CLASS-A建模.doc

汽车外形设计对曲面的评定标准 汽车外形设计对曲面的评定标准分为A、B、C3级。A级要求最高，影像评定不可以出现变异，对于车身来说，一般指车身外表可见件及内饰可见件，如顶盖，发动机罩外板，翼子板、保险杠及内饰仪表板等部件。B级是指地板等大型不可见件。C级主要是结构撑件，如支架等。” 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。 根据定义：A-surf是那些在产品中可见的有特定物理意义的曲面。 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。 在真实世界里，曲率连续是无处不在的，是主旋律。 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。 再说说现状。问别人何谓A级曲面，通常听到的第一句就是“A面啊，没有一个确切的定义，也没什么明确的标准，。” 这话倒是没错，A面即没有ISO，也没有ANSI和DIN什么的。不过各个核心企业还是有自己的标准的。 A面标准属于汽车企业的核心技术，很机密的。体现的是一个企业的设计水准和风格。 比如GM，标准的美式作风粗旷，GM的A面标准要求在汽车业中属于比较低的。 相应的欧系和日系大厂的要求就比较高了。 还有就是专业的设计公司和配件模块供应商的A面标准属于高的。比如内饰大王Visteon和Lear，都有很严格的A面标准 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68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） 这是外国对A级面的定义！ 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.A级曲面光顺原则1 所有特征都必须具有可扩展性和可编辑性。2 所有特征都必须分解成单凸或单凹特征。3 所有特征面的光顺保证2阶导数以上连续。4 所有特征线（面）函数必须小于6阶。5 所有特征间的连接要2阶导数以上连续（曲率连续）6 所有特征间的连接偏差小于0.0001。7 一块大面上多特征拼接的，建模默认误差小于0.0001，角度误差小于0.01度。8 单一特征面的建模默认误差小于0.00001，角度误差小于0.001度9 造型决定的不同特征形状可不要求曲率连续或相切连续。10在不能保证大特征面如上质量情况下，宁可牺牲边界线或缝线或特征连接，特征的连续保证相切连续（角度误差小于0.001度）。11不明显的局部特征过渡区（如A柱下端与翼子板过渡区），允许曲率不连续，但要保证相切连续。12外观特征筋线倒角R2R5仪表板边界相交倒角 R5R1013顶盖、发动机盖、行李箱盖，与侧围做大面相交，然后以交线为中心，依据点云特征，进行曲率或相切连续。14大于R10的倒角，要考虑搭桥，保证曲率连续。15为获得A级曲面、允许与点云误差 (0.5-5)mm。16零件边界线必须光顺。17一块大面如果在两头曲率变化太大（相差2倍以上） 必须分开特征，然后与主曲面拼接，拼接精度偏差小于0.0001，角度偏差小于0.001度）。18不可以用多个特征断面，用扫面（sweep）的方法，但可用单特征面（曲率变化不超过2倍）多个断面扫面。19不可用多个边界约束的小面拼接零件。上述这篇论文是针对catia软件的，不过其中对曲面的分块与阶数的控制在surfacer中一样是使用的。CLASS-A建模技巧A级面的建模技巧主要可分为以下几点：1、 A级面的分块：面的分块在A级面建模时十分重要的，面的分块是否合理，直接关系的建模的品质。一般的分块规律：、以模型的特征线进行大面分割；、以曲率变化较为平缓的地方作为一个整面；、以曲率变化急促的地方作为分块的边界。曲面分块时要注意尽可能使一个面上的曲率变化不大，不要出现曲率反折的现象（造型需要处例外）。同时，单一曲率变化的面在后续工作中会带来很大好处，便于做到G2连续。2、 A级面的结构：在合理的分块后，要对分出的面进行处理。面的品质好坏主要取决于控制点的分布。A级面的一般要求是，一个面的阶数不大于66。同时，在相邻面做约束时，最好保证在连接方向的阶数与控制点相同。便于做最好的约束。3、 特征线的处理：特征线对于A级面是非常重要的，因此特征线的制作就显的特别重要。下面对特征线的一些做法进行说明：1、 对于相对较直的特征线：把点云旋转到某一视图，可以利用截面线截取一条与特征线相似的截面线，并拟合成曲线。导入UG中投影到某一工作平面上（一般是XY平面），对其进行部分调整，使其光顺。2、 对于相对较为扭曲的特征线：可以通过手工抓线的方法绘制出一条相似的曲线。导入UG中投影到某一工作平面上（一般是XY平面），对其进行部分调整，使其光顺。3、 利用两边的曲面进行相交得出特征线，这中方法在一定的情况下是可以使用的。首先要保证两边的面的品质很好，且误差很小的，才可能形成与特征线相似的交线。（不赞成使用）特征线在调整时要注意其在特定平面上的曲率变化，不可出现扭曲、反折等。然后，把调整好的特征线再投影到面上进行下一步工作。A级面中的所有特征线一定要做到顺，并且所模拟的倒角不可以出现曲率反折的情况（造型需要例外）。制作A级面时，对于要进行控制点调整的面，最好是一排或一列控制点一起调整。如果出现交叉现象，则要在一定的误差范围内，将其分布在点云两侧。翼字板建模难点解析：翼字板建模是整个汽车外覆盖件中最难的一块。其难处主要存在于其特征线较多，并且存在很难掌控的特征光束。因此在建模时会觉得无从下手。在此，对翼字板建模的一般流程简单介绍一下：首先，拿到点云时仔细观察其特点（特征线以及特征光束的走势），然后进行分块思考，在脑海中形成你所要分块制作的曲面大小，形状，具体考虑在哪里分块比较合理。可参照上述曲面分块原则进行分块考虑。再次，抓准特征线，可参照上述特征线的做法。作完以上步骤后，就可以进行具体的建模制作了。先做出中间的大面，可用两到三个4466的曲面去做；再做出上面部分的曲面，可用两个4466的曲面去做；然后做出A柱的曲面，与上面部分的曲面相交，再去模拟倒角，进行曲面分割补面。这样上半部分，基本上就做完了，在