《汽车设计》课程PPT教学课件（B）汽车车身曲面光顺与评价方法

汽车车身曲面光顺与评价方法研究

汽车车身曲面光顺与评价方法研究

主要内容 ·点云数据测绘与预处理 ·车身曲面表示方法 ·车身曲面拼接误差关系与减小误差方法 ·车身曲面光顺方法 ·车身曲面评价方法

主要内容 • 点云数据测绘与预处理 • 车身曲面表示方法 • 车身曲面拼接误差关系与减小误差方法 • 车身曲面光顺方法 • 车身曲面评价方法

2.1汽车车身曲面的表示方法 现在曲线曲面的表示方法主要有 ·Bezier方法、B样条方法、NURBS方法。 ·每种曲线/面的表示方法都有自己的优势。 ·车身曲面根据可见性不同，要求不相同。 ·光顺中对于曲面采取什么样的表示方法更 好，其曲线曲面的次数问题应该如何确定， 都是交互光顺实践中需要解决的关键课题

2.1 汽车车身曲面的表示方法 现在曲线曲面的表示方法主要有 • Bézier方法、B样条方法、NURBS方法。 • 每种曲线/面的表示方法都有自己的优势。 • 车身曲面根据可见性不同，要求不相同。 • 光顺中对于曲面采取什么样的表示方法更 好，其曲线曲面的次数问题应该如何确定， 都是交互光顺实践中需要解决的关键课题

2.2曲线曲面的连续性 ·曲线曲面的连续性分参数连续和几何连续，光顺 实践中用几何连续。 。 研究集中在曲线曲面连续性的条件，而且对于 Bezier和有理Bezier比较多，B样条也有，但不多， 而且G1连续。 ·但是如何将这些连续性的条件应用到光顺实践中， 如何减小各阶拼接误差，这对提高光顺的质量和 效率是至关重要的。从目前的文献来看，还没有 这方面的研究

2.2 曲线曲面的连续性 • 曲线曲面的连续性分参数连续和几何连续，光顺 实践中用几何连续。 • 研究集中在曲线曲面连续性的条件，而且对于 Bézier和有理Bézier比较多，B样条也有，但不多， 而且G1连续。 • 但是如何将这些连续性的条件应用到光顺实践中， 如何减小各阶拼接误差，这对提高光顺的质量和 效率是至关重要的。从目前的文献来看，还没有 这方面的研究

2.3汽车车身曲线曲面的光顺方法 目前主要集中在算法上面，主要光顺方法如 下： 能量法 选点修改法 参数化法 ·光学检验修改法 ·直接给定曲率法 凸曲线曲面法 单调曲率法

2.3 汽车车身曲线曲面的光顺方法 目前主要集中在算法上面，主要光顺方法如 下： • 能量法 • 选点修改法 • 参数化法 • 光学检验修改法 • 直接给定曲率法 • 凸曲线曲面法 • 单调曲率法

·光顺的方法很多，一般是针对曲面光顺中 的某一种情况进行讨论，取得了较好的效 果。 ·但是，在车身曲面光顺中，我们执行的交 互设计，如何根据这些方法，形成一个标 准的流程，快捷的得到高质量的光顺曲面 是光顺师必须面对的课题

• 光顺的方法很多，一般是针对曲面光顺中 的某一种情况进行讨论，取得了较好的效 果。 • 但是，在车身曲面光顺中，我们执行的交 互设计，如何根据这些方法，形成一个标 准的流程，快捷的得到高质量的光顺曲面 是光顺师必须面对的课题

2.4曲面的评价方法 ·从现有的文献看，人们注重曲面评价的曲 率梳法、斑马线法和曲率颜色图法，并且 也给出了相应的评价办法。但是这些方法 仅能反映曲面的表象问题，而没有涉及到 引起这些问题的根本原因—一控制顶点。 ·所以我们想研究这些方法之间的关系，揭 示其问题的本质。同时根据重要程度给出 评价的权重，建立一个评价体系

2.4 曲面的评价方法 • 从现有的文献看，人们注重曲面评价的曲 率梳法、斑马线法和曲率颜色图法，并且 也给出了相应的评价办法。但是这些方法 仅能反映曲面的表象问题，而没有涉及到 引起这些问题的根本原因——控制顶点。 • 所以我们想研究这些方法之间的关系，揭 示其问题的本质。同时根据重要程度给出 评价的权重，建立一个评价体系

3车身点云数据的测绘与预处理 主要内容有： ·点云数据的采集：有接触式和非接触式 ·点云数据的预处理：包括点云的三角化、 圈选、精简、截交等，是为了便于观察， 同时提高软件的运行速度等。 ·坐标对正：将测绘点云汽车坐标系对正到 系统坐标系下，或者将补拍点云对正。 ·点云的评价与修复：评价点云，修复之

3 车身点云数据的测绘与预处理 主要内容有： • 点云数据的采集：有接触式和非接触式。 • 点云数据的预处理：包括点云的三角化、 圈选、精简、截交等，是为了便于观察， 同时提高软件的运行速度等。 • 坐标对正：将测绘点云汽车坐标系对正到 系统坐标系下，或者将补拍点云对正。 • 点云的评价与修复：评价点云，修复之

4汽车车身曲面表示与次数的选择 ·本部分讨论曲面的表示方法，通过表示方 法的讨论，给出汽车车身曲面的表示方法。 ·通过曲线曲面的高次振荡和连续性要求， 确定汽车车身曲面的次数的选择要求

4 汽车车身曲面表示与次数的选择 • 本部分讨论曲面的表示方法，通过表示方 法的讨论，给出汽车车身曲面的表示方法。 • 通过曲线曲面的高次振荡和连续性要求， 确定汽车车身曲面的次数的选择要求

4.1Bézier曲线/面定义与性质 p(t)=∑b,B,n() 0≤t≤1 i=0 ·1.端点性质：首末端点与控制顶点重合。K阶 导矢与首末K+1各端点有关。 ·2.曲线内部无限次连续。 ·3.移动第个控制顶点的时候，将对整条曲线 都有影响，其中对曲线上参数tn的点产生的 影响最大。其原因是因为对相应的基函数产生 的影响最大

4.1 Bézier曲线/面定义与性质 • 1．端点性质：首末端点与控制顶点重合。K阶 导矢与首末K+1各端点有关。 • 2．曲线内部无限次连续。 • 3．移动第j个控制顶点的时候，将对整条曲线 都有影响，其中对曲线上参数t=j/n的点产生的 影响最大。其原因是因为对相应的基函数产生 的影响最大。 ( ) ( ) 0 1 0 = ,   = t B t t n j p b j j n