汽車科技論文摘要
汽車是載運(yùn)人員和(或)貨物;牽引載運(yùn)人員和(或)貨物的車輛;學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的汽車科技論文，希望你們喜歡。
汽車科技論文篇一
汽車超載監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
摘 要： 為了實(shí)時(shí)識(shí)別各種車型的超載車輛，該系統(tǒng)基于開源計(jì)算機(jī)視覺庫(kù)(OpenCV)，先根據(jù)車輛照片庫(kù)建立車型分類器，然后使用數(shù)字?jǐn)z像機(jī)拍攝進(jìn)入監(jiān)控區(qū)域的車輛，在視頻中使用分類器識(shí)別車型，根據(jù)所識(shí)別得到的車型去查詢數(shù)據(jù)庫(kù)獲得該車型的核載，再通過(guò)動(dòng)態(tài)稱重技術(shù)獲得車輛的實(shí)際載重，及時(shí)判別車輛是否超載。此方法可避免過(guò)去使用統(tǒng)一重量衡量不同車型是否超載的弊端，并可同時(shí)免線圈測(cè)量車速。測(cè)試結(jié)果表明系統(tǒng)能快速準(zhǔn)確地識(shí)別出車型。配合動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)，就能實(shí)時(shí)得出所通過(guò)的車輛是否超載，對(duì)公路養(yǎng)護(hù)和道路交通安全有相當(dāng)大的實(shí)用意義。
關(guān)鍵詞： 超載監(jiān)測(cè); 視頻識(shí)別; OpenCV; 動(dòng)態(tài)稱重
中圖分類號(hào)： TN98?34; TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X(2014)04?0049?04
Monitoring system for overload vehicles
JIANG Shi?ming， XU Wei， WU Zhi?liang， LIN Shu?xiong
(School of Physics & Electronic Engineering， Guangzhou University， Guangzhou 510006， China)
Abstract： This system based on the open source computer vision library (OpenCV) is used to execute the real?time identification of overloading vehicles with different vehicle models. A vehicle model classifier is established according to the vehicle photo library， and then the vehicles entering the monitored area are recorded by a digital camera. The vehicle models are identified in video recognition by the classifier. The rated load of a vehicle model is obtained by querying the database， and then the actual load of the vehicle running across the monitoring area is measured by the dynamic weighing technology for judging if the vehicle is overloaded immediately. This approach can avoid the demerit of the previous one that uses the unified weight to estimate whether vehicles with different models are overloaded or not. In addition， it can also avoid the coil measurement of speed. Testing results show that the system can quickly and accurately identify a vehicle model， and can promptly determine whether the vehicle is overloaded by means of dynamic weighing system. It has considerable practical value for road maintenance and road traffic safety.
Keywords： overload monitoring; video identification; OpenCV; dynamic weighing
超載車輛的危害很大，主要表現(xiàn)在加速道路損壞和危害道路交通安全，人們都深知其危害性，所以治理超載一直是公路監(jiān)管部門的工作重點(diǎn)。傳統(tǒng)的自動(dòng)超載信息系統(tǒng)都是使用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)所有車輛都應(yīng)用同一個(gè)整車重量劃分是否超載，這樣會(huì)遺漏部分實(shí)際上已經(jīng)超過(guò)該車型核載的超載車輛。實(shí)際上，這部分車輛對(duì)道路交通同樣造成嚴(yán)重影響。鑒于此，本系統(tǒng)首先識(shí)別出車輛的車型，再查詢得到該車型的核載重量，對(duì)比實(shí)測(cè)重量，便得知是否超載。理論上能夠適用于所有車型。
利用攝像機(jī)較長(zhǎng)的視域，附加設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)速系統(tǒng)，能方便地得出超速數(shù)據(jù)，以便作為超速監(jiān)測(cè)和供給動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)作參考。
1 系統(tǒng)構(gòu)成
1.1 系統(tǒng)方案
系統(tǒng)主要工作過(guò)程為：車輛駛?cè)霐z像機(jī)監(jiān)視范圍，視頻流通過(guò)以太網(wǎng)傳輸?shù)胶笈_(tái)處理系統(tǒng)，處理系統(tǒng)通過(guò)處理視頻識(shí)別出車輛的車型，然后根據(jù)車型從數(shù)據(jù)庫(kù)中查出相應(yīng)的核載重量;同時(shí)，安裝在地面的動(dòng)態(tài)稱重設(shè)備測(cè)出車輛的實(shí)際載重。兩個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)比即可得出車輛是否超載。系統(tǒng)流程如圖1所示。
為了加快處理速率，在程序設(shè)計(jì)過(guò)程中多處使用了多線程并行處理。
1.2 OpenCV及其分類器介紹
傳統(tǒng)的圖像處理軟件大多為Matlab，用于開發(fā)算法最為快捷，但是其處理速度慢，難以跟上視頻處理的需求，所以選用了Intel牽頭開發(fā)的開源計(jì)算機(jī)視覺庫(kù)(OpenCV)。新版的OpenCV已經(jīng)在易用性上已經(jīng)接近Matlab，再加上其開源性，很多算法均已公開，加快了開發(fā)進(jìn)程。另外，目前OpenCV已經(jīng)提供C，C++，Python等語(yǔ)言接口，且支持Windows，Linux，Android和IOS等主流平臺(tái)，資源相當(dāng)豐富。對(duì)于計(jì)算機(jī)平臺(tái)，OpenCV支持多線程并行計(jì)算和圖形處理器(GPU)計(jì)算，這將能大大加快計(jì)算速率，用其開發(fā)本系統(tǒng)的demo是首選。
圖1 系統(tǒng)流程圖
為了從視頻流中識(shí)別出車型，需要使用分類器[1]。所謂分類器，是利用樣本的特征進(jìn)行訓(xùn)練，得到一個(gè)級(jí)聯(lián)分類器。分類器訓(xùn)練完成后，就可以應(yīng)用于目標(biāo)檢測(cè)。分類器的級(jí)聯(lián)是指最終的分類器是有幾個(gè)簡(jiǎn)單分類器級(jí)聯(lián)組成。每個(gè)特定的分類器所使用的特征用形狀、感興趣區(qū)域中的位置以及比例系數(shù)來(lái)定義(如圖2所示)。
圖2 特征分類
首先使用弱分類器分出貨車和客車等車型，然后再分出大中小型貨車，最后再精確分類，獲得準(zhǔn)確的車型。新版本的OpenCV已經(jīng)支持多種特征的分類器，如SVM，LBP，PBM等。因?yàn)橄到y(tǒng)實(shí)時(shí)性要求較高，這里選取訓(xùn)練和分類速率都較高的LBP特征分類器。
1.3 訓(xùn)練分類器
使用分類器的需要首先訓(xùn)練，即讓分類器“認(rèn)識(shí)”目標(biāo)，為了訓(xùn)練分類器，需要準(zhǔn)備樣本，樣本包括正樣本和負(fù)樣本。正樣本即包含目標(biāo)的灰度圖片，而且每張圖片都要?dú)w一化大小，負(fù)樣本則不要求歸一化，只需要比正樣本大即可(使得可以在負(fù)樣本中滑動(dòng)窗口檢索)。
OpenCV提供了專門的工具opencv_createsample.exe用以整理訓(xùn)練樣本的原始數(shù)據(jù)，只需準(zhǔn)備好正、負(fù)樣本，歸一化然后轉(zhuǎn)成灰度圖，再使用兩個(gè)描述文件分別記錄這些樣本集合，然后輸入opencv_createsample.exe程序即可整理出原始數(shù)據(jù)。為了準(zhǔn)備正樣本，借助OpenCV提供的HighGUI模塊，在此專門編寫了一個(gè)GUI截圖工具，界面如圖3所示。為了能從不同角度識(shí)別車輛，準(zhǔn)本正樣本時(shí)需要準(zhǔn)備從一定角度范圍描述車輛的樣本。
圖3 GUI截圖工具界面
接下來(lái)就是訓(xùn)練分類器，這部分工作直接關(guān)系到系統(tǒng)的魯棒性。同樣，OpenCV提供了專門工具訓(xùn)練分類器，既有舊版也有新版，為了有更多特性，在此選擇新版本的訓(xùn)練程序opencv_traincascades.exe。
由于這是基于統(tǒng)計(jì)的方法，要對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，如果選擇Haar特性，訓(xùn)練周期會(huì)比較長(zhǎng)，不利于系統(tǒng)的搭建，所以選擇用LBP特性訓(xùn)練分類器。從機(jī)器性能方面考慮訓(xùn)練時(shí)間，使用英特爾線程構(gòu)建模塊(TBB)重新編譯OpenCV，就能得到多核加速，且有利于接下來(lái)的程序性能。分類器分為三級(jí)，分別為：貨車、客車分類器，大、中、小型貨車分類器和具體車型分類器。由于客車按載客數(shù)區(qū)分是否超載，車輛總重不會(huì)對(duì)公路造成嚴(yán)重?fù)p壞，所以本系統(tǒng)無(wú)需對(duì)客車作出具體車型區(qū)分。但若然具體管理部門需要統(tǒng)計(jì)車型信息，可以進(jìn)一步加上客車車型分類器。實(shí)際使用時(shí)，由于要應(yīng)對(duì)車輛車身的噴漆變化或者小范圍合法改裝等情況，分類器的分類除了在系統(tǒng)籌建的時(shí)候大規(guī)模訓(xùn)練外，在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)也應(yīng)繼續(xù)訓(xùn)練分類器，增加統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，使得識(shí)別結(jié)果更加精確。
1.4 識(shí)別車型及獲得核定載重
訓(xùn)練好分類器后，最直觀的測(cè)試方法是直接輸入測(cè)試視頻，檢查識(shí)別效果。新版本OpenCV提供一個(gè)C++類CascadeClassifier，該類封裝了基本的目標(biāo)識(shí)別操作，使得只需要使用該類的實(shí)例加載訓(xùn)練好的XML文件，然后逐幀檢測(cè)即可。若發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，結(jié)果將會(huì)存放在C++標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù)(STL)容器vector中。但直接對(duì)每幀圖像使用CascadeClassifier：：detectMultiScale方法將會(huì)大大加重系統(tǒng)的工作量并且在多車輛的情況下無(wú)法區(qū)分開各車輛，為此，首先需要發(fā)現(xiàn)車輛，然后區(qū)分不同的車輛目標(biāo)，再對(duì)每一個(gè)目標(biāo)單獨(dú)進(jìn)行分類識(shí)別。
具體的主要操作的順序?yàn)椋?/p>
(1) 系列的圖像預(yù)處理操作，降低圖像噪音。
(2) 圖像差分，發(fā)現(xiàn)車輛輪廓[2]，得到運(yùn)動(dòng)掩碼。圖像差分有兩種主要方式，分別是幀間差分和背景差分。幀間差分速度快，但容易產(chǎn)生空洞，且無(wú)法分離出緩慢運(yùn)動(dòng)的車輛;背景差分速度慢，但分離效果好?？紤]到如果車輛是緩慢進(jìn)入測(cè)速區(qū)，則稱重?cái)?shù)據(jù)可靠性高，而且沒有超速，進(jìn)入識(shí)別點(diǎn)的效果好，所以選擇幀間差分，這里使用能有效減小前景空洞的三幀差分算法[2]。
(3) 結(jié)合運(yùn)動(dòng)掩碼更新歷史運(yùn)動(dòng)圖像、計(jì)算歷史運(yùn)動(dòng)圖像的梯度。
(4) 分割運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，得到一輛一輛的車，并跟蹤。為區(qū)分開圖像中的每一輛車，需要對(duì)其進(jìn)行標(biāo)記，這里使用的方法為：
[Mkx，y=ID ifMk-1x，y≠0&k-1≠10 ifMk-1x，y=0 ]
式中：Mk(x，y)為分割出來(lái)的單獨(dú)車輛目標(biāo)的第k幀感興趣區(qū)域矩形。這種方法雖然魯棒性較好，但是因?yàn)橹貜?fù)計(jì)算量大，運(yùn)算速度有限，所以在確定每輛車的ID后，使用OpenCV提供的更為快速的Camshift算法[3]繼續(xù)跟蹤。
(5) 計(jì)算每輛車的運(yùn)動(dòng)方向。這部分關(guān)系到運(yùn)動(dòng)目標(biāo)篩選，在部分場(chǎng)合，攝像機(jī)的視野可能會(huì)涉及逆向車道。在這種情況下，可以通過(guò)篩選符合主要行駛方向的車輛來(lái)排除其他車輛或無(wú)關(guān)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的干擾。
(6) 車輛進(jìn)入測(cè)速區(qū)，開始測(cè)速。
(7) 車輛離開測(cè)速區(qū)，結(jié)束測(cè)速并計(jì)算速度。使用TBB進(jìn)行并行分類識(shí)別車型。由于OpenCV新版矩陣結(jié)構(gòu)Mat的所有操作使用原子操作，大大減輕了多線程編程的工作量，所以這里使用多線程并行操作是最佳選擇。
(8) 根據(jù)所安裝動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)的車速要求，判斷是否需要引導(dǎo)車輛到檢測(cè)站進(jìn)行檢查。
1.5 獲得實(shí)際載重
在視頻分析中發(fā)現(xiàn)車輛后，對(duì)比動(dòng)態(tài)測(cè)重模塊中測(cè)得的實(shí)際載重。這里需要把應(yīng)用場(chǎng)合分為兩種情況：高速測(cè)重和低速測(cè)重，至于高低速的閥值，這根據(jù)不同動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)的性能而定[4]，在系統(tǒng)安裝時(shí)根據(jù)動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置即可。由于目前高速測(cè)重技術(shù)的精度未達(dá)到作為證據(jù)的要求，所以在高速測(cè)重的場(chǎng)合，所得車重?cái)?shù)據(jù)只能作為初步判斷，若初步發(fā)現(xiàn)車輛超載，需要進(jìn)一步引導(dǎo)車輛到大型地磅再次靜態(tài)測(cè)量，并作其他處理。在低速測(cè)重場(chǎng)合，測(cè)得的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)可靠，可直接作為證據(jù)使用。所以系統(tǒng)的運(yùn)行需要測(cè)速模塊的配合。 無(wú)論高速場(chǎng)合與低速場(chǎng)合，本系統(tǒng)都能實(shí)現(xiàn)視頻測(cè)速功能，可以直接用作超速抓拍系統(tǒng)，降低了公路部門的重復(fù)投入成本。
1.6 測(cè)速方法
測(cè)速測(cè)量車輛通過(guò)測(cè)速區(qū)所用的時(shí)間，然后用測(cè)速區(qū)長(zhǎng)度除以時(shí)間而粗略估計(jì)得到?？紤]到攝像機(jī)視域限制，設(shè)定的測(cè)速區(qū)域并不長(zhǎng)，只有20 m左右，而且速度是用于參考載重信息是否有效的，所以無(wú)需太精確，因而可認(rèn)為車輛是直線經(jīng)過(guò)測(cè)速區(qū)域的。測(cè)速區(qū)的長(zhǎng)度需在系統(tǒng)安裝時(shí)手工進(jìn)行長(zhǎng)度映射。另外，確定通過(guò)測(cè)速區(qū)域的時(shí)間差使用幀率和幀計(jì)數(shù)得出，這樣在多線程處理的情況下，可以排除系統(tǒng)時(shí)鐘和處理速率的干擾，得出準(zhǔn)確時(shí)間差。
2 測(cè)量結(jié)果
為快速測(cè)試系統(tǒng)性能，直接使用測(cè)試視頻替代攝像機(jī)輸入。使用微軟Visual Studio 2010 MFC + OpenCV 2.44 編寫一個(gè)即時(shí)處理程序，界面如圖4所示。
圖4 運(yùn)行在Windows平臺(tái)上的系統(tǒng)
測(cè)試使用一臺(tái)Intel Core i5M處理器(主頻2.3 GHz+智能變頻技術(shù))、6 GB內(nèi)存、操作系統(tǒng)為Windows 7 64 b的普通筆記本計(jì)算機(jī)，測(cè)試代碼尚未使用圖形處理器(GPU)計(jì)算，但代碼在識(shí)別部分應(yīng)用了TBB進(jìn)行多核并行加速計(jì)算。
測(cè)試視頻共兩段，分別在兩個(gè)不同的場(chǎng)景拍攝，第一段只有一輛公交車，場(chǎng)景較為簡(jiǎn)單;第二段則是多車多人環(huán)境，并且有車輛并行的情況，場(chǎng)景較為復(fù)雜，干擾較多。
第一段視頻主要用于測(cè)試系統(tǒng)的極限性能，在測(cè)試開始前，先用轉(zhuǎn)碼工具把同一段視頻轉(zhuǎn)成不同幀率和分辨率的幾段視頻，其中視頻的寬高比不變。輸入視頻測(cè)試后的結(jié)果如表1所示。
視頻原始長(zhǎng)度為6 s，雙斜線為該場(chǎng)景的稱重和測(cè)速區(qū)域。
測(cè)試結(jié)果表明：系統(tǒng)能實(shí)時(shí)處理標(biāo)清視頻流，但對(duì)高清視頻還需進(jìn)一步優(yōu)化。
第二段視頻主要測(cè)試系統(tǒng)的車型識(shí)別能力，測(cè)試數(shù)據(jù)如圖5所示。
表1 輸入視頻測(cè)試后結(jié)果
圖5 多車并行時(shí)能夠準(zhǔn)確區(qū)分
第二段視頻夾雜較多無(wú)關(guān)目標(biāo)，如行人、抖動(dòng)的樹枝橫向行駛的車輛等，其中雙白線之間區(qū)域?yàn)楸緢?chǎng)景的稱重測(cè)速區(qū)域。
通過(guò)測(cè)試，可以看出無(wú)關(guān)目標(biāo)能被全部排除，體現(xiàn)了車輛篩選很好的魯棒性。視頻中共通過(guò)9輛汽車，所有車輛均本正確識(shí)別車型。
3 結(jié) 語(yǔ)
通過(guò)測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出，本系統(tǒng)提出的車型識(shí)別算法能適應(yīng)不同場(chǎng)景和一定的環(huán)境變化，具有較高的效率和魯棒性。隨著計(jì)算機(jī)及其他數(shù)字信號(hào)處理(DSP)設(shè)備的信息處理能力不斷提高，應(yīng)用實(shí)時(shí)視頻處理技術(shù)促進(jìn)智能交通的能力將更大更穩(wěn)定。若本系統(tǒng)能真正應(yīng)用在智能交通系統(tǒng)上，有望對(duì)遏制道路超載超速現(xiàn)象做出貢獻(xiàn)。
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汽車科技論文篇二
汽車造型研究
摘要: 汽車造型的基本因素包括藝術(shù)、使用、材料技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、市場(chǎng)等 5個(gè)因素。從汽車造型的藝術(shù)因素入手, 結(jié)合當(dāng)下我國(guó)汽車設(shè)計(jì)概念和設(shè)計(jì)目標(biāo)不夠明確, 導(dǎo)致很多汽車造型單調(diào)、乏味、缺少藝術(shù)特色的困惑, 探索、研究汽車造型的藝術(shù)因素。目的是使人們重視汽車造型藝術(shù)的存在與發(fā)展,提高現(xiàn)代汽車的設(shè)計(jì)水平與欣賞能力。
中圖分類號(hào)： U46 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
汽車的造型藝術(shù)在我國(guó)起步較晚,但發(fā)展很快。從汽車的市場(chǎng)銷售情況來(lái)看, 人們想車、 愛車、 買車、 用車, 都離不開對(duì)現(xiàn)代汽車造型的鑒賞能力。造型美的汽車會(huì)使你愛不釋手、 心情愉悅、賞心悅目。汽車的形狀與色彩美是其藝術(shù)造型的總和。汽車的美, 包括外表的美和內(nèi)在的美。汽車的形體協(xié)調(diào), 色彩適宜是構(gòu)成外形美的基本因素, 而工藝簡(jiǎn)單合理, 結(jié)構(gòu)與形態(tài)的統(tǒng)一, 材料性能的發(fā)揮和空氣動(dòng)力性能的提高, 各種新技術(shù)的采用, 又使汽車具有內(nèi)在美。如將兩者巧妙結(jié)合, 便可形成比較完美的汽車。
1、汽車造型的形體藝術(shù)
汽車造型的形體是由外形輪廓線的軌跡運(yùn)動(dòng)組成。各種汽車的造型設(shè)計(jì)源于不同汽車的時(shí)代性和使用功能的要求,不同種類汽車會(huì)塑造個(gè)性不同的形體。當(dāng)汽車的形體映入眼簾時(shí), 會(huì)使人們產(chǎn)生不同的性格特征和情感體驗(yàn)。在設(shè)計(jì)中,通常應(yīng)用直線和斜線反復(fù)來(lái)塑造汽車的車身,意在挺拔、 簡(jiǎn)潔、明快之感。另一種則是選用曲線 \曲面來(lái)塑造形體, 通常給人柔和、 圓潤(rùn)、 通透之感。實(shí)踐證明，垂線表達(dá)堅(jiān)挺有力,水平線表示沉穩(wěn)安定。兩種設(shè)計(jì)方法都極具表現(xiàn)力,是形成汽車整體感與獨(dú)特個(gè)性的靈魂所在。
根據(jù)汽車造型對(duì)比，我們可清晰地透視出現(xiàn)代汽車造型的特點(diǎn); 日本的汽車精巧玲瓏、 美國(guó)的汽車大方正平,德國(guó)的汽車穩(wěn)固、深沉、耐用。因此,研究汽車的造型風(fēng)格, 應(yīng)注意汽車的時(shí)代性、 民族性以及地域性。
1) 歐洲車的造型風(fēng)格。由于歐洲汽車工業(yè)歷史悠久, 汽車的制造技術(shù)嫻熟。因此, 他們注重展示汽車的民族文化, 追求高品位的汽車風(fēng)格和藝術(shù)成就。例如，技術(shù)精良、造型穩(wěn)重、舒適安全的德國(guó)車; 整車充滿了堅(jiān)固與流動(dòng)藝術(shù)特色的瑞典車; 華貴、高雅、傳統(tǒng)而保守的英國(guó)車;輕盈活潑、美觀浪漫、追求時(shí)尚的法國(guó)車; 絢麗多彩、熱情奔放的意大利車;粗曠、豪放、沉穩(wěn)的俄羅斯車。
2) 美國(guó)車的造型風(fēng)格。整車造型多采用直線、斜線、并以棱線分明來(lái)型體，它具有堅(jiān)硬挺拔的視覺沖擊力, 表現(xiàn)出灑脫而奔放、先進(jìn)而充滿個(gè)性、夸張而富有想象的風(fēng)格,體現(xiàn)了美國(guó)人熱情、寬容、勇于創(chuàng)新、追求先進(jìn)、無(wú)拘無(wú)束的民族特點(diǎn)。同時(shí)美國(guó)車寬大的車身,給人以大平正方的視感效果。
3) 日本車的造型風(fēng)格。日本車造型多選用弧面、曲線和小圓弧過(guò)渡來(lái)塑造型體。整車具有較強(qiáng)的親和力, 給人以親切、圓潤(rùn)、和諧的視感。外形則顯得中庸有品位, 樸實(shí)無(wú)華而又節(jié)儉實(shí)用, 車身工藝精巧玲瓏而又細(xì)致入微,車身比例協(xié)調(diào)而又和諧統(tǒng)一 。
2、汽車的色彩設(shè)計(jì)
汽車的色彩有先聲奪人的魅力和感染力。它不僅能吸引人們的眼球, 增加購(gòu)買欲望, 而且對(duì)于行車的安全性和舒適性起到了非常重要的作用。合理的色彩設(shè)計(jì), 能對(duì)人的生理、心理產(chǎn)生良好的影響?？朔衿? 使人心情舒暢, 精力集中, 因而降低了工作的差錯(cuò)率, 提高了工作效率。優(yōu)美的色彩設(shè)計(jì)能提高產(chǎn)品的外觀質(zhì)量和增強(qiáng)產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力。
色彩首先能給人以深刻的視覺印象。通過(guò)對(duì)人在觀察物體時(shí)的感知特征的研究, 發(fā)現(xiàn)視覺神經(jīng)對(duì)于汽車造型三個(gè)基本要素 (色彩、形態(tài)、質(zhì)感 )中的色彩要求, 反映速度為最快,其次是形態(tài), 最后是質(zhì)感。汽車造型的色彩設(shè)計(jì), 不同于繪畫作品和平面的視覺傳遞設(shè)計(jì)中的色彩設(shè)計(jì)。因?yàn)椋鼈儽仨氉非笞髌坟S富的色彩和光影效果, 以表達(dá)作者的情感, 并力求使觀賞者受到較大的感染。多年設(shè)計(jì)實(shí)踐證明:汽車的色彩設(shè)計(jì)應(yīng)遵循實(shí)用、 經(jīng)濟(jì)、 美觀、 科學(xué)、 創(chuàng)新的原則來(lái)進(jìn)行。
1) 實(shí)用性。汽車色彩應(yīng)以汽車的用途、 種類來(lái)綜合考慮不同類型汽車的配色效果。例如, 消防車, 由于它的用途決定了車身的表面應(yīng)涂以紅色。正如人們常說(shuō)所謂 紅似火 。高級(jí)轎車應(yīng)該采用較莊重的色彩,如黑、 灰、 深藍(lán)、 深綠色,能提高汽車的藝術(shù)價(jià)值和使用價(jià)值。例如, 新款 S - C l ass奔馳高級(jí)轎車, 就是采用深藍(lán)色調(diào),整車張顯出高雅、 穩(wěn)定、 華貴之感,被稱為傳承經(jīng)典、 耀世之作。
2) 經(jīng)濟(jì)性。設(shè)計(jì)師的出發(fā)點(diǎn)是努力提高汽車的生產(chǎn)率,控制汽車的造價(jià), 以盡量少的錢, 收到良好的觀瞻效果。反對(duì)以虛假的裝飾和濫用高級(jí)材料來(lái)涂脂抹粉, 以達(dá)到美觀的目的。
3) 美觀性。汽車的色彩美, 是給人以視覺的享受。因此,要想選擇理想的汽車色彩, 必須了解人們對(duì)色彩的喜惡, 掌握各地區(qū)的地理?xiàng)l件與生活環(huán)境,使汽車的色彩與人們的視覺相吻合, 與自然環(huán)境相協(xié)調(diào),與民族文化相和諧。
4) 科學(xué)性。是設(shè)計(jì)師了解色彩的明度、 純度、 色相的變化規(guī)律, 掌握科學(xué)的配色方法, 在汽車色彩設(shè)計(jì)應(yīng)用中的變化和創(chuàng)新過(guò)程。
5) 創(chuàng)新性。汽車色彩的不斷創(chuàng)新, 是很多設(shè)計(jì)者的追求,也是消費(fèi)者的期盼。人們使用汽車、 欣賞汽車, 都力求汽車的色彩新穎、 獨(dú)特。這就要求設(shè)計(jì)師對(duì)汽車的色彩的處理, 必須跟上時(shí)代用色的步伐,不斷更新構(gòu)思,創(chuàng)造出符合人們審美要求的汽車色彩。
3、汽車造型的美學(xué)規(guī)律
汽車的形體設(shè)計(jì)、 色彩設(shè)計(jì)、 質(zhì)感效果都遵循著美學(xué)規(guī)律和形式美法則。這些美學(xué)規(guī)律是人們?cè)陂L(zhǎng)期的生活實(shí)踐中,不斷發(fā)現(xiàn)、 認(rèn)識(shí)、 總結(jié)、 提煉出來(lái)的。它對(duì)汽車的審美價(jià)值、 審美標(biāo)準(zhǔn)起到了十分重要的作用。在汽車造型設(shè)計(jì)中通常運(yùn)用的美學(xué)規(guī)律是: 變化與統(tǒng)一;比例與尺度; 過(guò)渡與呼應(yīng); 整體與局部; 流動(dòng)與凝固;親和與沖擊; 奔放與空靈;發(fā)射與集成;類比與仿生; 濃重與淡雅;互動(dòng)與寧?kù)o; 通透與簡(jiǎn)潔;華貴與樸實(shí);虛擬與現(xiàn)實(shí)等 。
1) 變化與統(tǒng)一 。是美學(xué)規(guī)律中的一個(gè)重要規(guī)律。變化是指汽車整體中所含的各個(gè)部分在形式上的區(qū)別與差異性。例如, 汽車外形的整體, 是由前圍、 后圍、 側(cè)圍和頂棚組成。這幾部分從各自的形態(tài)、 功能要求、 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有著本質(zhì)的差異。每個(gè)部分都具有其自身獨(dú)特的元素,不可替代。把他們統(tǒng)一裝配在一起, 形成了整體的車身, 顯得統(tǒng)一協(xié)調(diào)。其各部分的特征形成了變化多樣的形態(tài),將其組合形成車身整體。使汽車形成了既有變化又有統(tǒng)一的視感效果。
2) 比例與尺度。在汽車造型設(shè)計(jì)中, 整體與局部之間均體現(xiàn)著不同的比例與尺度。好的汽車造型應(yīng)具有恰當(dāng)?shù)能嚿肀壤蛧?yán)格的尺寸。在汽車總布置設(shè)計(jì)中,應(yīng)特別注意汽車的比例關(guān)系。遵守黃金分割率, 使汽車造型比例協(xié)調(diào)、 尺寸嚴(yán)謹(jǐn)、賦予視感 。反之, 就會(huì)造成視覺繁亂、 比例失調(diào)。如, 在現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)中, 曾出現(xiàn)過(guò)有的汽車頭短身長(zhǎng), 有的頭長(zhǎng)身短,給人的視覺造成不舒服的感覺,人為地造成比例失調(diào)的不成功設(shè)計(jì)。
3) 過(guò)渡與呼應(yīng)。過(guò)渡是指在事物中部分與部分之間的承接和連接, 起到橋梁或鋪墊作用。在汽車造型設(shè)計(jì)中, 過(guò)渡表現(xiàn)為車身線、 面、 體的過(guò)渡, 也可以表現(xiàn)為色彩漸變的過(guò)渡, 但最終目的是使設(shè)計(jì)達(dá)到相互協(xié)調(diào),相互和諧的造型效果。在造型的具體實(shí)施中, 主要是側(cè)圍與前圍、 后圍、 頂蓬的過(guò)渡。在過(guò)渡中運(yùn)用柔和的線條,使形體平順、 光華。呼應(yīng)是指視覺元素在某個(gè)方位上形、 色、 質(zhì)的相互聯(lián)系和位置的相互照應(yīng),使人在視覺印象上產(chǎn)生相互關(guān)聯(lián)的和諧統(tǒng)一感。在汽車造型設(shè)計(jì)中,主要是前風(fēng)窗和后風(fēng)窗的呼應(yīng)、 前大燈和后尾燈的呼應(yīng)、 前保險(xiǎn)杠和后保險(xiǎn)杠的呼應(yīng)。前、 后、 左、 右 4個(gè)輪胎裝飾罩的呼應(yīng)。車身各部分的呼應(yīng)促成了結(jié)構(gòu)的完整與思維的互動(dòng)。過(guò)渡是強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)的巧妙性與合理性, 呼應(yīng)是強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)中的整體性。使車身整體與局部相互和諧,做到恰當(dāng)?shù)暮魬?yīng)與秩序條理的統(tǒng)一。
4、結(jié) 語(yǔ)
汽車造型涉及的因素較多。例如,技術(shù)因素、 市場(chǎng)因素、 經(jīng)濟(jì)因素等等, 是綜合知識(shí)的會(huì)聚點(diǎn), 也是多學(xué)科相互滲透、 相互作用所構(gòu)成的汽車造型設(shè)計(jì)平臺(tái)。本研究?jī)H就汽車造型的藝術(shù)因素進(jìn)行研究和探索, 并對(duì)汽車造型的形體藝術(shù)、汽車的色彩設(shè)計(jì)、 汽車造型的質(zhì)感體驗(yàn)、 汽車造型的美學(xué)規(guī)律進(jìn)行了初步探討,力求引起設(shè)計(jì)界的廣為關(guān)注, 為我國(guó)汽車造型事業(yè)的發(fā)展作出努力和貢獻(xiàn)。
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