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A级曲面工程

A级曲面工程

A级曲面是有机造型很重要的一点。
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http://en.wikipedia.org/wiki/Class_A_surfaces
Class A surfaces is a term used in automotive design to describe a set of freeform surfaces of high efficiency and quality. Although, strictly, it is nothing more than saying the surfaces have curvature and tangency alignment - to ideal aesthetical reflection quality, many people interpret class A surfaces to have G2 (or even G3) curvature continuity to one another (see freeform surface modelling).

Class A surfacing is done using computer-aided industrial design applications. Class A surface modellers are also called "digital sculptors" in the industry. Industrial Designers develop their design styling through the A surface, the physical surface the end user can feel, touch, see etc.

A common method of working is to start with a prototype model and produce smooth mathematical Class A surfaces to describe the products outer body. From this the production of tools and inspection of finished parts can be carried out. Class A surfacing complements the prototype modelling stage by reducing time and increasing control over design iterations.
[edit] Clay Modeling

Class A surfacing / digital sculpting is similar to clay modelling with the added advantage of computing power to change or incorporate design changes in existing/new design.
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http://www.design-engine.com/stories/classa_surface/classa.htm

CLASS A Surfacing

written by Pankaj jha
.





A Class surfacing and its importance:
A class surfaces are those aesthetic/ free form surfaces, which are visible to us (interior/exterior), having an optimal aesthetic shape and high surface quality.
Mathematically class A surface are those surfaces which are curvature continuous while providing the simplest mathematical representation needed for the desired shape/form and does not have any undesirable waviness.

Curvature continuity: It is the continuity between the surfaces sharing the same boundary. Curvature continuity means that at each point of each surface along the common boundary has the same radius of curvature.


  


Why Class A is needed:
We all understand that today products are not only designed considering the functionality but special consideration are given to its form/aesthetic which can bring a desire in ones mind to own that product.
Which is only possible with high-class finish and good forms.
This is the reason why in design industries Class A surface are given more importance.





How to make good class surface?

To achieve a good class surface it requires good surfacing skills and understanding of the form or flow of the reference object. In this highlight plot (color plot /zebra plot), curvature plot (needle/value) of the surface is a very help full tool.





Highlight plot :
Highlight is the behavior of the form or Shape of a surface when a light or nature reflects on it. This reflection of light or nature gives you an understanding about the quality of surface. This reflection required should be natural, streamline and with uniformity.




  

Our Understanding for Class A surfaces:
1. The fillets - Generally for Class A, the requirement is curvature continuous and
Uniform flow of flow lines from fillet to parent surface value of 0.005 or better
(Position 0.001mm and tangency to about 0.016 degrees)

2. The flow of the highlight lines - The lines should form a uniform family of lines.
Gradually widening or narrowing but in general never pinching in and out.

3. The control points should form a very ordered structure - again varying in
Angle from one Row to the next in a gradual manner (this will yield the good
Highlights required).

4. For a Class A model the fillet boundary should be edited and moved to form a
Gentle line - and then re-matched into the base surface.

5. Matched iso-params in U & V direction are also a good representation of class A.

6. The degree (order) of the Bezier fillets should generally be about 6 (also for arc
Radius direction) sometimes you may have to go higher.
7. We also take care of Draft angle, symmetry, gaps and matching of surfaces
Created with parent or reference surfaces.

8. Curvature cross-section needles across the part - we make sure the rate of
Change of curvature (or the flow of the capping line across the top of the part) is
Very gentle and well behaved.


The tool we use is ICEM-Surf:
ICEM-Surf is a surface-modeling tool, which
Bridges between aesthetic designer and
Production engineer i.e. while considering the
Styling intent of stylist, it also takes care of
Production feasibility and engineering.

Which means that this tool facilitates us to work dynamically onscreen and while working we can simultaneously visualize the styling as well as engineeringchanges.


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http://www.baisi.net/viewthread.php?tid=2491049
CLASS A SURFACE设计的基本要求
1 范围
本标准规范了CLASS A SURFACE设计的基本要求,及检查标准。
2   CLASS A SURFACE定义
CLASS A SURFACE(文中后继简称“A面”)指有着严格表面质量要求的曲面或曲面组,此概念由DASSAULT最早在CATIA V4中提出,用以定性并定量约束单个曲面或曲面组整体的质量。
3   CLASS A SURFACE常规要求
按覆盖面积和造型优先级,造型表面元素可分为基础面和特征细节两类。
基础面,如:车门玻璃面、顶盖和挡风等。
特征细节,如:棱线和倒角等。
基础面
对于基础面,严禁采用非四边域的形式构建。其U/V段数必须为1,如果是BEIZER曲面,其阶数不超过7;如果是B-SPLINE,其阶数不超过6。构建初始,必须先分析确定曲面是否有对称性
,以及U/V是否正交。
大部分的造型基础面是单凸曲面,这类曲面可分为球形面(高斯曲率为正)和鞍形面(高斯曲率为负)两种。如果基础面非单凸(S形,多为过渡面),必须在造型伊始就加以明确。
以曲线为基础构造基础面时,曲线在保证高质量的同时务必要简洁。建模前先确定参数化方式,避免建立曲面时产生交叉节点或增加数据量。
按建模顺序,基础面可分为基础大面和过渡大面。
基础大面,如:风窗表面和车门外板表面等。
过渡大面,如:前、后保险杠的包角面等。
基础大面的四个曲面边界均不应小于实际选用区域,边界按曲率延伸时,不应出现层叠或扭曲等质量缺陷。
过渡大面的过渡对应曲面边界须严格锁定在理论过渡边界,其控制点分布应与两侧曲面控制点相对应。过渡大面时切忌因为提高连续性而降低曲面自身的质量
注:为保证曲面内部的G3和G4连续性,减少控制点数目,避免产生工程建模和投图过程中不必要的辅助线,自身对称的曲面(如顶盖大面)应尽量一次构建。  
会签 2004-7-15 实施 CHWS-009
特征细节
特征棱线
特征棱线的位置和消失区域须与造型设计完全一致。
倒角
倒角的半径最小值通常在弦长中心垂直对应点,控制点排列宽度必须与R大小相对应;R尽量取整数。对于夹角不小于90º的半径控制的倒角处理,按如下标准。
R≥10mm,G3连续
3mm<R<10mm,G2 连续
R≤3mm时,G1连续
对于夹角不小于90º弦长控制的倒角处理,须定量分析获取其等效的半径控制的倒角处理的半径值,然后按上述标准执行。
对于夹角小于90º的半径控制的倒角处理和弦长控制的倒角处理须视具体情况和造型师商讨确定。
注:工艺性倒角除外;
倒角须满足轿车内、外部凸出物的法规要求,见GB11552-1999和GB11566-1995。
4   A面检查方法
上光(Shade)
检查数模是否与造型一致,是否有丢面,表面是否局部凸起或凹陷,以及层叠或扭曲等质量缺陷。此外,还可以通过旋转模型或变换光源角度来检查数模的光影效果。
工艺脱模(Draft)
该项针对有脱模要求的表面,如侧围和门内饰板等。
高斯曲率(Gaussian Curvature)
对于单凸基础面,高斯曲率必须恒为正(球形面)或恒为负(鞍形面)。对于S形过渡面,高斯曲率须有明显的正负区域性,各区域内部不得有任何凸凹缺陷。
高光(Highlight)
通过关键矢量来检查曲面及曲面间的光顺效果。
斑马线 (Isophote)
通过斑马线的走向及宽窄变化检查模型的等光亮效果。  
3 CHWS-009
连续性检查(Connect Checker)
上述是最为严格的连续性定量公差标准,受加工工艺和项目周期控制,此公差可给予适当放宽。
因大多 CAD软件均无法有效定量检查G3连续性,对于CATIA ACA以外的无关联A面间的G3连续性,可通过断面曲率梳 和ISO曲率梳 进行辅助的G3分析。
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http://www.gotoread.com/mag/421/sarticle_31645.html

基于曲率梳的车身A级曲面评价方法
发布者:高尚鹏1,高永光2,高相森3,徐家川1  发布时间:2009-10-21 11:37:00

( 1.山东理工大学 交通与车辆工程学院 山东 淄博 255049;

2.山东唐骏欧铃汽车制造有限公司 山东 淄博 255100;

3.张店区交通局汽车维修行业管理所 山东 淄博 255024;)

摘要 汽车车身A级曲面评价是汽车研发的关键技术。在介绍了车身逆向工程中A级曲面的技术要求的基础上,提出了A级曲面评价准则。最后结合工程实例,利用曲率梳分析功能,讨论了车身A级曲面的具体评价方法。结果表明,曲率梳可以为汽车车身A级曲面提供快捷有效地评价。

关键词 车身;A级曲面;曲率梳;评价方法

中图分类号: TP391 文献标识码: A

Evaluating Method for Class A Surfaces Based on Curvature Comb

GAO Shang-peng1, GAO Yong-guang2,Gao Xiang-sen3,XU Jia-chuan1

(1.School of Transportation and Vehicle Engineering, Shandong University of Technology, Zibo 255049, China;

2.Shandong Tangjun Ou’ling Automobile Manufacturing Co., Ltd., Zibo 255100, China;

3. Zhangdian Vehicle Maintenance Management Industry Department of Transportation, Zibo 255024, China)

Abstract: Evaluating method of Class A surfaces for Auto-body is the key technology of automobile development. The desirable requirement of class A surfaces in Reverse Engineering is introduced according to technology requirement. Then evaluating rules of Class A surfaces are presented. And the detail evaluating methods are discussed by the practical examples with curvature comb. The result verified that Class A surfaces can be evaluated by curvature comb quickly and efficiently.

Key words auto-body; Class A surfaces; curvature comb; evaluating method.

引言

  现代计算机辅助设计技术给汽车发展带来了巨大的变革,由此而提出的逆向工程(Reverse Engineering)在汽车设计领域的应用大大改观了汽车制造业的现状。汽车作为一种商品,首先向人们展示的就是它的外型,表面造型及其美观技术评价,已经受到众人的关注,成为大众喜爱的焦点。

  近年来,大都致力于曲面的生成方法[1-4]、拼接模型[4-7] 以及光顺要求[8-9]等构造方法理论研究,而对曲面整体评价方面的研究成果、参考文献比较少见。本文通过工程实例,利用曲率梳评价方法,对曲面的光顺模型进行了总体评价,从而使其具有更强的操作性和实际应用价值。

1 A级曲面的定义及要求

  A级曲面是专指车身模型中对曲面质量有较高要求或特殊要求的一类曲面,包括发动机罩、前后翼子板、前后保险杠、车门、后背门、顶盖、侧围(A柱、B 柱、C柱)以及内饰件的表面等。

  A级曲面是既满足空气动力学、几何光滑要求,又满足汽车造型审美需求的曲面。对于车身 A级曲面造型特征要求,参照施法中[10]和朱心雄[11]的定义可归纳如下:(1) 曲面片满足G2连续;(2) 不存在奇异多余的拐点;(3) 曲率变化分布均匀;(4) 应变能很小。A级曲面中单个曲面的补片数(patch数)在u、v两个参数方向上都是1(即Bezier曲面),其控制顶点数应控制在6排(5次)以内,控制顶点分布规则,各行控制顶点间角度变化均匀。除造型特征要求不连续者外,曲面拼接的连续性要求理想的G2连续(二阶几何连续,曲率连续)或者以上,大的曲面片一般要求是全凸的。这几个方面都要求车身外形的曲线曲面是光顺的。

  目前汽车光顺还没有统一的光顺标准,但在各领域的具体应用中已经有了一定的参照。曲面光顺准则的具体内容为: (1) 单个曲面截面线没有拐点,即曲面单凸,没有多余的特征;(2) 多个曲面之间的拼接达到二阶或以上几何连续;(3) 曲面等间隔且平行平面截取的截面线曲率梳变化一致或变化呈现符合曲面特征的规律性;(4) 曲面之间拼接的位置误差在0.005mm之内,相切误差在0.02°以内,曲率误差在0.5mm以内。

  曲面的光顺准则是 A曲面评价的重要依据。从上面提到的光顺准则具体内容可以看出,不论是哪一种曲线曲面的光顺准则,都不外乎是对单个曲面及多曲面之间的连续性及拼接提出要求。所以本文基于UG软件,利用曲率梳评价功能,提供了一种切实可行的A曲面评价方法。

2 Bézier曲线几何连续性条件 [10]

  根据要求,A级曲面采用Bézier曲面来表示,而用曲率梳评价曲面时通常利用曲面的截面线(即Bézier曲线)来讨论。为便于讨论,这里给出Bézier曲线连续性的几何条件。

  设两条n次Bézier曲线?祝1和?祝2的 Bernstein基函数表达式为:

 

  两条Bézier曲线要达到曲率连续,首先要求位置连续,即曲线?祝1末端控制顶点矢量an和?祝2始端控制顶点矢量b0重合(图1),即an=b0。

  还要满足相切连续,即控制顶点矢量 an-1、an(b0 )、an末端点共线:Δan-1=δΔb0, 式中,Δan-1、Δb0为一阶向前差分矢量,Δan-1=an-an-1,Δb0=b1-b0;δ为系数。

  要使曲线?祝1 和?祝2达到G2连续,图1 中应满足点A于矢量an-1末端连线垂直,即Aan-1⊥an-1B、Ab1⊥bC、an-1an⊥an-2B、b0b1∥b2C,且面曲线在公共点处的曲率值应相等。

  两曲线在公共点处的曲率值表达式为:

 

  综上所述,要使曲线?祝1和?祝2曲率矢连续,必须在公共点处有相同的曲率值,同时还应有公共的切平面,即an-2、an-1、an(b0)、b1、b2 5个矢量末端点必须共面,且an-2、b2两矢量末端点在公共切线的同侧。

3 汽车车身A级曲面的曲率梳评价

  曲率梳是曲线各点处曲率的矢量显示,通过它可以直观地评价曲线的光顺情况。曲率梳分析是曲面分析的一个最重要的工具,此方法可以获取曲面某个方向的曲率信息,通过在该方向的曲率变化可以看出曲面的品质,如曲面的凸凹、曲面的拐点、极大或极小值的分布、曲面之间拼接等。

这里我们首先对单个曲面的品质进行评价,然后对多个曲面的连续性进行评价。

3.1 单个曲面的曲率梳评价

  根据A级曲面的要求,一般的单个曲面是单凸的。转化为曲率梳评价则要保证曲面上各点处的法向量都要指向曲面同一侧,即单个曲面的截面线没有拐点,同时曲面的曲率梳变化一致或者在一定变化方向上按曲面的特征呈现出一定的规律性。

  图2为曲面曲率梳评价情况。从图2(a)中可以看出曲面中间与两端的曲率梳变化一致,并呈现规律性,但曲面上截面线曲率梳指向曲面的两侧,说明曲面截面线存在着多余拐点,不符合A级曲面技术要求。图 2(b)是修正后的曲率梳评价情况。从图中我们可以看出曲面的总体变化形状,单个曲面的曲率梳指向曲面的同侧,截面线不存在奇异多余拐点,且曲面左右方向上的曲率梳在两侧曲率大,中间达到最小,分布具有规律性,曲面品质好,符合A级曲面要求。

3.2 曲面之间的连续性评价

  对于汽车车身A级曲面,除了要评价单个曲面的品质之外,还要进行曲面之间连续性的评价。因为用曲率梳评价曲面之间连续性就是用曲面某个方向的截面线曲率梳进行评价,所以我们先给出平面曲线的连续性评价情况。

3.2.1 平面曲线连续性的曲率梳评价[12]

  根据第3节给出的曲线连续条件,这里做出两条平面曲线的各种连续性情况如图4所示,下面分析平面曲线的连续性。

  图3(a)为两平面曲线位置连续(G0)的曲率梳检测结果。可以看出,当曲线只满足G0连续时,其曲率梳在连接处有夹角,而且其外缘高度一般也不相同。

  图3(b)为两平面曲线相切连续(G1)的曲率梳评价情况。此时曲线的曲率梳在公共点处无夹角,但其外缘高度存在差距。

  图 3(c)为两平面曲线曲率连续(G2)的曲率梳评价。这种情况下,曲线曲率梳在公共点处无夹角,而且曲率梳外缘也是等高的,对于车身A级曲面来说是可以接受的。

  图3(d)是两平面曲线理想曲率连续(G2)的曲率梳评价。此时曲线的曲率梳在公共点处没有夹角和差距,而且曲率梳外缘也是光滑过渡的,是构建车身A级曲面的理想情况。

3.2.2 曲面间连续性曲率梳评价

  在讨论平面曲线曲率梳连续性评价的基础上,现在来讨论曲面间连续性的曲率梳评价。所谓曲面连续性曲率梳的评价也就是看曲面间在拼接方向上的截面线的曲率梳变化情况。

  图4给出的是两个曲面拼接及连续性评价情况。图4(a)中给出的是两曲面位置连续的情况,由图可见在拼接方向上截面线拼接点曲率梳有一个夹角,而且曲率梳外缘高度一般也不相等,这在汽车车身A级曲面光顺中是不允许出现的,除非是造型要求这样,或者在没有构造过渡曲面的时候基本曲面之间可以有这种情况。

  图4(b)是两曲面相切连续的情况,图中在拼接方向上截面线拼接处曲率梳之间没有夹角,但是曲率梳外缘的高度不同,一般来说A级曲面也不允许出现这种情况,除非是造型要求这样,或者在要求不高的内板件曲面中可以有这种情况。

  图4(c)是两曲面曲率连续的情况,图中在拼接方向上截面线拼接位置曲率梳之间没有夹角,而其曲率梳外缘的高度也是相等的,但是在拼接处的曲率梳外缘有明显的尖角,这种情况符合A级曲面的要求。

  图4(d)是两曲面理想曲率连续的情况,图中在拼接方向上截面线拼接处曲率梳之间没有夹角,而其曲率梳外缘的高度不但相等,而且是光滑过渡的,这种情况是A级曲面连续的理想情况,当然满足A级曲面的要求。

  所以,在汽车车身A级曲面光顺过程中,曲面间的连续性必须在曲率或者以上连续。但是要达到理想曲率连续,对于曲面光顺来说,要耗费很大的时间和精力,所以一般只在曲率变化比较平坦的基本曲面之间达到这样的要求,对于曲率变化比较大的地方,达到曲率连续即可。

4 汽车车身A级曲面曲率梳评价实例分析

  根据前面的讨论,现在来分析如何用曲率梳对汽车车身A级曲面进行评价。图5是某轿车发动机罩曲面的曲率梳评价图,图中给出了纵横两个方向的曲率梳,曲率放大倍数为20000。

  图5中发动机罩曲面纵向(汽车的前后方向)曲率梳显示前端曲率较大,向后曲率逐渐减小,到了曲面的后部由于特征要求,曲面曲率梳出现反凹,符合发动机罩的设计特征要求,而且曲面之间的连续性在曲率连续以上,达到A级曲面的要求。

  发动机罩曲面横向(汽车左右方向)曲率梳比较平坦,只有在两侧各有一条筋,是为加强发动机罩的刚度而设,所以在这个位置曲率梳出现反凹,而且反凹位于过渡曲面上,这是造型特征所要求的,所以符合A级曲面的要求。此外曲面之间的连续性达到曲率以上连续。

  综上所述,该发动机罩曲面纵横两个方向曲率梳变化一致,呈现符合造型特征的规律性,曲面之间的连续性达到曲率及以上,很好的达到了汽车车身A级曲面的要求。

  如果曲率梳不符合A级曲面要求,则要对相关曲面进行修改,直至满足要求为止。

5 结束语

  逆向工程中的汽车车身A级曲面对美观性和光顺性都有较高的要求。本文借助曲面的几何连续性条件及光顺准则要求,利用曲率梳分析功能,检查所生成的曲面的质量,并可用UG软件对不满足的地方进行修改,以达到A级曲面的要求,为A级曲面评价提供了一个切实可行的方法。

参考文献(略)

【注:公式,图表无法正常显示,全部省略】
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Class-A曲面的技术要求和生成方法
1、ass-A曲面的技术要求:
(1)
Class-A曲面必须是光顺曲面,即光滑、顺眼

(2)
Class-A曲面的特征网格线必须均匀合理地分布,最好在某一投影面上以矩形方式分布。
(3)
Class-A曲面的特征网络节点上表示曲面曲率的方向箭头最好指向一致
(4)
两相邻曲面在与两曲面相接线的垂直方向的阶数最好一致,这样曲面匹配处理后,不会产生不必要的曲面扭曲变形
2、Class-A曲面的生成方法
(1)特征分析
在进行曲面设计之前,首先要对点云进行特征分析,定义曲面的分块原则以及分块方式,捕捉特征线等
(2)单个曲面片设计
 首先用一个阶数较小的曲面进行拟合,一般是4x4阶曲面,这样就能容易地调整出一个较为近似的曲面。该曲面的基本特征是精度不是太高,但曲面光顺性良好。
 其次,用提高曲面阶数的方法,来提高曲面的拟合精度。但随着曲面阶数的提高,给曲面的调整带来许多困难。一般来说,Class-A曲面的U、V方向的阶数控制在6节,最高不超过8阶
3、曲面匹配处理
曲面片生成之后,对相邻的曲面片之间必须进行匹配处理,以生成曲率连续的曲面组。曲面匹配就是将一个曲面的边界在保证连续性的情况下匹配到另一个参考曲面的边界上。在曲面配配的过程中要保证匹配后的曲面不会产生扭曲变形,曲面的网格相对整洁
4、曲面质量检查
CATIA V5主要的曲面检查分析工具有:
(1)
环境影响分析:通过虚拟环境图像投影到曲面上的影像来分析曲面的质量;
(2)
斑马线分析:通过在曲面生成黑白相间的条纹来检查曲面的质量
(3)
曲面断面线分析:用一组平面去切割要分析的曲面,分析这组平面与曲面的交线,即断面线的质量来判断曲面的质量
(4)
几何连续性分析:用于分析两曲面间的几何连续性关系不,可以分析两曲面点在连接处的点连续、切矢连续各曲率连续等几何连续性的状况。这种方法是用于判断两曲面在相接处的几何连续性的主要方法。
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http://www.designroad.cn/viewthread-2840.html

Class A曲面是由CATIA软件开发商Dassault System公司提出的新概念,主要是指车身零件中对外观和形状要求极高的曲面。本文从车身开发的角度,通过大量实例描述了车身Class A曲面模型的定义及创建方法,而车身曲面模型的光顺是车身开发人员一直追求的目标,本文提出了一个切实可行的设计思路。

一、前言

    车身设计方法从无到有,以及现在千姿百态的车身样式,都应当归功于现代科学技术的飞速进展。从设计理念上而言,车身开发的基本思路并未发生根本性变化,依然是“概念设计→总布置设计→详细结构设计→试验验证→产品”这样一个流程。然而由于现代技术的介入,使车身的开发周期大大缩短,车身的设计质量大大提高。

    车身外形的变化也经历了由简单到复杂的演化过程,即箱式→船形→楔形→光滑曲面过渡的外凸形,这一过程也得益于各种先进技术的大量应用,如三维图形技术以及空气动力学仿真技术等。

    现代车身设计,尤其是外观零件的设计,已经完全摈弃了由二维转三维的阶段,而是直接由虚拟三维到实际三维。正是借助于先进的设计方法和工具,车身开发周期才能由原来的4到5年缩短至目前的2到3年,甚至更短的时间。

    Class A曲面设计,即完全在计算机三维虚拟环境下构造合格的车身曲面的一种方法,是数学与计算机图形学相结合的典型应用,它不同于图板工作模式,使设计更加灵活,编辑起来更加方便快捷。随着逆向设计、稳健设计、基于分析的设计以及面向制造的设计等新方法涌入车身设计过程,基于三维的车身曲面模型设计越来越重要,在整个产品链中的地位也日益提高。

二、Class A曲面的定义

    Class A一词最初是由法国Dassault System公司在开发大型CAD/CAM 软件包CATIA时提出并付诸应用的,常译作A级曲面,专指车身模型中对曲面质量有较高要求或特殊要求的一类曲面,如外形曲面、仪表板和内饰件的表面等。从CATIA V5版本开始,软件中新增加了ACA(Automotive Class A)模块,专门用于Class A曲面的设计。

    Class A曲面与通常所说的光顺曲面有相似之处,只不过Class A特指汽车车身上的一部分曲面。依次类推,对于车身内覆盖件,如内板件,其曲面称为Class B、Class C等。

    Class A曲面是既满足几何光滑要求,又满足审美需求的曲面。

    对于光滑曲面已经有很多的研究结论,参照施法中和朱心雄的定义可归纳如下:1)曲面片满足G2连续;2)没有多余的拐点;3)曲率分布均匀;4)应变能最小。

    光顺则包含光滑和顺眼两层含义,上面归纳的定义是对光滑的数学描述,而对顺眼的衡量则是仁者见仁,智者见智,没有统一的评判标准。曲面模型设计从始至今已有了四十多年的历史,取得了很大的进展,尤其体现在大型CAD应用软件包上,出现了很多曲面建模系统,如基于NURBS的、基于Bezier的、基于B样条的以及混合建模系统等,不一而足。而由Dassault System提出的Class A曲面,为业界所承认并得到了广泛应用,主要是因为其简洁明了。

通过参阅一些资料,并且做了大量曲面和零件的设计工作,对Class A曲面的要求总结如下:

    (1)曲面片由B样条方法(包括NURBS和Bezier方法)描述,节点向量采用累加弦长参数化法;

    (2)曲面在u,v方向上次数在三次(四阶)至七次(八阶)之间,最高不要大于九次(十阶);

    (3)相邻曲面片满足G2连续(曲率过渡均匀,至少满足G1,特殊要求满足G3);

    (4)大的曲面片为全凸的(法方向指向曲面同侧)。

    自由形状描述理论在许多文献中都有详细论述,现在总结的对车身曲面模型的更高要求,就是建立在这些理论的基础上。现在大多数CAD系统和曲面建模系统都是以B样条作为自由曲线曲面的表达方法,而且国际标准化组织已将NURBS采纳为产品数据描述的标准格式。NURBS方法是B样条方法更一般化的表达形式,公式(1)是直角坐标系下的B样条曲线表达式,如下所示。

(1)

    在许多关于曲线曲面的文献中,尤其是关于CAGD方面的文章中,都将三次作为自由曲线和曲面的标准形式。但是,在车身设计的具体应用中会发现明显的不足,尤其是涉及到上文中提出的对曲线曲面的光顺要求后。对于低于三次的曲线曲面,很容易看出其是不“自由”的,故在此不再赘述。由上述对曲面片的光顺约束条件可知,仅为三次的曲线曲面不可能满足与相邻(设曲线在两个端点拼接,四边域曲面在四条边界上进行拼接)曲线曲面拼接时的几何二阶连续性的要求。

    目前,在通用和专用的曲面建模系统中生成曲线的次数可达21次,而若由用户自定义,生成曲线的次数还能更高,但并不实用,而且高次曲面还存在以下不足:(1)导致曲面形状易波动;(2)增大文件容量,不利于存储;(3)不利于数据交换。

    Class A曲面标准的第三条是对边界连续性提出要求,同时也是许多光顺准则的第一条要求,如图1所示。



图1 连续性问题的提出

    源于历史原因,目前的CAD和多数曲面建模软件的曲面生成方法均以四边域为基础,因此在曲面片与相邻曲面片拼接时,就需要同时满足多条边界的连续性要求。在机械CAD方面,简单的曲面拼接要求切向连续即可,但对于汽车车身这样对外形有特殊要求的产品设计来说,切向连续是最低的要求,G2是对多数曲面片拼接的要求,对于有些结构和位置,要求满足G3连续。G2连续又称为曲率连续,多维参数曲线的曲率计算公式如公式(2)所示。

(2)

三、车身Class A曲面模型的描述

    车身曲面模型分为内、外覆盖件,而外形曲面对质量的要求尤其严格,直接影响下面各项操作的顺利进行,如数控加工、模具冲压以及装配等。

    在设计阶段,车身外形曲面设计应尽可能以整体来进行,先不考虑具体的零部件分块。将整个车身外形曲面视为一组互相连续的曲面片构成的凸壳,在保证各曲面片及拼接关系满足上述Class A要求的情况下,再进行分块处理,详细考虑零部件缝隙和内部结构。

曲面片划分的准则如下。

    (1)在曲面曲率变化较小或比较均匀的地方,曲面片可以划分得少一些。有些曲面虽然较大,因其曲率变化均匀,可将其视为一张曲面去造型。

    (2)在曲面曲率变化较大或曲率变化不均匀的地方,尤其对曲率急剧变化的部位(如圆弧与直线的连接部分),应将曲面分解为几个曲面片分别造型,然后再进行拼接,否则易形成皱纹面,这在车身造型中是不允许的。

    (3)使划分后的曲面片型值点越少越好,但前提是要保证型值点能够控制曲面的形状。

    (4)使划分后的曲面片尽量为四边形域曲面,减少三边封闭的退化曲面。

    车身曲面模型的设计是一个逐渐细化的过程,往往要经过许多反复,不能一蹴而就。车身外形曲面构建Class A 模型的步骤,如图2所示。



图2 车身Class A曲面设计流程

发动机罩的高光线检查效果,如图3所示。



图3 发动机罩的高光线模型

    对于大面积的车身零件,用一张曲面片来描述很难满足光顺要求,图3中所示零件为对称件,由13张大小曲面片拼接而成,细实线为曲面片边界。由图3可以看出,曲面片之间边界过渡处的高光线过渡均匀,每条高光线粗细比较一致,能达到曲率变化均匀的要求。

    在车身Class A曲面模型设计的流程图中,提到了细节设计,尤其是特征线和圆角的处理方法。曲面上过渡特征的处理实例,如图4所示。

    先由基本曲线几何边界生成初始曲面,图4中(a)由3个曲面片组成;(b)为光线检查效果,可以看出在公共边界处是不连续的,然后用曲率过渡的方法连接左右两个大曲面,要求沿公共边界严格曲率连续;图(c)为光线检查效果;(d)为着色渲染效果,可见特征线处曲面过渡光顺、自然。



(a) 初始边界



(b) 简单曲面



(c) 光顺过渡



(d) 曲面渲染

图4 曲面特征线的处理

四、车身Class A曲面模型实例

    车身外形曲面的曲率变化大,对光照效果要求高。在建模时,应以先大曲面后小曲面为原则,尽量用大面积的曲面来达到设计意图。对每一个大曲面,要仔细检查其边界线曲率的分布,曲率梳的排列应合乎设计要求。

例如顶盖,如图5所示。





图5 顶盖曲面模型

(图5-1为高光线检查效果)

    横向看,中间曲率最小,两侧曲率大;纵向看,从前到后则曲率变化趋势是大→小→大,中间部分曲率达到最小。

    如图6所示,高光线呈对应分布,且左右对称,这样得到的曲面模型才是合格的。



图6 行李箱盖曲面模型
(图6-1为高光线检查效果)

    因为各曲面片均用B样条方法表示,且次数在3到7之间,故内部各小曲面片之间的光滑拼接没有问题。需费时的是由大曲面片拼接而成的零件曲面模型,在曲面片的四条边界上(如有拼接要求)都应满足光滑拼接。对于小的过渡区域,则利用曲面混合技术进行拼接,但也要保证光滑过渡,从而使零件的曲面模型不但拼接光滑,且光照效果满足设计要求。

五、结论

    设计高质量且可制造的曲面是汽车车身设计与建模工作的首要要求,车身曲面模型对曲面质量的要求非常苛刻。Class A概念的提出,使人们对车身曲面模型有了全新的认识,车身建模也有了清晰的参照,可操作性更强。文中提出的创建车身Class A曲面模型的流程是作者通过大量实例做出的总结,并且利用现有的开发手段进行了程序开发,希望能对车身设计人员有所帮助。
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http://ks.cn.yahoo.com/question/1590000862527.html

汽车A级曲面 在整个汽车开发的流程中,有一工程段称为 Class A Engineering,重点是在确定曲面的品质可以符合A级曲面的要求。

所谓A级曲面的定义,是必须满足相邻曲面间之间隙在 0.005mm 以下(有些汽车厂甚至要求到 0.001mm),切率改变 ( tangency Change ) 在0.16度以下,曲率改变 (curvature change) 在0.005 度以下,符合这样的标准才能确保钣件的环境反射不会有问题。

   a-class包括多方面评测标准,比如说反射是不是好看、顺眼等等。当然,G2可以说是一个基本要求,因为g2以上才有光顺的反射效果。但是,即使G3了,也未必是a-class,也就是说有时虽然连续,但是面之间出现褶皱,此时就不是a-class

通俗一点说,class-A就必须是G2以上连接。G3连续的面不一定是CLASS-A曲面。

汽车业界对于a class要求也有不同的标准,GM要求比TOYOTA ,BMW等等要低一些,也就是说gap和angle要求要松一些。

关于A-class surfaces,涉及曲面的类型的二个基本观点是位置和质量。

位置——所有消费者可见的表面按A-Surface考虑。汽车的console(副仪表台)属于A-surf,内部结构件则是B-surf。

质量——涉及曲面拓扑关系、位置、切线、曲面边界处的曲率和曲面内部的patch结构。

有一些意见认为“点连续”是C类,切线连续是B类,曲率连续是A类。而我想更加适当地定义为C0、C1和C2,对应于B样条曲线方程和它的1阶导数(相切=C1)和它2阶导数(曲率=C2)。

因此一个A-surf有可能是曲率不连续的,如果那是设计的意图,甚至有可能切线不连续,如果设计意图是一处折痕或锐边,(而通常注塑或冲压不能有锐边,因此A-suuf一定是切线连续(C1)的)。

第二种思想以汽车公司和白车身制造方面的经验为基础,做出对A-surf更深刻的理解。他们按独立分类做出了同样的定义。

物理定义:A-surf是那些在各自的边界上保持曲率连续的曲面。

曲率连续意味着在任何曲面上的任一 点 中沿着边界有同样的曲率半径。

曲面是挺难做到这一点的

切向连续仅是方向的连续而没有半径连续,比如说倒角。

点连续仅仅保证没有缝隙,完全接触。

事实上,切连续的点连续能满足大部分基础工业(航空和航天、造船业、BIW等)。基于这些应用,通常并无曲率连续的需要。

A-surf首先用于汽车,并在消费类产品中渐增(牙刷,Palm,手机,洗机机、卫生设备等)。

它也是美学的需要。

*点连续(也称为G0连续)在每个表面上生产一次反射,反射线成间断分布。

*切线连续(也称为G1连续)将生产一次完整的表面反射,反射线连续但呈扭曲状。

*曲率连续(也称为G2连续的,Alias可以做到G3!)将生产横过所有边界的完整的和光滑的反射线。

在老的汽车业有这样一种分类法:A面,车身外表面,白车身;B面,不重要表面,比如内饰表面;C面,不可见表面。这其实就是A级曲面的基础。

但是现在随着美学和舒适性的要求日益提高,对汽车内饰件也提到了A-Class的要求。因而分类随之简化,A面,可见(甚至是可触摸)表面;B面,不可见表面。

这是历史,是由来。

这5中连续性的名称分别叫做:G0-位置连续,G1-切线连续,G2-曲率连续,G3-曲率变化率连续,G4-曲率变化率的变化率连续

这些术语用来描述曲面的连续性。曲面连续性可以理解为相互连接的曲面之间过渡的光滑程度。提高连续性级别可以使表面看起来更加光滑、流畅。

G0-位置连续

    图中所示的两组线都是位置连续,他们只是端点重合,而连接处的切线方向和曲率均不一致。这种连续性的表面看起来会有一个很尖锐的接缝,属于连续性中级别最低的一种。

G1-切线连续

    图中所示的两组曲线属于切线连续,他们不仅在连接处端点重合,而且切线方向一致(可以看到相连的两条线段梳子图的刺在接触点位置是在一条直线上的)。用过其他PC插图软件的用户,比如CorelDraw,实际上通常得到的都是这种连续性的曲线。

    这种连续性的表面不会有尖锐的连接接缝,但是由于两种表面在连接处曲率突变,所以在视觉效果上仍然会有很明显的差异。会有一种表面中断的感觉。

通常用倒角工具生成的过渡面都属于这种连续级别。因为这些工具通常使用圆周与两个表面切点间的一部分作为倒角面的轮廓线,圆的曲率是固定的,所以结果会产生一个G1连续的表面。如果想生成更高质量的过渡面,还是要自己动手。

G2-曲率连续

    图中的两组曲线属于曲率线续。顾名思义,他们不但符和上述两种连续性的特征,而且在接点处的曲率也是相同的。如图中所示,两条曲线相交处的梳子图的刺常度和方向都是一致的(可以为0)。

    这种连续性的曲面没有尖锐接缝,也没有曲率的突变,视觉效果光滑流畅,没有突然中断的感觉(可以用斑马线测试)。

    这通常是制作光滑表面的最低要求。也是制作A级面的最低标准。

G3-曲率变化率连续

    图中的两组曲线的连续性属于曲率变化率连续。这种连续级别不仅具有上述连续级别的特征之外,在接点处曲率的变化率也是连续的,这使得曲率的变化更加平滑。曲率的变化率可以用一个一次方程表示为一条直线。

    这种连续级别的表面有比G2更流畅的视觉效果。但是由于需要用到高阶曲线或需要更多的曲线片断所以通常只用于汽车设计。

G4-曲率变化率的变化率连续

    图中的两组曲线的连续级别属于曲率变化率的变化率连续。“变化率的变化率”似乎听起来比较深奥,实际上可以这样理解,它使曲率的变化率开始缓慢,然后加快,然后再慢慢的结束。这使得G4连续级别能够提供更加平滑的连续效果。

    但是这种连续级别将比G3计算起来更复杂,所以几乎不会在小家电一类的产品设计中出现。实际上,就算出现了,我们也未必看得出来。

总结一下这几种连续级别。

    G0由于使模型产生了锐利的边缘,所以平时都极力避免,甚至想尽办法摆脱这种效果。不常用

    G1由于制作简单,成功率高,而且在某些地方及其实用,比如手机的两个面的相交处就用这种连续级别。比较常用

    G2由于视觉效果非常好,是大家追求的目标,但是这种连续级别的表面并不容易制作(VFX的这些高手们出的题目基本上就是和这种连续级别表面的制作方法拼命的),所以需要大家多多用心练习,这也是Nurbs建模中的一个难点。这种连续性的表面主要用于制作模型的主面和主要的过渡面。

    G3,G4这两种连续级别通常不使用,因为他们的视觉效果和G2几乎相差无几,而且消耗更多的计算资源。这两种连续级别的优点只有在制作像汽车车体这种大面积、为了得到完美的反光效果而要求表面曲率变化非常平滑的时候才会体现出来。

检测工具---斑马线介绍(也叫做高光测试):

    斑马线实际上是模拟一组平行的光源照射到索要检测的表面上所观察到的反光效果。

    G0的斑马线在连接处毫不相关,各走各的,线和线之间不连续,通常是错开的。

    G1的斑马线虽然在相接处是相连的,但是从一个表面到另一个表面就会发生很大的变形,通常会在相接的地方产生尖锐的拐角。

    G2的斑马线则是相连,且在连接处也有一个过渡,通常不会产生尖锐的拐角,也不会错位。

    G3,G4的斑马线很难和G2的区分开。

但是要注意,有时候显示的误差也会产生错位或者尖锐的拐角。注意鉴别哦。可以调整一下显示精度之后再看。

A级面介绍:

    我们对A级曲面是这样理解的

1.轮廓曲面--通常都是A级曲面,这样的曲面通常都要求曲率连续,沿着曲面和相邻的曲面有几乎相同的曲率半径(相差0.05或更小,位置偏差0.001mm或角度相差0.016度。)

2、A级曲面用高光等高线检测时显亮的曲线--这些曲线应该有一个共同的曲率特征,等高线连续且过度均匀、逐渐的发散或收缩,而不是一下子汇集消失到一点

3、A级曲面上的控制点也应该按一定的规律分布,一行控制点与另一行相邻的控制点的角度变化应该有一定的规律可循,这是画高质量的曲线所必需的

4、A级曲面模型的曲面的边界线又该可以被编辑、移动以生成另外一个曲线,同时这个新生成的曲线可以重新加入曲面来控制区面


6、贝塞尔曲面的阶次和控制点数目一般应该是六,有时候可能会更高

7、是说关于拔模角度、对称性、间歇以及同相关曲面德关系等都要考虑。这个要求我们在造型是对相关的工程问题也要予以足够的重视。

8、这是专门就曲率的变化来说的,光是曲率连续是不足以做出class a的曲面的。还要求曲率的变化本身也是光顺的,实际上就是引出了G3的概念。当然并不是说class a要求G3,但是比较接近G3的品质对曲面的品质肯定是有好处的。

关于A-class surfaces,涉及曲面的类型的二个基本观点是位置和质量。

    位置——所有消费者可见的表面按A-Surface考虑。汽车的console(副仪表台)属于A-surf,内部结构件则是B-surf。

质量——涉及曲面拓扑关系、位置、切线、曲面边界处的曲率和曲面内部的patch结构。

    有一些意见认为“位置续”是C类,切线连续是B类,曲率连续是A类。而我想更加适当地定义为G0、G1和G2,对应于B样条曲线方程和它的1阶导数(相切=G1)和它2阶导数(曲率=G2)。

    因此一个A-surf有可能是曲率不连续的,如果那是设计的意图,甚至有可能切线不连续,如果设计意图是一处折痕或锐边,(而通常注塑或冲压不能有锐边,因此A-suuf一定是切线连续(G1)的)。

    第二种思想以汽车公司和白车身制造方面的经验为基础,做出对A-surf更深刻的理解。他们按独立分类做出了同样的定义。

    物理定义:A-surf是那些在各自的边界上保持曲率连续的曲面。

曲率连续意味着在任何曲面上的任一 点 中沿着边界有同样的曲率半径。

曲面是挺难做到这一点的

    切向连续仅是方向的连续而没有半径连续,比如说倒角。

    点连续仅仅保证没有缝隙,完全接触。

    事实上,切连续的点连续能满足大部分基础工业(航空和航天、造船业、BIW等)。基于这些应用,通常并无曲率连续的需要。

    A-surf首先用于汽车,并在消费类产品中渐增(牙刷,Palm,手机,洗机机、卫生设备等)。

    它也是美学的需要。

*点连续(也称为G0连续)在每个表面上生产一次反射,反射线成间断分布。

*切线连续(也称为G1连续)将生产一次完整的表面反射,反射线连续但呈扭曲状。

*曲率连续(也称为G2连续的,Alias可以做到G3!)将生产横过所有边界的完整的和光滑的反射线。

    在老的汽车业有这样一种分类法:A面,车身外表面,白车身;B面,不重要表面,比如内饰表面;C面,不可见表面。这其实就是A级曲面的基础。

但是现在随着美学和舒适性的要求日益提高,对汽车内饰件也提到了A-Class的要求。因而分类随之简化,A面,可见(甚至是可触摸)表面;B面,不可见表面。

这是历史,是由来。

CLASS A 曲面没有十分严格的数学描述也没有十分严格的概念定义

    有个等于没有解释的解释:VERY SIMPLE AND VERY BUEATIFUL SURFACE。

1、一般CLASS A的阶次与控制点数目都不多,UV方向大概在6~8个控制点

2、单独一个CLASS A曲面在UV方向都保证曲率的连续性及变化趋势的一致

3、CLASS A曲面之间的连接至少满足切向连续

4、使用多种数学检验方法来检验CLASS A曲面,不应该出现视觉上的瑕疵。(如使用高光等高线来检验时,等高线连续且过度均匀间隙均匀。一般不太可能在一个视觉方向上出现多个高光点等
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在整个汽车开发的流程中,有一工程阶段称为 Class-A Engineering:重点是在确定曲面的品质可以符合A级曲面的要求。
      所谓A级曲面的定义:是必须满足相邻曲面间间隙(Gap)在 0.005mm 以下(有些汽车厂甚至要求到0.001mm),切率改变 ( Tangency Change ) 在0.16度以下,曲率改变 (Curvature change) 在0.005 度以下,符合这样的标准才能确保钣金件的环境反射不会有问题。

     Class-A 包括多方面评测标准,比如说反射是不是好看、顺眼等等。当然,G2可以说是一个基本要求,因为G2以上才有光顺的反射效果。但是,即使G3了,也未必是Class-A,也就是说有时虽然连续,但是面之间出现褶皱,此时就不是Class-A ,通俗一点说:Class-A 必须是G2以上连接,但G3连续的面不一定是Class-A 曲面。

      汽车业也有这种简单的分类法:A面指的是车身外表面及白车身;B面指的是不重要表面,比如内饰表面等;C面指的是不可见表面。但是现在随着现代美学的发展及舒适性要求的日益提高,对汽车内饰件也提到了Class-A的要求。不同汽车厂商对于Class-A 的要求也不尽相同,GM要求比TOYOTA 、BMW等要求低一些,也就是说Gap和Angle 要求要松一些。

       目前国内的A级曲面的生成软件中,比较流行的有 Alias、ICEM Surf、UG、Imageware/Surfacer、CATIA V5 等。同时每个软件有配套的数据展示软件,即虚拟现实展示软件(渲染)。

       1)Alias:大多数设计公司和整车企业采用Autodesk Alias软件作为A级曲面生成工具。它主要的优点是生成曲面的速度快,在软件中可以根据造型的意图进行快速修改,进行曲面的检测和验收,还能提供很漂亮的造型展示。比如最新的配套Autodesk Showcase软件,作为专业的展示软件,功能简洁、操作简单。但是如果只是通过数据演示来进行最终A级曲面数据检测和验收,还达不到要求。Alias 数据演示给人的感觉往往造型很眩,但在软件中展示的效果与实际车辆展示效果相差太远,样件不能真实地表达汽车的造型,这是在使用中应该注意的。另外由于数学算法的局限,它的表面质量不能达到一流水平,满足不了世界上一流汽车公司对于产品表面的质量要求。

       2) ICEM Surf 曲面魔术师:是大部分的日本、欧洲和美国汽车企业的主要A级曲面生成软件,有很多的优点,是目前公认的生成A级曲面最好的软件。它对于曲面的操作,自由度非常高,完全可以满足造型和结构对于复杂曲面的建模需要,它主要是通过调整控制点来满足造型曲面的需求。另外,它的展示功能也非常逼真,在ICEM Surf 里面做出来的图片与真车照片几乎没有差别,也就是说它的展示效果有非常大的可信度。它的数据质量非常高,检测手段简单准确,非常适合做A级曲面。同时与其它的工程软件接口做得非常好。由它生成的曲面转入其它的工程软件几乎不会有数据质量问题,而Alias、UG、Imageware等在这方面有很多的问题。ICEM Surf 比其他方法具有数据更简单、更低的数学阶次的特点,这使它更快,曲面之间的配合更好更光滑。结果是成形面的设计时间更短,具有高度的可行性、可制造性而不只是概念性的。ICEM Surf 是非常专业的高级曲面生成软件,缺点是没有实体和参数化调整整车曲面的功能。

3) UG:是以通用汽车为代表的部分美国公司的主要A级曲面生成软件。比起Alias、ICEM Surf 软件,UG的应用更加贴近工程化,更能满足曲面结构设计的需要;另外,参数化功能是它的特色,局部参数更改可以调整造型曲面,使更改应用较为方便。

4) Imageware/Surfacer:是逆向曲面生成软件,它是处理点云的高手,在逆向工程中应用非常广。它处理点云简单、定位准确、完成曲面速度较快。因为曲面质量不高和曲面检测手段单一导致主要的汽车厂商应用较少,主要用作辅助软件。估计未来在CATIA和ICEM SURF合并的条件下,国内会迅速普及ICEM SURF在A级曲面上的应用,国内的A级曲面行业的数量和质量会有质的飞跃。

5) CATIA V5:是新一代主力工程软件,在结构设计上有非常大的优势。与目前大部分汽车厂家使用的CATIA V4相比,CATIA V5 作为微机版软件,使用更加灵活,菜单使用也更加简洁方便。但是在A级曲面生成方面使用过于麻烦,并且约束条件较多,花费的时间比其它软件多几倍,其优势在图纸生成和实体方面应该是最好的。CATIA的下一代产品将要把ICEM Surf 的主要功能作为一个模块ICEM Shape Design添加进来,那时它将在高级曲面生成方面的应用会提高一大步。

        A 级曲面的未来发展及在更多产品上的普及,ICEM Surf 将会起到至关重要的作用。
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第二章 A面工程的分类

在本文中将A面工程根据工作流程的不同分为正向和逆向两大类,由于在比较大型的项目中逆向流程不可缺少,即使是以正向开始的项目最后还是会有逆向环节,同时在技术上逆向流程使用的技术同样可以运用在正向流程中,所以本文主要的篇幅用来讨论逆向流程。

1.1. 正向流程简述
1.1.1.概述
所谓正向流程指的是以已知数字化边界条件为依据,例如结构数模,效果图等,直接在计算机中建构和完成A级曲面,其具体流程可以描述为下面的流程图:

工程输入

设计输入

C面建构

设计评审

工程验证

C面修改

设计评审

工程验证

A面建构

快速样件

设计评审

A面发布

设计冻结

1.1.2.正向流程的优势与缺点
正向流程的优点是开发周期短,方案修改方便,开发成本低;缺点是风险具有不可预期性。

1.1.3.什么项目适合采用正向流程
一种情况是当我们对最后的产品的效果比较有把握时,我们总是愿意选择正向流程。一种情况是我们需要做很多方向的尝试,并且最终的表现形态是样机,以此来试探市场的反应,比如概念车的开发,此时我们通常采用正向流程。还有一种情况是由于开发周期或者预算的限制使我们无法采用逆向流程时,那么我们就选择正向流程。


1.2. 逆向流程简述
1.2.1.概述
以逆向流程进行的A面工程是整篇文章想要讨论的核心内容,在本文中我们把以某一个实际存在的模型作为建模依据和目的的工程称为逆向工程,这个模型可以是某个实际的产品也可以是油泥模型和样件。在本文中主要讨论外表面的逆向工程,对于机械零件的逆向工程不作讨论。逆向工程主要的目的有两个,第一是尽可能的靠近模型,第二是完成的模型有尽可能高的曲面质量。其具体流程可以描述为下面的流程图:

点云的输入与处理

切断面线

构建基础面

构建主要过渡曲面

构建过渡曲面

分件

曲面质量初步检查

设计评审

工程验证

修改

断差,分缝,圆角

曲面质量检查

数据评审

A面发布

快速样件验证

评审

外表面数据冻结


1.2.2.逆向流程的优势与缺点
  逆向流程的优势在于决策者能够最真实直观的看到产品最后的效果,从而将风险降到最低。逆向流程的缺点是开发周期相对较长,投入相对较大,在后期不容易作大的修改。

1.1.什么项目适合采用逆向流程

一种情况是当我们希望生产的产品与某个既有产品几乎完全一样时,逆向流程是最佳的解决方案。例如某家汽车配件制造公司希望投产某一名车的前保险杠。
另一种情况是某些较复杂或者投入较大的产品,二唯的图纸和计算机上虚拟的效果可能与真实的情况存在偏差,采用先制作油泥模型或者样品以供决策,在决策确认开发继续进行时,再将模型通过逆向工程转化为数据模型作为开发继续的基础。例如在汽车开发中经常采用这一开发流程。

  在实际的工作中,并不一定是绝对的逆向和正向的工作流程,通常会根据自身的开发条件,采取相互结合的开发流程。

第三章 逆向流程简述

1.1.工作开始的必要条件

逆向流程A面工程开始的必要条件有以下三个主要方面:
第一是设计已经经过评审确认;
第二是工程已经完成基本检查;
第三是模型扫描数据已经完成生成三角面,精简和对位的工作。

A面工程部门需要对以上工作进行检查和确认,在这些条件不具备的情况下如果开始进行A面的设计,那就需要有将来不断反复修改的准备,工作进度也将变的不可预期。

1.2.A面工程常用软件

下面我来简单的介绍一下我所知道的情况,由于各个大的厂家根据自己的产品特点采用了不同的A面标准和上下游环境的不同,于是采用不同的软件来完成A面工程。例如大众采用ALIAS做设计,用ICEMSURF做A面,这几乎可以代表欧洲各大著名汽车公司的模式,例如奔驰、宝马等等;而通用则直接用ALIAS做设计和A面,意大利的一些设计公司也采用了这种模式;也有设计部门用UG公司的IMAGEWARE做A面;CATIA的A面模块也被用来完成A面工程,在日本和韩国有些设计公司采用这一模式。以上只是我了解的比较常用的一些软件,当然我相信还有许多是我不了解的,但是应该采用的流程和方法是大致相同的。
本文探讨的内容更加集中在A面工程的本身,并不局限于某种软件,在平时的工作中大家肯定会有自己最熟悉的软件,那么不要因为他有一两个弱点就放弃,最熟悉的软件往往能带来最高的效率和最好的结果,要做的只是找到一个通用的数据转换平台,简单的学几招其他软件的特长,取长补短就行了,在后面章节的介绍中我会和大家讨论这些软件的优势和不足。

2、点云的输入与处理
2.1.点云的输入与检查
比较通用的点云格式是.stl格式,输入后首先要对点云数据进行检查:
首先检查生成的可视化三角面与模型的误差,细节特征的损失程度是否在可接受范围内

然后检查数据是否已经经过合适的精简,由于点云数据将占据比较大的资源,所以我们总是希望在保留必要的细节特征的前提下将点云精简到最小。
最后确认数据是否已经对完位,根据特征检查数据的对称情况。

2.2.点云的处理
如果点云数据太大,那么我们可以根据需要将点云分成几个部分单独存放在不同的层中,然后根据需要调用这些层,这样可以减少机器的负担。

3.切断面线
通常我们都会对点云切出断面线,最常用的切法是以X,Y,Z平面根据产品的大小和特征复杂情况按照一定的间距来切出一组断面线,根据软件的不同有些软件是对点来切断面线,有些软件是对三角面切断面线,效果有细微的不同,个人经验对三角面切出的断面线有更好的效果。有些软件提供了更加自由的断面线的切法,例如可以以一条曲线作为路径来切断面线。
切断面线的作用是为了产生一组反映模型特征的曲线,将我们建构的曲面按同样的方式切出的断面线与点云上提取的断面线比对就可以反映曲面与点云的逼近程度。

4.构建基础面
所有物体都可以看成是六面体的变形与加减,基础面是指构成基本形体的大面,其他特征将堆积在这些基础面上。
基础面不太可能一次性准确到位,通常需要在后续的构建过程中进行调整,所以对构建基础面的要求是快速和尽量完整,这与素描有点相似,我们总是完成大形才去深入细节,整体的工作进度要求均衡,如果在某个细节上扣的太细,那么很可能在发现整体关系要调整时全部推翻以前的工作。
同时基础面的质量又会影响到后续的面的质量,所以对于面的质量来说,基础面有最高的质量要求,例如基础面的连续性精度会影响构建其上的面的精度,并且这种误差会被放大反映出来。所以无论在开始构建与后续的调整中,基础面的质量都必须时刻得到保证,否则后续的工作都将只是尝试性的,无法作为最后的数据发布。

5、构建主要过渡曲面
  主要过渡曲面通常是指基础面之间的过渡曲面,根据调整主要过渡曲面将可以基本上确定基础面是否合适,同时主要过渡曲面又是后续过渡曲面的基础。在主要过渡曲面的构建过程中我们需要完成大量的调整基础面关系的工作,较高的连续性的要求也主要是在这个过程中,通常这个过程将占据整个工作量的一半以上。


6、构建过渡曲面
较大的倒角和许多的细节特征都可以归为这类曲面,通过调节过渡曲面与点云的逼近程度,进一步的来确定主要曲面与主要过渡曲面的关系。这个过程需要我们反复的检查与调整。完成了这个阶段,模型的基本特征已经明确了,曲面质量也基本确定了。

7、分件
根据设计输入进行分件,切出分缝的大小,这个阶段的分缝只是用来看效果的,完成了这一步的工作以后,我们需要对模型的曲面质量作一次全面的检查,通过分件,我们可能会对后续阶段的分面重新作出规划,确定没有不可接受的问题以后,我们将这版数据作为一个重要节点数据发布。记住保存好这版数据,这将作为后续修改的基础,很多情况是我们往后进展了一大段以后又退回到这版数据,因为这版数据具有最大的修改灵活性。

8、数据评审
总设计将会组织造型与工程部门对数据进行分析,并且进行一次评审会议以确定后续方案,通常会进行一些修改,如果是大的修改,可能会重新进行造型设计,点云也将更新,如果是小的修改,那么我们可以直接在数据上修改。

在后面的文章中我会提到关于A级曲面的定义的问题,以下先转帖林艺兄的帖子。

A级曲面全面介绍!

在整個汽車開發的流程中,有一工程段稱為 Class A Engineering,重點是在確定曲面的品質可以符合A級曲面的要求。
所謂A級曲面的定義,是必須滿足相鄰曲面間之間隙在 0.005mm 以下(有些汽車廠甚至要求到 0.001mm),切率改變 ( tangency Change ) 在0.16度以下,曲率改變 (curvature change) 在0.005 度以下,符合這樣的標準才能確保鈑件的環境反射不會有問題。
a-class包括多方面评测标准,比如说反射是不是好看、顺眼等等。当然,G2可以说是一个基本要求,因为g2以上才有光顺的反射效果。但是,即使G3了,也未必是a-class,也就是说有时虽然连续,但是面之间出现褶皱,此时就不是a-class
通俗一点说,class-A就必须是G2以上连接。G3连续的面不一定是CLASS-A曲面。
汽车业界对于a class要求也有不同的标准,GM要求比TOYOTA ,BMW等等要低一些,也就是说gap和angle要求要松一些。
关于A-class surfaces,涉及曲面的类型的二个基本观点是位置和质量。
位置——所有消费者可见的表面按A-Surface考虑。汽车的console(副仪表台)属于A-surf,内部结构件则是B-surf。
质量——涉及曲面拓扑关系、位置、切线、曲面边界处的曲率和曲面内部的patch结构。
有一些意见认为“点连续”是C类,切线连续是B类,曲率连续是A类。而我想更加适当地定义为C0、C1和C2,对应于B样条曲线方程和它的1阶导数(相切=C1)和它2阶导数(曲率=C2)。
因此一个A-surf有可能是曲率不连续的,如果那是设计的意图,甚至有可能切线不连续,如果设计意图是一处折痕或锐边,(而通常注塑或冲压不能有锐边,因此A-suuf一定是切线连续(C1)的)。
第二种思想以汽车公司和白车身制造方面的经验为基础,做出对A-surf更深刻的理解。他们按独立分类做出了同样的定义。
物理定义:A-surf是那些在各自的边界上保持曲率连续的曲面。
曲率连续意味着在任何曲面上的任一"点"中沿着边界有同样的曲率半径。
曲面是挺难做到这一点的
切向连续仅是方向的连续而没有半径连续,比如说倒角。
点连续仅仅保证没有缝隙,完全接触。
事实上,切连续的点连续能满足大部分基础工业(航空和航天、造船业、BIW等)。基于这些应用,通常并无曲率连续的需要。
A-surf首先用于汽车,并在消费类产品中渐增(牙刷,Palm,手机,洗机机、卫生设备等)。
它也是美学的需要。
*点连续(也称为G0连续)在每个表面上生产一次反射,反射线成间断分布。
*切线连续(也称为G1连续)将生产一次完整的表面反射,反射线连续但呈扭曲状。
*曲率连续(也称为G2连续的,Alias可以做到G3!)将生产横过所有边界的完整的和光滑的反射线。
在老的汽车业有这样一种分类法:A面,车身外表面,白车身;B面,不重要表面,比如内饰表面;C面,不可见表面。这其实就是A级曲面的基础。
但是现在随着美学和舒适性的要求日益提高,对汽车内饰件也提到了A-Class的要求。因而分类随之简化,A面,可见(甚至是可触摸)表面;B面,不可见表面。
这是历史,是由来。
这5中连续性的名称分别叫做:G0-位置连续,G1-切线连续,G2-曲率连续,G3-曲率变化率连续,G4-曲率变化率的变化率连续
这些术语用来描述曲面的连续性。曲面连续性可以理解为相互连接的曲面之间过渡的光滑程度。提高连续性级别可以使表面看起来更加光滑、流畅。
G0-位置连续
图中所示的两组线都是位置连续,他们只是端点重合,而连接处的切线方向和曲率均不一致。这种连续性的表面看起来会有一个很尖锐的接缝,属于连续性中级别最低的一种。
G1-切线连续
图中所示的两组曲线属于切线连续,他们不仅在连接处端点重合,而且切线方向一致(可以看到相连的两条线段梳子图的刺在接触点位置是在一条直线上的)。用过其他PC插图软件的用户,比如CorelDraw,实际上通常得到的都是这种连续性的曲线。
这种连续性的表面不会有尖锐的连接接缝,但是由于两种表面在连接处曲率突变,所以在视觉效果上仍然会有很明显的差异。会有一种表面中断的感觉。
通常用倒角工具生成的过渡面都属于这种连续级别。因为这些工具通常使用圆周与两个表面切点间的一部分作为倒角面的轮廓线,圆的曲率是固定的,所以结果会产生一个G1连续的表面。如果想生成更高质量的过渡面,还是要自己动手。

G2-曲率连续
图中的两组曲线属于曲率线续。顾名思义,他们不但符和上述两种连续性的特征,而且在接点处的曲率也是相同的。如图中所示,两条曲线相交处的梳子图的刺常度和方向都是一致的(可以为0)。
这种连续性的曲面没有尖锐接缝,也没有曲率的突变,视觉效果光滑流畅,没有突然中断的感觉(可以用斑马线测试)。
这通常是制作光滑表面的最低要求。也是制作A级面的最低标准。
G3-曲率变化率连续
图中的两组曲线的连续性属于曲率变化率连续。这种连续级别不仅具有上述连续级别的特征之外,在接点处曲率的变化率也是连续的,这使得曲率的变化更加平滑。曲率的变化率可以用一个一次方程表示为一条直线。
这种连续级别的表面有比G2更流畅的视觉效果。但是由于需要用到高阶曲线或需要更多的曲线片断所以通常只用于汽车设计。
G4-曲率变化率的变化率连续
图中的两组曲线的连续级别属于曲率变化率的变化率连续。“变化率的变化率”似乎听起来比较深奥,实际上可以这样理解,它使曲率的变化率开始缓慢,然后加快,然后再慢慢的结束。这使得G4连续级别能够提供更加平滑的连续效果。
但是这种连续级别将比G3计算起来更复杂,所以几乎不会在小家电一类的产品设计中出现。实际上,就算出现了,我们也未必看得出来。
总结一下这几种连续级别。
G0由于使模型产生了锐利的边缘,所以平时都极力避免,甚至想尽办法摆脱这种效果。不常用
G1由于制作简单,成功率高,而且在某些地方及其实用,比如手机的两个面的相交处就用这种连续级别。比较常用
G2由于视觉效果非常好,是大家追求的目标,但是这种连续级别的表面并不容易制作(VFX的这些高手们出的题目基本上就是和这种连续级别表面的制作方法拼命的),所以需要大家多多用心练习,这也是Nurbs建模中的一个难点。这种连续性的表面主要用于制作模型的主面和主要的过渡面。
G3,G4这两种连续级别通常不使用,因为他们的视觉效果和G2几乎相差无几,而且消耗更多的计算资源。这两种连续级别的优点只有在制作像汽车车体这种大面积、为了得到完美的反光效果而要求表面曲率变化非常平滑的时候才会体现出来。
检测工具---斑马线介绍(也叫做高光测试):
斑马线实际上是模拟一组平行的光源照射到索要检测的表面上所观察到的反光效果。
G0的斑马线在连接处毫不相关,各走各的,线和线之间不连续,通常是错开的。
G1的斑马线虽然在相接处是相连的,但是从一个表面到另一个表面就会发生很大的变形,通常会在相接的地方产生尖锐的拐角。
G2的斑马线则是相连,且在连接处也有一个过渡,通常不会产生尖锐的拐角,也不会错位。
G3,G4的斑马线很难和G2的区分开。
但是要注意,有时候显示的误差也会产生错位或者尖锐的拐角。注意鉴别哦。可以调整一下显示精度之后再看。

A级面介绍:
我们对A级曲面是这样理解的

1.轮廓曲面--通常都是A级曲面,这样的曲面通常都要求曲率连续,沿着曲面和相邻的曲面有几乎相同的曲率半径(相差0.05或更小,位置偏差0.001mm或角度相差0.016度。)

2、A级曲面用高光等高线检测时显亮的曲线--这些曲线应该有一个共同的曲率特征,等高线连续且过度均匀、逐渐的发散或收缩,而不是一下子汇集消失到一点

3、A级曲面上的控制点也应该按一定的规律分布,一行控制点与另一行相邻的控制点的角度变化应该有一定的规律可循,这是画高质量的曲线所必需的

4、A级曲面模型的曲面的边界线又该可以被编辑、移动以生成另外一个曲线,同时这个新生成的曲线可以重新加入曲面来控制区面。

6、贝塞尔曲面的阶次和控制点数目一般应该是六,有时候可能会更高

7、是说关于拔模角度、对称性、间歇以及同相关曲面德关系等都要考虑。这个要求我们在造型是对相关的工程问题也要予以足够的重视。

8、这是专门就曲率的变化来说的,光是曲率连续是不足以做出class a的曲面的。还要求曲率的变化本身也是光顺的,实际上就是引出了G3的概念。当然并不是说class a要求G3,但是比较接近G3的品质对曲面的品质肯定是有好处的。

关于A-class surfaces,涉及曲面的类型的二个基本观点是位置和质量。

位置——所有消费者可见的表面按A-Surface考虑。汽车的console(副仪表台)属于A-surf,内部结构件则是B-surf。
质量——涉及曲面拓扑关系、位置、切线、曲面边界处的曲率和曲面内部的patch结构。

有一些意见认为“位置续”是C类,切线连续是B类,曲率连续是A类。而我想更加适当地定义为G0、G1和G2,对应于B样条曲线方程和它的1阶导数(相切=G1)和它2阶导数(曲率=G2)。

因此一个A-surf有可能是曲率不连续的,如果那是设计的意图,甚至有可能切线不连续,如果设计意图是一处折痕或锐边,(而通常注塑或冲压不能有锐边,因此A-suuf一定是切线连续(G1)的)。

第二种思想以汽车公司和白车身制造方面的经验为基础,做出对A-surf更深刻的理解。他们按独立分类做出了同样的定义。

物理定义:A-surf是那些在各自的边界上保持曲率连续的曲面。
曲率连续意味着在任何曲面上的任一"点"中沿着边界有同样的曲率半径。
曲面是挺难做到这一点的

切向连续仅是方向的连续而没有半径连续,比如说倒角。

点连续仅仅保证没有缝隙,完全接触。

事实上,切连续的点连续能满足大部分基础工业(航空和航天、造船业、BIW等)。基于这些应用,通常并无曲率连续的需要。

A-surf首先用于汽车,并在消费类产品中渐增(牙刷,Palm,手机,洗机机、卫生设备等)。

它也是美学的需要。

*点连续(也称为G0连续)在每个表面上生产一次反射,反射线成间断分布。

*切线连续(也称为G1连续)将生产一次完整的表面反射,反射线连续但呈扭曲状。

*曲率连续(也称为G2连续的,Alias可以做到G3!)将生产横过所有边界的完整的和光滑的反射线。

在老的汽车业有这样一种分类法:A面,车身外表面,白车身;B面,不重要表面,比如内饰表面;C面,不可见表面。这其实就是A级曲面的基础。
但是现在随着美学和舒适性的要求日益提高,对汽车内饰件也提到了A-Class的要求。因而分类随之简化,A面,可见(甚至是可触摸)表面;B面,不可见表面。
这是历史,是由来。

CLASS A 曲面没有十分严格的数学描述也没有十分严格的概念定义
有个等于没有解释的解释:VERY SIMPLE AND VERY BUEATIFUL SURFACE。
1、一般CLASS A的阶次与控制点数目都不多,UV方向大概在6~8个控制点
2、单独一个CLASS A曲面在UV方向都保证曲率的连续性及变化趋势的一致
3、CLASS A曲面之间的连接至少满足切向连续
4、使用多种数学检验方法来检验CLASS A曲面,不应该出现视觉上的瑕疵。(如使用高光等高线来检验时,等高线连续且过度均匀间隙均匀。一般不太可能在一个视觉方向上出现多个高光点等)

曲面設計領域[转帖]

  曲面設計領域 做A级面要很深的功力,也许到家还不知道什么是A级面謂A級曲面的定義,是必須滿足相鄰曲面間之間隙在 0.005mm 以下(有些汽車廠甚至要求到 0.001mm),切率改變 ( tangency Change ) 在0.16度以下,曲率改變 (curvature change) 在0.005 度以下,符合這樣的標準才能確保鈑件的環境反射不會有問題。
   我是做汽车行业的,做A级面的软件有CATIA,ICEM,SURFACE,PRO/E 好象不行,因为曲面的要求比较高,做法当然需要很多步骤。
  我相信大家对CATIA都很了解,法国的达梭公司,IBM负责销售与技术支持,CATIA是英文 Computer Aided Tri-Dimensional Interface Application 的缩写。 是世界上一种主流的CAD/CAE/CAM 一体化软件。在70年代Dassault Aviation 成为了第一个用户,CATIA 也应运而生。从1982年到1988年,CATIA 相继发布了1版本、2版本、3版本,并于1993年发布了功能强大的4版本,现在的CATIA 软件分为V4版本和 V5版本两个系列。V4版本应用于UNIX 平台,V5版本应用于UNIX和Windows 两种平台。V5版本的开发开始于1994年。为了使软件能够易学易用,Dassault System 于94年开始重新开发全新的CATIA V5版本,新的V5版本界面更加友好,功能也日趋强大,并且开创了CAD/CAE/CAM 软件的一种全新风格。
  
法国 Dassault Aviation 是世界著名的航空航天企业。其产品以幻影2000和阵风战斗机最为著名。CATIA的产品开发商Dassault System 成立于1981年。 ATIA是汽车工业的事实标准,是欧洲、北美和亚洲顶尖汽车制造商所用的核心系统。CATIA 在造型风格、车身及引擎设计等方面具有独特的长处,为各种车辆的设计和制造提供了端对端(end to end )的解决方案。
  CATIA 涉及产品、加工和人三个关键领域。CATIA 的可伸缩性和并行工程能力可显著缩短产品上市时间。 一级方程式赛车、跑车、轿车、卡车、商用车、有轨电车、地铁列车、高速列车,各种车辆在CATIA 上都可以作为数字化产品,在数字化工厂内,通过数字化流程,进行数字化工程实施。
  CATIA 的技术在汽车工业领域内是无人可及的,并且被各国的汽车零部件供应商所认可。从近来一些著名汽车制造商所做的采购决定,如Renault、Toyota、Karman 、Volvo、Chrysler 等,足以证明数字化车辆的发展动态。 Scania 是居于世界领先地位的卡车制造商,总部位于瑞典。其卡车年产量超过50,000辆。当其他竞争对手的卡车零部件还在25,000个左右时,Scania公司借助于CATIA系统,已经将卡车零部件减少了一半。现在,Scania 公司在整个卡车研制开发过程中,使用更多的分析仿真,以缩短开发周期,提高卡车的性能和维护性。CATIA 系统是Scania 公司的主要CAD/CAM 系统,全部用于卡车系统和零部件的设计。通过应用这些新的设计工具,如发动机和车身底盘部门CATIA 系统创成式零部件应力分析的应用,支持开发过程中的重复使用等应用,公司已取得了良好的投资回报。现在,为了进一步提高产品的性能,Scania公司在整个开发过程中,正在推广设计师、分析师和检验部门更加紧密地协同工作方式。这种协调工作方式可使Scania 公司更具市场应变能力,同时又能从物理样机和虚拟数字化样机中不断积累产品知识。

  以上是关于CATIA 的介绍,希望对大家有所帮助。
   ICEM 是德国的一家公司參數科技於1998年底併購了德國高階曲面軟體 ICEM Surf,以加強其在曲面設計領域的領導地位。 ICEM Surf 從1970年起就被Volkswagen採用作為內部建構系統,到目前為止,幾乎所有的著名汽車廠( )都在使用這套系統建構、修整模型,以確保造型的獨特性以及後續模具開發製造的工程可行性。利用ICEM Surf開發的專案不計其數,例如最近上市的Benz's MCC Smart、Audi TT、Volkswagen New Beetle等等。

在UG中如何操作、检测A级表面
在UG中如何操作、检测A级表面
A 级 表 面 实 际 上 并 非 是 曲 面 质 量 的 度 量 而 是 某 些 特 定 用 途 的 曲 面 的 通 称。 一 般 来 讲,A 级 表 面 构 成 产 品 可 见 部 分 和 外 部 形 状。 在 汽 车、 日 常 消 费 品 等 行 业, 产 品 外 形 对 产 品 销 售 至 关 重 要。
基 于 工 业 设 计 及 美 学 的 考 虑,A 类 表 面 在 多 数 情 况 下 需 要 满 足 一 些 特 性。 这 些 特 性 简 单 讲 就 是 光 顺, 即 避 免 在 光 滑 表 面 上 出 现 突 然 的 凸 起、 凹 陷 等“ 缺 陷”。
在 两 张 曲 面 间 过 渡 时, 普 通 的 滚 球 倒 园 所 产 生 的 过 渡 曲 面 是 不 能 接 收 的, 我 们 需 要 的 是 曲 率 逐 渐 变 化 的 过 渡 曲 面, 就 象 在UG/Free Form 中 的 Soft Blend 所 产 生 的 过 渡 表 面。 这 种 过 渡 曲 面 也 被 称 为 C2 连 续 ( 二 阶 连 续), 这 种 过 渡 表 面 使 产 品 外 形 摆 脱 机 械 产 品 的 生 硬 而 变 得 更 加 人 性 化。
A 级 表 面 的 另 一 个 特 性 是, 它 们 一 般 来 讲 趋 向 于 采 用 大 的 曲 率 半 径 和 一 致 外 突 的 曲 率 变 化, 除 了 细 节 特 征, 产 品 表 面 尽 量 向 一 个 方 向 弯 曲。 要 做 成 一 个 “椭 球” 形 状 而 不 做 成 一 个“ 马 鞍” 形 状。
要 检 查 生 成 的 曲 面 是 否 符 合 A 级 表 面 的 特 性, 在 UG 中 可 以 采 用 若 干 功 能:
检 查 单 个 曲 线 曲 面 C0、C1、C2 连 续 性 Info/Analysis/Spline…, Info/Analysis/B-surface…
检 查 曲 线 曲 面 间 连 续 性 Info/Analysis/Curves Analysis…
Info/Analysis/Face Analysis…
检 查 两 曲 面 间 连 接 情 况 Info/Analysis/Deviation…
检 查、 保 证 曲 面 的 一 致 外 突 性 Info/Analysis/Face Analysis/Gaussian Radius…
然 而,A 级 表 面 最 重 要 的 评 测 指 标 是 人 的 感 受。 所 以, 设 计 者 应 注 意 积 累 设 计 经 验。上 述 软 件 功 能 能 够 有 效 地 帮 助 你 量 化 你 的 评 测 结 果。 此 外,UG 中 提 供 的 纯 粹 可 视 化 图 像, 例 如 着 色 显 示、 光 源 移 动 显 示、UV 等 参 线 显 示 对 设 计 者 评 测 曲 面 都 是 很 有 帮 助 的。UG 还 有 一 些 更 专 业 的 功 能 比 如 平 行 光 反 射 线 分 析( 常 用 于 消 费 产 品 和 汽 车 工 业) 来 辅 助 设 计 者 的 工 作。 在 UG 15 版 本, 又 增 加 了 对 环 境 及 光 源 在 模 型 表 面 反 射 效 果 的 实 时 渲 染 功 能, 此 项 功 能 对 设 计 者 会 有 更 大 的 帮 助。
乐乎设计,乐乎生活~

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