从19世纪末到20世纪初期，汽车设计师把主要精力都用在了汽车的机械工程学的发展和革新上。到了20世纪前半期，汽车的基本构造已经全部发明出来后，汽车设计者们开始着手从汽车外部造型上进行改进，并相继引入了空气动力学、流体力学、人体工.程学以及工业造型设计(工业美学)等概念，力求让汽车能够从外形上满足各种年龄、各种阶层，甚至各种文化背景的人的不同需求，使汽车成为真正的科学与艺术相结合的最佳表现形象，最终达到最完善的境界。汽车车身的作用主要是保护驾驶员以及构成良好的空气力学环境。好的车身不仅能带来更佳的性能，也能体现出车主的个性。 汽车车身结构主要包括：车身壳体、车门、车窗、车前钣制件、车身内外装饰件和车身附件、座椅以及通风、暖气、冷气、空气调节装置等等。汽车造型师们把汽车装扮成人类的肌体。例如：汽车的眼睛--前照灯；嘴――进风口；肺--空气滤清器；血管――油路；神经一电路；心脏一发动机；胃--油箱；脚――轮胎；肌肉--机械部分。力图将一个冷冰冰的机械注入以生命，使之具有非凡的艺术魅力，给人以美感。汽车车身形式在发展过程中主要经历了马车型汽车、箱型汽车、甲壳虫型汽车、船型汽车、鱼型汽车、楔形汽车. 马车型汽车 我国古代早有“轿车”一词，是指用骡马拉的轿子。当西方汽车大量进入中国时，正是封闭式方形汽车在西方流行之时。那时汽车的形状与我国古代的“轿车”相似，并与“轿车”一样让人感到荣耀。于是，人们就将当时的汽车称为轿车。最早出现的汽车，其车身造型基本上沿用了马车的形式，因此称为“无马的马车”英文名Sedan就是指欧洲贵族乘用的一种豪华马车，不仅装饰讲究，而且是封闭式的，可防风、雨和灰尘，并提高了安全度。18世纪这种车传到美国后，也只有纽约、费城等少数大城市中的富人才有资格享用。1908年福特推出T型车时，车身由原来的敞开式改为封闭式，其舒适性、安全性都有很大提高。福特将他的“封闭式汽 车”(Closedcar)称为Sedan。著名的福特T型车是马车型汽车的佼佼者。 箱型汽车 美国福特汽车公司在1915年生产出一种不同于马车型的汽车，其外形特点很像一只大箱子，并装有门和窗，人们称这类车为“箱型汽车”。因这类车的造型酷似于欧洲贵妇人们用于结伴出游和其他一些场合的人抬“轿子”式轻便座椅，所以它在商品目录中被命名为“轿车”。 上述两种汽车车身的诞生，很显然是受到旧时代的交通工具的影响，但是由于科学并不是很发达，人们在发明汽车的同时并没有关注汽车其他方面的要求，而是单纯的去追求汽车直接的运输以及交通能力，对于车身以及外型没有多大的建树。整个车厢或者车身来说，只是给人们一个乘坐汽车的地方。 甲壳虫型汽车
第二节汽车车身的构造型式 车身与发动机、底盘共称为汽车的三大总成。车身不论在功能使用、车型开发、生产投资、厂房规划、销售服务等方面都具有极重要的地位。奥迪1000轿车的车身，从外形到装备，从汽车空气动力学到人机工程学，从功能到结构，从原材料到制造工艺都体现出现代轿车车身向着高性能、新技术、多样化发展的趋势。 一、车身的作用 车身既是保护乘员和行李的工具，也是汽车的主要承载部件，又是技术与艺术的有机结合的艺术品.在色彩斑斓的世界上对社会环境和人们的心态有着深刻的影响.随着社会的发展，人们对物质生活的需求逐步增大，作为交通和运输工具的轿车，愈来愈受到重视。现在在各国汽车产品中，轿车产量约占75，人们对轿车的多样化要求愈来愈强烈，而轿车多样化的主要体现的部分就是车身。 由于电子技术和材料的进步，使汽车的一些性能指标达到了崭新的高度，并大大推进了车身向豪华化、多样化、居室化、办公室化方向发展，提高了驾驶员的操纵方便性和乘员的舒适性，以适应现代人生活和工作的需要.很多人在选择轿车时，首先考虑的已不是发动机和底盘的结构及性能，而是车身的式样和装备了。 目前，计算机辅助设计与制造(CAD, CAM)以及有限元结构分析方法的广泛应用，不但提高了开发和制造的质量，也缩短了新车身的开发周期，这就更能适应人们对轿车不断更新的追求。 二、汽车车身的组成 轿车车身的组成包括：车身本体、内外装饰件、车身附件、车身电子装置等。 1、车身本体：又叫白车身，本体是车身乃至整车的基体，目前主要是由钢板冲压的零件焊接而成，也有用轻金属和非金属材料制造的。本体主要包括骨架、车前板制零件、车门、行李箱等部分，但不包括附件及装饰件的未涂漆的车身。现代轿车车身本体的组成构件大体分为三类：覆盖件、车身结构件（梁和支柱）及结构加强件。 （1）车身覆盖件：包覆骨架的表面板件，指车身中包覆梁、支柱等的构件，具有较大空间区面形状的表面和车内板件。 功用有：封闭车身、体现车身外观造型及增大结构强度和刚度等。 （2）车身结构件（梁、支柱）：支撑覆盖件的全部车身结构零件。 功用：它是车身承载能力的基础，对保证车身所要求的结构强度和刚度非常重要。
自由曲线曲面的基本原理（上） 浙江黄岩华日（集团）公司梁建国 浙江大学单岩 1 前言 曲面造型是三维造型中的高级技术，也是逆向造型（三坐标点测绘）的基础。作为一个高水平的三维造型工程师，有必要了解一些自由曲线和曲面的基本常识，主要是因为：（1）可以帮助了解CAD/CAM软件中曲面造型功能选项的意义，以便正确选择使用；（2）可以帮助处理在曲面造型中遇到的一些问题。由于自由曲线和自由曲面涉及的较强的几何知识背景，因此一般造型人员往往无法了解其内在的原理，在使用软件中的曲（线）面造型功能时常常是知其然不知其所以然。从而难以有效提高技术水平。 针对这一问题，本文以直观形象的方式向读者介绍自由曲线（面）的基本原理，并在此基础上对CAD/CAM软件中若干曲面造型功能的使用作一简单说明，使读者初步体会到背景知识对造型技术的促进作用。 2 曲线（面）的参数化表达 一般情况下，我们表达曲线(面)的方式有以下三种： （1）显式表达 曲线的显式表达为y=f(x)，其中x坐标为自变量，y坐标是x坐标的函数。曲面的显式表达为z=f(x,y)。在显式表达中，各个坐标之间的关系非常直观明了。如在曲线表达中，只要确定了自变量x，则y的值可立即得到。如图1所示的直线和正弦曲线的表达式就是显式的。
曲线的隐式表达为f(x,y)=0，曲面的隐式表达为f(x,y,z)=0。显然，这里各个坐标之间的关系并不十分直观。如在曲线的隐式表达中确定其中一个坐标（如x ）的值并不一定能轻易地得到另外一个（如y ）的值。图2所示的圆和椭圆曲线的表达式就是隐式的。 图2 （3） 参数化表达 曲线的参数表达为x=f(t);y=g(t)。曲面的参数表达为x=f(u,v);y=g(u,v);z=g(u,v)。这时各个坐标变量之间的关系更不明显了，它们是通过一个（t ）或几个（u,v ）中间变量来间接地确定其间的关系。这些中间变量就称为参数，它们的取值范围就叫参数域。 显然，所有的显式表达都可以转化为参数表达，如在图1所示的直线表达式中令x=t 则立即可有y=t 。于是完成了显式表达到参数化表达的转换。由此，我 y 2 x 2/a
(1)绘制曲线如图1所示。 图1 绘制曲线 （2）单击“通过曲线组”按钮，打开如 图2所示的对话框，选择这5条曲线（红框内 的曲线）如图3所示。创建曲面1如图4所示。 图3 选择曲线 图4 创建曲面1 图2“通过曲线组”对话框
（3）选择下面的3条曲线，创建曲线组曲面如图5所示。 图5 创建曲面2 （4）选择上面的5条曲线，创建曲面3如图6所示。 图6 创建曲面3 （5）选择车尾上面的5条曲线，创建曲面4如图7所示。 图7 创建曲面4
（6）选择车尾部的5条曲线，创建曲面5如图8所示。 曲面3 曲面4 曲面1 曲面5 曲面2 图8 创建曲面5 （7）单击“桥接”按钮，打开“桥接”对话框如图9所示。先单击（侧面）按钮，去选择“曲面1”的右侧面，再单“第一侧面线串”按钮，再去选择“曲面2”，创建两曲面的连接，如图10所示。 侧面第一侧面线串 图9 “桥接”对话框 桥接曲面1
（8）用同样的方法，创建的桥接曲面2，如图11所示。 图11 创建桥接曲面2 （9）单击“截型体”按钮，打开如图12所示的“截型体”对话框。在对话框中单击 “圆角-hro”按钮，打开“截面”对话框如图13所示。选择“曲面3”的左边线，弹出如图14所示的对话框。 特别提醒： 在UG4、UG5中为“截型体”，但是在UG6以后的版本则 称之为“剖切曲面”按钮， 当使用该功能时，弹出的“剖切曲面”对话框如下图所示。
图12 “截型体”对话框 图13“截面”面对话框 图14 对话框“剖切曲面”对话框 然后，在视窗单击右键，分别选择右键菜单中的“渲染样式”|“着色”命令，显示如图15所示。 图15 着色显示 （10）选择车顶上的面，将其删除，结果如图16所示。
汽车设计- 整车外表面（CAS曲面）检查规范模板
整车外表面CAS曲面检查规范 1 范围 本规范规定了CAS曲面的检验的术语和定义、要求。 本规范适用于构建的汽车外表面CAS曲面（以下简称“外CAS面”）的验收。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 11566-1995 轿车外部凸出物 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本规范。 3.1 CAS面 CAS是指利用曲面制作软件（Alias,Catia,Icemsurf），以最终评审得出的效果图方案为基础，能初步满足车身断面要求，符合总体布置，用来加工实物模型，验证造型的三维曲面数据。 3.2 G0 曲面、曲线连结的一种形式，指位置连续。图中所示的两组线都是位置连续，他们只是端点重合，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。
3.3 G1 曲面、曲线连结的一种形式，指切线连续。图中所示的两组曲线属于切线连续，他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梳子图的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。
家电产品的三维造型设计方法的研究 随着社会的进步，人们生活水平的不断提高，追求完善已成为时尚．人们对消费产品的要求已不仅仅满足于基本功能的完备，同时更注重外观的美感．家电产品在不断提高和完善其功能的同时，在外观造型上要求越来越高，多以复杂方式自由地变化的曲线曲面即所谓自由型曲线曲面组成．而这一类形状单纯用画法几何与机械制图是不能表达的．这就给家电产品的设计及制造带来了挑战．计算机技术和计算机图形学的不断发展，为人们提供了强有力的工具，三维CAD/CAM/CAE集成化软件被广泛应用于制造业．然而，要快速高质量地完成一个家电产品的造型设计，必须根据家电产品的特点，总结出一套建模方法和技巧．这样才能大大缩短设计周期，提高设计效率，满足客户对产品的各种特殊需求． 1掌握三维CAD造型的原理，充分了解应用软件中的造型方法 CAD的三维模型有三种，即线框、曲面和实体。早期的CAD系统往往分别对待以上三种造型。而当前的高级三维软件，例如UGII,PRO/E,EUCLID等则是将三者有机结合起来，形成一个整体，在建立产品几何模型时兼用线、面、体三种设计手段[1]。其所有的几何造型享有公共的数据库，造型方法间可互相替换，而不需要进行数据交换。此在进行产品造型时，必须首先充分了解应用软件中的各种造型方法，总结出造型方法的特点、相关参数及应用技巧，减少造型时的盲目性，便能快捷有效地获得满意结果。 1.1线框造型 线框造型可以生成、修改、处理二维和三维线框几何体。可以生成点、直线、圆、二次曲线、样条曲线等，又可以对这些基本线框元素进行修剪、延伸、分段、连接等处理，生成更复杂的曲线，线框造型的另一种方法是通过三维曲面的处理来进行，即利用曲面与曲面的求交，曲面的等参数线，曲面边界线，曲线在曲面上的投影，曲面在某一方向的分模线等方法来生成复杂曲线。实际上，线框功能是进一步构造曲面和实体模型的基础工具。在复杂的产品设计中，往往是先用线条勾划出基本轮廓，即所谓“控制线”，然后逐步细化，在此基础上构造出曲面和实体模型。 1.2曲面造型 曲面造型分两种方法，一是由曲线构造曲面；二是由曲面派生曲面。 （1）由曲线构造曲面 1)旋转曲面：一轮廓曲线绕某一轴线旋转某一角度而生成的曲面。 2)线性拉伸面：一曲线沿某一矢量方向拉伸一段距离而得到的曲面。 3)直纹面：在两曲线间，把其参数值相同的点用直线段连接而成的曲面。4)扫描面：截面发生曲线沿一条、二条或三条方向控制曲线运动，变化而生成的曲面。可根据各发生曲线与脊骨曲线的运动关系，把扫描面分为平行扫描曲面、法向扫描曲面和放射状扫描曲面。 5)网格曲面：由一系列曲线构成的曲面。根据构造曲面的曲线的分布规律，网格曲面可分为单方向网格曲面和双方向网格曲面。单方向网格曲面由一组平行或近似平行的曲线构成；而双方向网格曲面由 一组横向曲线和另一组与之相交的纵向曲线构成。 6)拟合曲面：由一系列有序点拟合而成的曲面。 7)平面轮廓面：由一条封闭的平面曲线所构成的曲面。 8)二次曲面：椭圆面q_抛物面，双曲面等。
【车身 A 级 (Class A)曲面模型的构造】 [复制链接] 100100 但求一败 帖子 6715 3D 币 1868 个 积分 68300 ? 串个门 ? 加好友 ? 打招呼 ? 发消息 电梯直达 楼主 发表于 2011-12-14 11:36:09|只看该作者|倒序浏览 Class A 曲面是由CATIA 软件开发商Dassault System 公司提出的新概念，主要是指车身零件中对外观和形状要求极高的曲面。本文从车身开发的角度，通过大量实例描述了车身Class A 曲面模型的定义及创建方法，而车身曲面模型的光顺是车身开发人员一直追求的目标，本文提出了一个切实可行的设计思路。 一、前言 车身设计方法从无到有，以及现在千姿百态的车身样式，都应当归功于现代科学技术的飞速进展。从设计理念上而言，车身开发的基本思路并未发生根本性变化，依然是“概念设计→总布置设计→详细结构设计→试验验证→产品”这样一个流程。然而由于现代技术的介入，使车身的开发周期大大缩短，车身的设计质量大大提高。 车身外形的变化也经历了由简单到复杂的演化过程，即箱式→船形→楔形→光滑曲面过渡的外凸形，这一过程也得益于各种先进技术的大量应用，如三维图形技术以及空气动力学 仿真 技术等。 现代车身设计，尤其是外观零件的设计，已经完全摈弃了由二维转三维的阶段，而是直接由虚拟三维到实际三维。正是借助于先进的设计方法和工具，车身开发周期才能由原来的4到5年缩短至目前的2到3年，甚至更短的时间。 Class A 曲面设计，即完全在计算机三维虚拟环境下构造合格的车身曲面的一种方法，是数学与计算机图形学相结合的典型应用，它不同于图板工作模式，使设计更加灵活，编辑起来更加方便快捷。随着逆向设计、稳健设计、基于分析的设计以及面向制造的设计等新方法涌入车身设计过程，基于三维的车身曲面模型设计越来越重要，在整个产品链中的地位也日益提高。 二、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。
proe曲面造型的基本思路 本文来自: 辅助论坛Proe教程作者: admin日期: 2010-7-4 23:34 阅读: 321 人打印收藏 曲面造型的基本思路,思路决定出路思路决定出路,思路乃成败之关键.世界知名的管理大师德鲁克 说 人不能改变环境，但可以改变思路；人不能改变别人，但可以改变自己；多一个思路，多一个出路； 思路决定出路，观念决定前途 ProE实体化建模思路实例视频详解 更多思路:https://www.doczj.com/doc/3b6198641.html,/search.php? 原帖地址：https://www.doczj.com/doc/3b6198641.html,/thread-172-1-1.html 1 前言 利用CAD/CAM软件进行三维造型是现代产品设计的重要实现手段，而曲面造型则是三维造型中的难点。我们在从事CAD/CAM培训的过程中发现，尽管现有的CAD/CAM软件提供了十分强大的曲面造型功能，但初学者面对众多的造型功能普遍感到无所适从，往往是软件功能似乎已经学会了，但面对实际产品时又感到无从下手。即使是一些有经验的造型人员，由于其学习过程中的问题，也常常在造型思路或功能使用上存在一些误区，使产品造型的正确性和可靠性打了折扣。 针对上述情况，本文从整体上讨论了曲面造型的一般学习方法，并举例介绍了曲面造型的一般步骤。 2 曲面造型的学习方法 面对CAD/CAM软件所提供的众多曲面造型功能，要想在较短的时间内达到学会实用造型的目标，掌握 正确的学习方法是十分必要的。 要想在最短的时间内掌握实用造型技术，应注意以下几点： （1）应学习必要的基础知识，包括自由曲线（曲面）的构造原理。这对正确地理解软件功能和造型思路是十分重要的，所谓“磨刀不误砍柴功”。不能正确理解也就不能正确使用曲面造型功能，必然给日后的造型工作留下隐患，使学习过程出现反复。其实，曲面造型所需要的基础知识并没有人们所想象的那么难，只要掌握了正确的讲授方法，具有高中文化水平的学员就能理解。（2）要针对性地学习软件功能。这包括两方面意思：一是学习功能切忌贪多，一个CAD/CAM 软件中的各种功能复杂多样，初学者往往陷入其中不能自拔。其实在实际工作中能用得上的只占其中很小一部分，完全没有必要求全。对于一些难得一用的功能，即使学了也容易忘记，徒然浪费时间；另一方面，对于必要的、常用的功能应重点学习，真正领会其基本原理和应用方法，做到融会贯通。（3）重点学习造型基本思路。造型技术的核心是造型的思路，而不在于软件功能本身。大多数CAD/CAM软件的基本功能大同小异，要在短时间内学会这些功能的操作并不难，但面对实际产品时却又感到无从下手，这是许多自学者常常遇到的问题。这就好比学射击，其核心技术其实并不在于
汽车造型的历史演变 汽车的历史。在一个多世纪的演变过程中，汽车的形状也是经历了几个时代的变迁。从粗糙的“马车”到火柴盒般的箱形汽车，再到很卡通的甲壳虫汽车，还有船型、鱼型、楔型，汽车的身材越来越好看，线条越来越代美。 “马车”的年代 从19世纪末到20世纪初，世界上相继出现了一批汽 车制造公司，除戴姆勒和奔驰各自成立了以自己名字命名 的汽车公司外，还有美国的福特公司、英国的劳斯莱斯公 司、法国的标致和雪铁龙公司、意大利的菲亚特公司等。 当时的汽车外形基本上沿用了马车的造型。因此，当时人 们把汽车称为天马的“马车”。 箱形汽车的年代 马车型汽车很难抵挡风雨的侵袭，美国福特汽车公司在1915年生产出一种新型的福特T型车，这种车的车室部分很像一只大箱子，并装有门和窗，人们把这类车称为“箱型汽车”。这种车以其结构紧凑、坚固耐用、容易驾驶、价格低廉而受到欢迎，并以产量之高而著称于世。福特还首先采用“流水作 业法”，大大提高了劳动生产率，并为今天的汽车生产所继 承。早期的箱型汽车以美国的福特T型车最为著名，年产量 达到30万辆，占美国汽车总产量的70%-80%。 此外，美国通用汽车公司的雪佛莱部看准了用户多样化 的要求，于1928年制造出在散热器罩、发动机通风口和轮罩 上增加豪华装饰的汽车，从而博得了用户的欢迎。 流线型汽车 随着生活节奏的加快，人们对车速的要求也越来越 高。作为高速车来讲，箱型汽车是不够理想的，因为它 的阻力大，大大妨碍了汽车前进的速度。所以人们又开 始研究一种新的流线型汽车。流线型车身的大量生产是 从德国的“大众”开始的。 1933年德国的独裁者希特勒要求保时捷（1875－1951） 设计一种大众化的汽车，保时捷博士设计了一种类似甲壳虫外形的汽车。他最大限度地发挥了甲壳虫外形的长处，成为同类车中之王，甲壳虫也成为该车的代名词。由于第二次世界大战的原因，甲壳虫型汽车直到1949年才真正大批量生产，并开始畅销世界各地，同时以一种车型累计生产超过二千万辆的记录而著称于世。 船型汽车 船型车改变了以往汽车造型的模式，使前翼子板和发 动机罩，后翼子板和行李舱罩溶于一体，大灯和散热器罩 也形成一个平滑的面，车室位于车的中部，整个造型很像 一只小船，所以人们把这类车称为“船型汽车”。这种车
复杂曲面精密加工的发展现状和趋势 摘要：随着高新技术的发展，人们对外观美学效果的需要，复杂曲面的应用也越来越广泛。但是复杂曲面的应用在应用方面仍然需要取决于力学特性和功能的需要和满足人们对产品外形的需求。复杂曲面的发展和实现，又取决于复杂曲面的设计技术和制造技术。所以我们从3个方面分别阐述它们的研究现状与发展趋势：复杂曲面设计技术，复杂曲面加工技术，复杂曲面加工设备。指出复杂曲面设计技术、加工技术及加工设备发展存在的主要问题，对其发展趋势进行科学预测。 关键词：复杂曲面精密加工装备现状趋势 一前言 随着全球经济的发展，市场竞争日趋激烈，具有复杂曲面的产品越来越多，广泛应用于模具、工具、能源、交通、航空航天、航海等领域。复杂曲面的复杂性主要体现在：许多边缘学科、高科技产品领域对产品涉及的曲面造型有很高的精度要求，以达到某些数学特征的高精度为目的；现代社会中，人们在注重产品功能的同时，对产品的外观造型提出了越来越高的要求，以追求美学效果或功能要求为目的。因此，进一步提高复杂曲面的设计和加工水平成了国内外竞相研究的焦点。 二主题 1 复杂曲面设计与加工技术的发展 1.1 复杂曲面造型技术的发展及现状 复杂曲面造型技术是计算机辅助设计和计算机图形学中最为活跃、同时也是最为关键的学科分支之一，它随着CAD/CAM技术的发展而不断完善，渐趋成熟。它主要研究在计算机图像系统的环境下对曲面的表示、设计、显示和分析，肇源于飞机、船舶的外形放样工艺。从研究领域来看，曲面造型技术已从传统的曲面表示、曲面求交和曲面拼接，扩充到曲面变形、曲面重建、曲面简化、曲面转换和曲面等距性。此外，随着工业生产的发展和需要，其他学科的技术方法被引进到计算机图形学中来，形成一种融合的趋势，出现了许多新造型方法的研究：如基于物理模型优化的曲面造型方法、基于力密度方法的曲线曲面的造型方法等。 1.2复杂曲面反求技术的发展和现状 反求技术,也称逆向技术、反向技术,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,是一个从样品生成产品数字化信息模型,并在此基础上进行产品设计开发及生产的全过程。 随着计算机、数控和激光测量技术的飞速发展，反求技术不再是对己有产品进行简单的“复制”，其内涵与外延都发生了深刻变化，成为家电、汽车、玩具、轻工、
G0连续 1.一条曲线的一个端点与另一条曲线的一端点相接触,我们可认为：两曲线在这一点的连接处于G0连续状态。 2.一个曲面的一边界与另一曲面的一边界重合,我们可认为：两曲面在这一边界的连接处于G0连续状态。 3.如果两者间的连续性达不到G0我们称之为误差,这个误差是个绝对误差,是以毫米或英寸为测量单位的一距离值。 G1连续 1.曲线与曲线在某一点处于G0连续状态，且两曲线在某一点的法线相同，在这一点的切线的夹角为零度时，我们就称两条曲线处于G1连续。 2.如果曲面与曲面在曲线的某一处于G0连续状态，曲面a在曲线b的任意点的法线方向和曲面b在曲线b的同一点的法线方向相同，我们就称两个曲面处于G1连续。 3.如果两者间的连续性达不到G1我们称之为G1误差,这个误差是个绝对误差,是以deg 或rad为测量单位的一角度值。 G2连续 1.曲线与曲线在某一点处于G1连续状态，两条曲线在在这一点的曲率的向量，如果两条曲线向量(方向和绝对值) 相同，我们就说这两条曲线处于G2连续。 2.当曲面与曲面在曲线A处于G1连续状态，曲面A在曲线A的任意点的法方量和曲面B在曲线B的同一点的法方量相同，我们就说这两个曲面处于G2连续。 3.如果两者间的连续性达不到G2我们称之为G2误差，这个误差是个相对误差 汽车A级曲面 汽车A级曲面 在整个汽车开发的流程中，有一工程段称为Class A Engineering，重点是在确定曲面的品质可以符合A级曲面的要求。 所谓A级曲面的定义，是必须满足相邻曲面间之间隙在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。 a-class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-class,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-class
《车辆造型》读书报告
1．学习《车辆造型》课程的目的及要求； 汽车自诞生至今已有百多年的历史，经历了马车型汽车、箱型汽车、甲壳虫型汽车、船型汽车、鱼型汽车以及楔型汽车等六个阶段的演变。本文详细阐述介绍了各历史时期汽车的风格特点及与经济性的关系和现代汽车车身造型的选择，以便我们在设计汽车车身造型时有所参考并合理想象，从而设计出理想的车型。 随着汽车开始普遍走入人们的生活，汽车在社会生活中的作用不再只是一种交通工具，其个性的造型设计也越来越受到人们的重视和青睐，好的造型设计还能更好的发挥汽车的性能。汽车车身造型设计是汽车车身设计的开始，也是整个汽车设计的开始，好的汽车造型设计也是塑造一个汽车自主品牌的关键因素。 2．车辆造型的主要内容与工作程序； 汽车造型设计主要包括汽车外观造型设计和室内造型设计两部分 1.外观造型设计 汽车的外观造型设计主要取决于下面几个因素： ①汽车车身的总布置——决定车的比例、尺度 不同用途的汽车总布置设计是不同的，即使同一类车，因其用途和性能要求不同，所选各总成的类型及尺寸不同，其总布置也是不尽相同的。经过总布置设计，汽车各部分总成的相对位置和乘客座位以及内部空间尺寸即可以确定，按这些总成的外部轮廓并考虑到适当的间隙，就可以确定汽车的基本形状。另外优先保证的性能要求不同，总体布置也是有区别的，因此就决定了汽车车身设计也是不同的。这也是决定汽车造型设计不同的重要原因。 为了获得完美的汽车外形，在汽车总布置设计阶段必须注意使汽车各块形体相互协调，符合比例规律。显然，汽车的总体布置与匀称美观的比例之间是有矛盾的，既不能使汽车因追求完美的比例而严重损害汽车的功能，同样也不能想象在一个比例尺寸完全不协调的结构上可以制造一个完美的车身形体。在这个阶段就需要汽车造型设计人员与结构设计人员充分合作，深入掌握双方要求的要点，做到顾大局、视整体，从整车的实用与美观的双重要求出发，合理的解决汽车的结构性能与美观的形体之间的矛盾。 ②汽车的表面形状——决定汽车的形态特征 汽车表面形状，主要是汽车车身的表面覆盖件的形状，而线条构成赋予了汽车外形覆盖件具体的形状，也就是形成汽车的雕塑形象。这是在总布置设计基本完成之后，进一步使汽车外形获得精准的曲线形状的阶段，这一阶段要解决的正是美学和样式问题、车型的继承性和风格问题。汽车的表面形状决定了汽车的形态特征，其所涉及的美学和样式问题，既取决于空气动力学在汽车外形设计中的应用，又取决于人们对于审美的要求，以及各国家、民族、甚至生产厂家的具体风格，还取决于车身表面大型覆盖件的生产工艺 ③汽车的外部装饰——进一步衬托、渲染造型 汽车的外部装饰主要是对汽车造型进行进一步的衬托和渲染，主要有水箱罩、保险杠、
现代汽车与汽车文化结课论文 汽车车身设计的发展变化 及其意义
引言 当我们看到一辆汽车时，第一时间就会注意到它的外形。往往外形帅气、漂亮，线条流畅的汽车能最先抓住大众的眼睛。汽车设计中车身造型设计属工业（产品造型）设计的范畴，它有别于工程技术设计的“硬设计”，其目的是使汽车能尽量完美地体现他的物质功能和精神功能，充分满足人们实用和审美两方面的需求，属于设计中的软设计。 汽车造型设计应该将先进的科学技术和现代审美观念有机的结合起来，使产品达到科学技术与造型艺术的高度统一，人机与环境的和谐统一，成为表达人类感情的“符号”。汽车造型设计是科学的理智和艺术的感情为一体的创造性设计。 而在当今社会，随着时代的发展和进步，人们的消费水平越来越高，对汽车的车身设计也越来越看重。 正文 汽车的汽车自诞生至今经历了马车型汽车、箱型汽车、甲壳虫型汽车、船型汽车、鱼型汽车和楔形汽车。 马车型汽车时代 最早出现的汽车，其车身造型基本沿用了马车的形式，因此称为“无马的马车”，英文名“Sedan”就是指欧洲贵族乘用的一种豪华马车。1908年，美国福特汽车公司生产了著名的T型车，最初是一种带布篷的小客车，成为马车型汽车的代表。汽车的马车型时代，由于汽车没有自己的造型风格，所以也可以说是汽车造型的史前时代。 箱型汽车 1986年，法国人本哈特和拉瓦索生产了世界上首辆封闭式汽车，也箱形汽车的开端。美国福特汽车公司在1915年生产出一种不同于马车型的汽车，其外型特点很箱一只大箱子，并装有门和窗，因此被称为“箱型汽车”。箱型汽车重视了人体工程学，内部空间大，乘坐舒适，有活动房屋的美称。但是，空气阻力大，妨碍了汽车前进的速度，为汽车的发展提出新的要求。
《计算机图形学》作业 第一次作业 《计算机图形学》的主要研究内容及发展趋势： 图形通常由点、线、面、体等几何元素和灰度、色彩、线型、线宽等非几何属性组成。从处理技术上来看，图形主要分为两类，一类是基于线条信息表示的，如工程图、等高线地图、曲面的线框图等，另一类是明暗图，也就是通常所说的真实感图形。 计算机图形学一个主要的目的就是要利用计算机产生令人赏心悦目的真实感图形。为此，必须建立图形所描述的场景的几何表示，再用某种光照模型，计算在假想的光源、纹理、材质属性下的光照明效果。所以计算机图形学与另一门学科计算机辅助几何设计有着密切的关系。事实上，图形学也把可以表示几何场景的曲线曲面造型技术和实体造型技术作为其主要的研究内容。同时，真实感图形计算的结果是以数字图像的方式提供的，计算机图形学也就和图像处理有着密切的关系。 图形与图像两个概念间的区别越来越模糊，但还是有区别的：图像纯指计算机内以位图形式存在的灰度信息，而图形含有几何属性，或者说更强调场景的几何表示，是由场景的几何模型和景物的物理属性共同组成的。 计算机图形学的研究内容非常广泛，主要有以下几个方面：计算机图形学的应用；计算机图形设备和系统；国际标准化组织(ISO) 发布的图形标准；人机交互接口技术；基本图形实体、自由曲线和自由曲面的生成算法；图形变换和裁剪；曲面和实体造型算法；颜色、光照模型及真实感图形显示技术与算法等内容。 从计算机图形学目前学科发展来看，有以下几个发展趋势：与图形硬件的发展紧密结合，突破实时高真实感、高分辨率渲染的技术难点；研究和谐自然的三维模型建模方法；利用日益增长的计算性能，实现具有高度物理真实的动态仿真；研究多种高精度数据获取与处理技术，增强图形技术的表现；计算机图形学与图像视频处理技术的结合；从追求绝对的真实感向追求与强调图形的表意性转变。 第二次作业 上机实习 目的： 1、在掌握计算机图形学的基本原理、算法和实现技术的基础上，通过编程实现简单的二维图形生成。 2、培养综合运用计算机高级语言（C语言）有关课程的知识去分析和解决实际问题的能力。以进一步巩固，深化，扩展本课程所学到的理论知识。
车身A级(Class A)曲面模型的构造 北京思奥特科技发展有限公司马铁利 Class A曲面是由CATIA软件开发商Dassault System公司提出的新概念，主要是指车身零件中对外观和形状要求极高的曲面。本文从车身开发的角度，通过大量实例描述了车身Class A 曲面模型的定义及创建方法，而车身曲面模型的光顺是车身开发人员一直追求的目标，本文提出了一个切实可行的设计思路。 一、前言 车身设计方法从无到有，以及现在千姿百态的车身样式，都应当归功于现代科学技术的飞速进展。从设计理念上而言，车身开发的基本思路并未发生根本性变化，依然是“概念设计→总布置设计→详细结构设计→试验验证→产品”这样一个流程。然而由于现代技术的介入，使车身的开发周期大大缩短，车身的设计质量大大提高。 车身外形的变化也经历了由简单到复杂的演化过程，即箱式→船形→楔形→光滑曲面过渡的外凸形，这一过程也得益于各种先进技术的大量应用，如三维图形技术以及空气动力学仿真技术等。 现代车身设计，尤其是外观零件的设计，已经完全摈弃了由二维转三维的阶段，而是直接由虚拟三维到实际三维。正是借助于先进的设计方法和工具，车身开发周期才能由原来的4到5年缩短至目前的2到3年，甚至更短的时间。 Class A曲面设计，即完全在计算机三维虚拟环境下构造合格的车身曲面的一种方法，是数学与计算机图形学相结合的典型应用，它不同于图板工作模式，使设计更加灵活，编辑起来更加方便快捷。随着逆向设计、稳健设计、基于分析的设计以及面向制造的设计等新方法涌入车身设计过程，基于三维的车身曲面模型设计越来越重要，在整个产品链中的地位也日益提高。 二、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
1.前言 利用CAD/CAM软件进行三维造型是现代产品设计的重要实现手段，而曲面造型则是三维造型中的难点。尽管CAD/CAM软件提供了强大的曲面造型功能，然而初学者面对众多的造型功能依然感到无所适从，往往是软件功能已学会，但面对实际产品时仍感到无从下手。即使是有经验的造型工程师，也常常在造型思路或功能使用上存在误区，从而致使产品造型的正确性和可靠性不尽如人意。2 `. x& Y# q4 P& b 针对上述问题，笔者与大家一起探讨曲面造型的一般学习方法和基本思路。 2. 曲面造型的学习方法 面对CAD/CAM软件所提供的众多曲面造型功能，要想在较短的时间内达到学会实用造型的目标，掌握正确的学习方法是十分必要的。 学习过程中应注意下面几点： （1）学习必要的基础知识，包括自由曲线（曲面）的构造原理，这对正确理解软件功能和造型思路是十分重要的。所谓“磨刀不误砍柴功”，不能正确理解也就不能正确使用曲面造型功能，必然给日后的造型工作留下隐患。曲面造型所需要的基础知识并不难以掌握，只要掌握了正确的学习方法，普通文化水平的初学者都能理解并掌握。 （2）有针对性地学习软件功能。这包括两方面意思：一是学习功能切忌贪多，CAD/CAM 软件功能复杂多样，初学者往往陷入其中不能自拔，其实实际工作中能用得上的只占其中很小一部分，无需求全；对于一些难得一用的功能，即使学了也容易忘记，徒然浪费时间。另一方面，对于必要的常用的功能应重点学习，真正领会其基本原理和应用方法，做到融会贯通。 （3）重点学习造型基本思路。造型技术的核心是造型思路，而不在于软件功能本身。CAD/CAM软件的基本功能大多大同小异，要在短时间内学会这些功能的操作并不难，然而面对实际产品时却又感到无从下手，这是许多初学者遇到的问题。就好比学射击，其核心技术其实并不在于对某一型号枪械的操作一样，只要真正掌握造型的思路和技巧，无论使用何种CAD/CAM软件都能游刃有余。' L8 H* J8 Y0 L3 L* i6 [% D4 H （4）培养严谨的工作作风，切忌在造型学习和工作中“跟着感觉走”。造型的每一步骤都应有充分依据，不能凭感觉和猜测进行，否则后患无穷。& ~4 p% P9 q$ ^# O4 L 3. 曲面造型的基本思路( G' s/ n6 K! Y5 G/ {; T 曲面造型有三种应用类型：一是原创产品设计，由草图建立曲面模型；二是根据二维图纸进行曲面造型，即所谓图纸造型；三是逆向工程，即点测绘造型。这里介绍第二种类型实现步骤的两个阶段：, x# q# G3 j0 ^" j: D! ? 第一阶段是造型分析，确定正确的造型思路和方法。. Q! t( |1 W( e5 ^; E （1）在正确识图的基础上将产品分解成单个曲面或面组；0 ^& y8 Q8 r$ a# M& V) S （2）确定每个曲面的类型和生成方法，如直纹面、拔模面或扫略面等； （3）确定各曲面之间的联接关系（如倒角、裁剪等）和联接次序。以图1的产品图为例（为清晰起见，图纸仅给出了部分标注），可将其分解为图中所示的9个面或面组。其中面1为平面（由图纸标注确定）；面2、面3分别是两个半径为100和150的倒圆角面；面4、5是两个面组，即由俯视图部分轮廓线（A→B→C和D→E→F）生成的两度拔模面；面6是直线段GH生成的零度拔模面；面7是一个变截面的扫略面；产品顶部的凸台由一个扫略面（顶面8）和一个拔模面组（面9）组成。各面和面组之间由倒圆角联接，其中面7与面1、2、3之间的倒圆半径为15，而面4、5与顶面1、2、3之间的倒圆半径为10，因此在其间拐角处（I到A，J到F）有变半径（从15到10）倒角过渡。
汽车造型发展史 随着生活水平的不断提高，私家车的数量逐年增加。除了以往人们买车时关注的实用性，汽车的外形设计也成了车族们所最为关注的因素。就如汽车造型大师乔治亚罗所言：“造型设计决定这一款车的命运，这并不是空穴来风。”汽车的造型是尤为重要的。 迈入2010回顾一百多年来汽车外观造型的变化才发觉汽车已经变了那么多。人们的用车习惯总是在不停的变化，以国内目前还不算成熟的汽车消费市场为例，从刚开始的崇尚实用为主，到如今的崇尚舒适；从完全摒弃两厢车到两厢车大行其道，汽车造型的发展也同时反映了当时的审美取向和实际要求。如今再来细细品味汽车造型走过的路程，也别有一番滋味。 汽车作为一种商品，首先向人们展示的就是它的外形，外形是否讨人喜欢直接关系到这款车子甚至汽车厂商的命运。汽车的外形设计，专业的说法叫做汽车造型设计，是根据汽车整体设计的多方面要求来塑造最理想的车身形状。汽车造型设计是汽车外部和车厢内部造型设计的总和。它不是对汽车的简单装饰，而是运用艺术的手法、科学地表现汽车的功能、材料、工艺和结构特点。汽车造型的目的是以美去吸引和打动观者，使其产生拥有这种车的欲望。汽车造型设计虽然是车身设计的最初步骤，是整车设计最初阶段的一项综合构思，但却是决定产品命运的关键。汽车的造型已成为汽车产品竞争最有力的手段之一。汽车造型主要涉及科学和艺术两大方面。设计师需要懂得车身结构、制造工艺要求、空气动力学、人机工程学、工程材料学、机械制图学、声学和光学知识。同时，设计师更需要有高雅的艺术品味和丰富的艺术知识，如造型的视觉规律原理、绘画、雕塑、图案学、色彩学等等。 自1886年第一辆汽车诞生以来，汽车造型便开始了其漫长的进化之路。从整体来看，一百多年来，汽车造型的的变化主要经历了以下几个阶段：马车型汽车，箱型汽车，甲壳虫型汽车，流线型汽车，船型汽车，楔型汽车到现在的复合型汽车等。下面就具体看一下汽车造型的发展史。 马车型汽车·汽车造型的开始 我国古代早有“轿车”一词，是指用骡马拉的轿子。当西方汽车大量进入中国时，正是封闭式方形汽车在西方流行之时。那时汽车的形状与我国古代的“轿车”相似，并与“轿车”一样让人感到荣耀。于是，人们就将当时的汽车称为轿车。最早出现的汽车，其车身造型基本上沿用了马车的形式。18世纪这种车传到美国后，也只有纽约、费城等少数大城市中的富人才有资格享用。1908年福特推出T型车时，车身由原来的敞开式改为封闭式，其舒适性、安全性都有很大提高。 箱型汽车·设计的民主运动 箱型汽车投入使用是建立在巴德制造工艺与流水线结合的基础上，以福特T型车为主，1915～1930年代，箱型车一直都唱主角。 1915年，福特T型车首次将简陋的帆布篷换成木制框架的箱型车身，宣布了车身外形设计的开端。满足了遮风挡雨的基本功能，随着汽车从富人的玩具变成了平民运输代步的工具，乘客舱的后面加设了行李舱，形成了箱型车方方正正的造型。在大型豪华车领域，为打破箱型的单调和呆板，色彩、图案与装饰已成为造型之焦点，1927年美国通用汽车公司建立“色彩与艺术”部，哈里·厄尔出任主管，标志着职业造型设计师走人汽车行业。 甲壳虫型汽车 1934年，流体力学研究中心的雷依教授，采用模型汽车在风洞中试验的方法测量了各种车身的空气阻力，这是具有历史意义的试验。1934年，美国的克莱斯勒公司首先采用了流线形的车身外形设计。1937年，德国设计天才费尔南德·保时捷开始设计类似甲壳虫外形的汽车。从20世纪30年代流线形汽车开始普及到40年代末的20年间，是甲壳虫形汽车
实验四 自由曲线曲面算法实验 实验项目性质：设计性实验 所属课程名称：3D 游戏图形学 实验计划学时：3学时 一、 实验目的和要求 1. 了解自由曲线和曲面的生成原理； 2. 掌握并实现Bezier 曲线和B 样条曲线的生成算法； 3. 实现Bezier 曲面的生成算法。 二、 实验原理 1. Bezier 曲线是通过一组多边形折线的顶点来定义的。如果折线的顶点固定不变，则由其定义的Bezier 曲线是唯一的。在折线的各顶点中，只有第一点和最后一点在曲线上且作为曲线的起始处和终止处，其他的点用于控制曲线的形状及阶次。曲线的形状趋向于多边形折线的形状，要修改曲线，只要修改折线的各顶点就可以了。因此，多边形折线又称Bezier 曲线的控制多边形，其顶点称为控制点。 三次多项式，有四个控制点，如图1所示， 其数学表示如下： ,300.31 1.32 2.33 3.30 ()()()()()()i i i Q t PB t P B t PB t P B t P B t ===+++∑
32230123(1)3(1)3(1),[0,1]t P t t P t t P t P t =-+-+-+∈ （1） 其矩阵形式为 01322313313630()(1),[0,1]33001000P P Q t t t t t P P --????????-????=∈????-???????? （2） 2. B 样条曲线保留了Bezier 曲线的优点，对Bezier 曲线进行了拓广，用B 样条基代替Bernstein 基，克服了Bezier 曲线由于整体表示带来的不具备局部性质的缺点。B 样条曲线的数学定义为 0n k k,m k p(t)P B (t) ==∑ （3） 式中，(0,1 ,,)k P k n = 为n+1个控制点，由控制点顺序连成的折线称为B 样条控制多边形。m 是一个阶参数，可以取2到控制顶点个数n+1之间的任一整数，m-1是B 样条曲线的次数。参数t 的选取取决于B 样条结点矢量的选取。k,m B (t)是B 样条基函数， ()()k 1,1,,11,111 1 ()0 ()k k k k m k m k m k m k m k k m k t t t B t t t t t B t B t B t t t t t ++-+-+-++≤