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[CATIA汽车设计] catia A级曲面介绍

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zhaobai 发表于 2019-3-13 07:58:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
zhaobai
2019-3-13 07:58:20 781 0 看全部
  catia A级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。在汽车行业,所谓A级曲面的定义,是必须满足相邻曲面间的间隙在 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。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A级曲面,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级曲面了。通俗一点说,CLASS-A就必须是G2以上连接。汽车业界对于A级曲面要求也有不同的标准,GM要求比TOYOTA,BMW等要低一些,也就是说Gap和Angle要求要松一些。
  
  关于A级曲面,涉及曲面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-Surf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。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。
  
  在A-surf设计中一般有5种曲率连续性,这5种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 。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。
   catia A级曲面介绍82

  G0-位置连续:两组线都是位置连续,它们只是端点重合,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:两组曲线属于切线连续,它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曲率梳的梳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:两组曲线属于曲率线续。顾名思义,它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。在曲率梳图中可以看到两条曲线相交处的梳子图的梳刺长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: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: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。
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