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CLASS-A简介及曲面质量分析第2页/共16页Lastedited:2010-02-01传统分类：•A面，车身外表面，如白车身•B面，不重要表面，如内饰表面•C面，不可见表面，如地板等当前分类：现在随着美学和舒适性的要求曰益提高，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，不可见表面个人的理解：•A面，可以反光的可见表面•B面，不反光的可见表面车身CLASS-A表面的分类——按所处位置第3页/共16页Lastedited:2010-02-01在质量上考察的内容：曲面的拓扑关系、位置、切线、曲面边界处的曲率及曲面内部的面片(patch)结构。一般要求：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必须满足的要求：•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(tangencyChange)在0.16度以下•曲率改变(curvaturechange)在0.005度以下车身CLASS-A表面的分类——按曲面的质量第4页/共16页Lastedited:2010-02-01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。共有5种连续性的分类（这些术语用来描述曲面的连续性）：•G0-位置连续两组边界仅仅在端点重合，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-切线连续两组边界不仅在连接处端点重合，而且切线方向一致。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。曲面连续性的分类G0-位置连续G1-相切连续第5页/共16页Lastedited:2010-02-01•G2-曲率连续两组边界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。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-曲率变化率连续这种连续级别不仅具有上述连续级别的特征之外，两组曲线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。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。曲面连续性的分类G3-曲率的变化率连续G2-曲率连续第6页/共16页Lastedited:2010-02-01•G4-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，而且在视觉效果上与G3连续基本一致，故很少使用。曲面连续性的分类G4-曲率变化率的变化率连续不连续G1连续G0连续G2连续G3连续连续性的曲率梳分析第7页/共16页Lastedited:2010-02-01CLASS-A包括多方面评测标准,比如说反射是不是好看、顺眼等等。G2是基本的要求，因为G2以上才有光顺的反射效果。但是达到G3，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就必须是G2以上连接。G3连续的面不一定是CLASS-A曲面。控制线：CLASS–A表面的质量分析——控制线第8页/共16页Lastedited:2010-02-01曲率梳介绍：CLASS–A表面的质量分析——曲率梳第9页/共16页Lastedited:2010-02-01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。CLASS–A表面的质量分析——斑马线1/3第10页/共16页Lastedited:2010-02-01CLASS–A表面的质量分析——斑马线2/3G0连续G1连续曲率梳斑马线第11页/共16页Lastedited:2010-02-01CLASS–A表面的质量分析——斑马线3/3G2连续G3连续曲率梳斑马线第12页/共16页Lastedited:2010-02-01目前国内的A级曲面的生成软件中，比较流行的有Alias、ICEMSurf、UG、CATIAV5、Imageware/Surfacer等。1.Alias：大多数设计公司和整车企业采用AutodeskAlias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。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。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.Imageware/Surfacer：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。制作CLASS-A的软件——1/31.Alias:2.Imageware/Surfacer:第13页/共16页Lastedited:2010-02-013.ICEM：ICEMSurf是非常专业的高级曲面生成软件，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，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ICEMSurf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。ICEMSurf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。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。缺点是没有实体和参数化调整整车曲面的功能。3.ICEM:制作CLASS-A的软件——2/3第14页/共16页Lastedited:2010-02-014.UG：这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、ICEMSurf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。5.CATIAV5：这是新一代主力工程软件，在结构设计上有非常大的优势。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。下一代产品将要把ICEMSurf的主要功能作为一个模块ICEMShapeDesign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。4.UG:5.CATIAV5:A级曲面的未来发展及在更多产品上的普及，ICEMSurf将会起到至关重要的作用。制作CLASS-A的软件——3/3第15页/共16页Lastedited:2010-02-011.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classa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classa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。CLASS-A的总结