汽车造型设计高清数字化材质解决方案

01-总述

随着市场竞争日益，汽车造型不仅在技术层面的更新速度逐渐加快，而且在颜色纹理细节材质应用上更加丰富多彩，从箔膜和模具到仿麂皮绒，再到各种塑料和涂层等复杂而又新颖的新材料层出不穷，这让汽车设计师疲于应付。但最终无论选取何种材料，能否在上市前实现汽车的内外饰件的可视化验证才是保证汽车设计成功的前提。

02-现状及需求分析

汽车造型设计部门在方案设计时要制作效果图和虚拟数字样车，通常会有专业的色彩面料和纹理样板，作为色彩材质纹理产品开发的标准输入。

为了高逼真度地表现物体面料的真实度，要么由专人利用专业的软件进行精细化制作，这种做法的好处显而易见，但同时所需的人力投入比较高，周期也比较长；要么采用传统拍照的方式获取纹理图样，然后模仿实际效果进行渲染制作，这种传统拍照贴图的方式虽然便捷快速，但也只能做到近似真实水准，只能表现出材质的表面基本信息，无法将其深度、高光、凹凸、法线、透明度等信息真实地表现出来，这种方式明显不能满足当下需求。

那么一套在极短的时间内（速度快）能够精准的将实物材质纹理转化成高清数字化材质（高精准度），自动识别纹理图案还能自动循环生成材质贴图（自动高效）的解决方案，对面料纹理材质进行3D可视化（多平台）评审与展示的需求尤为重要。

03-解决方案总体设计

1、物理材质输入:标准色卡、色板、塑料材质纹理、金属材质纹理、织物皮革等多样性材质物料。

2、材质扫描:经过专业的扫描设备，对物料的色彩、明暗、凹凸度等信息进行采集。

3、输出标准材质信息:输出物料的漫反射/颜色、高光、法线、置换、透明度、粗糙度多维度数字化输出。

4、制作数字化材质:制作多平台通用高清材质球。

04-解决方案详细设计

方案一：德国品牌VIZOO

1、高清扫描及处理系统构建要求：

研究如何对实物进行多方向性光源扫描，并用自动处理生成高清程序贴图所要求的格式。常规的拍照或扫描光源为单方向性，不能有效的模拟现实中光从四面八方照射的效果。而程序贴图是一种3D贴图，它要求生成6种不同的专用贴图，以此满足三维设计软件需求，以达到高清逼真的效果。

2、硬件系统：

3、软件系统：

4、纹理输出：

5、行业应用：

中车唐山、虎门服装设计中心、Bestseller绫致时装集团、宝成集团、H&M集团、TAL集团、浙江理工大学

方案二：国产品牌

1、Tscan一体化解决方案：

2、物理材质输入：

3、硬件系统：

4、标准材质信息输出：

支持PBR物理引擎生成Color、Albedo、Normal、Displacement、Specular、Gloss、Metallic、Alpha贴图；可直接应用于各种可视化软件及引擎；10倍以上传统扫描信息量，有效辅助设计及快速生产制造

5、多平台应用：

05-产品对比

06-服务客户

07-效率分析及价值

1、效率分析：

严格意义上的物理准确有效降低反射光影响，还原材质丰富质感的Color贴图；移除高光影响，创建无光照、高色彩饱和度的Albedo 贴图；精确保留高光信息，忠实重建Specular贴图

一台机器，解决各种复杂材质数字化问题有效转换塑料、金属、木纹、皮革、面料、辅料等各类材质表面光线信息；摆放、捕捉、计算、生成，只需四步；完整获取8张材质贴图只需10分钟，同步生成无缝贴图只需3分钟

通过高清数字化材质扫描系统，可以准确地描述各种复杂材质的色彩及外观，材质的精准程度以及方便的扫描流程可以使造型设计部门从中获益，通过准确的渲染效果明确设定产品外观预期，提高仿真效果，大幅优化三维可视化设计流程。

2、应用价值：

通过高清数字化扫描仪不仅可以高效快速创建真实的数字化材质纹理，当我们按照一定的标准把更多的材质纹理统一规范进行管理，由此创建标准高清材质纹理素材库：

在竞争异常激烈的设计研发阶段，通过这套系统包含的精密仪器设备和直观的应用软件，能够准确描述各种复杂材质的色彩和外观，满足汽车设计师将创意可视化来高保真地传达正确的汽车色彩设计，减少物理材质在设计流程的使用，缩短前期评审时间，全面释放设计师的想象力和创造力。大幅优化三维可视化设计流程，有效地缩短设计开发周期，使产品设计部门从中获得极大收益。