汽車車身曲面造型的評價(jià)
摘要
在車身設(shè)計(jì)的這個(gè)過程中，各種表面可由特定的邊界曲線產(chǎn)生。根據(jù)該方法生成的表面質(zhì)量和提供的邊界曲線，在很多情況下可能都是不規(guī)則的。因此，設(shè)計(jì)人員有必要依據(jù)不同的生成方法來評價(jià)表面質(zhì)量和調(diào)節(jié)表面。這種能力是非常重要的，因?yàn)樵谏a(chǎn)階段造成的表面質(zhì)量缺陷需要返工，并且會損失大量金錢和時(shí)間。在本文中，將描述兩種評價(jià)形狀質(zhì)量的方法。其中之一是便餐測繪，就是讓模擬反射試驗(yàn)的真正的成為生產(chǎn)線的一部分。這是一種有效的全面檢測不規(guī)則表面的方法。另一種是可視化曲率行為表面。該方法由傳統(tǒng)的焦點(diǎn)分析法——即放大平均值，曲率的高斯和應(yīng)變能組成。這種方法可以更容易的分析局部的不規(guī)則形狀。
1. 導(dǎo)言
在汽車主要造型過程中的一個(gè)基本任務(wù)是使用自由曲線和曲面繪制平穩(wěn)的曲體圖。在設(shè)計(jì)自由曲線和曲面的過程當(dāng)中，我們希望使它們在審美或者功能方面能夠具有“視覺愉悅”或者實(shí)際的效果。比如，汽車的頂棚不應(yīng)該有隆起物或者兩邊的擺狀物而應(yīng)該是一個(gè)凸面;飛機(jī)的尾翼表面不應(yīng)該有任何起伏，因?yàn)檫@會影響到它的空氣動力學(xué)屬性。這些不受歡迎的特性曲線和曲面會產(chǎn)生相應(yīng)的幾何特性，如它們的曲率和扭矩可能會發(fā)生改變。檢測它們就像是對曲線和曲面的審訊過程。這種技術(shù)嘗試用常規(guī)的文字來闡述曲線和曲面所特有的通常不能認(rèn)識的屬性。他們通常通過放大技術(shù)來檢測曲線和曲面上的細(xì)微問題和缺陷。很多檢測技術(shù)已經(jīng)被提出來.摩爾回顧了用于曲線和曲面設(shè)計(jì)及評價(jià)工作的各種不同的技術(shù)。福雷斯特1月2日討論了關(guān)于增加渲染彎曲表面的簡單易懂的信息內(nèi)容的技術(shù)?？死乖u價(jià)了曲面上的直線反射，也就是平滑曲面上的平行線。迪爾討論了基于代表平均曲率和高斯曲率的偽色調(diào)的曲面評價(jià)方法。Hoscheck描述了極性在曲線變向上的應(yīng)用以及高斯曲率在局部聚焦上的應(yīng)用。Bech等人分析比較了一些技術(shù)，包括陰影渲染，輪廓強(qiáng)度，曲率，主要線曲率，測地路線和曲率偽色調(diào)，Munchmeyer提出了一個(gè)案例研究的表面分析技術(shù)有關(guān)的輪廓顯示 高斯曲率，平均曲率，最大主曲率，主要方向，漸近方向和水平輪廓。Higashi等人提出曲線和表面分析技術(shù)，利用密集半徑沿曲線的曲率和平面部分的表面。最后Pottmann提供了簡單的例子：直線反射不能說明曲率的不連貫性。他描述了新的辦法，旨在最大限度地發(fā)揮明顯曲率間斷在補(bǔ)丁修補(bǔ)程序的界線。
在本文中，描述了兩種評估外形質(zhì)量的方法。其中之一是反射映射，模擬真實(shí)的生產(chǎn)線的一部分。另一種是可視化的曲率行為使用的焦點(diǎn)表面。Blinn和Newel開發(fā)了反射映射系統(tǒng)用來模擬鏡面間物體的反射。中心投影，通常是反對成為中心的，作為虛擬領(lǐng)域周圍的實(shí)體被選擇和使用，然后環(huán)境被投影到虛擬表面。這個(gè)虛擬球可以被當(dāng)作一個(gè)2D紋理映射，即反射圖。在每一個(gè)點(diǎn)上一個(gè)對象顯示，相應(yīng)的位置，反映地圖被發(fā)現(xiàn)所反映的觀點(diǎn)載體約法向量的對象點(diǎn)。反映地圖的X和Y軸代表經(jīng)度（從0 到360）和緯度（從- 90 到90 ） ，分別如圖1所示。對于曲面評價(jià)的作用，我們可以用每個(gè)面上都有條紋的實(shí)體模型來代替球面地圖。因此，人們可以把表面質(zhì)量的圖像與映射到表面上原始圖像的反射圖進(jìn)行比較。