第3章 整体造型设计原则

现代地铁车辆车身整体造型设计是整车设计的初始阶段，也是一项综合构思与长期的规划。它是基于对现代地铁车辆整车设计的各种要求，最终达到塑造理想形体的结果。它不是现代地铁车辆的简单装饰而是高度集成技术和审美的结果。

车身外轮廓设计是影响现代地铁车辆形象的重要因素。在面对一辆地铁车辆时，人们首先看到的是地铁车辆的外轮廓造型，它就如同剪影一样，形象地表达出整个形体的特征。

在汉语词典中，轮廓的意思有两个：构成、界定一个图形或物体的周围边缘的线条，是一个物像大体的形，显示其概貌特征；指事情的大略情况。本书中，车身外轮廓选取第一层意思，指的是现代地铁车辆的大体形状。在车身外轮廓的设计中应该遵循比例与尺度、均衡与稳定、统一与变化、过渡与呼应的形式美法则。

3.1 车身外轮廓的比例与尺度

任何现有的产品都有具体的比例和尺度关系。在人们的眼中，美的产品要具有符合自己审美习惯的比例与尺度。为了使现代地铁车辆具有美观的外形，就必须使车身与车身各部件之间具有合适的比例与尺度。

3.1.1 比例与尺度

比例是指产品的各部件之间以及部件与整体之间的匀称关系，不涉及特定的数值。比例是形式多样性统一的首要条件，并使造型保持一种合理的逻辑关系。在产品设计中，比例是指产品各部件之间的相对尺寸，指的是整体与部分之间的长、宽、高的相对尺寸。人的直觉一般首先侧重于对于整体关系的把握，因此适宜的比例关系可以建立良好的视觉感知印象。在现代地铁车辆车身外轮廓的设计中，比例表现在车体各部分的分割规律，以产生一种数理性与秩序性。在现代地铁车辆车身外轮廓设计中，整数比例、黄金比例是常用的比例关系。

尺度是指产品与人两者之间的比例关系。在产品设计中，尺度是指产品本身和构成部件与人或者人的使用习惯、使用心理相适应的大小关系。尺度是与产品的使用功能密切相关的，所以产品尺度必须控制在功能范围内，以满足人们的使用习惯。尺度的考虑在现代地铁车辆的设计中特别常见，车门的高度与宽度设计、车窗的面积与位置设计、前挡风玻璃的倾斜角度等设计都要以人体尺度为参考进行，以达到整车形象的美观和人机环境的协调。

在现代地铁车辆车身外轮廓设计中，首先应该根据人的使用习惯确定各部分的尺度，然后推敲车体各部分之间的比例，最终达到比例与尺度和谐的结果。

3.1.2 比例与尺度在车身外轮廓设计中的应用

首先，比例在车身外轮廓中的应用

在现代地铁车辆车身外轮廓的设计中，常用到的比例关系主要体现在以下两个方面：

一是整数比例。整数比例是以正方形为基础单元而派生的一种比例。对于现代地铁车辆来说，整数比例主要应用在像车窗以及车门等功能一致，又需要重复使用的部位中。使用整数比例的车辆，它们的优点包括均整、简洁、明快的车身以及工艺性好、易加工、适合批量化生产，如图3-2中所示。

二是黄金分割比例。黄金分割比例是指将任一长度为L的直线分为两段，分割后的长段与原直线之比等于分割后的短段与长段之比，其比值约为1∶0.618。0.618被公认为最具有审美意义的比例数字，为了广泛使用，通常近似简化为3:5。现在的很多建筑、车辆以及各种工业产品中都能看到它应用的影子。对于现代地铁车辆来说，黄金比例大多被用在车辆车头、侧窗、车门等造型中。图3-3中以车窗中线为界，到车顶的距离与到车底的距离之比为3:5。

其次，尺度在车身外轮廓中的应用

在现代地铁车辆车身造型设计中的尺度设计，不仅仅是指地铁车辆实际大小的数量概念，更多关注的是一种与人相称或比较的尺度感觉或印象。在对车身外轮廓进行设计时，应该让产品的尺度符合这种已有的感觉或印象。

一般情况下，在对现代地铁车辆车身外轮廓进行设计时，各部件如车门、侧窗和前窗的玻璃，应尽可能使它们与普通车辆中相关部件的位置和大小相同。但是有时候为了突出或减弱某一部分的造型或功能，通常通过采用夸张的手法比如增大或缩小这一部分的尺寸。比如图3-4、3-5中就是将夸张尺度运用在车灯的设计中，并得出不同造型的车灯。新加坡滨海沿线地铁车辆，增大了车灯的长度，但是同时减小了车灯的宽度，使车灯变得细长，车灯形式也符合车头前部轮廓走向，这样可以削弱车灯局部的形式，达到车头正面效果更加统一的目的。西安地铁车辆在对车灯进行设计时，刻意夸大了其尺寸，突出了车灯的形式。

3.2 现代地铁车辆车身外轮廓的均衡与稳定

3.2.1 均衡与稳定

均衡主要是一种视觉上的平衡，是两个及两个以上的元素之间形成的一种势均力敌的状态，从而构成心理上的平衡感觉，是产生稳定感的基础。对称是均衡的一种特殊情况，也是自然物与人造物最为普遍的一种存在形式。它的特殊性在于左右视觉分量相等。对称的均衡使人们产生安静、稳定、端庄、完整、规则、坚固、和谐的感觉，符合人们通常的视觉习惯。在现代各类产品中，对称的形态非常多，可以说是最常见的视觉表达形式。而不对称的均衡其实就是用一个或多个不类似或对比的元素，来取得平衡关系的均衡（除体量外，还有色彩、质感、方向、空间形的元素），这样的均衡，不仅稳定，还多了活泼、灵动的感觉。

稳定，强调的是线、色、形、体的组合稳固关系，以及视觉元素上下部分之间的轻重关系。稳定分为形式稳定和技术稳定。换言之，有实际的稳定，也有视觉的稳定。例如，为了维持现代地铁车辆车身自身的稳定状态，往往靠近地面的部分大而重，上面部分则小而轻。这样做就为了使重心降低，防止偏倒，从而也符合力学原理。

现代地铁车辆作为大型的工业车辆，并且速度快、体量大，其造型设计尤其要注意形式的均衡与稳定，这样才能给人安全的心理暗示，使乘客与旁观者产生值得信赖的心理感受。

3.2.2 均衡与稳定在车身外轮廓设计中的应用

首先，均衡在车身外轮廓中的应用

绝大多数的现代地铁车辆的车身外轮廓，都是左右均衡，中心对称的图形。大多数的车身部件（前窗、车灯、显示装置、两侧的司机室侧窗、面罩、车门、侧窗、转向架、装饰色带等）也都是对称的。通过使用均衡的设计手法，使现代地铁车辆车身外轮廓不仅具有良好的稳定感，同时又展现了作为城市公共交通工具的庄重、严肃的视觉审美，如图3-6所示。

其次，稳定在车身外轮廓中的应用

通过研究发现，现代地铁车辆车身的截面外轮廓和侧面外轮廓一般形状是梯形或类似于梯形的造型，采用这些类似于底部宽、上部窄的形状，是为了让车身重心下移，从而获得视觉上的强烈稳定感。

3.3 现代地铁车辆车身外轮廓的统一与变化

统一与变化，同均衡与稳定一样，同属于最基本的形式美法则。对于现代地铁车辆而言，车身外轮廓的统一与变化主要表现在结构样式与造型风格上，车身外轮廓设计需要从无数零部件的设计中去寻求整体的统一，同时又要在整体的统一中表现出有个性、有美感的变化。

3.3.1 统一与变化

统一是指组成一个整体造型的各个构成部件之间，相互呼应、相互关联，呈现出一种一致的或趋于一致的规律或秩序。统一能增强造型物的整体感，能使各造型形体间显得有条有理，趋于一致，具有治杂、治乱的作用。但是，过度地强调统一会导致造型物显得单调、呆板且毫无生趣。

变化是指统一的整体之中的某些元素之间寻求差异的过程。变化能克服造型物的呆板和沉闷感觉，能使造型形体体现出丰富多彩的内容，具有增添差异性新颖元素的功能。统一和变化不是一个矛盾的属性。在现代地铁车辆车身造型设计中，要始终坚持统一与变化的形式美法则，和谐地处理两者之间的关系，保证两者量的适宜。

3.3.2 统一与变化在车身外轮廓设计中的应用

首先，统一在车身外轮廓中的应用

“统一”，在现代地铁车辆车身外轮廓设计中主要体现为外观形的统一。在车身设计中要在保证车辆整体美感的前提下，寻求共性，减少差异，获得完整统一、和谐美观的整体外观效果。

为了使现代地铁车辆车身的外观形式相统一，在设计车窗、车门等主要部件时，会将它们的位置和尺寸设计成一致，这样就可以获得秩序性和连续性的统一感。

同时，车身的线型风格也要统一。构成车身形体大轮廓的几何线条的走向，趋势是要统一的。不同线型风格的车辆，所展现的风格是不一样的。线型主调为曲线的车辆，是曲线风格，这种风格的车辆表现的是车身整体造型的优美，通常给人柔和、圆润、通透之感；相反，线型主调为直线的车辆，是直线风格，这种风格的车辆表现的是车身整体造型的刚劲挺拔、简洁、明快之感。

其次，变化在车身外轮廓中的应用

在现代地铁车辆车身外轮廓设计中，为了使车身造型丰富多彩，就需要使用变化的手法。在车身外轮廓整体统一、完整协调的基础上，可以通过某些部件的形状对比来实现车身外轮廓的变化。造型物的形状对比主要包括形体的线型、方向、直曲、粗细、长短、大小等方面。通过对图3-10中的车辆进行研究，可以发现：该地铁车辆的车头外轮廓主要采用的是曲线线型。在曲线风格下，使用矩形的车窗及逃生门的形式，获得了在统一形式下的变化。圆形的车灯也是在矩形的边框之内，这些直线的加入并没有改变曲线的主风格，反而使车头的形式更加丰富，而不会显得单调。

3.4 现代地铁车辆车身外轮廓的过渡与呼应

不同部件之间结构和形状的对比，通常会引起外形设计的强烈差异，有时候会使整个形体线面关系混乱，没有秩序感。为了消除这些差异，这时就可以采取过渡与呼应的办法来消除这一反差。在现代地铁车辆车身外轮廓的设计中，为了获得视觉上的统一，可以通过运用过渡与呼应这一法则，来消除不和谐的反差。

3.4.1 过渡与呼应

过渡是指采用既相互关联又演变渐进的方式使产品的不同部件之间达到协调统一的效果。现在所使用的过渡形式有线型过渡、形体过渡。

呼应是指运用相同或相近似的细部处理手段，使上下、前后或左右不同方位的形体，在彼此的关怀和相互连接的位置，可以实现统一的联系，以便获得和谐的整体形状，这种方法可以使产品表面联系一目了然，具有统一的整体感。

过渡可以看成是呼应的前提，呼应可以看成是过渡的结果，两者相互影响，相互补充。没有过渡的现代地铁车辆是繁杂的，没有呼应的现代地铁车辆则是凌乱不和谐的。

3.4.2 过渡和呼应在车身外轮廓设计中的应用

现代地铁车辆作为大型的工业车辆，本身的结构和功能限制了造型的多样化发展。据调查，大部分车辆的车体断面形状是鼓型或者竖直型，反差不大，用到过渡手法的地方也不多。在现代地铁车辆的车身造型设计中，主要在车头的设计以及处理车顶与侧墙的转折时，用到过渡的造型手法。通过使用过渡的处理手法，使现代地铁车辆车头前部左右两侧位置、上下位置以及前后位置相互呼应，使车身造型获得统一柔和形式。

图3-11中的慕尼黑C2地铁车辆的车身外轮廓中多处运用了过渡的造型，手法具体如下：车身顶部和侧面，顶部与前部连接的时候使用了弧度比较大的曲线来过渡，使面与面之间很自然地融合在一起，使车身整体具有柔和、亲切的感觉。

设计赏析：北京地铁4号线地铁车辆

北京地铁4号线地铁车辆于2009年开始运行，由德国著名的设计公司N+P工业设计公司设计，由南车四方车辆厂生产。

N+P工业设计公司的创始人是亚历山大·那姆斯特尔，他深受乌尔设计学院理性主义的影响，其设计理念基于强烈的社会责任感，强调科学性，一般采用高度系统化、高度简单化的形式，具有整体感非常强的特征。N+P的设计注重可用性，根据具体的项目，其团队由产品、图像、交互设计、人机工程学和色彩材质专业设计师和专家组成，致力于开发顾客专属的设计方案，并进行细致严谨的研究。他们的设计具有远见、可用性，同时也注重体现客户的品牌形象。

北京地铁4号线地铁车辆全车采用不锈钢车身，属B型车。每列车6节编组，总定员1408人。列车设计最高速度80 km/h。列车的车体和车窗形状有浓厚的港铁特色。车门使用了外挂门的设计。

车身整体造型圆润，以曲线造型为主，前车窗与逃生门的造型与整体的曲线风格形成对比，增加了变化，车窗周围的黑色边框增加了车窗面积的视觉感受。银灰色不锈钢外形，搭配由头及尾的天蓝色色带，使整体造型更加统一，富有活力。车头正中心标记了京港地铁的标志，而在逃生门上则印有传统的“北京”字样。逃生门位于驾驶室前方左侧，紧急时可打开伸展为下车坡道，30分钟内可以将全车人员疏散。