何谓A级曲面的评定标准

何謂A級曲面的評定標準

汽車外形設計對曲面的評定標準分為A、B、C3級。

A級要求最高，反射評定不可以出現變異，對於車身來說，一般指車身外表可見件及內飾可見件，如頂蓋，發動機罩外板，葉子板、保險桿及內飾儀錶板等部件。B級是指地板等大型不可見件。C級主要是結構撐件，如支架等。

關於A-class surfaces，涉及曲面的類型的二個基本觀點是位置和質量。

．位置—所有消費者可見的表面按A-Surface考慮。汽車的console（副儀錶台）屬於A-surf，內

部結構件則是B-surf。

．質量—涉及曲面拓撲關係、位置、切線、曲面邊界處的曲率和曲面內部的patch 結構。

有一些意見認為“點連續”是C類，切線連續是B類，曲率連續是A類。而我想更加適當地定義為C0、C1和C2，對應於B樣條曲線方程和它的1階導數（相切=C1）和它2階導數（曲率=C2）。

因此一個A-surf有可能是曲率不連續的，如果那是設計的意圖，甚至有可能切線不連續,如果設計意圖是一處折痕或銳邊,（而通常射出或沖壓不能有銳邊，因此A-surf一定是切線連續(C1)的)。

第二種思維以汽車公司和白車身製造方面的經驗為基礎，做出對A-surf更深刻的理解。他們按獨立分類做出了同樣的定義。

1.物理定義：A-surf是那些在各自的邊界上保持曲率連續的曲面。

曲率連續意味著在任何曲面上的任一"點"中沿著邊界有同樣的曲率半徑。曲面是挺難做到這一點的，切線連續僅是方向的連續而沒有半徑連續，比如說倒角。點連續僅僅保證沒有縫隙，完全接觸。事實上，切線連續的點連續能滿足大部分基礎工業（航空和航太、造船業、BIW等）。基於這些應用，通常並無曲率連續的需要。

2.根據定義：A-surf是那些在產品中可見的有特定物理意義的曲面。

A-surf首先用於汽車，並在消費類產品中漸增（牙刷，PDA，手機，洗衣機......等）。同時它也是美學的需要，在真實世界裡，曲率連續是無處不在的，是主旋律

．點連續（也稱為G0連續）在每個表面上生產一次反射，反射線成間斷分佈。．切線連續Tangent（也稱為G1連續）將生產一次完整的表面反射，反射線連

續但呈扭曲狀。

．曲率連續Curvature（也稱為G2連續的）將生產橫過所有邊界的完整的和光滑的反射線。

在老的汽車業有這樣一種分類法：A面：車身外表面，白車身；B面：不重要表面，比如內飾表面；C面：不可見表面。這其實就是A級曲面的基礎。

但是現在隨著美學和舒適性的要求日益提高，對汽車內飾件也提到了A-Class 的要求。因而分類隨之簡化，A面，可見（甚至是可觸摸）表面；B面，不可見表面。

A面標準屬於汽車企業的核心技術，很機密的。展現的是一個企業的設計水準和風格。

比如GM，標準的美式作風——粗曠，GM的A面標準要求在汽車業中屬於比較低的。

相應的歐系和日系大廠的要求就比較高了。

還有就是專業的設計公司和配件模組供應商的A面標準屬於高的。比如內飾大王Visteon和Lear，都有很嚴格的A面標準。

CLASS A 曲面沒有十分嚴格的數學描述也沒有十分嚴格的概念定義。有個等於沒有解釋的解釋：VERY SIMPLE AND VERY BUEATIFUL SURFACE。

1、一般CLASS A的階次與控制點數目都不多，UV方向大概在6~8個控制點

2、單獨一個CLASS A曲面在UV方向都保證曲率的連續性及變化趨勢的一致

3、CLASS A曲面之間的連接至少滿足切向連續

4、使用多種數學檢驗方法來檢驗CLASS A曲面，不應該出現視覺上的瑕疵。（如使用高光等高線來檢驗時，等高線連續且過度均勻間隙均勻。一般不太可能在一個視覺方向上出現多個高光點等）。

Class-A surface ( A級曲面 )

基本要達成G2連續,

而且相鄰曲面間之間隙在 0. 005mm以下,

斜率改變(tangency Change )在0.16度以下,

曲率改變(curvature change)在0.005 度以下...

一、CLASS A的概念

1、連續性的幾種方式

曲面曲線的連續性有以下幾種方式，並做相應的幾何表達：

連續高品質連續

連續 Curvature

POINT 連續 Tangent

C0 C1 C2

G0 G1 G2 G3

上述四種連續性關係只是構造Class A的基礎，在應用這些概念時必須綜合進行

考慮。對於精度的要求可根據物件的不同要求來確定。

2、CLASS A的評估方法

對於汽車外形來講，最重要的是曲線、曲面的評估方法。在傳統的手工處理

時。曲線品質是由設計人員從各個方向觀察畫在圖板上的大比例曲線來進行檢

查。車型設計人員通過觀察可以指出哪一段是好的，哪一段有鼓包等等。為了解

釋相應的現象，在被檢查曲線上畫出相應曲率半徑的的對數值，設計人員可指出

有問題的區域相應於曲線上的不光順區域，這種方法被稱為輪廓檢驗或曲率半徑

分佈。

一個CAD系統不僅必須提供各種曲面定義方法，還必須提供曲面品質評估

技術。

一種檢查曲面設計品質的方法是模擬曲面的高光。對應于手工製作的油泥高

光檢查方法如下：把模型置於在牆上和天花板上安裝了許多平行白熾燈的房中，

觀察這些平行光在曲面上的圖像，並檢查出不和諧的地方。高光對曲面上點的法

矢方向的變化十分敏感。輪廓圖的雜亂無章表明曲面上相應區域內曲率分佈不均。在C1連續的邊界處，高光輪廓圖有中斷點，對C0連接則不連續。

另一種評估形狀的方法是觀察曲面上曲線或截面線的曲率輪廓圖。不規則的輪廓圖表明曲面上相應區域品質不好（不光順）。曲率半徑檢查比高光檢查容易，因此在設計階段常採用這種方法。但是，僅用曲率輪廓圖檢查對於評估曲面品質是不夠的。因為有時曲率輪廓圖看起來很好，但是高光分佈圖有波動，必須對曲面進行修改。

有時也用彩色光照圖評價曲面品質。但是通常彩色光照圖顯示並不十分有效，因為光照圖顯示的目的是得到高品質的圖像，並不能完全顯示出產品的曲面品質。但是，隨著近來電腦硬體和軟體性能的提高，計算汽車在各種金屬材質上的反光性質以便進行光線的跟蹤計算。這樣就可以在實際生產之前較為真實地評估汽車的外形及色彩。