CATIA的Human Design对于汽车创新设计的意义

寂静回声

从计算机辅助技术在20世纪60年代发展到现在，其应用已经深入到制造业各个领域。在汽车产品开发CAD/CAM/CAE/PDM环境下，传统的实物模型被数字化仿真模型所取代。这使得汽车产品在设计阶段进入生产阶段的中间过程中，需要制作较少的全尺寸实物模型。自上世纪八十年代以来，从沿用了几十年的二维人体模型向三维数字化人体模型的转变，到目前已经取得了长足发展。人机工程学的地位越来与重要。在商品广告突出各种产品应用人机工程的情况越来越来普遍。与此同时，人们也已经逐渐意识到，在各种产品、系统设计等设计阶段的初期就必须用系统性地方法考虑人机工程学。
长期以来，人们进行了大量的实验室和道路试验两方面的研究活动，通过分析这些研究活动的数据结论并结合普通人机工程学，人们逐渐确立了汽车人机工程的设计原则——利用人体测量数据，制定二维模板规范，再制造三维H点假设人体模型，进而利用他们进行汽车概念设计。随着计算机辅助技术为代表的CAD技术快速发展，使得更先进的人机工程平台来完成创造性的汽车概念设计成为可能。通过在3D experience CATIA建立Human Design模块的虚拟数字化人体模型，运用汽车人机工程虚拟设计和评价的数字化手段，以期在早期的设计阶段就可以并行地进行人工程设计方面的研究，缩短开发周期。

建立三维人体模型系统的目的之一，就是适应三维车身CAD/CAE环境，使汽车内部布置和空间设计更具直观性。一个更重要的方面是：如果三维人体模型的体表形状具有足够的精确性，则可利用三维人体模型进行直接视觉性的空间量和干涉检查。值得说明的是，人体模型的体表形状是建立在上述的人体运动简化模型基础之上的，并随着运动简化模型的运动而运动，除了直观上的视觉效果和空间干涉检查的作用外，对人体模型的运动情况不产生任何影响。

在选择体表形状的表示方法是，逼真性和显示速度时两个主要的考虑方面：一定意义上说，这两个又是矛盾的，车身设计的特定CAD系统环境（其他三维软件，这里不指Human Design模块）下的车身曲面是一种复杂的表面模型，其显示和刷新都是较为耗时的。相比之下，Human Design人体模型系统在这种环境下被调用并显示出来的时候，调用与显示过程所占系统资源少，所花时间少，非常有利。因此，基于这种特定工作环境与效率的需求，并结合人机工程评价的要求，在建立人体模型体表几何形状时，最适合使用Human Design 模块。

首先根据实际应用的需要，运用Human Design提供的人物模型，选择合适的人体模型，并且选择合适的姿势关系，下图显示了在Human Design模块下选择的标准驾驶坐姿。

下图显示了在Human Design运用个性化姿势方案调节生成的人机结构，通过调节各个关节点，从而控制人体模型的变化情况。

Human Design为我们提供具有统计意义上的人体模型。在汽车设计已经广泛采用计算机辅助技术的今天，传统的依靠二维人体模板或者实物模型来进行人机工程设计地方式已不能适应新的设计发展要求。所以有必要建立Human Design环境下的三维人体模型。比较起来，Human Design人体模型具有以下几个优点：

• Human Design人体模型将各个单个人体尺寸测量值转化为直观三维空间体积，比二维人体模板具有更好的模拟效
• 与前者相比，Human Design人体模型具有良好的操作性，效率高、精度较好。
• Human Design人体模型能够方便的根据需要改变尺寸以适应不同情况。避免了制作不同尺寸的二维模板或者实物模型所带类的成本增加。uman Design人体模型能够方便的根据需要改变尺寸以适应不同情况。避免了制作不同尺寸的二维模板或者实物模型所带类的成本增加。
  

在汽车设计和校核、设计审查时，需要对驾驶员眼睛的视野分布情况有准确、充分的了解。在汽车视野设计及其评价中，包括许多性质不同的内容。比如前方视野、后方视野等，都是要求评价驾驶员能够看到的视野范围。

• 总结了Human Design的人体模型表达方法，根据人体测量学的有关数据建立了合适的人体三维模型。
• 研究了如何利用3D Experience CATIA的Human Design模块，在其基础上进行创造性的设计开发率。运用人机工程的方面的原理和国标将人、机、环境有机地结合，自动地完成有关的人机工程仿真测量。
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出色的人机工程体验与设计审查，离不开3D Experience CATIA的Human Design模块的帮助，在完成人机工程的研究与定义之后，使用三维手绘（Natural Sketch, NTS）与数字油泥（Imagine&Shape,IMA）探索概念汽车的创新造型设计，会得到更加出色的表现。

锐气要保留

生物力学再考虑进去就有意思了