第3章 整體造型設(shè)計原則

現(xiàn)代地鐵車輛車身整體造型設(shè)計是整車設(shè)計的初始階段，也是一項(xiàng)綜合構(gòu)思與長期的規(guī)劃。它是基于對現(xiàn)代地鐵車輛整車設(shè)計的各種要求，最終達(dá)到塑造理想形體的結(jié)果。它不是現(xiàn)代地鐵車輛的簡單裝飾而是高度集成技術(shù)和審美的結(jié)果。

車身外輪廓設(shè)計是影響現(xiàn)代地鐵車輛形象的重要因素。在面對一輛地鐵車輛時，人們首先看到的是地鐵車輛的外輪廓造型，它就如同剪影一樣，形象地表達(dá)出整個形體的特征。

在漢語詞典中，輪廓的意思有兩個：構(gòu)成、界定一個圖形或物體的周圍邊緣的線條，是一個物像大體的形，顯示其概貌特征；指事情的大略情況。本書中，車身外輪廓選取第一層意思，指的是現(xiàn)代地鐵車輛的大體形狀。在車身外輪廓的設(shè)計中應(yīng)該遵循比例與尺度、均衡與穩(wěn)定、統(tǒng)一與變化、過渡與呼應(yīng)的形式美法則。

3.1 車身外輪廓的比例與尺度

任何現(xiàn)有的產(chǎn)品都有具體的比例和尺度關(guān)系。在人們的眼中，美的產(chǎn)品要具有符合自己審美習(xí)慣的比例與尺度。為了使現(xiàn)代地鐵車輛具有美觀的外形，就必須使車身與車身各部件之間具有合適的比例與尺度。

3.1.1 比例與尺度

比例是指產(chǎn)品的各部件之間以及部件與整體之間的勻稱關(guān)系，不涉及特定的數(shù)值。比例是形式多樣性統(tǒng)一的首要條件，并使造型保持一種合理的邏輯關(guān)系。在產(chǎn)品設(shè)計中，比例是指產(chǎn)品各部件之間的相對尺寸，指的是整體與部分之間的長、寬、高的相對尺寸。人的直覺一般首先側(cè)重于對于整體關(guān)系的把握，因此適宜的比例關(guān)系可以建立良好的視覺感知印象。在現(xiàn)代地鐵車輛車身外輪廓的設(shè)計中，比例表現(xiàn)在車體各部分的分割規(guī)律，以產(chǎn)生一種數(shù)理性與秩序性。在現(xiàn)代地鐵車輛車身外輪廓設(shè)計中，整數(shù)比例、黃金比例是常用的比例關(guān)系。

尺度是指產(chǎn)品與人兩者之間的比例關(guān)系。在產(chǎn)品設(shè)計中，尺度是指產(chǎn)品本身和構(gòu)成部件與人或者人的使用習(xí)慣、使用心理相適應(yīng)的大小關(guān)系。尺度是與產(chǎn)品的使用功能密切相關(guān)的，所以產(chǎn)品尺度必須控制在功能范圍內(nèi)，以滿足人們的使用習(xí)慣。尺度的考慮在現(xiàn)代地鐵車輛的設(shè)計中特別常見，車門的高度與寬度設(shè)計、車窗的面積與位置設(shè)計、前擋風(fēng)玻璃的傾斜角度等設(shè)計都要以人體尺度為參考進(jìn)行，以達(dá)到整車形象的美觀和人機(jī)環(huán)境的協(xié)調(diào)。

在現(xiàn)代地鐵車輛車身外輪廓設(shè)計中，首先應(yīng)該根據(jù)人的使用習(xí)慣確定各部分的尺度，然后推敲車體各部分之間的比例，最終達(dá)到比例與尺度和諧的結(jié)果。

3.1.2 比例與尺度在車身外輪廓設(shè)計中的應(yīng)用

首先，比例在車身外輪廓中的應(yīng)用

在現(xiàn)代地鐵車輛車身外輪廓的設(shè)計中，常用到的比例關(guān)系主要體現(xiàn)在以下兩個方面：

一是整數(shù)比例。整數(shù)比例是以正方形為基礎(chǔ)單元而派生的一種比例。對于現(xiàn)代地鐵車輛來說，整數(shù)比例主要應(yīng)用在像車窗以及車門等功能一致，又需要重復(fù)使用的部位中。使用整數(shù)比例的車輛，它們的優(yōu)點(diǎn)包括均整、簡潔、明快的車身以及工藝性好、易加工、適合批量化生產(chǎn)，如圖3-2中所示。

二是黃金分割比例。黃金分割比例是指將任一長度為L的直線分為兩段，分割后的長段與原直線之比等于分割后的短段與長段之比，其比值約為1∶0.618。0.618被公認(rèn)為最具有審美意義的比例數(shù)字，為了廣泛使用，通常近似簡化為3:5。現(xiàn)在的很多建筑、車輛以及各種工業(yè)產(chǎn)品中都能看到它應(yīng)用的影子。對于現(xiàn)代地鐵車輛來說，黃金比例大多被用在車輛車頭、側(cè)窗、車門等造型中。圖3-3中以車窗中線為界，到車頂?shù)木嚯x與到車底的距離之比為3:5。

其次，尺度在車身外輪廓中的應(yīng)用

在現(xiàn)代地鐵車輛車身造型設(shè)計中的尺度設(shè)計，不僅僅是指地鐵車輛實(shí)際大小的數(shù)量概念，更多關(guān)注的是一種與人相稱或比較的尺度感覺或印象。在對車身外輪廓進(jìn)行設(shè)計時，應(yīng)該讓產(chǎn)品的尺度符合這種已有的感覺或印象。

一般情況下，在對現(xiàn)代地鐵車輛車身外輪廓進(jìn)行設(shè)計時，各部件如車門、側(cè)窗和前窗的玻璃，應(yīng)盡可能使它們與普通車輛中相關(guān)部件的位置和大小相同。但是有時候?yàn)榱送怀龌驕p弱某一部分的造型或功能，通常通過采用夸張的手法比如增大或縮小這一部分的尺寸。比如圖3-4、3-5中就是將夸張尺度運(yùn)用在車燈的設(shè)計中，并得出不同造型的車燈。新加坡濱海沿線地鐵車輛，增大了車燈的長度，但是同時減小了車燈的寬度，使車燈變得細(xì)長，車燈形式也符合車頭前部輪廓走向，這樣可以削弱車燈局部的形式，達(dá)到車頭正面效果更加統(tǒng)一的目的。西安地鐵車輛在對車燈進(jìn)行設(shè)計時，刻意夸大了其尺寸，突出了車燈的形式。

3.2 現(xiàn)代地鐵車輛車身外輪廓的均衡與穩(wěn)定

3.2.1 均衡與穩(wěn)定

均衡主要是一種視覺上的平衡，是兩個及兩個以上的元素之間形成的一種勢均力敵的狀態(tài)，從而構(gòu)成心理上的平衡感覺，是產(chǎn)生穩(wěn)定感的基礎(chǔ)。對稱是均衡的一種特殊情況，也是自然物與人造物最為普遍的一種存在形式。它的特殊性在于左右視覺分量相等。對稱的均衡使人們產(chǎn)生安靜、穩(wěn)定、端莊、完整、規(guī)則、堅固、和諧的感覺，符合人們通常的視覺習(xí)慣。在現(xiàn)代各類產(chǎn)品中，對稱的形態(tài)非常多，可以說是最常見的視覺表達(dá)形式。而不對稱的均衡其實(shí)就是用一個或多個不類似或?qū)Ρ鹊脑兀瑏砣〉闷胶怅P(guān)系的均衡（除體量外，還有色彩、質(zhì)感、方向、空間形的元素），這樣的均衡，不僅穩(wěn)定，還多了活潑、靈動的感覺。

穩(wěn)定，強(qiáng)調(diào)的是線、色、形、體的組合穩(wěn)固關(guān)系，以及視覺元素上下部分之間的輕重關(guān)系。穩(wěn)定分為形式穩(wěn)定和技術(shù)穩(wěn)定。換言之，有實(shí)際的穩(wěn)定，也有視覺的穩(wěn)定。例如，為了維持現(xiàn)代地鐵車輛車身自身的穩(wěn)定狀態(tài)，往往靠近地面的部分大而重，上面部分則小而輕。這樣做就為了使重心降低，防止偏倒，從而也符合力學(xué)原理。

現(xiàn)代地鐵車輛作為大型的工業(yè)車輛，并且速度快、體量大，其造型設(shè)計尤其要注意形式的均衡與穩(wěn)定，這樣才能給人安全的心理暗示，使乘客與旁觀者產(chǎn)生值得信賴的心理感受。

3.2.2 均衡與穩(wěn)定在車身外輪廓設(shè)計中的應(yīng)用

首先，均衡在車身外輪廓中的應(yīng)用

絕大多數(shù)的現(xiàn)代地鐵車輛的車身外輪廓，都是左右均衡，中心對稱的圖形。大多數(shù)的車身部件（前窗、車燈、顯示裝置、兩側(cè)的司機(jī)室側(cè)窗、面罩、車門、側(cè)窗、轉(zhuǎn)向架、裝飾色帶等）也都是對稱的。通過使用均衡的設(shè)計手法，使現(xiàn)代地鐵車輛車身外輪廓不僅具有良好的穩(wěn)定感，同時又展現(xiàn)了作為城市公共交通工具的莊重、嚴(yán)肅的視覺審美，如圖3-6所示。

其次，穩(wěn)定在車身外輪廓中的應(yīng)用

通過研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代地鐵車輛車身的截面外輪廓和側(cè)面外輪廓一般形狀是梯形或類似于梯形的造型，采用這些類似于底部寬、上部窄的形狀，是為了讓車身重心下移，從而獲得視覺上的強(qiáng)烈穩(wěn)定感。

3.3 現(xiàn)代地鐵車輛車身外輪廓的統(tǒng)一與變化

統(tǒng)一與變化，同均衡與穩(wěn)定一樣，同屬于最基本的形式美法則。對于現(xiàn)代地鐵車輛而言，車身外輪廓的統(tǒng)一與變化主要表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)樣式與造型風(fēng)格上，車身外輪廓設(shè)計需要從無數(shù)零部件的設(shè)計中去尋求整體的統(tǒng)一，同時又要在整體的統(tǒng)一中表現(xiàn)出有個性、有美感的變化。

3.3.1 統(tǒng)一與變化

統(tǒng)一是指組成一個整體造型的各個構(gòu)成部件之間，相互呼應(yīng)、相互關(guān)聯(lián)，呈現(xiàn)出一種一致的或趨于一致的規(guī)律或秩序。統(tǒng)一能增強(qiáng)造型物的整體感，能使各造型形體間顯得有條有理，趨于一致，具有治雜、治亂的作用。但是，過度地強(qiáng)調(diào)統(tǒng)一會導(dǎo)致造型物顯得單調(diào)、呆板且毫無生趣。

變化是指統(tǒng)一的整體之中的某些元素之間尋求差異的過程。變化能克服造型物的呆板和沉悶感覺，能使造型形體體現(xiàn)出豐富多彩的內(nèi)容，具有增添差異性新穎元素的功能。統(tǒng)一和變化不是一個矛盾的屬性。在現(xiàn)代地鐵車輛車身造型設(shè)計中，要始終堅持統(tǒng)一與變化的形式美法則，和諧地處理兩者之間的關(guān)系，保證兩者量的適宜。

3.3.2 統(tǒng)一與變化在車身外輪廓設(shè)計中的應(yīng)用

首先，統(tǒng)一在車身外輪廓中的應(yīng)用

“統(tǒng)一”，在現(xiàn)代地鐵車輛車身外輪廓設(shè)計中主要體現(xiàn)為外觀形的統(tǒng)一。在車身設(shè)計中要在保證車輛整體美感的前提下，尋求共性，減少差異，獲得完整統(tǒng)一、和諧美觀的整體外觀效果。

為了使現(xiàn)代地鐵車輛車身的外觀形式相統(tǒng)一，在設(shè)計車窗、車門等主要部件時，會將它們的位置和尺寸設(shè)計成一致，這樣就可以獲得秩序性和連續(xù)性的統(tǒng)一感。

同時，車身的線型風(fēng)格也要統(tǒng)一。構(gòu)成車身形體大輪廓的幾何線條的走向，趨勢是要統(tǒng)一的。不同線型風(fēng)格的車輛，所展現(xiàn)的風(fēng)格是不一樣的。線型主調(diào)為曲線的車輛，是曲線風(fēng)格，這種風(fēng)格的車輛表現(xiàn)的是車身整體造型的優(yōu)美，通常給人柔和、圓潤、通透之感；相反，線型主調(diào)為直線的車輛，是直線風(fēng)格，這種風(fēng)格的車輛表現(xiàn)的是車身整體造型的剛勁挺拔、簡潔、明快之感。

其次，變化在車身外輪廓中的應(yīng)用

在現(xiàn)代地鐵車輛車身外輪廓設(shè)計中，為了使車身造型豐富多彩，就需要使用變化的手法。在車身外輪廓整體統(tǒng)一、完整協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上，可以通過某些部件的形狀對比來實(shí)現(xiàn)車身外輪廓的變化。造型物的形狀對比主要包括形體的線型、方向、直曲、粗細(xì)、長短、大小等方面。通過對圖3-10中的車輛進(jìn)行研究，可以發(fā)現(xiàn)：該地鐵車輛的車頭外輪廓主要采用的是曲線線型。在曲線風(fēng)格下，使用矩形的車窗及逃生門的形式，獲得了在統(tǒng)一形式下的變化。圓形的車燈也是在矩形的邊框之內(nèi)，這些直線的加入并沒有改變曲線的主風(fēng)格，反而使車頭的形式更加豐富，而不會顯得單調(diào)。

3.4 現(xiàn)代地鐵車輛車身外輪廓的過渡與呼應(yīng)

不同部件之間結(jié)構(gòu)和形狀的對比，通常會引起外形設(shè)計的強(qiáng)烈差異，有時候會使整個形體線面關(guān)系混亂，沒有秩序感。為了消除這些差異，這時就可以采取過渡與呼應(yīng)的辦法來消除這一反差。在現(xiàn)代地鐵車輛車身外輪廓的設(shè)計中，為了獲得視覺上的統(tǒng)一，可以通過運(yùn)用過渡與呼應(yīng)這一法則，來消除不和諧的反差。

3.4.1 過渡與呼應(yīng)

過渡是指采用既相互關(guān)聯(lián)又演變漸進(jìn)的方式使產(chǎn)品的不同部件之間達(dá)到協(xié)調(diào)統(tǒng)一的效果。現(xiàn)在所使用的過渡形式有線型過渡、形體過渡。

呼應(yīng)是指運(yùn)用相同或相近似的細(xì)部處理手段，使上下、前后或左右不同方位的形體，在彼此的關(guān)懷和相互連接的位置，可以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的聯(lián)系，以便獲得和諧的整體形狀，這種方法可以使產(chǎn)品表面聯(lián)系一目了然，具有統(tǒng)一的整體感。

過渡可以看成是呼應(yīng)的前提，呼應(yīng)可以看成是過渡的結(jié)果，兩者相互影響，相互補(bǔ)充。沒有過渡的現(xiàn)代地鐵車輛是繁雜的，沒有呼應(yīng)的現(xiàn)代地鐵車輛則是凌亂不和諧的。

3.4.2 過渡和呼應(yīng)在車身外輪廓設(shè)計中的應(yīng)用

現(xiàn)代地鐵車輛作為大型的工業(yè)車輛，本身的結(jié)構(gòu)和功能限制了造型的多樣化發(fā)展。據(jù)調(diào)查，大部分車輛的車體斷面形狀是鼓型或者豎直型，反差不大，用到過渡手法的地方也不多。在現(xiàn)代地鐵車輛的車身造型設(shè)計中，主要在車頭的設(shè)計以及處理車頂與側(cè)墻的轉(zhuǎn)折時，用到過渡的造型手法。通過使用過渡的處理手法，使現(xiàn)代地鐵車輛車頭前部左右兩側(cè)位置、上下位置以及前后位置相互呼應(yīng)，使車身造型獲得統(tǒng)一柔和形式。

圖3-11中的慕尼黑C2地鐵車輛的車身外輪廓中多處運(yùn)用了過渡的造型，手法具體如下：車身頂部和側(cè)面，頂部與前部連接的時候使用了弧度比較大的曲線來過渡，使面與面之間很自然地融合在一起，使車身整體具有柔和、親切的感覺。

設(shè)計賞析：北京地鐵4號線地鐵車輛

北京地鐵4號線地鐵車輛于2009年開始運(yùn)行，由德國著名的設(shè)計公司N+P工業(yè)設(shè)計公司設(shè)計，由南車四方車輛廠生產(chǎn)。

N+P工業(yè)設(shè)計公司的創(chuàng)始人是亞歷山大·那姆斯特爾，他深受烏爾設(shè)計學(xué)院理性主義的影響，其設(shè)計理念基于強(qiáng)烈的社會責(zé)任感，強(qiáng)調(diào)科學(xué)性，一般采用高度系統(tǒng)化、高度簡單化的形式，具有整體感非常強(qiáng)的特征。N+P的設(shè)計注重可用性，根據(jù)具體的項(xiàng)目，其團(tuán)隊(duì)由產(chǎn)品、圖像、交互設(shè)計、人機(jī)工程學(xué)和色彩材質(zhì)專業(yè)設(shè)計師和專家組成，致力于開發(fā)顧客專屬的設(shè)計方案，并進(jìn)行細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯俊Ｋ麄兊脑O(shè)計具有遠(yuǎn)見、可用性，同時也注重體現(xiàn)客戶的品牌形象。

北京地鐵4號線地鐵車輛全車采用不銹鋼車身，屬B型車。每列車6節(jié)編組，總定員1408人。列車設(shè)計最高速度80 km/h。列車的車體和車窗形狀有濃厚的港鐵特色。車門使用了外掛門的設(shè)計。

車身整體造型圓潤，以曲線造型為主，前車窗與逃生門的造型與整體的曲線風(fēng)格形成對比，增加了變化，車窗周圍的黑色邊框增加了車窗面積的視覺感受。銀灰色不銹鋼外形，搭配由頭及尾的天藍(lán)色色帶，使整體造型更加統(tǒng)一，富有活力。車頭正中心標(biāo)記了京港地鐵的標(biāo)志，而在逃生門上則印有傳統(tǒng)的“北京”字樣。逃生門位于駕駛室前方左側(cè)，緊急時可打開伸展為下車坡道，30分鐘內(nèi)可以將全車人員疏散。