基于实践的Alias高级建模方法研究

李克俭 李骏夫 薛晖

摘 要：Alias建模方法在汽车领域内已具备成熟的流程，各大主机厂所适用的方法大同小异，如何通过一种更高效、更准确的途径完成建模工作，展示造型设计师的创意与构想，文章来进行详细的剖析与分享。

关键词：Alias;建模流程;分面原则;检测标准

中图分类号：N945.12  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2020）17-59-02

Research on Practice-based Alias Advanced Modeling Method

Li Kejian， Li Junfu， Xue Hui

（ Shaanxi Automobile Group Co.， Ltd.， Technical Center， Shaanxi Xian 710000 ）

Abstract： The Alias modeling method already has a mature process in the automotive field. The methods used by major OEMs are similar. How to complete the modeling work in a more efficient and accurate way， showing the styling designer wants to express In one stroke， we will analyze and share in detail.

Keywords： Alias; Modeling process; Face-off principle; Testing standards

CLC NO.： N945.12  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2020）17-59-02

前言

人类的设计活动和设计意识，与人类的生存和发展一样历史悠远[1]，纵观汽车发展史，外观造型越来越吸引人，型面变化更加丰富多彩，一方面是工艺技术以及生产制造能力的不断提升，另一方面是设计师与数模师的审美和设计不断突破，才有了当今汽车行业数不胜数的经典车型与爆款车型，由此带来的大量工作就是进行CAS曲面的建模，为尽可能地表达出设计师的初衷，CAS曲面制作师要通过反复调试型面走势，表面张力，高光反射效果等方面来更准确的表达终版效果图。本次研究内容是针对CAS曲面建模的各个阶段，探索如何通过一些经验方法让整个建模过程变得更加高效和准确。

1 CAS曲面概念简介

1.1 什么是CAS曲面

汽车造型设计中的Concept A Surface，这里简称CAS曲面。CAS曲面模型是计算机辅助设计阶段的前期模型。在目前的汽车造型设计流程草图绘制阶段是建立在总体布置之后的，根据造型风格特点、和设计诉求等方面筛选出符合目标用户的草图方案，通过已有的草图和车身布置要求快速建立初期三维汽车体量特征和型面关系。

在汽车造型A级曲面发布之前，用于初步展示汽车内、外部造型的数字模型称为CAS面。

CAS面主要是用于造型可研阶段的：形体塑造、法规要求、工程校核、工艺分析、成本分析、比例模型制作等。这类数字模型虽不具备A级曲面的高精光顺品质，但快速将二维平面造型转化成三维立体模型，满足项目开发。

2 CAS曲面建模流程解析

2.1 识别效果图型面变化

汽车造型形面是“有意味”的形态曲面[2]，形面的变化表达设计师的创意与构想，我们需要通过CAS曲面准确展示设计师的理念，就必须在动手前 “品读”效果图的每一处形面起伏变化，线条起始过程，才能更真实的复原效果图的CAS曲面数据。

2.2 第一轮CAS曲面

导入（前-侧-后-俯）四视效果图、工程限制、断面线→建立特征曲线→建立主体曲面→裁出分缝线，分开灯，前保、车门等部件→添加细节以及相关部件→主体曲面的连续和光顺→简易渲染，展示造型效果。

2.3 第二轮CAS曲面

根据造型及工程校核反馈，进一步优化修改CAS面问题，并对各部件进行细化、分缝、特征圆角制作。

2.4 第三轮CAS曲面

关闭造型与工程问题，完成各部件总成分件、细节刻画，整车外饰CAS面装配完整，提交项目组。

3 精准建模的分面原则

3.1 分面随型

大面边界布局尽量和造型趋势一致;

分面应沿特征线走势划分，而且尽量做到CV FLOW。

3.2 曲率分割-主要定义分割面的位置

一個复杂的外形用单片BEZIER曲面很难表达，所以必须分面，分面的依据是按照曲率分布来划分。

3.3 相对统一

如果有相同关系的一组面，其分面位置也就是断点尽量保持相对一致的位置。优先在正视角保证基本视觉重合的位置，这样既美观，又方便后期曲面的搭建。

3.4 简单原则

分面线力求简单，尽量使用正视角单曲率弧线构建曲面。

相邻多片面边界凹凸不齐时，出现不规则曲率的多段分面线，可采用多视角整合、修正、统一单条分面线，使其在空间曲线有理排序和分布。

3.5 理论交线

又称应交线，理论交线在CAS建模中占有非常重要的位置，是整车造型设计的灵魂所在。什么是理论交线：两个基础大面延伸后相交的线，理论交线也是特征线，对正向建模来说，第一步就要画理论交线，对逆向来讲需要根据点云的曲率趋势来反求理论交线，但无论正向逆向，理论交线都必须求出并且作为建模依据的重要过程。

正向的理论交线-特征线。正向建模特征线空间位置，姿态，比例关系处理的好，就比较吻合原始造型，反之则偏离。特征线在建模的过程中起到了主导的作用，几乎所有的分面都是根据特征线的走势来排布，进而影响到面片的质量及对

边的走势。

逆向的理论交线-特征线。逆向建模的特征线主要是还原油泥模型的理论状态，并对其品质进行光顺优化，所以求取理论交线同样十分的重要，它的作用和正向建模有异曲同工之妙。

理论交线的作用：（1）快速建模，易于控制;（2）便于修改;（3）避免过渡缺陷;（4）便于处理各种应对关系。

4 CAS曲面检测标准

（1）CAS面与效果图比例、姿态、特征线的相似程度？有无重大失误？有无造型损失？

（2）CAS面大面的高光是否过渡均匀、自然、流畅？高光的走势是否和效果图保持一致？

（3）CAS面与点云数据的贴合程度？有无重大失误？

（4）CAS面存在哪些较大的工程问题？能否支撑下一项工作进行？

（5）CAS面有无废面、重复面、缺失面、三角面、高阶面（要求8×8以下）？

（6）CAS面是否满足总布置要求？是否符合车身主断面要求？

（7）CAS面大面关于Y0面是否对称？是否G2以上连续？

（8）CAS面制作精度是否满足以下要求？

1）曲线的连续性要求

P≤0.05mm;T≤0.5°;C≤0.5°。

2）曲面的连续性要求

P≤0.05mm;T≤0.5°;C≤0.5°。

5 结论

通过CAS曲面概念简介、CAS曲面建模流程解析、精准建模的分面原则、CAS曲面检测标准等四部分的详细剖析，我们对CAS曲面建模有了更深层次的认识与思考。经上述方法总结凝练的CAS曲面建模方法，避免了反复修改带来的大量繁雜工作，可以大幅提升建模效率与准确率，控制了造型损失率，让造型效果展示的更加淋漓尽致，也为后期的模型制作与A级曲面制作打下坚实可靠的基础。

参考文献

[1] 赵洪江.设计艺术的含义[M].长沙：湖南大学出版社，2005，2.

[2] 李泽厚.美的历程[M].北京：生活·读书·新知三联，2009，27.