¿Qué software se utiliza para el diseño de superficies Clase A en la industria automotriz?
Introducción a las superficies automotrices Clase A y comparación de software de diseño
A lo largo de todo el proceso de desarrollo del vehículo, hay una fase de ingeniería llamada Ingeniería Clase A: la atención se centra en determinar si la Clase A Los requisitos de la superficie se pueden cumplir con la calidad de la superficie.
La superficie denominada Clase A significa que el espacio entre superficies adyacentes es inferior a 0,005 mm (algunos fabricantes de automóviles incluso exigen menos de 0,001 mm), el cambio en el ángulo de corte es inferior a 0,16 grados y el cambio de curvatura es inferior a 0,005 grados. Los reflejos ambientales de la chapa no serán un problema.
La clase A incluye muchos criterios, como si el reflejo es bello y agradable a la vista. Por supuesto, G2 puede considerarse un requisito básico ya que las superficies G2 y superiores tienen reflejos suaves. Sin embargo, incluso G3 no es necesariamente Grado A, es decir, a veces la superficie es continua, pero hay arrugas entre las superficies, entonces no es Grado A. En términos sencillos, la Clase A debe formarse uniendo superficies de G2 o superiores, pero una superficie G3 continua no es necesariamente una superficie de Clase A.
La industria automotriz también tiene esta clasificación simple: las superficies Clase A se refieren a superficies exteriores y las superficies de carrocería en blanco se refieren a superficies sin importancia, como las superficies interiores Clase C se refieren a superficies visibles; La superficie que falta. Pero ahora, con el desarrollo de la estética moderna y el aumento de los requisitos de confort, las piezas interiores de los automóviles también han mencionado los requisitos de Clase A. Los distintos fabricantes de automóviles tienen diferentes requisitos para la Clase A. Los requisitos de GM son más bajos que los de Toyota y BMW, lo que significa que los requisitos de Gap y Angle son más relajados.
Dos conceptos básicos de las superficies Clase A relacionados con el tipo de superficie son posición y calidad.
Ubicación: todas las superficies visibles para los consumidores se consideran superficies de Clase A.
Calidad: relacionada con la topología de la superficie, la posición, las tangentes, la curvatura de los límites de la superficie y la estructura del parche dentro de la superficie.
Algunas personas piensan que la "continuidad puntual" pertenece a la categoría C, la continuidad tangente pertenece a la categoría B y la continuidad de curvatura pertenece a la categoría A. Me gustaría definirlos más apropiadamente como C0, C1 y C2, correspondientes a las ecuaciones del B-spline y su primera derivada (tangente = C1) y segunda derivada (curvatura = C2) respectivamente.
Por lo tanto, es posible que una superficie A tenga una curvatura discontinua, o incluso tangentes discontinuas (si esa es la intención del diseño), o incluso que la intención del diseño sea tener pliegues o bordes afilados (mientras que normalmente moldeado por inyección o estampado. No puede haber bordes afilados, por lo que la superficie A debe tener tangentes continuas (C1)).
La segunda idea es desarrollar una comprensión más profunda de las superficies en forma de A basándose en la experiencia de las empresas de automoción y la fabricación de carrocerías. Hicieron la misma definición mediante una clasificación independiente.
Definición física: Las superficies en forma de A son superficies con curvatura continua en sus respectivos límites.
Curvatura continua significa que cualquier "punto" en cualquier superficie tiene el mismo radio de curvatura a lo largo del límite.
Es difícil hacer esto con superficies curvas
La continuidad tangencial es solo continuidad en la dirección, pero no continuidad en el radio, como en el caso del chaflán.
La continuidad vertical simplemente garantiza que no haya espacios y que haya un contacto total.
De hecho, la continuidad tangencial con continuidad puntual cumple con los requisitos de la mayoría de las industrias básicas (aeroespacial, construcción naval, carrocería, etc.). Según estas aplicaciones, generalmente no se requiere continuidad de la curvatura.
A-surf se utilizó inicialmente en automóviles, y posteriormente paulatinamente en productos de consumo (cepillos de dientes, PDA, teléfonos móviles, lavadoras, aparatos sanitarios, etc.).
Además tiene unas bonitas prestaciones.
*La continuidad del punto (también llamada continuidad G0) produce una reflexión en cada superficie, con una distribución intermitente de líneas de reflexión.
*La continuidad tangencial (también llamada continuidad G1) producirá una reflexión superficial completa con líneas de reflexión continuas pero distorsionadas.
*La continuidad de la curvatura (también conocida como continuidad G2, ¡alias puede lograr G3!) producirá una línea de reflexión completa y suave en todos los límites.
En la industria automovilística anterior, existía un método de clasificación, a saber, superficie A (superficie externa de la carrocería, es decir, carrocería en blanco), superficie B (superficie sin importancia, como la superficie interior) y C. superficie (ver superficie invisible). Ésta es la verdadera base de la superficie A.
Pero ahora, a medida que la gente tiene requisitos cada vez más altos en cuanto a belleza y comodidad, se han mencionado requisitos de Clase A para las piezas interiores de automóviles. Por tanto, se simplifica la clasificación de superficies de tipo A (superficies visibles (incluso táctiles)) y superficies de tipo B (superficies invisibles).
Esta es la historia y orígenes.
Los nombres de estas cinco continuidades son: G0-continuidad posicional, G1-continuidad tangencial, G2-continuidad de curvatura, G3-continuidad de tasa de cambio de curvatura y G4-continuidad de tasa de cambio de curvatura Propiedades
Estos términos se utilizan para describir la continuidad de una superficie. La continuidad de la superficie puede entenderse como la suavidad de las transiciones entre superficies interconectadas. Aumentar el nivel de continuidad puede hacer que las superficies luzcan cada vez más lisas.
G0-Continuidad posicional
Los dos conjuntos de líneas que se muestran en la figura son continuidad posicional; se superponen solo en los puntos finales, y las curvaturas en la dirección tangente y las uniones no son las mismas. lo mismo. Esta superficie de continuidad parecerá tener costuras muy afiladas y es uno de los niveles más bajos de continuidad.
G1--Continuidad tangencial
Los dos conjuntos de curvas que se muestran en la figura pertenecen a la continuidad tangencial. No solo coinciden en los puntos finales conectados, sino que también tienen la misma dirección tangente. (Puede ver que las espinas de los dos segmentos de línea que se conectan en el diagrama de peine forman una línea recta en el punto de contacto). De hecho, los usuarios que han utilizado otro software de ilustración para PC como CorelDraw suelen obtener este tipo de curva continua.
Este tipo de superficie continua no tendrá costuras de conexión afiladas, pero debido a que la curvatura de las dos superficies cambia repentinamente en el punto de conexión,
el efecto visual seguirá siendo. diferencias muy obvias. Habrá una sensación de interrupción de la superficie.
Las superficies de transición que normalmente se crean con la herramienta de chaflán pertenecen a este nivel continuo. Debido a que estas herramientas normalmente usan la porción del círculo entre los puntos tangentes de las dos superficies como el contorno de la superficie del chaflán, la curvatura del círculo es fija y la superficie resultante será una superficie continua G1. Si desea generar superficies de transición de mayor calidad, aún debe hacerlo usted mismo.
G2-Superficie continua de curvatura
Los dos conjuntos de curvas en la figura pertenecen a superficies continuas de líneas de curvatura. Como sugiere el nombre, no sólo se ajustan a las características de los dos continuos mencionados anteriormente, sino que también tienen la misma curvatura en los puntos de contacto. Como se muestra, el peine en la intersección de las dos curvas tiene la misma constancia y dirección de la columna (que puede ser 0).
Este tipo de superficie continua no tiene costuras afiladas ni cambios repentinos de curvatura. El efecto visual es suave y sin interrupciones repentinas (se puede probar con un gráfico de barras horizontales).
Este suele ser el mínimo necesario para crear una superficie lisa. Este es también el estándar mínimo requerido para producir una superficie Clase A.
G3-Continuidad de la tasa de cambio de curvatura
La continuidad de los dos conjuntos de curvas en la figura es la continuidad de la tasa de cambio de curvatura. Este tipo de continuidad no solo tiene las características de la continuidad mencionada anteriormente, sino que la tasa de cambio de curvatura también es continua en el punto de contacto, lo que hace que el cambio de curvatura sea más suave. La tasa de cambio de curvatura se puede expresar como una ecuación para una línea recta.
Este plano horizontal continuo tiene un efecto visual más suave en comparación con G2. Sin embargo, dado que requiere curvas de orden superior o más cortes de curva, normalmente sólo se utiliza en diseños de automóviles.
G4--Superficie continua de tasa de cambio de curvatura
La superficie continua de los dos conjuntos de curvas en la figura es una superficie continua de tasa de cambio de curvatura. La "tasa de cambio de curvatura" suena esotérica, pero en realidad puede entenderse así: la tasa de cambio de curvatura comienza lentamente, luego se acelera y finalmente termina lentamente. Esto permite que la etapa G4 Continua ofrezca efectos continuos más suaves.
Pero este cálculo de nivel continuo es mucho más complicado que el G3, por lo que casi nunca aparece en el diseño de productos como pequeños electrodomésticos. De hecho, aunque aparezca, es posible que no podamos verlo.
Resume estos niveles sucesivos.
Generalmente se evita G0 porque produce bordes afilados en el modelo, e incluso intentamos eliminar este efecto. Usado con poca frecuencia
G1 es fácil de hacer, tiene una alta tasa de éxito y es útil en algunos lugares, como la intersección de dos lados de un teléfono móvil, donde se usa este nivel de continuidad. El más utilizado es
G2, porque el efecto visual es muy bueno y es el objetivo que todos persiguen. Sin embargo, este tipo de superficie continua no es fácil de producir
. (Los temas de los maestros de VFX son básicamente Todos están trabajando duro con este método de producción de superficie continua), por lo que todos deben tener más cuidado en la práctica, lo que también es una dificultad en el modelado Nurbs. Este tipo de superficie continua se utiliza principalmente para crear la superficie principal y la superficie de transición principal del modelo.
Las dos capas consecutivas G3 y G4 generalmente no se utilizan porque son visualmente similares a G2 y consumen más recursos informáticos. Las ventajas de estos dos niveles de continuidad sólo son evidentes cuando se crean áreas grandes, como las carrocerías de los automóviles, donde se requieren cambios muy suaves en la curvatura de la superficie para obtener reflejos perfectos.
Introducción a las herramientas de inspección: gráfico manual (también llamado prueba de resaltado):
El gráfico de barras en realidad simula lo que se observa cuando un conjunto de fuentes de luz paralelas se iluminan en la superficie que Se afirma que se detecta el efecto de reflexión.
Los pasos de cebra de G0 no están relacionados entre sí en los cruces, y cada uno sigue su propio camino. Las líneas no son continuas y suelen estar dispuestas al tresbolillo.
Los cruces peatonales de G1, aunque conectados en los cruces, tienen una deformación considerable de una cara a la otra, creando a menudo esquinas pronunciadas en los cruces.
Los pasos de cebra de G2 están conectados y tienen transiciones en los cruces, generalmente sin esquinas cerradas ni desalineaciones.
Los pasos de peatones en G3 y G4 son difíciles de distinguir del paso de peatones en G2.
Pero tenga en cuenta que a veces los errores de visualización pueden producir desalineaciones o esquinas afiladas. Tenga cuidado de identificar. Puede ajustar la precisión de la visualización y volver a verla.
Así entendemos las superficies Clase A
1. Se requiere que las superficies de contorno (normalmente superficies Clase A) tengan una curvatura continua, con un radio de curvatura a lo largo de la superficie y las superficies adyacentes. Casi idéntico (diferencia de 0,05 o menos, desviación posicional de 0,001 mm o desviación angular de 0,016 grados).
2. Curvas brillantes que aparecen al detectar superficies de Clase A al resaltar los contornos: estas curvas deben tener las mismas características de curvatura, con contornos continuos y excesivamente uniformes, divergiendo o encogiéndose gradualmente, en lugar de hacerlo de repente. converge y desaparece en un punto
3. Los puntos de control en la superficie de Clase A también deben distribuirse de acuerdo con ciertas reglas. El ángulo entre una fila de puntos de control y otra fila de puntos de control adyacentes debe ser cierto. cambios regulares.
4. La línea límite de la superficie del modelo de superficie Clase A se puede editar y mover para generar otra curva, y la nueva curva se puede volver a conectar a la superficie para controlar el área.
6. El orden y el número de puntos de control de una superficie de Bézier generalmente deben ser seis, a veces más
7. Considere el ángulo de extracción, la simetría, el espaciado y la relación relacionada. entre superficies es muy importante. Esto requiere que prestemos suficiente atención a los problemas de ingeniería relacionados al modelar.
8. Se trata específicamente del cambio de curvatura. La curvatura continua por sí sola no es suficiente para hacer de la clase una superficie curva. También se requiere que el cambio de curvatura en sí sea suave, lo que en realidad lleva al concepto de G3.
Por supuesto, esto no significa que G3 sea una condición necesaria para una superficie de clase A, pero una calidad más cercana a G3 ciertamente beneficia la calidad de la superficie.
Con respecto a las superficies Clase A, los dos conceptos básicos asociados al tipo de superficie son posición y masa.
Ubicación: todas las superficies visibles para los consumidores se consideran superficies de Clase A.
Calidad: relacionada con la topología de la superficie, la posición, las tangentes, la curvatura de los límites de la superficie y la estructura del parche dentro de la superficie.
Algunas personas piensan que la "continuidad posicional" pertenece a la categoría C, la continuidad tangencial pertenece a la categoría B y la continuidad de curvatura pertenece a la categoría A. Preferiría definirlos como G0, G1 y G2, correspondientes a la ecuación B-spline y su primera derivada (tangente = G1) y segunda derivada (curvatura = G2).
Por lo tanto, es posible que una superficie A tenga una curvatura discontinua, o incluso tangentes discontinuas (si esa es la intención del diseño), o incluso que la intención del diseño sea tener pliegues o bordes afilados (mientras que normalmente moldeado por inyección o estampado. No hay posibles bordes afilados, por lo que la superficie A debe tener tangentes continuas (G1)).
La segunda idea es desarrollar una comprensión más profunda de las superficies en forma de A basándose en la experiencia de las empresas de automoción y la fabricación de carrocerías. Hicieron la misma definición mediante una clasificación independiente.
Definición física: Las superficies en forma de A son superficies con curvatura continua en sus respectivos límites.
Curvatura continua significa que cualquier "punto" en cualquier superficie tiene el mismo radio de curvatura a lo largo del límite.
Es difícil hacer esto con superficies curvas
La continuidad tangencial es solo continuidad en la dirección, pero no continuidad del radio, como en el caso del chaflán.
La continuidad vertical simplemente garantiza que no haya espacios y que haya un contacto total.
De hecho, la continuidad tangencial con continuidad puntual cumple con los requisitos de la mayoría de las industrias básicas (aeroespacial, construcción naval, carrocería, etc.). Según estas aplicaciones, generalmente no se requiere continuidad de la curvatura.
A-surf se utilizó inicialmente en automóviles, y posteriormente paulatinamente en productos de consumo (cepillos de dientes, PDA, teléfonos móviles, lavadoras, aparatos sanitarios, etc.).
Además tiene unas bonitas prestaciones.
*La continuidad del punto (también llamada continuidad G0) produce una reflexión en cada superficie, con una distribución intermitente de líneas de reflexión.
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