设计的选型方案或定型的依据、除了要求较高的绘画技巧（正确反映汽车的结构和材料质感），还需要有严格的尺寸比例（亦即符合透视投影作图规律）。
三、汽车模型
汽车模型雕塑是汽车造型设计中一个必不可少的环节。汽车外形上的全部体面转折联系以及各个细部的形状，很难在平面效果图上表达清楚，只能在立体模型上反映出来。
汽车外形的缩小比例模型（常用的比例是1：5）是以较完整的彩色效果图为基础雕塑成妙的。它可以作为选定整个外形方案的依据。
在1：5模型基本选定以后，需要放大成1：1外形模型。因为缩小比例的模型没有原尺寸们实感，某些曲线和曲面经过放大后，其艺术效果可能不够理想，此外，缩小比例模型也借以细致而准确地雕出车身外形某些曲面转折连接的地方和细部。
在汽车外形模型的放大过程中，常常需要配合绘制1：1黑板图，以修整放大后的曲线以及验证整车尺寸和各部分的配合尺寸，并制取雕塑1：1模型的参考样板。
在国外，为了研究汽车外形的线条，常常用不干胶制成的细窄的彩色纸带粘贴在图板上，称为纸带图或胶带图。胶带可方便地粘贴成各种曲线，如感到线条不满意，只须将胶带揭起再重新粘贴或修改，使用十分方便。
汽车外形模型需要有准确的尺寸与比例关系，就需要有一套较精确的量具。最先进的量度工具是三维空间坐标测量仪，它由计算机控制，具有高精度的平台和在支架上滑动的探针，可用数字显示出探针与模型触点的三维坐标，也可将一系列的测量数据存贮或打印输出。某些大型的三度空间坐标测量仪还可装臵铣刀，按照缩小比例模型已知的外形和指令直接对模型进行加工，放大成1：1模型。
雕塑汽车模型最常用的材料是油泥。油泥是塑性较大的材料，单纯用油泥来塑造的汽车模型很容易走样，因而需要用木料或金属搭骨架。
有时为了简便起见，可制作半边汽车模型（左半边或右半边），然后将它贴在大镜子上，相映成整形。
油泥模型不能长期保存，如果认为该油泥模型（指缩小比例模型）所代表的外型有保存或交流价值，则应将它翻制成石膏模型。
5-3 汽车造型的艺术性
尽管艺术不象科学那样具有严密的推理性，很难准确地下结论，尽管美的现象多种多样、人的审美观又是千差万别，但仍有一些共同的客观规律可以依循。
一、整体感、比例规律和线型组织 （一）整体感
汽车造型与其它艺术品一样，最重要的是具有整体感。统一完整是汽车造型首要的标准。 一个统一的整体，由各个局部构成，所有这些局部都必须有机地联系起来，相互呼应，才能反映一定的主题和一定的思想内容，才能具有美的感染力。
形象的重复与再现，能使一个整体的各部分互相联系起来。在汽车的形体上，常常使其各部分重复某一线条，重复某一形状或方向，使某一种比例划分重复再现等等，这都易于获得整体感。
显然，如果使上述这种重复与再现加以适当变化，则会使造型更为活跃，因为提倡整体统一，并不等于千篇一律地精确重复，并不是忽略对立与变化。
但是这种对立与变化不应是无限制的竞争，决不应导致主次不分的紊乱局面。因此，为了反映明确的主题，就必须突出某一艺术形象，例如使某种线条、形状、方向或色彩占优势，被充分地强调出来，而其余各部分有组织地围绕着它进行变化，这样便可达到分清主次，分清重点与陪衬，获得既多样又统一的艺术效果。
（二）比例规律
为了使汽车造型获得整体感，首先应使汽车的三度空间具有均衡的比例，如长、宽、高
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的比例关系，头部与尾部的比例关系，门窗的比例关系，虚与实、宽与窄以及凸和凹等关系。在造型设计时，使汽车的各个尺寸重复一种或几种比例关系，或者以一个或几个数列为基础，往往能得到良好的效果。
以常用的比例划分为例：在古典装饰理论中，划分已知线段成两段的最佳方法是所谓“黄金分割” 的方法，因为这样能产生统一性与多样性。
黄金分割比例广泛地应用于物体或建筑物的造型中，实践表明，这些物体和建筑物产生了较之图5-10的长方形更为有趣、更含蓄多采而又易于统一的装饰效果。然而，黄金分割这一比率并不是绝对的和唯一的，在物体造型时，通常还采用其他一些比例划分方法，如简单的整数比、根号长方形以及其他级数关系等等。
（三）线型组织
汽车造型的整体感，除了依靠正确的比例划分之外，还须依靠巧妙的线型组织。
第一种方法是在汽车上采用重复的形样和线条。例如，大客车常常采用一些重复的零件（窗及窗框等便是），使汽车各部分更加协调，不过这些标准零件的重复都属于精确的重复，因而显得不够活跃。
第二种方法是在汽车上采用有组织的线条：放射的、相互平行的、相互垂直的、曲率相等的以及几何形状相似的等等。
二、汽车造型的动感和视觉规律
人在从事劳动实践的过程中，通过其感官与客观事物接触和联系，从而认识事物并在人的脑子里构成一定的概念。在汽车造型时，使其形状符合人观察事物的正常感觉规律是很重要的。
静的结构基于规则的重复形象，如等边三角形、规则的几何形和它们的派生形状，自然界如雪花、晶体等；动的结构是流畅的、变化的，并渐渐趋向高潮。静的结构沉寂而优雅，动的结构轻快而又活泼、欣欣向荣。
汽车的造型与建筑物及其他工艺品的造型有很多相近之处，但亦有区别，前者是活动的物体，而后者则是静止的。轻和快，是一切高速交通工具的特点，所以汽车的造型设计必须使汽车获得动感。
使汽车具有动感的方法有下面几种：
第一种方法是使汽车的外形与自然界运动物体的外形相象。 第二种方法是使汽车具有活泼流畅的线条和光顺的车身表面。
使汽车获得动感的另一种方法，即目前大多数汽车上所采用的，是强调水平划分线和削弱垂直划分线的方法。因为汽车的运动方向是水平方向，所以必须充分而突出地强调这个方向的线条。
强调水平划分线的方法有如下三种： 1）在汽车的侧面镶上水平的装饰条。
2）在汽车侧面的覆盖零件上刻出前后直通的浮雕线。 3）用两种不同的色彩水平地划分汽车车身表面。
削减车身窗支柱的数目和宽度，增大支柱间的跨距是削弱垂直划分线的最好办法，但这种处理方法与保证车身结构强度、刚度有矛盾。
此外，使汽车获得动感，还可运用不同的色彩或不同的质感对比的方法，例如车身采用浅的、轻快的色彩，增加车身上部镶玻璃的面积等等。
从上面强调水平划分线和削弱垂直划分线的例子可知，人的视觉常常受物象吸引力的支配而起变化。此外，人还会把物象感知为歪曲的形象（错觉）。例如：白色的图形比同样尺寸的黑色的图形看起来要大些，因为白色反射的光量较多，属扩张性；黑色吸收的光量较多，属收缩性。光滑的表面比同样尺寸的粗糙表面看起来大一些，是因为光滑表面反射强烈而粗糙表面属漫反射的缘故。饱和红色的图形比炮和蓝色同样尺寸的图形看起来小一些，也是由于红色光比蓝色光的折射率小的缘故。
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为了使汽车显得较大，就必须使汽车表面十分光滑并涂浅色漆。浅色漆可以避免太阳把车身晒得过热，而且还可以缓和高光点与车身色彩的强烈对比。此外，为了使汽车显得矮而长和重心低而稳，常常将汽车下部喷上深色；如果要使汽车显得短而轻，一其下部可喷上浅色；如果汽车的各个总成和构件的比例由于汽车结构的限制而无法协调，则还可以巧妙地用不同的深或浅的色彩区域的对比纠正不匀称的感觉。
三、车身表面的光学艺术效果
车身表面就象一面光亮的镜子，必须按照球面镜的光学规律去分析它的反射效果。曲线过渡得不光顺的车身，其光学效果极差。我们研究车身的光学规律，不仅是为了检验车身是否光滑，更重要的是赋予汽车合理的形状。
使车身表面具有不同的曲率，从而使它具有不同的聚焦能力；使车身表面各区段具有不同的倾斜度。从而承受不同的光照量，这是有意识地组织车身表面明暗层次的关键。
从光学上可以知道，某一表面承受的光照量，与该表面的法线和投射光线夹角的余弦成正比。
车身表面不同曲率的区段，其聚焦能力是不同的。曲率大（曲率半径小）的区段，聚焦能力强，影像浓缩；曲率小（曲率半径大）的区段，聚焦能力弱，影像扩散。
近代轿车腰线以下都有一条“光亮线”，无论车身表面朝向什么环境，“光亮线”始终是这一车身表面亮度较大的地方。光亮线不仅要圆滑流畅，而且其宽度和亮度亦不应产生突变。光亮线在曲率大的地方显得窄而明亮，在曲率小的地方显得宽而暗淡，而曲率很小的地方就消失了。”在纵横光亮线相交处，亦即球面半径较小处可以找到光亮中心。
在车身侧面刻出浮雕，对各区段的曲率仔细设计，可使车身表面形成明暗不同的区段，或出现“最亮”和“次亮”的几条光亮线，这使车身的明暗层次更丰富，既朴素又含蓄，还有助于加强汽车的动感和车身刚度，因而这种方法在目前被广泛应用。
总之，在汽车外形设计时，正确地考虑车身表面的光学规律，就能使汽车外形获得良好的光学艺术效果。应指出，当我们注视着没有光泽的油泥模型时，不可能发现这个车型的光学缺陷，尽管油泥模型具有十分动人的雕塑美。因此，在雕塑模型时，决不可忽略对模型进行光学分析。
四、汽车的色彩设计
色彩视觉是人辨别不同波长的光波的能力。色彩的种类很多，色相、明度和纯度是用以描写和鉴别色彩的三个基本属性。
色相——色相是区别色彩种类的名称，不同的色相，其光波的波长亦不同。
明度——也称光度，是色彩的明暗程度，亦即物体色彩对光线的反射程度。大致近黄。 白的色彩较亮，近蓝、紫的色彩较暗，同一色相加进白色则明度增大，反之加进黑色则明度减小。
纯度——又称饱和度或色度，也就是接近标准色（标准光谱色）的程度。标准色，就是不夹杂有黑、白、灰的色相。
由于自然界一切物体都具有色彩，人类在长期劳动和实践中逐渐地使色彩视觉与各种感觉器官通过大脑神经活动而建立了复杂的联系，形成对各种色彩的心理感觉——寒暖感（冷或热的感觉），进退感（近或远的感觉）以及各种不同的象征感。
在色彩设计时，如何利用色彩给人的感觉规律对人产生心理影响，是一个需要反复推敲和研究的极其重要的问题。
进行汽车色彩设计时，首先要考虑的是主色调，即选择正确的色彩去反映主题思想。汽车其他各部分的色彩，应围绕主色调进行变化，以达到多样统一的效果。汽车的主色调要考虑下列问题。
1．考虑汽车的用途
轿车大多数是单色的，但级别不同，其色彩应有差别。高级轿车多数采用较稳重的色彩（明度、纯度都较低），例如黑色、深蓝色、深灰色等等；中级及小排量轿车则可采用较活跃
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的浅色（明度较高），如淡蓝、淡绿、淡黄、灰白色等等。深色车身的光学效果特别明显，如果车身表面质量不高，则采用浅色反而能掩盖某些光学缺陷。“统一”并不意味着色彩千篇一律地单调，而是赞成适度的对比。载货汽车和越野车因用途较广，不宜用太浅的色彩，在装饰上应力求简洁朴素。利用车身外覆盖零件分块和装配的工艺特点，就可在这两种汽车上采用双色。
2．考虑气候及地理条件
北方的汽车应采用暖的色彩，南方的汽车应采用冷的色彩。特别在炎热的地区，汽车不宜用深黄色或鲜红色。经常有雾的地区，汽车宜用明亮的色彩（例如黄色）。在黄土高原、沙漠或长期积雪的地方，采用绿色常常能给人愉快的感觉；相反地，在广阔的绿色原野上就不宜用绿色，而甚至可用红色。
3．考虑城市及道路的美化
汽车的色彩应该与街道、建筑物、城市绿化等色彩有适度的区别，但一般不采用鲜艳的色彩。只有一些需要引起交通警觉的专用汽车（如工程维修车、消防车）才采用与环境有强烈对比的色彩。
室内的色彩设计，要保证驾驶员工作方便，减少疲劳，并给乘客创造舒适、闲静的休息环境。此外，要注意室内色彩和外部色彩的关系，使之围绕汽车的主色调进行变化。因此，室内色彩的明度和纯度都不宜过高，在设计时应注意以调和为主。
为了避免刺目的光线反射，仪表板通常采用黑色或深暗的色彩，并禁止装臵分散驾驶员注意力的饰物。地毯色彩的明度和纯度都应较低，纹样不应层层叠叠，并避免与底色有明显的对比。
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第六章 汽车的空气动力性能
6-1 概述
当世界上第一辆汽车问世时，其速度仅为10km／h左右，车身承袭马车的结构，为轻便起见，还不设门窗和车篷。在当代汽车上，机械工程学和人体工程学要素，已达到了相当高的发展阶段，而空气动力学要素则还具有更大的发展余地。随着汽车车速的不断提高，以及在高速行驶时保证汽车的动力性、经济性、操纵稳定性和冷却通风、降低风噪声等的需要，汽车的空气动力性能越来越为人们所认识，已成为研究汽车车身设计中的基础学科之一，而且是评价汽车车身水平的重要依据。当今，不仅对于高速轿车要考虑降低风阻和保证气动稳定性问题。即使是货车和大客车以及厢式车和半挂车等的空气动力特性，也越来越被人们所重视，许多货车和半挂车加上了导流板等减阻装臵，收到了较好的效果。
我国汽车工业目前已能制造多种系列型号的汽车，年产量已超过800万辆，至2007年末，全国民用汽车保有量达到4229万辆（不包括三轮汽车和低速货车1468万辆），但是我国汽车空气动力学的研究工作还处于起步阶段，未能与汽车工业同步发展。
目前，汽车空气动力学所研究的内容主要包括以下诸方面： 1）汽车行驶中的气动力和气动力矩对汽车性能的分析。
主要研究怎样使汽车具有较小的气动阻力以减少油耗；怎样使汽车具有较小的升力、侧向力和横摆力矩，以保证良好的操纵稳定性。
2）汽车表面及周围的流谱和局部流场的研究，以分析作用在汽车上的气动力机理。同时，有利于改善汽车表面雨水流的路径，减小表面尘土堆积、风噪声和面板颤振。
3）发动机和制动装臵的空气冷却问题的研究。目的是为了减小冷却通路和散热器的内部空气阻力，提高冷却效果。
4）汽车内部自然通风和换气问题的研究。主要研究车身上进、出风口的合理位臵，车内进出风量、风速及风路，使汽车具有良好的通风换气性能，以保证良好的舒适性。
汽车空气动力学特性的研究方法可分为：理论、计算、实验三种。 汽车空气动力学的理论计算方法目前主要有两类：
一类是以无粘流理论为基础，即不考虑空气的粘滞性，在运动方程中只有惯性项和压力项，所用的方程是欧拉（Euler）方程；另一类是以粘性流理论为基础，从纳维—斯托克斯（Navier stokers）方程出发，运动方程中考虑了惯性力、压力和粘滞力，通常用有限差分法来求解。随着电子计算机技术的高速发展，用计算机对汽车的空气动力性能可以进行模拟计算和数值计算，从而出现CFD（Computer Fluid Dynamics）,使之成为与理论分析和实验具有同等重要性的研究方法。
理论、计算和实验三种方法相辅相成，共同促进汽车空气动力学的发展。
6-2 汽车行驶时所受到的气动力和力矩
一、气动力和气动力矩
当相对速度不超过100m／s时，可近似地认为流经汽车周围的空气不受压缩，即空气密度不受汽车运动的影响。
在空气动力学中，可把流经物体的气流的属性，如速度，压强，密度等，表示为空间坐标（x，y，z）和时间L的函数。分别称为速度场、压强场和密度场。所有这些场的总合，称为“流场”。随时间变化的流场，称为“非定常流场”；不随时间变化的流场，称做“定常流场”。为了研究气流的运动，可在气流中引入一条假想的曲线，认为它任何一点切线的方向都与该时刻气流质点速度向量的方向相同。该曲线称为“流线”。因此，流线所给出的是在同一瞬时，线上各气流质点运动方向的图形。而在某一瞬时的流场中，许多流线的集合，称为该瞬时气流的流谱。可通过流谱来描述气体流动的全貌。
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