關于汽車A面設計的一些原則

摘 要：A面即是外造型，是你汽車上所能見到的所有外觀件的外表面。搞數據就是做3D數據模型，遮陽板的安裝結構一般是無法在外觀上見到的，A面是由設計公司提供，但是里面的安裝結構是由供應商（就是你們公司）或者是設計公司來負責設計。

關鍵詞：A級曲

1.所有特征都必須具有可擴展性和可編輯性。

2.所有特征都必須分解成單凸或單凹特征。

3.所有特征面的光順保證2階導數以上連續。

4.所有特征線（面）函數必須小于6階。

5.所有特征間的連接要2階導數以上連續（曲率連續）。

6.所有特征間的連接偏差小于0.0001。

7.一塊大面上多特征拼接的，建模默認誤差小于0.0001，角度誤差小于0.01度。

8.單一特征面的建模默認誤差小于0.00001，角度誤差小于0.001度。

9.造型決定的不同特征形狀可不要求曲率連續或相切連續。

10.在不能保證大特征面如上質量情況下，寧可犧牲邊界線或縫線或特征連接，特征的連續保證相切連續（角度誤差小于0.1度）。

11.不明顯的局部特征過渡區（如A柱下端與翼子板過渡區），允許曲率不連續，但要保證相切連續。

12.外觀特征筋線倒角R2～R5儀表板邊界相交倒角R5～R10。

13.頂蓋、發動機蓋、行李箱蓋，與側圍做大面相交，然后以交線為中心，依據點云特征，進行曲率或相切連續。

14.大于R10的倒角，要考慮搭橋，保證曲率連續。

15.為獲得A級曲面、允許與點云誤差±5mm。

16.零件邊界線必須光順。

17.一塊大面如果在兩頭曲率變化太大（相差2倍以上），必須分開特征，然后與主曲面拼接，拼接精度偏差小于0.0001，角度偏差小于0.01度）。

18.不可以用多個特征斷面，用掃面（sweep）的方法，但可用單特征面（曲率變化不超過2倍）多個斷面掃面。

19.不可用多個邊界約束的小面拼接零件。

A級面介紹，我們對A級曲面是這樣理解的：

1.輪廓曲面--通常都是A級曲面，這樣的曲面通常都要求曲率連續，沿著曲面和相鄰的曲面有幾乎相同的曲率半徑（相差0.05或更小，位置偏差0.001mm或角度相差0.016度）。

2.A級曲面用高光等高線檢測時顯亮的曲線——這些曲線應該有一個共同的曲率特征，等高線連續且過度均勻、逐漸的發散或收縮，而不是一下子匯集消失到一點。

3.A級曲面上的控制點也應該按一定的規律分布，一行控制點與另一行相鄰的控制點的角度變化應該有一定的規律可循的。

4.A級曲面模型的曲面的邊界線應該可以被編輯、移動以生成另外一個曲線，同時這個新生成的曲線可以重新加入曲面來控制區面。

5.貝塞爾曲面的階次和控制點數目一般應該是六，有時候可能會更高。

6.關于拔模角度、對稱性、間歇以及同相關曲面德關系等都要考慮。這個要求我們在造型時對相關的工程問題也要予以足夠的重視。

7.這是專門就曲率的變化來說的，光是曲率連續是不足以做出class a的曲面的。還要求曲率的變化本身也是光順的，實際上就是引出了G3的概念。當然并不是說class a要求G3，但是比較接近G3的品質對曲面的品質肯定是有好處的。

關于A-class surfaces，涉及曲面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（副儀表臺）屬于A-surf，內部結構件則是B-surf。

質量——涉及曲面拓撲關系、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“位置續”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G0、G1和G2，對應于B樣條曲線方程和它的1階導數（相切=G1）和它2階導數（曲率=G2）。

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，（而通常注塑或沖壓不能有銳邊，因此A-suuf一定是切線連續（G1）的）。

第二種思想以汽車公司和白車身制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。

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，切向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，切連續的點連續能滿足大部分基礎工業（航空和航天、造船業、BIW等）。基于這些應用，通常并無曲率連續的需要。

A-surf首先用于汽車，并在消費類產品中漸增（牙刷，Palm，手機，洗機機、衛生設備等）。

它也是美學的需要。

點連續（也稱為G0連續）在每個表面上生產一次反射，反射線成間斷分布。

切線連續（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（也稱為G2連續的，Alias可以做到G3）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。曲面相接，視邊界連接將會有以下G0、G1、G2三種情況：

1.G0：曲線（面）上存在尖點（折斷點），在它的兩邊的斜率和曲率都有跳躍，這種曲線（曲面）只是共同相接于同一邊界；

2.G1：曲線（面）上存在切點，在它的兩邊的斜率是相同的，但曲率有跳躍。這種曲線（曲面）光滑。也就是一階導數相同，這種曲面共同相切于同一邊界，斜率為連續（曲率不一定連續）；

3.G2：曲線（面）上的各個點的曲率都是連續變化的，在共同相接的邊界曲率相同，也就是二階導數相同；標注尺寸是為了傳遞設計意圖，用通行的手段和表現方法（網格線基準是方便之一），以簡單，準確，完備，條理來標注。知道設計意圖，知道手段和方法，知道結果評價準則，就可以標注任何復雜的“鈑金件”——無非尺寸多些而已。表現手段多用幾次吧。用這個思路看國標，是否一致？任何高標，理不過如此（同理有理可行天下嘛）.具體則需要設計者耐心辛苦點罷。見解相同，手段不一。故設計風格各異，花樣百出。經驗可借鑒，主要靠自己耶。