A级曲面的定义

anson97209

A级曲面全面介绍（转贴）
在整個汽車開發的流程中，有一工程段稱為 Class A Engineering，重點是在確定曲面的品質可以符合A級曲面的要求。
所謂A級曲面的定義，是必須滿足相鄰曲面間之間隙在 0.005mm 以下（有些汽車廠甚至要求到 0.001mm），切率改變 ( tangency Change ) 在0.16度以下，曲率改變 (curvature change) 在0.005 度以下，符合這樣的標準才能確保鈑件的環境反射不會有問題。
   
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
通俗一点说，class-A就必须是G2以上连接。G3连续的面不一定是CLASS-A曲面。

汽车业界对于a class要求也有不同的标准，GM要求比TOYOTA ，BMW等等要低一些，也就是说gap和angle要求要松一些。

关于A-class surfaces，涉及曲面的类型的二个基本观点是位置和质量。

位置——所有消费者可见的表面按A-Surface考虑。汽车的console（副仪表台）属于A-surf，内部结构件则是B-surf。
质量——涉及曲面拓扑关系、位置、切线、曲面边界处的曲率和曲面内部的patch结构。

有一些意见认为“点连续”是C类，切线连续是B类，曲率连续是A类。而我想更加适当地定义为C0、C1和C2，对应于B样条曲线方程和它的1阶导数（相切=C1）和它2阶导数（曲率=C2）。

因此一个A-surf有可能是曲率不连续的，如果那是设计的意图，甚至有可能切线不连续,如果设计意图是一处折痕或锐边,（而通常注塑或冲压不能有锐边，因此A-suuf一定是切线连续(C1)的）。
第二种思想以汽车公司和白车身制造方面的经验为基础，做出对A-surf更深刻的理解。他们按独立分类做出了同样的定义。

物理定义：A-surf是那些在各自的边界上保持曲率连续的曲面。
曲率连续意味着在任何曲面上的任一"点"中沿着边界有同样的曲率半径。
曲面是挺难做到这一点的

切向连续仅是方向的连续而没有半径连续，比如说倒角。

点连续仅仅保证没有缝隙，完全接触。

事实上，切连续的点连续能满足大部分基础工业（航空和航天、造船业、BIW等）。基于这些应用，通常并无曲率连续的需要。

A-surf首先用于汽车，并在消费类产品中渐增（牙刷，Palm，手机，洗机机、卫生设备等）。

它也是美学的需要。

*点连续（也称为G0连续）在每个表面上生产一次反射，反射线成间断分布。

*切线连续（也称为G1连续）将生产一次完整的表面反射，反射线连续但呈扭曲状。

*曲率连续（也称为G2连续的，Alias可以做到G3！）将生产横过所有边界的完整的和光滑的反射线。


在老的汽车业有这样一种分类法：A面，车身外表面，白车身；B面，不重要表面，比如内饰表面；C面，不可见表面。这其实就是A级曲面的基础。
但是现在随着美学和舒适性的要求日益提高，对汽车内饰件也提到了A-Class的要求。因而分类随之简化，A面，可见（甚至是可触摸）表面；B面，不可见表面。


1 范围
本标准规范了CLASS A SURFACE设计的基本要求，及检查标准。

2   CLASS A SURFACE定义

CLASS A SURFACE（文中后继简称“A面”）指有着严格表面质量要求的曲面或曲面组，此概念由DASSAULT最早在CATIA V4中提出，用以定性并定量约束单个曲面或曲面组整体的质量。

3   CLASS A SURFACE常规要求

按覆盖面积和造型优先级，造型表面元素可分为基础面和特征细节两类。
基础面，如：车门玻璃面、顶盖和挡风等。
特征细节，如：棱线和倒角等。

基础面
对于基础面，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BEIZER曲面，其阶数不超过7；如果是B-SPLINE，其阶数不超过6。构建初始，必须先分析确定曲面是否有对称性，以及U/V是否正交。
大部分的造型基础面是单凸曲面，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。如果基础面非单凸（S形，多为过渡面），必须在造型伊始就加以明确。
以曲线为基础构造基础面时，曲线在保证高质量的同时务必要简洁。建模前先确定参数化方式，避免建立曲面时产生交叉节点或增加数据量。
按建模顺序，基础面可分为基础大面和过渡大面。
基础大面，如：风窗表面和车门外板表面等。
过渡大面，如：前、后保险杠的包角面等。
基础大面的四个曲面边界均不应小于实际选用区域，边界按曲率延伸时，不应出现层叠或扭曲等质量缺陷。
过渡大面的过渡对应曲面边界须严格锁定在理论过渡边界，其控制点分布应与两侧曲面控制点相对应。过渡大面时切忌因为提高连续性而降低曲面自身的质量
注：为保证曲面内部的G3和G4连续性，减少控制点数目，避免产生工程建模和投图过程中不必要的辅助线，自身对称的曲面（如顶盖大面）应尽量一次构建。  
会签 2004-7-15 实施 CHWS-009
特征细节
特征棱线
特征棱线的位置和消失区域须与造型设计完全一致。

倒角
倒角的半径最小值通常在弦长中心垂直对应点，控制点排列宽度必须与R大小相对应；R尽量取整数。对于夹角不小于90º的半径控制的倒角处理，按如下标准。
R≥10mm，G3连续
3mm<R<10mm，G2连续
R≤3mm时，G1连续
对于夹角不小于90&ordm;弦长控制的倒角处理，须定量分析获取其等效的半径控制的倒角处理的半径值，然后按上述标准执行。
对于夹角小于90&ordm;的半径控制的倒角处理和弦长控制的倒角处理须视具体情况和造型师商讨确定。
注：工艺性倒角除外；
倒角须满足轿车内、外部凸出物的法规要求，见GB11552-1999和GB11566-1995。

4   A面检查方法

上光（Shade）
检查数模是否与造型一致，是否有丢面，表面是否局部凸起或凹陷，以及层叠或扭曲等质量缺陷。此外，还可以通过旋转模型或变换光源角度来检查数模的光影效果。
工艺脱模（Draft）
该项针对有脱模要求的表面，如侧围和门内饰板等。

高斯曲率（Gaussian Curvature）
对于单凸基础面，高斯曲率必须恒为正（球形面）或恒为负（鞍形面）。对于S形过渡面，高斯曲率须有明显的正负区域性，各区域内部不得有任何凸凹缺陷。

高光（Highlight）
通过关键矢量来检查曲面及曲面间的光顺效果。

斑马线 （Isophote）
通过斑马线的走向及宽窄变化检查模型的等光亮效果。  
3 CHWS-009

连续性检查（Connect Checker）
上述是最为严格的连续性定量公差标准，受加工工艺和项目周期控制，此公差可给予适当放宽。
因大多CAD软件均无法有效定量检查G3连续性，对于CATIA ACA以外的无关联A面间的G3连续性，可通过断面曲率梳 和ISO曲率梳 进行辅助的G3分析。

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