一、生成式AI輔助汽車造型設(shè)計(jì)

隨著科技的不斷進(jìn)步，人工智能（AI）逐漸滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，尤其是在汽車設(shè)計(jì)行業(yè)。生成式AI的出現(xiàn)為設(shè)計(jì)師們提供了全新的工具和思維方式。在ChatGPT發(fā)布之前，特斯拉、寶馬、奧迪和福特等汽車制造商已經(jīng)開始利用AI進(jìn)行汽車造型設(shè)計(jì)、性能優(yōu)化和用戶體驗(yàn)分析。AI能夠通過分析大量的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和市場(chǎng)趨勢(shì)，生成獨(dú)特的汽車造型。這種創(chuàng)意的多樣性為設(shè)計(jì)師提供了新的靈感來(lái)源，幫助他們突破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的限制。通過AI生成效果圖，設(shè)計(jì)師可以減少傳統(tǒng)手繪或3D建模所需的時(shí)間和成本，從而使設(shè)計(jì)過程更加經(jīng)濟(jì)高效。

在汽車設(shè)計(jì)的初期創(chuàng)意階段，為滿足市場(chǎng)對(duì)汽車造型推陳出新的多樣性要求，設(shè)計(jì)師需要繪制大量的草圖和效果圖，以探索不同的造型和風(fēng)格。這一階段的工作量相對(duì)較大，因?yàn)樵O(shè)計(jì)師需要嘗試多種設(shè)計(jì)方向。

隨著人工智能繪畫技術(shù)的不斷成熟，越來(lái)越多的設(shè)計(jì)師開始使用AI來(lái)輔助他們的創(chuàng)意設(shè)計(jì)。這種技術(shù)大大減輕了設(shè)計(jì)師的手繪工作量。

目前，許多汽車設(shè)計(jì)中心已經(jīng)開始探索使用AI進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì)。為了避免知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛，他們根據(jù)已有車型素材訓(xùn)練了符合品牌DNA的AI大模型，并通過文本生成圖像的方式生成效果圖。然而，他們發(fā)現(xiàn)這種方式生成的效果圖比較隨機(jī)，且造型不可控。因此，他們?cè)谖谋旧蓤D像的基礎(chǔ)上引入草圖控制，即設(shè)計(jì)師首先繪制二維草圖，然后用草圖來(lái)指導(dǎo)AI生成效果圖，這樣AI就不會(huì)隨機(jī)生成不符合要求的造型方案。

然而，設(shè)計(jì)師繪制的這些二維草圖往往為表達(dá)效果而夸張變形，且空間透視不準(zhǔn)確。此外，這些草圖是在二維平面下繪制的，無(wú)法參考三維工程模型，因此AI參考的二維草圖生成的效果圖也常常失真。

二、達(dá)索系統(tǒng)CATIA助力AI的價(jià)值三維草繪

達(dá)索系統(tǒng)基于3DEXPERIENCE平臺(tái)的CATIA三維草繪技術(shù)有效解決了上述問題。設(shè)計(jì)師可以直觀地參考工程總布置進(jìn)行創(chuàng)意手繪，在三維空間中探索造型方案。這種三維草圖不僅符合工程要求，而且在空間占位和比例透視上也更加準(zhǔn)確。這不僅解決了二維草圖不準(zhǔn)確的問題，還為下一步的三維建模提供了直觀的參考依據(jù)。

在全三維的設(shè)計(jì)空間中，設(shè)計(jì)師可以方便地修改造型方案，輕松調(diào)整視角和透視，以獲得不同視角的設(shè)計(jì)方案。基于參考方案草圖，AI能夠在幾秒鐘內(nèi)生成效果圖供設(shè)計(jì)師挑選，這大大節(jié)省了設(shè)計(jì)師繪制不同視角草圖的時(shí)間?；?DEXPERIENCE平臺(tái)的CATIA真正幫助設(shè)計(jì)師減少工作量、提升設(shè)計(jì)效率，并縮短設(shè)計(jì)周期。

三、達(dá)索系統(tǒng)CATIA助力汽車造型設(shè)計(jì)的價(jià)值協(xié)同設(shè)計(jì)

工業(yè)設(shè)計(jì)與其他設(shè)計(jì)的最大區(qū)別在于，設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品需要進(jìn)行批量生產(chǎn)，因此設(shè)計(jì)必須滿足工程要求。在將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的過程中，汽車造型數(shù)模工程師能夠直觀地參考設(shè)計(jì)師的三維草繪，采用CATIA細(xì)分建模技術(shù)（SUBD）快速將三維草繪轉(zhuǎn)換為三維模型。與其他CG類多邊形建模軟件（如3ds Max、Maya、Blender）不同，CATIA細(xì)分建模生成的是工程可用的NURBS曲面，能夠在其上添加工程或造型細(xì)節(jié)（如圓角和分縫），使設(shè)計(jì)模型能夠被工程部門有效利用。

使用基于3DEXPERIENCE平臺(tái)的CATIA進(jìn)行汽車造型設(shè)計(jì)的最大價(jià)值在于其一體化實(shí)時(shí)協(xié)同設(shè)計(jì)能力：

設(shè)計(jì)師參考2D效果圖和總布置進(jìn)行三維草繪（2D 轉(zhuǎn) 3D）；

AI根據(jù)3D草繪生成多方案效果圖（AI效果圖）；

設(shè)計(jì)師根據(jù)AI效果圖探索造型，并確定造型方案（造型方案確定）；

數(shù)模師參考3D草繪方案進(jìn)行概念建模（CAS模型）；

總布置工程師實(shí)時(shí)參考造型模型，校核造型方案（第一輪校核）；

總布置校核點(diǎn)通過模板快速完成，無(wú)需大量重做工作（總布置修改）；

設(shè)計(jì)師實(shí)時(shí)參考新的總布置方案進(jìn)行造型更新（3D草繪修改）；

數(shù)模師實(shí)時(shí)參考修改后的3D草繪進(jìn)行概念模型更新（CAS更新）；

總布置工程師實(shí)時(shí)檢查新的造型方案是否滿足工程要求（第二輪校核）；

同樣的協(xié)同設(shè)計(jì)方法可擴(kuò)展應(yīng)用于早期的仿真分析和其他工程校核。

通過實(shí)時(shí)在線協(xié)同設(shè)計(jì)，造型校核工作無(wú)需像過去那樣進(jìn)行多輪數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與修改。設(shè)計(jì)師無(wú)需依賴總布置截圖在Photoshop中修改造型方案，然后再將截圖分享給數(shù)模師在其他軟件中修改CAS模型。基于3DEXPERIENCE平臺(tái)的一體化造型設(shè)計(jì)解決方案，所有設(shè)計(jì)與校核工作都在同一平臺(tái)上實(shí)時(shí)協(xié)同完成，避免了不同軟件之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理工作，從而縮短研發(fā)周期，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。

四、達(dá)索系統(tǒng)CATIA助力汽車造型設(shè)計(jì)的價(jià)值軟參數(shù)化CAS/A面設(shè)計(jì)

除了在早期的造型設(shè)計(jì)階段，基于3DEXPERIENCE平臺(tái)的CATIA在后期的CAS、A面和渲染評(píng)審階段也提供了功能強(qiáng)大的應(yīng)用工具。例如，達(dá)索系統(tǒng)與本田汽車共同開發(fā)的軟參數(shù)化造型設(shè)計(jì)工具ICEM Design Experience (IDX)。IDX集成了ICEM高質(zhì)量曲面技術(shù)、CATIA軟參數(shù)化技術(shù)、全能智能建模技術(shù)和全新用戶界面。得益于全能智能建模技術(shù)和友好的用戶界面，其建模效率遠(yuǎn)高于現(xiàn)有的ICEM Surf軟件；同時(shí)，強(qiáng)大的軟參數(shù)化技術(shù)使其修改效率顯著提升。

五、達(dá)索系統(tǒng)CATIA助力汽車造型設(shè)計(jì)的價(jià)值邊評(píng)審邊修改

邊評(píng)審邊修改是汽車造型設(shè)計(jì)追求的重要目標(biāo)之一。現(xiàn)有設(shè)計(jì)流程中，每次造型評(píng)審都需要記錄并下發(fā)更改工作流，重新修改完成的造型方案需要導(dǎo)入可視化軟件進(jìn)行渲染評(píng)審準(zhǔn)備，然后再次發(fā)起評(píng)審流程。一個(gè)簡(jiǎn)單的造型修改往往需要一天到一周的時(shí)間才能完成評(píng)審決策。由于現(xiàn)有設(shè)計(jì)流程使用不同的設(shè)計(jì)工具，無(wú)法實(shí)現(xiàn)邊評(píng)審邊修改?；?DEXPERIENCE平臺(tái)的CATIA集成了強(qiáng)大的STELLA渲染引擎（達(dá)索系統(tǒng)收購(gòu)RTT的渲染技術(shù)），能夠提供接近真實(shí)的可視化渲染和虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）體驗(yàn)。可視化用戶無(wú)需進(jìn)行數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，可直接基于造型數(shù)據(jù)開展可視化設(shè)計(jì)工作。在設(shè)計(jì)評(píng)審時(shí)，設(shè)計(jì)師可根據(jù)評(píng)審意見現(xiàn)場(chǎng)修改造型設(shè)計(jì)方案，高質(zhì)量的渲染效果和VR體驗(yàn)立即更新，避免了重新準(zhǔn)備可視化工作的繁瑣過程。

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