计算机辅助设计是从20世纪60年代发展起来的一项技术,并已经广泛地应用到工业设计中。随着计算机技术的迅速提升,计算机辅助设计也正在工业设计中扮演着越来越重要的角色,同时也使的这项技术成为当前无论是工业设计,还是概念设计,或者计算机领域的一个热点问题。随着市场竞争的日趋激烈,社会的消费观念不断发生变化,产品的功能已不再是消费者决定购买的主要因素。产品的创新性、环保性、宜人性、外观造型等因素愈来愈受到重视,在竞争中占据突出地位。在这种情况下,许多企业都意识到产品设计将成为抢占市场的决定性因素,因而试图通过产品的创新新来获得核心竞争力。对于汽车行业来说,外观设计更是生命,创新设计实为灵魂。早在计算机发明之前十多年,20世纪30年代,第一批概念设计的产品“梦中之车”、“形象之车”、“展示之车”……也就是后来的概念车,就亮相于车展。计算机辅助设计更受汽车设计行业的青睐,早在20世纪70年代便进入了国外汽车设计领域,而国内汽车界也在20世纪90年代中期引入了该技术。到目前为止,在汽车设计行业,尚未有一种系统化的方法引导汽车设计者有条理的进行创新设计。大多数设计实例,实质上还要靠人脑独立创造。进化计算技术的兴起,为我们探索一种支持进化的概念创新设计途径提供了很好的支持。在此基础上产生的进化设计已成为最重要的创新设计技术之一。本文主要研究汽车外观概念设计的计算机辅助设计环境问题,目的是通过研究适用于创新设计的进化设计方法,和方便汽车构件设计复用的构件化设计方法,为汽车外观概念设计人员的创新思路的开拓提供有利的环境。主要工作为:1.把进化设计引入到汽车外观概念设计的CAD环境中。模拟生物进化方式,把遗传算法应用到汽车外观概念设计的计算机辅助环境中,采用树形编码方式和点交叉的遗传操作,通过借用进化计算对汽车车身构件进行进化设计,以便让计算机的设计启迪设计人员创新,努力为汽车设计人员搭建一个能激发出设计灵感的CAD环境。2.把软件复用思想引入到汽车外观概念设计的CAD环境中。在今天经济和信息都迅速发展的社会,时代要求汽车设计需要缩短周期、提高效率;为此,本文提出汽车外观概念设计的模块化,并对构件库进行二级划分、以xml方式存储信息节省存储空间及以图片预览节省重塑构件时间,大大方便了对现有设计资源的充分利用和快速检索。3.把微粒群(PSO)算法引入到汽车车身构件装配的CAD环境中。在概念设计的角度上,按自底向上方式的汽车装配,其实质也是汽车外观设计;况且,若设计人员面对众多的汽车车身构件,若全部用人工装配,其难度和效率是可想而知的,所以,本文借鉴了进化计算中微粒群算法,对汽车车身构件库里的构件的智能化装配进行了初步探索。