在革新中探求價值|CATIA助力AI提升汽車造型設(shè)計
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在革新中探求價值|CATIA助力AI提升汽車造型設(shè)計

發(fā)布時間:2024/8/22 來源:杰索 206

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領(lǐng)域,尤其是在汽車設(shè)計行業(yè)。生成式AI的出現(xiàn)為設(shè)計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、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)計數(shù)據(jù)和市場趨勢,生成獨(dú)特的汽車造型。這種創(chuàng)意的多樣性為設(shè)計師提供了新的靈感來源,幫助他們突破傳統(tǒng)設(shè)計的限制。通過AI生成效果圖,設(shè)計師可以減少傳統(tǒng)手繪或3D建模所需的時間和成本,從而使設(shè)計過程更加經(jīng)濟(jì)高效。

生成式AI輔助汽車造型設(shè)計




在汽車設(shè)計的初期創(chuàng)意階段,為滿足市場對汽車造型推陳出新的多樣性要求,設(shè)計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較大,因?yàn)樵O(shè)計師需要嘗試多種設(shè)計方向。



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



目前,許多汽車設(shè)計中心已經(jīng)開始探索使用AI進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計。為了避免知識產(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,他們在文本生成圖像的基礎(chǔ)上引入草圖控制,即設(shè)計師首先繪制二維草圖,然后用草圖來指導(dǎo)AI生成效果圖,這樣AI就不會隨機(jī)生成不符合要求的造型方案。



然而,設(shè)計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。



達(dá)索系統(tǒng)CATIA助力AI的價值

三維草繪


達(dá)索系統(tǒng)基于3DEXPERIENCE平臺的CATIA三維草繪技術(shù)有效解決了上述問題。設(shè)計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)計空間中,設(shè)計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)計方案?;趨⒖挤桨覆輬D,AI能夠在幾秒鐘內(nèi)生成效果圖供設(shè)計師挑選,這大大節(jié)省了設(shè)計師繪制不同視角草圖的時間?;?/span>3DEXPERIENCE平臺的CATIA真正幫助設(shè)計師減少工作量、提升設(shè)計效率,并縮短設(shè)計周期。



協(xié)同設(shè)計


工業(yè)設(shè)計與其他設(shè)計的最大區(qū)別在于,設(shè)計出來的產(chǎn)品需要進(jìn)行批量生產(chǎn),因此設(shè)計必須滿足工程要求。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)計模型能夠被工程部門有效利用。



使用基于3DEXPERIENCE平臺的CATIA進(jìn)行汽車造型設(shè)計的最大價值在于其一體化實(shí)時協(xié)同設(shè)計能力:








設(shè)計師參考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,無需大量重做工作(總布置修改);



設(shè)計師實(shí)時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)時在線協(xié)同設(shè)計,造型校核工作無需像過去那樣進(jìn)行多輪數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與修改。設(shè)計師無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?;?/span>3DEXPERIENCE平臺的一體化造型設(shè)計解決方案,所有設(shè)計與校核工作都在同一平臺上實(shí)時協(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)計質(zhì)量。


軟參數(shù)化CAS/A面設(shè)計



除了在早期的造型設(shè)計階段,基于3DEXPERIENCE平臺的CATIA在后期的CAS、A面和渲染評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,強(qiáng)大的軟參數(shù)化技術(shù)使其修改效率顯著提升。



協(xié)同設(shè)計


邊評審邊修改是汽車造型設(shè)計追求的重要目標(biāo)之一?,F(xiàn)有設(shè)計流程中,每次造型評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)行渲染評審準(zhǔn)備,然后再次發(fā)起評審流程。一個簡單的造型修改往往需要一天到一周的時間才能完成評審決策。由于現(xiàn)有設(shè)計流程使用不同的設(shè)計工具,無法實(shí)現(xiàn)邊評審邊修改?;?/span>3DEXPERIENCE平臺的CATIA集成了強(qiáng)大的STELLA渲染引擎(達(dá)索系統(tǒng)收購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)??梢暬脩魺o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)計工作。在設(shè)計評審時,設(shè)計師可根據(jù)評審意見現(xiàn)場修改造型設(shè)計方案,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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