Class A曲面的定义

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。