击投影到手掌上的功能菜单选择不同的功能。按照奔驰的构想,未来人们的出行不再专注驾驶操控,而是着重于体验,为此奔驰想要改变人们的出行身份,即从驾驶员向乘客转变。奔驰的梦想,是要让乘客在出行过程中尽情享受沉浸式的用车体验。
宝马在2020年CES展上携Vision BMW i Interaction EASE自动驾驶人机交互概念座舱、BMW i3 Urban Suite、BMW X7 ZeroG Lounger零重力座椅等黑科技产品亮相。这一点,显然与奔驰的想法不谋而合。零重力座椅的设计,本质上也是在模仿人体在失重状态下的自然姿态。
奥迪skysphere概念车的可变轴距技术,让整车的电机电控和车架结构前后伸缩滑动,最高可以实现25厘米的变化。而在垂直方向上,配合空气悬架配置,车辆也可以动态改变离地间隙。这时,坐在驾驶席上的你,就可以像科幻小说的主角一样,轻触一个按钮,来选择你到底要召唤属于自己的哪一辆车了。如果你选择了Sports模式,车辆将变短为一辆4.94米长的灵动跑车,后轮转向等运动功能也全部被激活。而如果你选择了Grand Touring模式,车辆将把伸缩机制独有的25厘米空间送还给你,车身变长为5.19米的GT车型。
智己LS6的周身采用的大量的圆弧设计,但又不同于其他品牌车型专注于低风阻和力量感的塑造,智己LS6的弧度是趋近于蓄力状态的,捎带一定脂肪量的肱二头肌,是一种类似于仿生学的设计,让车辆的整体线条看上去,有一种生物感的肌肉律动。根据官方介绍,智己LS6是由中国、英国、西班牙及日本的新锐设计师团队,协力打造最美国际范。
人体形态在概念车造型设计中的应用已经成为一个明确的趋势。2018年5月,第十五届北京国际汽车展览会在北京中国国际展览中心举行,来自全球14个国家和地区的1200多家参展商参与其中,展会共展示车辆1022辆,概念车64辆。选择其中三款概念车进行造型的相关分析的提取,可以发现人体游泳形态在概念车造型中的应用。宝马的双肾型格栅特征众所周知,但是在BMW i Vision Dynamics中被添加了科技的元素,两边对称独立的大灯与前格栅上沿所构成的整个曲线与运动员游泳出水时张开双臂的正面形态有异曲同工之妙。整个前脸画面在线条的融合之下将现代感与简约感展现得淋漓尽致。
汽车设计中的美学规律指出,比例是指各个部分之间,局部与整体之间或局部与局部之间的数量关系或大小及长短关系。好的汽车造型应具有恰当的车身比例和严格的尺寸,在造型艺术中,比例与尺度关系非常密切,这也是设计师从始至终都要加以考虑的问题。从事任何工业产品设计时,都要先确定尺度,然后再解决比例关系,而尺度又是人机学的重要组成部分。
如果说汽车的功效和功能是产品的生命,那么,汽车的设计美学则是产品的灵魂。满足不同社会群体对汽车的美学要求,已经成为汽车设计行业一条全新的准则与命脉。运用仿生学的甲壳虫型汽车比拟作为设计语言的一种手段,有其独特的艺术表现力与表现方式。其目的在于引起受众群体的兴趣,从而对产品产生联想等系列心理作用。
从这些具体的案例和技术参数可以看出,汽车设计模仿人体身材不是简单的比喻,而是从外观造型到内部结构,从静态比例到动态姿态,从欧美标准到中国体征的全方位借鉴。每一个曲线、每一个角度、每一个尺寸,背后都是大量的人体测量数据和仿生学原理。下次当你觉得某辆车“身材好”的时候,可能不只是主观感受,而是设计师刻意为之的结果。
全部评论 (0)