基于B_zier曲面的车身A级曲面反求算法

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bezier曲面法向量 -回复

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bezier曲面法向量-回复bezier曲面法向量(Bezier Surface Normal Vectors)引言:Bezier曲面是计算机图形领域中一种常用的曲面表示方法。

根据给定的控制点和权重,Bezier曲面可以生成平滑且逼真的曲面形状。

但是,在进行光照和渲染等计算时,我们需要计算曲面上每个点的法向量,以便进行光照模型计算等。

本文将详细介绍如何计算Bezier曲面的法向量,以及其中的数学背景和计算方法。

第一部分:Bezier曲面简介Bezier曲面是利用Bezier曲线在二维或三维空间中进行变形和组合而成的。

Bezier曲线由一系列控制点和权重定义,在曲线上的点是通过使用Bernstein多项式进行插值计算得到的。

Bezier曲线在绘制曲线和表面、CAD建模等领域得到广泛应用。

而Bezier曲面则是由多个Bezier曲线组成的曲面。

第二部分:Bezier曲面的参数化表示在图形学中,我们通常使用参数化表示来描述曲线和曲面。

Bezier曲面可以通过控制点和权重来进行参数化表示。

对于二维的Bezier曲面,我们可以用以下方式来定义:S(u,v) = ∑Bi(u)Bj(v)Pi,j其中,S(u,v)表示曲面上的一点,Bi(u)和Bj(v)是u和v参数所对应的一维Bezier曲线的基函数,而Pi,j表示控制点。

第三部分:Bezier曲面的切向量在计算曲面上某一点的法向量之前,我们首先需要计算该点的切向量。

切向量是描述曲面上某点在该点处切平面上的一个向量。

为了计算切向量,我们可以计算参数u和v分别增加一个微小值时,曲面上相应的两个点。

然后,通过这两个点及其切向量进行差值运算,得到该点的切向量。

计算切向量公式如下:Ts(u,v) = ∂S(u,v)/∂uTv(u,v) = ∂S(u,v)/∂v其中,Ts和Tv分别表示u和v方向上的切向量。

第四部分:Bezier曲面的法向量在得到切向量后,我们可以使用叉乘运算得到曲面上某点的法向量。

基于Alias的汽车整车A级曲面设计和品质评价

基于Alias的汽车整车A级曲面设计和品质评价

基于Alias的汽车整车A级曲面设计和品质评价王军社【摘要】文章介绍了整车A级曲面设计的一般流程及构建原则,以某汽车整车A级曲面实现为例,通过车身曲面的特征划分、主、辅曲面构建及曲面质量评价等设计过程,探讨了实现汽车A级曲面建模和曲面质量检测的重要技术和方法.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2017(000)020【总页数】5页(P29-33)【关键词】A级曲面;曲面构建;品质评价【作者】王军社【作者单位】安徽江淮汽车集团股份有限公司,安徽合肥 230601【正文语种】中文【中图分类】U462.1CLC NO.: U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)20-29-05 随着现代汽车工业技术的快速发展和人们生活质量、审美需求的不断提高,汽车外型设计在整车设计中占据非常重要的地位。

一辆总体设计优良的车型在市场竞争的成败,除了其品质、性能上的体现,还取决于其外形是否能吸引顾客。

所以,如何利用现代设计方法,加快整车总体和外观设计,缩短整车的设计周期,提升整车的设计和制造工艺水平,实现产品不断的更新换代,顺应、满足不断变化发展的市场需求。

本文探讨了汽车整车A级曲面的设计流程和构建原则及自由曲线、曲面在 Alias中的描述方法和几何特性,并以某款汽车外饰曲面构建为实例,通过曲面的几何特征划分,主、辅曲面构建以及曲面品质检测、评价等设计过程,探讨了在Alias中实现汽车 A级曲面建模和曲面品质评价方面的重要技术和方法。

A级曲面定义:它是具有最高质量、高反光同时具有简洁、干净、优美的面片结构的数字曲面模型。

事实上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。

在汽车工业早期,一辆汽车的开发、诞生,主要是依靠创始人或者设计师对市场敏锐的预见力来决策,汽车发展到今天,已转变为由市场引导设计,所以一辆汽车的开发首先是市场定位,接着开始车身总体布置方案,方案确定后,进入车身外造型设计阶段。

基于四次带参广义Bezier曲面的汽车造型设计方法

基于四次带参广义Bezier曲面的汽车造型设计方法
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整体,又 可 看 做 由 多 张 曲 面 拼 接 而 成,如 图 1 所
示.车身零部件 主 要 包 含 引 擎 盖、前 裙、后 裙、前
后翼子板等,每一 个 零 部 件 其 实 都 是 一 个 单 独 的
曲面,设计师在车 身 造 型 设 计 时 其 实 可 以 看 作 是
将整个车身拆分成不同的曲面组合.由于现代工
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的性质,如端点性质、权性和非负性等. 当参数 ω
取值为 0 时,该四次带参广义 Be

汽车车身曲线曲面造型的数学方法

汽车车身曲线曲面造型的数学方法

第二章 微分几何基础
汽车车身造型主要使用自由曲线和曲面,在讨论自由曲线曲面的理论和生成方法以前, 需要介绍计算切矢量、法矢量、二阶导矢、曲率等概念,这些概念在曲线曲面生成、计算、 拼合以及评价中都需要应用。
2.1 矢量与矢量函数
2.1.1 矢量
具有大小和方向的量成为矢量,也成为向量。力、力矩、速度、位移、动量、动量矩等 等都是矢量。 在几何学中, 矢量可以用空间的有向线段来表示, 例如 AB 表示空间一个矢量, 其长度 AB 表示矢量的大小,端点的顺序 A → B 表示该矢量的方向,该矢量记作 AB 或用 黑体 a 表示。 矢量的长度或大小又称为模,用 AB 或 a 表示。 在右手直角坐标系 {o; x, y , z} 中,o 表示坐标原点,i,j,k 分别表示沿 x,y,z 三个坐 标轴正方向的单位矢量。任何矢量 a 可表示为
1
为了保留 Bezier 方法的优点,克服其缺点,在 1972~1976 年间,Gordon、 Reinsenfeld、 Foresst 等人改用 B 样条基函数代替 Bezier 方法中的 Berstein 基函数,将这种改进的曲线曲 面建模方法称为 B 样条曲线。B 样条方法同样以逼近理论为基础,保留了 Bezier 方法的直 观性等优点,又弥补 Bezier 方法不便于拼接、不具备局部修改性等不足,成为当今自由曲 线曲面数学造型的重要的工具。
a 。 模等于 0 的矢量为零矢量, a
记为 0,零矢量式始点与终点重合的矢量。只有当两个矢量的分量分别相等时,该两个矢量 相等。 模和方向不变的矢量称为常矢量,模和方向变化的矢量称为变矢量。
2
2.1.2 矢量函数
若对应于 a ≤ t ≤ b 中的每一个 t 值,有一个确定的矢量 r ,则 r 为 t 的矢量函数,记为

逆向工程中车身A级曲面的评价方法

逆向工程中车身A级曲面的评价方法
g a e v l a in s se T e e a u t n s se c n e au t h e e a u l y o u a e ,n n u h u s o s o r td e a u t y t m.h v l a i y tm a v l ae t e g n r lq a i fs r c sa d f d O tt e q e t n f o o t f i i
主 题词 : 身 车
A级 曲面
逆 向工程
评 价方 法
中图分 类号 :P 9 . 文献标 识码 : 文章编 号 :0 0 3 0 (0 7 0 — 0 4 0 T 31 2 7 A 1 0 — 7 3 2 0 )4 0 0 — 5

Ev l tng M eho o a sA ur a e n v r eEn i e i a ua i t d f r Cl s S f c si Re e s g ne rng
维普资讯

设计・ 算 ・ 究・ 计 研
逆 向工程 中车身 A级 曲面 的评价方法
徐 家川 2 雷 雨成 , 洪 英 武 。 黄 海 波 。 . . 3 3
(. 1同济大 学 ; . 2山东理 工大学 ;. 3上海 同济 同捷 科 技股份 有 限公 司 )


Xu Ja h a 1,L i c e g,Ho gYi g 3 a gHab ic u n,3 e h n 1 n n wu, n io 2 Yu 3 Hu (.o g nvr t;.hn ogU i r t o T c nlg ;. n oaE g er g&T cn lg) 1 njU i s y2S a dn nv sy f eh ooy 3T In v n i e n T i ei e i j n i eh o y o

基于逆向工程的汽车覆盖件CAD建模技术研究

基于逆向工程的汽车覆盖件CAD建模技术研究

基于逆向工程的汽车覆盖件CAD建模技术研究王正如;梁晋;王立忠【摘要】为了得到复杂曲面的三维模型,分析了利用逆向工程进行三维模型重建的关键技术,提出了一种实现汽车覆盖件快速CAD建模的方案.采用数字近景摄影测量技术和三维光学测量系统相结合的方法实现点云数据精确采集,利用Imageware 和catia软件相结合的方法,经过点云处理、曲线曲面重构、精度分析,最终得到产品三维模型.结果表明,方案可以快速、精确的实现复杂曲面的三维建模.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2010(000)007【总页数】3页(P106-108)【关键词】逆向工程;数据处理;几何建模【作者】王正如;梁晋;王立忠【作者单位】西安交通大学,西安,710049;西安交通大学,西安,710049;西安交通大学,西安,710049【正文语种】中文【中图分类】TH16;TH1221 引言逆向工程(Reverse Engineering,RE),也称为反求工程,是指用一定的测量手段对实物或模型进行测量,根据测量数据通过三维几何建模方法重构实物的CAD模型的过程。

在得到产品实物模型的情况下,利用逆向工程技术重构产品的CAD 模型,再通过消化吸收,对原模型的不足之处进行修改和再设计,实现产品的再创新,已经成为提高我国产品技术含量和市场竞争力的重要手段。

逆向工程系统主要由三部分组成:产品实物几何外形的数字化、CAD 模型重建、产品模型制造[1]。

其流程,如图1 所示。

图1 产品逆向设计流程逆向工程有两个主要研究内容:一是样件表面数据获取技术,即数字化技术;二是曲面构造技术[2]。

以某汽车覆盖件为例,详细阐述了利用逆向工程进行三维建模的步骤和方法。

采用工业数字近景摄影测量技术和XJTUOM 型三维光学密集点云测量系统相结合的方法获取样件表面数据;针对目前的逆向工程软件存在着自动化程度低、数据处理功能弱、集成化程度低的问题,采用点云处理软件Imageware 进行点云处理,利用catia 软件强大的曲面造型编辑功能进行曲面编辑修改,能够快速、精确的完成三维逆向建模。

汽车造型设计流程中A级曲面的探析

汽车造型设计流程中A级曲面的探析

汽车造型设计是汽车开发流程中的一个重要环节,随着计算机技术和信息技术的快速发展,对车身的数学模型质量要求越来越高。

本文不仅提出了A级曲面的定义和要求,而且还详细介绍了A级曲面如何生成,如何检测质量。

通过对汽车设计流程中的A级曲面质量控制,既可显著提高设计质量,又可为后续的结构设计、工程分析、工艺分析和模具制造等提供理论依据,缩短开发周期,保证开发节奏顺利进行。

在汽车工业不断发展的今天,计算机新技术不断应用及人们消费需求的不断变更,促使汽车工业要努力缩短产品生命周期,不断推陈出新,以便在激烈的市场竟争中取得主动权。

在汽车造型阶段的关键是向后续环节提交汽车车身的数字化外形模型—A级曲面模型,经使得后续结构设计、工程分析、样车制造和模具制造等环节,有统一化的依据而提前启动并逐步展开工作。

1 A级曲面的定义汽车A级曲面是指满足设计审美要求、曲面内部质量要求、工程布置及后续结构设计要求和模具制造工艺要求的可见车身外表面。

2 构建A级曲面的前提条件确定整车的坐标基准,避免基准点变换造成零件公差加大。

尺寸偏大给整车匹配带来的麻烦较大,间隙和面差不合格且原因查找较为困难,因此保证尺寸精度是每个汽车制造企业追求的目标。

全车的玻璃必须是规则几何体,并且能够保证运动。

玻璃与周围件的匹配关系很复杂,项目前期必须确定好玻璃的曲率、与雨刮的配合及玻璃成型问题。

前风挡玻璃与顶蓬间距、A 柱的间距、与内饰仪表板搭接以及与仪表板上的安全气囊都有一定的关系。

整车油泥模型制作或者模型加工样车必须有参考样车的断面,才能保证整车总布置尺寸要求。

油泥模型或者模型加工样车细节特征交代清楚,大的表面平整光顺,相关硬点的安装位置准确,整车硬点尺寸关系的保证。

3 A级曲面的光顺原则A级曲面的光顺原则:汽车外车身表面中的高可见区域,包括发动机罩、叶子板、前后保险杆、前后车门、A柱、B柱、C柱、顶盖、侧围以及内饰件中的可见区域等零件,曲面的质量要达到3阶曲率连续,局部少可见区达到2阶曲率以上连续。

基于ICEM surf的汽车A级曲面评价方法

基于ICEM surf的汽车A级曲面评价方法
线 的 光 顺 性 等 影 响 汽 车 整体 造 型 的 主要 因 素 , 以及 控 制 点 排 布 、 何 连 续 性 、 光 、 几 高 曲率 梳 等 影 响 曲 面 品质 的 主 要 因 素 . 且 对 影 响 汽 车 A级 曲面 品质 的各 因素 的 内在 成 因 及 外 在 表现 进 行 了剖 析 评 价 方 法 能够 对 汽 车 A级 曲面 的 并 该 品质 起 到 很 好 的 控 制 作 用
K e r s Au o o i , a s A u f c , t l g c a a t r si , u f c s q a iy y wo d : t m b l Cl s — S r a e S y i h r c e itc S r a e u l e n t
Hale Waihona Puke 1 前 言 .材料 . 工艺 . 备 . 设
基 于 I E sr 的汽 车 A 级 曲面评价方法 C M u f
吴 怡 文 李 宏 华 赵 福 全
( 利汽 车研 究 院 ) 吉
【 摘要 】 介绍 了基于 IE r软件的汽车 A级 曲面评价方法 。以某车型为例 , 析了造型特征的一致性 、 C Ms f u 分 特征
a fc ig l s f t C a s A s ra e u l y h e a u t n meh d p a s g o oe t c n r l l s A u a e u l y f e n u c s q a i .T e v l ai t o ly a o d r l o o to f t o C a s— s r c q ai o f t a tmo i . u o bl e
W u Yi n.LiHo h .Zh o Fu a we ng ua a qu n

基于Bézier曲面的车身A级曲面反求算法

基于Bézier曲面的车身A级曲面反求算法
足 A级 曲面 的光 顺 性要 求
[ 关键词 ]车身 A级 曲面; rir B z 曲面; 制顶点 ; e 控 算法 [ 中图分类 号] P 9 T31 [ 文献标志码]A [ 文章编号】17 — 122 1) — 0 7 0 6334( 2 02—4 0 0 4
I v r e Al o i m o t b d a s A u a e Ba e n B6 i r S r a e n e s g rt h f r Au o o y Cl s S r c s d o ze u c f f
[ bta t A src]Whn tep rm trvle ftecaatr t on r eu l ozr,azr eo ntrwl ap a i te e h aa ee a so hrce scp it ae q a t eo eod nmia i p er n h u h ii s o l
第5 O卷
第 4期
农 业装 备 与车 辆工 程
A R C L U A Q IM N G IU T R LE UP E T& V H C E E G N E IG E IL N I E RN
21 0 2年 4月
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基于 B ze 曲面 的车身 A级 曲面反求算法 6 ir
尹永福 , 徐家川 , 李迪
(5 0 9山东 省 淄博 市 , 25 4 山东理工大学 交通与车辆 工程学 院) [ 摘要]传统的 B z r ri 曲面控制顶点的反 求算法在 型值点的参数值为 0时, e 计算公式 中会 出现分母为 O的情况 , 导致程序 的计算结果不准确 。通过对型值 点的参数化值进行分类讨论 。 将参数值为 0的型值点单独处理 , 改进 了 m n次 B z r X ri 曲面控制顶点的反 求算法。实例验证 。 e 改进后的算法得 出的控制顶点结果准确 , 生成的曲面满

基于逆向工程的车身A级曲面建模

基于逆向工程的车身A级曲面建模

基于逆向工程的车身A级曲面建模
李莹;张胜兰;雷虎
【期刊名称】《湖北汽车工业学院学报》
【年(卷),期】2012(026)002
【摘要】介绍了逆向设计在车身产品开发中的关键技术:如何采集车身外形点云数据及创建曲面数学模型;归纳总结了汽车A级曲面的概念、技术要求及一般建模方法,以某轿车尾箱A面的设计为例阐述设计方案.曲面生成和轮廓线提取等关键技术.
【总页数】4页(P16-19)
【作者】李莹;张胜兰;雷虎
【作者单位】湖北汽车工业学院汽车工程系,湖北十堰442002;湖北汽车工业学院汽车工程系,湖北十堰442002;湖北汽车工业学院汽车工程系,湖北十堰442002【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.逆向工程中车身A级曲面的评价方法 [J], 徐家川;雷雨成;洪英武;黄海波
2.基于模糊层次分析法车身A级曲面评价 [J], 高尚鹏;徐家川
3.基于NX的汽车车身A级曲面设计与质量分析 [J], 刘锋
4.基于Bézier曲面的车身A级曲面反求算法 [J], 尹永福;徐家川;李迪
5.基于曲率梳的车身A级曲面评价方法 [J], 高尚鹏;高永光;高相森;徐家川
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用Imageware的A级曲面设计

用Imageware的A级曲面设计

用Imageware进行车身A级曲面设计用Imageware进行车身A级曲面设计近年来,在汽车制造行业中的车身设计A级曲面成为人们普遍关注的话题。

A级曲面(文中简称A面)一词最初是由法国达索公司在开发CAD/CAM 软件CATIA时提出并开始应用的,是指对曲面质量要求较高或有特殊要求的一类曲面。

早期的汽车工业对车身曲面有这样的规定:车身外表面,白车身为A面;依次往下不重要的面为B面,如内饰面;不可见的面为C面。

但是随着美学和舒适性的要求日益提高,汽车内饰件也要求达到A面的特征。

因此更加合理的A级曲面定义应为:所有可见表面都要成为A面;不可见表面为B面。

一、A面的设计准则A面代表着曲面的质量,这容易使人想到光顺曲面,不过对A面的要求要比一般的光顺曲面更加严格。

从工艺上讲,A面必须符合相邻曲面间的间隙在0.005mm以下,切率改变在0.16度以下,曲率改变在0.005度以下的标准,这样才能确保曲面的环境反射不会有问题。

当对曲面进行高光线评估时,显亮的曲线应该有一个共同的曲率特征,即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。

从美学角度的考虑,A面应该满足和光顺曲面相同的要求,即避免在光滑表面上出现突然的凸起、凹陷等缺陷;曲面过渡时,应至少是满足G2连续。

在车身曲面创建中,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由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A面要求的情况下,再详细考虑车身的细节特征。

按车身覆盖面积和造型优先级分,曲面元素可分为基础面(如车门玻璃面、顶盖和挡风)和特征细节(如棱线和倒角)两类。

设计基础面时,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Bezier曲面,其阶数不能超过7;如果是B样条曲面,其阶数不应超过6。

构建初始,必须先确定曲面是否对称,以及U/V是否正交。

大部分基础面是单凸曲面,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。

基于ICEM surf的汽车A级曲面评价方法

基于ICEM surf的汽车A级曲面评价方法

基于ICEM surf的汽车A级曲面评价方法ICEM surf是一款专业的汽车曲面设计软件,其具有强大的曲面建模和评价能力,可以帮助汽车设计师实现高质量的A级曲面设计。

本文将介绍基于ICEM surf的汽车A级曲面评价方法。

首先,ICEM surf的曲面评价功能主要体现在曲面编辑器中,该编辑器提供了多种曲面评价指标,包括拓扑评价、曲率评价、等高线评价等。

其中,曲率评价是评价汽车A级曲面最为重要的指标之一,因此本文将着重介绍基于曲率评价的汽车A级曲面评价方法。

曲率评价是指对曲面的各个点进行曲率计算,并根据计算结果对曲面进行评价。

曲率计算是通过计算曲面在该点处的曲率半径和曲率方向来实现的。

曲率半径越小,曲面在该点处的曲率越大,反之则越小。

在汽车A级曲面设计中,曲面应该具有平滑的曲线和适当的曲率变化,以实现舒适性和美观性。

基于曲率评价的汽车A级曲面评价方法主要包括以下几个步骤:1.确定曲面要素:首先需要确定需要评价的曲面要素,如整个车身曲面、车门曲面、车灯曲面等。

确定要素后,需要将曲面划分为多个小块,每个小块的尺寸应该足够小,以确保曲率计算的准确性。

2.设置曲率评价指标:根据设计要求和实际情况,设置曲率评价指标,如最大曲率半径、最小曲率半径、平均曲率半径等。

3.计算曲率:使用ICEM surf提供的曲面计算工具,对每个小块进行曲率计算,并生成相应的曲率图。

4.评价曲面质量:将曲率图与评价指标进行比较,根据评价指标评价曲面质量,如评价为优秀、合格、不合格等。

5.修改曲面:如果曲面评价为不合格,需要对曲面进行修改,以达到评价要求。

在修改过程中,需要根据曲率图对曲面进行调整,以保持曲线的平滑性和连续性。

总之,基于ICEM surf的汽车A级曲面评价方法可以帮助设计师实现高质量的曲面设计。

通过对曲率评价等指标的评价,可以及时发现和解决曲面设计中存在的问题,以实现符合设计要求的A级曲面设计。

在设计欧式风格的汽车时,曲面设计是至关重要的。

A级曲面

A级曲面

逆向工程的最高品质─A级曲面在目前的汽车制造相关行业中,造型设计A级曲面的意义及其应用,始终是众人关注的焦点。

另外,也有越来越多消费性产品,随着美学与舒适性的要求日益提高,亦逐渐的为其产品外观造型品质,提升为A级曲面的水准。

因此,我们可以明确的了解到A级曲面的设计工艺,在未来仍然是热门的显学。

一、A级曲面的由来A级曲面一词,最初是由法国达梭公司[Dassault]在开发CATIA这套设计软体时所提出并开始使用的,此一名词所指的是对于较高品质的曲面设计或是有特殊目的要求的曲面设计,口语化与简化的称呼。

因此在一开始提出这样的词汇同时,亦有B级曲面与C级曲面。

将曲面品质所表示的定义套用在最早导入与应用的汽车制造业中,分别表示:车身外观要求A级曲面水准;内部部件为B级曲面水准。

但随着现代设计越来越重视美学,在内部部件中汽车内装件也将越来越多要求A级曲面品质。

二、A级曲面的设计规范1.A级曲面的定义A级曲面所表示的是最高品质的曲面,没有十分严谨的数学描述也没有十分严谨的观念定义,而这样的名称对于设计人员而言显得笼统没有依据,因此业界发展出一套可以接受的规范数据来定义A级曲面。

就相邻曲面边界定义的条件是必须达到间隙距离在0.005公厘以下、切线角度改变在0.16度以下、曲率数值改变在0.005度以下的标准,符合这样标准的曲面才能确保环境光影的反射没有问题。

再对曲面内部品质进行评估时,光影反射线的呈现应连续且过渡均匀,并且逐渐变化的扩展或收缩,没有曲率特征的表现效果应与光影反射线的描述等同。

我们从美学的观点来看,所谓的A级曲面,就是光线表现出平顺光滑流畅的视觉感受,避免凸起或凹陷的情形出现在不正常的位置上。

这样的物理定义称之为G2连续。

2.A级曲面的建立在建构高品质曲面时,应该要以完整的形体来思维建构,先屏除各部份的零件分块,将整个产品外观造型视为由一组互相连续的曲面够成的外壳,在确保各曲面的状态达到A级曲面的条件下,再去思考产品的特征细节。

基于Alias的汽车整车A级曲面设计和品质评价

基于Alias的汽车整车A级曲面设计和品质评价

基于Alias的汽车整车A级曲面设计和品质评价摘要:本文主要分析论证基于Alias的汽车整车A级曲面设计和品质评价以及整车A级曲面涉及的流程、原则上面的一些问题,进行分析讨论。

关键词:A级曲面,曲面构建;品质评价随着当代科学技术的进步,当前的很多设计作品都是非常的人性化的并且贴合人体的设计基本上都会取得很好的市场效果,这促使人们对设计的产品审美方法方面有很大的要求,也越来越对设计者有挑战性。

其中针对汽车而言,汽车的外观设计在汽车的整体上都有很大的要求,这将在市场上决定成败,因为很多的顾客针对汽车外形这一方面也是有很高的需求,不仅是局限与汽车的性能问题。

一、整车的A级曲面设计和制作流程1.整车的A级曲面设计汽车工程的早期,创始人、设计师拥有对市场敏锐的预见能力是一辆辆汽车开发诞生的前提。

直到今天一辆车的开发主要是来自于市场的预先评估,做完评估后,需要立即着手设计方案,待方案得到认可后,对车身外形设计进行具体设计。

设计师主要是依据空间布局和草图进行设计,在经过各项评估后制作数字模型。

在这一环节上建模师需要经过反复多次的评审、校核以及到最终的完善一个模型都是需要极精细的数据,这样才能将整车的A级曲面设计完善,建模后发布数字模型进而去到后期工程上。

2.整车A级曲面制作原则以下所述,为整车A级曲面制作原则:(1)最大程度满足工程施工需求;在条件允许下,能够做合理的修改为满足造型最优。

(2)不能让造型上显示出光影暗区(3)曲面光顺在逆向工程上特别的注意,如果曲面光顺和精度产生了矛盾,偏差为1-2mm即可。

(4)在施工的情况下,必须满足模型的效果所一致。

(5)连续性上做具体的要求进行指导(6)无论是油泥模型mesh高光还是斑马走势的模型,都要满足设计所需(7)造型原则必须保证简单明确(8)视觉上经过检查减少瑕疵。

二、整体A级曲面构建1.整体A级曲面构建通过几何方式分类主要将汽车的外表分为以下几种情况:主曲面、过度面、消失面、圆角面等六个方面。

基于反求技术车身覆盖件曲面设计研究

基于反求技术车身覆盖件曲面设计研究

基于反求技术车身覆盖件曲面设计研究基于反求技术,对车身覆盖件曲面设计进行了研究,通过对成熟产品覆盖件的数据采集和处理、曲面的修补与对齐以及曲面分析进行车身覆盖件曲面的数字化建模,反求出汽车覆盖件曲面的三维数字模型。

标签:反求技术;数据采集处理;曲面重构;1 前言随着中国汽车行业与世界接轨,很多中国自主研发的汽车车身覆盖件曲面借鉴已经成熟的汽车产品的车身覆盖件曲面。

利用反求技术,对成熟产品的数据进行测量,得到其设计思想,并对原有设计进行必要的改进,就可以完成车身覆盖件曲面的设计。

笔者以东风标致408车外形作为研究对象,介绍基于反求技术的车身覆盖件曲面射精的实现方法。

2 基于反求技术,对汽车车身覆盖件曲面设计的实现2.1 实物反求的具体过程(1)对象数字化:指利用相关的测量设备,根据产品模型测量得到空间拓扑离散点数据,并将测量结果以文件或数据库的方式存储。

(2)对象模型的重构:根据空间拓扑离散点数据反求出产品的三维CAD模型,并在产品对象分析和插值监测后,对模型进行逼近调整和优化。

(3)对象分析:指将模型和设计表征用于产品的表面分析、有限元分析和工艺分析,并将分析结果以文件或数据库的方式存储起来,以被其他模块调用。

(4)对象加工:根据获得的CAD模型重新测量和加工出样品的方法来检验重构的CAD模型是否满足所要求的精度或其他试验性能指标的要求。

2.2 数据的采集和处理对车身覆盖件曲面的数据采集是反求技术的至关重要的一步。

必须得到高质量的有用数据,后续的工作如数据处理、曲面重构等均是以采集来的数据为基础的。

数据采集的方法有很多种,比较常用的有利用CMM设备采集、利用产品的多角度照片等。

本文中笔者采用的获取数据的方法是汽车车身的多角度照片。

一般通过对设计对象的至少三张最基本方向的视图:主视图、俯视图以及左(右)视图的分析来获得产品的设计数据(照片的数量越多,则造型越精确)。

这里以标致408主视图、俯视图和左视图的照片为例(图1)来实现反求设计的实现过程。

一种自动提取车身前视图参数化模型的方法

一种自动提取车身前视图参数化模型的方法

一种自动提取车身前视图参数化模型的方法王博;李宝军;胡平;梁继才【摘要】车身参数化模型的自动提取有助于进一步的车型分析及评价,提高海量图像数据的重用率,以及提升利用图像重建三维模型的高效性.通过图像中Canny特征点的自反对称对车身前视图对称轴的自动提取,利用给定的车身参数化模板,提出了应用于车身的利用山谷线的分水岭方法得到的一种新型图像分割技术,结合动态规划的优化思想,全自动地对车身前视图参数化模型进行提取.对背景复杂的高质量车身图像,也可以得到理想的提取效果.【期刊名称】《汽车工程学报》【年(卷),期】2017(007)005【总页数】7页(P327-333)【关键词】车身图像分割;点集配准;参数化模型;车身CAD【作者】王博;李宝军;胡平;梁继才【作者单位】大连理工大学汽车工程学院,辽宁,大连 116023;大连理工大学汽车工程学院,辽宁,大连 116023;大连理工大学汽车工程学院,辽宁,大连 116023;大连理工大学汽车工程学院,辽宁,大连 116023【正文语种】中文【中图分类】U462.2车身二维参数化模型的提取在快速图像修改、形状评价以及进一步三维模型重建等方面发挥了重要作用,能提升车身CAD应用。

本文介绍了全自动提取车身前视图参数化模型的方法,利用可变形的前视图参数化模板,通过关键点以及特征曲线的最优提取得到车身前视图的重建。

局部特征提取算子[1-3]是许多计算机视觉算法的基础,应用于图像匹配、目标提取和分类、追踪以及运动估计。

这些算法使用局部特征来更好地处理尺度变化、旋转以及覆盖问题。

提取到的特征是图像的子集,通常是孤立点、连续曲线或连通区域。

Canny提取算子[4]对不同视觉目标提取到了有用的结构信息并大大减少了处理的数据量。

作用于车身图像得到的Canny边缘特征点如图2所示。

为了得到均匀的边缘特征点,考虑将相邻边缘特征点联结成链(图3)。

鉴于车身的造型特征线通常为较长且光滑的曲线,删除链长小于给定阈值(取为20)的点链,以减少噪声边的影响。

双三次Q-Bézier曲面拼接的车身设计

双三次Q-Bézier曲面拼接的车身设计

双三次Q-Bézier曲面拼接的车身设计郭磊;阿丽莎;胡钢【期刊名称】《机械科学与技术》【年(卷),期】2017(036)001【摘要】针对车身曲面难以用单张曲面进行表达的情况,提出用光滑拼接多张带形状参数的双三次Q-Bézier曲面技术构造曲面方法,并用多张双三次Q-Bézier曲面拼接描述汽车车身曲面;提出由设计师构建多个单张双三次Q-Bézier曲面,再进行曲面间的光滑拼接,在编辑各组双三次Q-Bézier曲面公共边界的位置及其各形状参数的情况下,得到大量的车身造型方案.该方法基于双三次Q-Bézier曲面的生成及其拼接原理,可以高效调整车身曲面及其公共边界,获得光滑的曲面连接效果,从而快速获得多种汽车车身造型方案.所提方法运算速度快、易于操作,具有良好的可拓展性.【总页数】5页(P114-118)【作者】郭磊;阿丽莎;胡钢【作者单位】电子科技大学中山学院,广东中山528402;电子科技大学中山学院,广东中山528402;西安理工大学,西安710048【正文语种】中文【中图分类】TP391【相关文献】1.以给定的三次Bézier曲线为边界测地线的双三次Bézier曲面构造 [J], 郭清伟;胡梅2.以给定的三次Bézier曲线为边界测地线的双三次Bézier曲面构造 [J], 郭清伟;胡梅;3.基于三次Q-Bézier曲线的车灯造型设计 [J], 郭磊;吉晓民;胡钢;初建杰4.过测地线网的组合双三次Bézier曲面优化设计 [J], 杨火根;毛小红5.双三次曲面拼接中的连续性问题 [J], 陆健中因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

汽车发动机罩外板A级曲面的逆向设计与分析

汽车发动机罩外板A级曲面的逆向设计与分析

汽车发动机罩外板A级曲面的逆向设计与分析
兰凤成;陈吉清
【期刊名称】《现代制造工程》
【年(卷),期】2007(000)012
【摘要】基于点云的汽车车身外覆盖件曲面逆向设计一直是困扰车身开发人员的技术难题,解决这一问题对于缩短车身开发时间有重要的意义.概述汽车A级曲面的理论和方法,探讨制定了逆向设计流程.以某车型汽车发动机罩外板A级曲面的设计为例,阐述设计方案、轮廓线提取和曲面生成等关键技术,解决了设计中出现的问题.【总页数】4页(P127-130)
【作者】兰凤成;陈吉清
【作者单位】广州博蓝科技开发公司,广州,510640;华南理工大学汽车工程学院,广州,510640
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.基于CATIA V5的汽车发动机罩逆向设计及曲面评价 [J], 陈旭;王哲琪;伍镜儒;贾万明
2.汽车发动机罩外板成形工艺性分析与优化 [J], 赵金星;常喜
3.基于CATIA V5的汽车发动机罩逆向设计及曲面评价 [J], 陈旭;王哲琪;伍镜儒;贾万明
4.复合材料汽车发动机罩外板CRTM成型工艺仿真 [J], 栗彬琦;叶辉;梅娜
5.汽车发动机罩外板拉深成形的数值模拟 [J], 赵侠;李飞
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

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第50卷第4期农业装备与车辆工程AGRICULTURAL EQUIPMENT&VEHICLE ENGINEERING第50卷第4期Vol.50No.42012年4月Apr.2012doi:10.3969/j.issn.1673-3142.2012.04.007基于Bézier曲面的车身A级曲面反求算法尹永福,徐家川,李迪(255049山东省淄博市,山东理工大学交通与车辆工程学院)[摘要]传统的Bézier曲面控制顶点的反求算法在型值点的参数值为0时,计算公式中会出现分母为0的情况,导致程序的计算结果不准确。

通过对型值点的参数化值进行分类讨论,将参数值为0的型值点单独处理,改进了m×n次Bézier曲面控制顶点的反求算法。

实例验证,改进后的算法得出的控制顶点结果准确,生成的曲面满足A级曲面的光顺性要求。

[关键词]车身A级曲面;Bézier曲面;控制顶点;算法[中图分类号]TP391[文献标志码]A[文章编号]1673-3142(2012)04-0027-04Inverse Algorithm for Autobody Class A Surface Based on Bézier SurfaceYIN Yong-fu,XU Jia-chuan,LI Di(School of Transportation and Vehicle Engineering,Shandong University of Technology,Zibo City,Shandong Province255049,China)[Abstract]When the parameter values of the characteristic points are equal to zero,a zero denominator will appear in the design formulas,then the calculation of traditional inverse algorithm for Bézier surface vertices will be inaccurate.Through discussing the parametric value of the characteristic points,the characteristic points that parameter values are equal to zero were treated separately,and the inverse algorithm for time Bézier surface vertices was improved.The running of practical example proves that the surface vertices generated by improved algorithm were accurate and the smoothness of surface with improved algorithm satisfied the requirement of Class A surface.[Keywords]autobody Class A surface;Bézier surface;vertices;algorithm0引言A级曲面是车身上要求极高的一类曲面,由于Bézier曲面具有优良的控制性质,已被广泛应用于车身A级曲面造型系统中[1]。

以往多数Bézier 曲面的算法都是基于正向设计,即通过给定的控制顶点绘制Bézier曲面[2,3]。

当应用Bézier曲面方法进行逆向曲面造型时,首先要根据给定的型值点反求出Bézier曲面的控制顶点,然后再进行正向设计得到Bézier曲面。

对于一个m×n次Bézier曲面,现有的反求Bézier曲面控制顶点的方法主要是利用最小二乘拟合法将Bézier曲线拟合算法扩展到曲面上[4]。

当m、n很大时,该方法求解Bézier曲面控制点会遇到计算量大,过程繁琐等问题[5],1992年王天军提出了一种反求Bézier曲面控制顶点的解析算法,在对该算法进行编程计算时发现在其推导过程中出现分母为0的情况,导致程序无法给出正确结果。

本文通过对型值点参数值进行分类讨论,对参数值为0的型值点进行单独处理,从而规避了上述问题的产生。

结果表明改进后的算法可行有效。

1问题的提出对给定呈拓扑矩形阵列的数据点阵P ij,i=0,1,…m;j=0,1,…n,把每排数据点的相邻两点用直线段连接,就组成一个在拓扑意义上的矩形网格。

曲面逆向设计要求求解一个曲面插值于所给定的(m+1)×(n+1)个矩形网格顶点,即求解一个m×n次Bézier曲面片[6]P ij=p(u,v)=mi=0Σnj=0Σb ij B im(u)B jn(v),0≤u,v≤1。

(1)其中B in(t)=C int i(1-t)n-i(0≤i≤n)为伯恩斯坦基函数;b ij(0≤i≤m,0≤j≤n)为所求Bézier曲面的控制顶点。

2反求控制顶点的方法要求解Bézier曲面的控制顶点,首先必须对型基金项目:山东省自然科学基金(ZR2010EL002)。

收稿日期:2011-10-25农业装备与车辆工程2012年值点p ij (0≤i ≤m ,0≤j ≤n )实行参数化。

刘鼎元在文献[4]中建议采用“双向规范积累弦长参数化”方法定义型值点参数,即u ij =0i =0i -1k =0Σp kj p k+1,j/m -1k =0Σp kj p k+1,j ,i ≠≠≠≠≠≠≠≠≠≠≠≠≠≠0(2)v ij =j=0j -1k =0Σp ik p i ,k+1/n -1k =0Σp ik p i ,k+1,j ≠≠≠≠≠≠≠≠≠≠≠≠≠≠(3)其中p ik p i 1,k 1———两型值点p i ,k 和p i 1,k 1之间的距离。

考虑到在工程实践中型值点的分布是比较均匀的,利用(2)式和(3)式,我们定义型值点p i ,j 所对应的参数(u i ,v j )(0≤i ≤m ,0≤j ≤n )为u i =nk =0Σu ik /(n+1)v j =mk =0Σv kj /(m+1≠≠≠≠≠≠≠≠≠≠≠≠≠≠≠)(4)由(1)式和(4)式,王天军[5]给出了求解Bézier 曲面控制顶点的插值条件mk =0Σnk =0ΣbklB km (u i )B ln (v j )=P ij ,i =0,1,…m ;j =0,1,…n(5)由(2)~(4)式,可以得出u 0=0,v 0=0,但是王[5]在对(5)式简化时只对u 0,v 0出现在分母上的情况做了特别规定,忽略了在转化为矩阵形式时,v 0n ,u 0m 也出现在分母的位置上,进而使所求的控制顶点不能满足要求。

因此,如何处理参数为0的情况就成为算法成功与否的关键。

这里,我们对(5)式参数为0的情况进行分类讨论:(1)当i =0,j =0时,u 0=0,v 0=0,由(5)式可得b 00=P 00;(2)当i =0;j =1,2,…n 时,u 0=0,由伯恩斯坦基函数的定义我们可知,当k ≠0时,B km (u 0)=0,从而由(5)式可得nl =0Σb 0l B ln (v j )=P 0j ;(3)当j =0;i =1,2,…m 时,v 0=0,同理,当l ≠0时,B ln (v 0)=0由(5)式可得mk =0Σb k0B km (u i )=P i0。

综上所述,并令B 赞in(t )=t i(1-t )n-i,(0≤i ≤n ),则(5)式可变为b 00=P 00i =0;j =0n l =0ΣC n lb 0l B 赞ln (v j )=P 0ji =0;j =1,2,…n m k =0ΣCm k b k 0B 赞km (u i )=P i0j =0;i =1,2,…mm k=0Σnl=0ΣC nlC m kb klB赞km(u i )B 赞ln (v j )=P iji=1,2,…m ;j=1,2,…≠≠≠≠≠≠≠≠≠≠≠≠≠≠≠≠≠≠≠≠≠≠≠≠≠≠≠n (6)其中C n r =n !/r !(n-r )!(0≤r ≤n )。

接下来,我们将(6)式中的各式分别转化成相应的矩阵形式,并将系数矩阵转化为Vandermonde 矩阵,从而得到如下求解控制顶点的公式。

(1)当i =0;j =0时,b 00=P 00。

(7)(2)当i =0;j =1,2,…n 时,b 赞0nb 赞0,n -1b 赞01m m m m m m m m m m m m m m m m m mmm m m m m m m m m m m m m m m m m=X -1P 01/v 1n -P 00·x 1nP 02/v 2n-P 00·x 2nP 0n /v n n-P 00·x nnm m m m m m m m m m m m m m m m m mmm m m m m m m m m m m m m m m m m。

(8)其中b 0j =b 赞0j /C nj (j =1,2,…n );x j =1/v j -1,X =1x 1x 12…x 1n -11x 2x 22…x 2n -11x n x n 2…x n n -mm m m m m m m m m m m m m m mm m m m m m m m m m m m m m m m1。

(3)当j =0;i =1,2,…m 时,b 赞m0b 赞m-1,0b 赞10m m m m m m m m m m m m m m m m m m mmm m m m m m m m m m m m m m m m m m=Y-1P 10/u 1m-P 00·y 1mP 20/u 2m-P 00·y 2mP m 0/u m m -P 00·y mmm m m m m m m m m m m m m m m m m mmm m m m m m m m m m m m m m m m m。

(9)其中b i 0=b 赞i 0/C m i (i=1,2,…m ),y i =1/u i-1,Y =1y 1y 12…y 1m -11y 2y 22…y 2m -11y m y m 2…y mm -1mm m m m m m m m m m m m m m m m mm m m m m m m m m m m m m m m m m m。

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