CN109272468A - 一种曲面校核装置和曲面校核方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种应用于曲面校核技术领域的曲面校核装置和曲面校核方法，所述曲面为单一凹面或单一凸面。所述曲面校核方法包括在曲面上选取多个测量点；计算每个测量点的最小曲率半径；比较所有的测量点的最小曲率半径，以获得最小曲率半径最小的测量点及其最小曲率半径。本发明以量化的方式校核玻璃外表面的最小曲率半径，可用于校核不同种类的玻璃，并且以量化的方式统一校核玻璃的最小曲率半径，可有效提高玻璃的校核效率。
Description
技术领域
本发明涉及曲面校核技术领域，特别涉及一种曲面校核装置和曲面校核方法。
背景技术
挡风玻璃在整个车辆外轮廓面积中占有较大的比例。在车辆研发过程中，油泥模型经审定后，可以用三坐标测量仪将车身外表面尺寸参数记录下来，这些尺寸参数将作为在三维设计软件中绘制车身模型的依据，绘制好的车身模型通常需要校核才能进行下一步研发，尤其是车身模型中的挡风玻璃模型。对于供应商提供的挡风玻璃通常也需要经过校核才能使用。不论是在研发阶段绘制的挡风玻璃模型还是供应商提供的挡风玻璃通常均需要进行可制造性、光学性能、可刮刷性等性能的校核。
在校核挡风玻璃和/或挡风玻璃模型的各项性能时，由于不同的制造商有着各自互不兼容的曲面校核方法及专用曲面校核装置，并且采用不同的评价指标与评价体系，因此很难将这些校核结果整合统一，从而导致挡风玻璃的校核效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种曲面校核装置和曲面校核方法，以改善现有的曲面校核装置和曲面校核方法校核效率低的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种曲面校核方法，所述曲面为单一凹面或单一凸面，所述曲面校核方法包括：在曲面上选取多个测量点；计算每个测量点的最小曲率半径；比较所有的测量点的最小曲率半径，以获得最小曲率半径最小的测量点及其最小曲率半径。
可选的，计算每个测量点的最小曲率半径包括：在一个测量点的切平面上，以所述测量点为圆心绘制半径为r的参考圆；将所述参考圆投影到所述曲面上，以得到半径为r的投影线；在所述测量点的法线上取一参考点，所述参考点与所述测量点之间的距离为b；计算所述投影线与所述参考点之间的最小距离，所述投影线与所述参考点之间的最小距离为a；通过如下公式计算所述测量点的最小曲率半径R：
R＝{a2+b2-2ba*cos[arcsin(r/a)]}/{2b-2a*cos[arcsin(r/a)]}。
可选的，计算所述投影线与所述参考点之间的最小距离包括：计算参考点与投影线上的点之间的距离；比较参考点与投影线上的点之间的距离的大小，以查找出参考点与投影线上的点之间的距离中的最小值，所述最小值即为投影线与参考点之间的最小距离。
可选的，调用三维CAD环境中的测量工具测量参考点与投影线上的点之间的距离，以计算参考点与投影线上的点之间的距离。
可选的，还包括将三维CAD环境可识别的图形数据导入到三维CAD环境中，以在三维CAD环境中形成三维造型，该三维造型是三维曲面或有厚度的三维曲面体，所述曲面为三维造型一侧的外表面。
可选的，所述曲面校核方法还包括根据所述曲面对最小曲率半径的要求，采用不同的标记对所述曲面上的测量点进行标识；输出所述曲面的曲率校核报告。
可选的，所述曲率校核报告包括：包含各种标记的所述曲面，所述曲面上各测量点及其最小曲率半径，以及最小曲率半径最小的测量点及其最小曲率半径。
可选的，所述曲面为汽车的挡风玻璃的一侧的外表面，所述测量点位于所述汽车的挡风玻璃的核心视野区和透明区中。
可选的，所述曲面为从复杂曲面中截取的单一凹面或单一凸面，所述复杂曲面包括至少一个凹面和至少一个凸面。
本发明还提供一种曲面校核装置，所述曲面为单一凹面或单一凸面，所述曲面校核装置包括：第一测量点选取模块，所述第一测量点选取模块用于在曲面上选取多个测量点；曲率计算模块，所述曲率计算模块用于计算每个测量点的最小曲率半径；第一曲率比较模块，所述第一曲率比较模块用于比较所有的测量点的最小曲率半径，以获得最小曲率半径最小的测量点及其最小曲率半径。
可选的，所述曲率计算模块包括：参考圆模块，用于在一个测量点的切平面上以所述测量点为圆心绘制半径为r的参考圆；投影线模块，用于将所述参考圆投影到所述曲面上，以得到半径为r的投影线；参考点模块，用于在所述测量点的法线上取一参考点，其中，所述参考点与所述测量点之间的距离为b；距离计算模块，用于计算所述投影线与所述参考点之间的最小距离，所述投影线与所述参考点之间的最小距离为a；最小曲率半径计算模块，用于通过如下公式计算所述测量点的最小曲率半径R：
R＝{a2+b2-2ba*cos[arcsin(r/a)]}/{2b-2a*cos[arcsin(r/a)]}。
可选的，所述距离计算模块包括：距离测量模块，用于计算参考点与投影线上的点之间的距离；距离比较模块，用于比较参考点与投影线上的点之间的距离的大小，以查找出参考点与投影线上的点之间的距离中的最小值，所述最小值即为投影线与参考点之间的最小距离。
可选的，所述距离测量模块用于调用三维CAD环境中的测量工具测量参考点与投影线上的点之间的距离以计算参考点与投影线上的点之间的距离。
可选的，还包括图形创建模块，所述图形创建模块用于将三维CAD环境可识别的图形数据导入到三维CAD环境中，以在三维CAD环境中形成三维造型，该三维造型是三维曲面或有厚度的三维曲面体，所述曲面为三维造型一侧的外表面。
可选的，所述曲面校核装置还包括曲率标识模块和曲率输出模块，所述曲率标识模块用于根据所述曲面的最小曲率半径的要求，采用不同的标记对曲面上的测量点进行标识，所述曲率输出模块用于输出所述曲面的曲率校核报告。
可选的，所述曲率校核报告包括：包含各种标记的所述曲面，所述曲面上各测量点及其最小曲率半径，以及最小曲率半径最小的测量点及其最小曲率半径。
可选的，所述曲面为汽车的挡风玻璃的一侧的外表面，所述测量点位于所述汽车的挡风玻璃的核心视野区和透明区中。
可选的，所述曲面为从复杂曲面中截取的单一凹面或单一凸面，所述复杂曲面包括至少一个凹面和至少一个凸面。
本发明提供的一种曲面校核装置和曲面校核方法，具有以下有益效果：
以量化的方式校核曲面的最小曲率半径，可用于校核不同种类的曲面，并且以量化的方式统一校核曲面的最小曲率半径，可有效提高曲面的校核效率。
附图说明
图1是本发明实施例一中的曲面校核方法的流程图；
图2是本发明实施例一中创建挡风玻璃的外表面的流程图；
图3是本发明实施例一中获取挡风玻璃的外表面的三维模型数据的流程图；
图4是本发明实施例一中在挡风玻璃的外表面上的核心视野区和透明区选取多个测量点的流程图；
图5是本发明实施例一中计算每个测量点的最小曲率半径的流程图；
图6是本发明实施例一中计算某一测量点的最小曲率半径的示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的曲面校核装置和曲面校核方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
实施例一
本实施例提供一种曲面校核方法，所述曲面校核方法用于校核车辆的挡风玻璃的最小曲率。
参考图1，图1是本发明实施例一中的曲面校核方法的流程图。所述曲面校核方法包括：
步骤S010，将三维CAD环境可识别的图形数据导入到三维CAD环境中，以在三维CAD环境中形成挡风玻璃的三维造型，该三维造型是三维曲面或有厚度的三维曲面体。
步骤S020，在挡风玻璃的三维造型的一侧的外表面上选取多个测量点。
步骤S030，计算每个测量点的最小曲率半径。
步骤S040，比较所有的测量点的最小曲率半径，以获得最小曲率半径最小的测量点及其最小曲率半径。
所述曲面校核方法还包括：
步骤S050，根据挡风玻璃的外表面对最小曲率半径的要求，采用不同的标记对挡风玻璃外表面上的测量点进行标识。
步骤S060，输出挡风玻璃的外表面的曲率校核报告。
其中，参考图2，图2是本发明实施例一中创建挡风玻璃的外表面的流程图。本实施例中，可在将三维CAD环境可识别的图形数据导入到三维CAD环境中之前可通过如下步骤获得三维CAD环境可识别的图形数据，具体如下：
步骤S011，获取挡风玻璃的外表面的三维模型数据。
步骤S012，将挡风玻璃的外表面的三维模型数据转换成三维CAD环境可识别的图形数据。
其中，参考图3，图3是本发明实施例一中获取挡风玻璃的外表面的三维模型数据的流程图。步骤S011包括，
步骤S0111，测量挡风玻璃的外表面的尺寸参数；
步骤S0112，根据所述挡风玻璃的外表面的尺寸参数绘制挡风玻璃的外表面的三维模型，并输出挡风玻璃的外表面的三维模型数据。
在步骤S0111中，通常通过三坐标测量仪测量挡风玻璃的外表面的尺寸参数。所述三坐标测量仪可以是激光测量仪。所述挡风玻璃的外表面可以是车辆的油泥模型中的挡风玻璃的外表面或者各供应商制造的挡风玻璃的外表面。挡风玻璃通常有一定厚度，本实施例中挡风玻璃的外表面可以是挡风玻璃靠近汽车内部一侧的外表面也可以是靠近汽车外部一侧的外表面。
步骤S012中，所述三维CAD环境是指常用的三维CAD软件的工作场景。所述图形数据导入三维CAD环境中后，在三维CAD环境中形成挡风玻璃的外表面，当三维CAD环境在显示装置上显示时，可在显示装置中显示挡风玻璃的外表面。
在其它的实施例中，可以将通过其它的方式获得的三维CAD环境可识别的图形数据直接应用到上述步骤S010中，以在三维CAD环境中形成挡风玻璃的外表面。
以下以校核位于汽车的核心视野区和透明区的挡风玻璃的最小曲率半径为例说明在核心视野区和透明区上选择多个测量点的过程，当然还可以按照其它的方式在挡风玻璃的外表面上选取多个测量点。
参考图4，图4是本发明实施例一中在挡风玻璃的外表面上的核心视野区和透明区选取多个测量点的流程图。在核心视野区和透明区上选择多个测量点的过程具体如下：
步骤S021，在三维CAD环境中建立参考坐标系，并使参考坐标系中挡风玻璃的外表面的位置与车辆的坐标系中挡风玻璃的外表面的位置相同。
步骤S022，在三维CAD环境中设置上眼点和下眼点，并使上眼点和下眼点相对参考坐标系的位置与上眼点和下眼点相对于车辆的坐标系的位置相同。
步骤S023，在挡风玻璃的外表面上绘制核心视野区和透明区。
步骤S024，按照多个不同的第一预定角度旋转与X基准平面平行的第一基准面，以获得多个第一参考平面，且所述第一基准面旋转时的旋转轴为平行于参考坐标系的Y轴且穿过所述上眼点的直线。
步骤S025，按照多个不同的第二预定角度旋转与X基准平面平行的第二基准面，以获得多个第二参考平面，且所述第二基准面旋转时的旋转轴为平行于参考坐标系的Y轴且穿过所述下眼点的直线。
步骤S026，计算所有的所述第一参考平面和所述第二参考平面与所述外表面的交线，以获得多条相交线；
步骤S027，在位于核心视野区和透明区内的相交线上选取多个测量点，位于核心视野区内的多个所述测量点即为第一测量点，位于透明区内的多个所述测量点即为第二测量点。
上述步骤S021和步骤S022中，所述车辆的坐标系是指车辆制造商在最初设计阶段确定的由三个正交的基准平面组成的坐标系。这三个基准平面是：X基准平面，垂直于Y基准平面的铅垂平面，且通过左右前轮中心；Y基准平面，车辆纵向对称平面；Z基准平面，垂直于Y和X基准平面的水平面。所述车辆乘坐位置的设计点通常称之为R点。
在上述步骤S022中，所述上眼点和下眼点称之为V点。V点为在车辆制造领域，根据相关法规确定的用于检查车辆视野是否符合要求的点。V点通常通过前排外侧乘坐位置中心线的纵向铅垂平面，并与R点以及设计座椅靠背角有关。
在上述步骤S023中，所述核心视野区通常称之为A区，所述透明区通常称之为B区。一般根据上眼点和下眼点的位置，以及与驾驶员正前方的视野区划分的相关法规绘制所述核心视野区和所述透明区。
在上述步骤S027中，可在所有的相交线上均匀的选取多个测量点；可使选取的第一测量点较第二测量点密集；可在所有的相交线上位于核心视野区内的部分均匀的选取多个测量点，同时可在所有的相交线上位于透明区内的部分均匀的选取多个测量点，并且，每条相交线上第一测量点较第二测量点密集。
参考图5，图5是本发明实施例一中计算每个测量点的最小曲率半径的流程图。所述步骤S030包括：
步骤S031，在一个测量点的切平面上，以所述测量点为圆心绘制半径为r的参考圆，所述参考圆的大小为预设值。
步骤S032，将所述参考圆投影到所述挡风玻璃的外表面上，以得到半径为r的投影线。
步骤S033，在所述测量点的法线上取一参考点，所述参考点与所述测量点之间的距离为b，所述参考点与所述测量点之间的距离b为预设值。例如，使所述参考点和所述投影线位于所述测量点的切平面的同侧，且所述参考点距离所述测量点的切平面的距离大于所述投影线到所述切平面的最大距离。
步骤S034，计算所述投影线与所述参考点之间的最小距离，所述投影线与所述参考点之间的最小距离为a。
步骤S035，通过如下公式计算所述测量点的最小曲率半径R：
R＝{a2+b2-2ba*cos[arcsin(r/a)]}/{2b-2a*cos[arcsin(r/a)]}。
现以位于核心视野区内的一个第一测量点A为例，说明计算每个所述第一测量点和/或第二测量点的最小曲率半径的方法。
参考图6，图6是本发明实施例一中计算某一测量点的最小曲率半径的示意图。在某一测量点A的切平面上，以所述测量点A为圆心绘制半径为r的参考圆；接着，将所述参考圆投影到所述挡风玻璃的外表面P上，以得到半径为r的投影线；接着，在所述测量点的法线上取一参考点D，所述参考点D与所述测量点A之间的距离为b；之后，计算所述投影线与所述参考点之间的最小距离，所述投影线与所述参考点之间的最小距离为a；最后，通过如下公式计算所述测量点的最小曲率半径：
R＝{a2+b2-2ba*cos[arcsin(r/a)]}/{2b-2a*cos[arcsin(r/a)]}。
由于，根据曲面上某一点最小曲率半径的定义在投影线上必有一点B，与测量点A处的法线共同确定了测量点A处的最小曲率半径所在的方向，同时测量点A处最小曲率半径所对应的圆心在测量点A处的法线上，假设该圆心为点C，点A处的最小曲率半径为R。
则测量点A与圆心C之间的距离AC等于点B与圆心C之间的距离，即AC＝BC＝R。过点B做AC的垂线BE，由于AC为测量点A处的法线方向，则BE的长度等于所述参考圆的半径，即BE＝r。由于参考点D与测量点A之间的距离b已知，参考圆的半径r已知，由于所述投影线与所述参考点之间的最小距离a等于所述投影线上与所述测量点A共同确定最小曲率半径的点B到所述参考点D的距离，而测量点A的最小曲率半径由点B、测量点A以及测量点A的法线确定，因此点B和参考点D之间的距离BD等于a，即BD＝a可通过计算所述投影线与所述参考点D之间的最小距离，即可最终确定点B。计算投影线与参考点D之间的最小距离的方法可以是，先计算出参考点D与投影线上的点之间的距离，然后再通过比较的方式查找出参考点D与投影线上的点之间的距离中的最小值，即获得点B以及BD的长度a。
参考点D和测量点A之间的连线AD，与点B和参考点D之间的连线BD之间的夹角为α；参考点D和圆心C之间的连线DC，与点B和参考点D之间的连线BD之间的夹角为β。
由上述可知，
β＝180-α。
根据余弦定理，
BC2＝BD2+CD2-2*BD*CD*cosβ (1-1)，
其中：
BC长度为最小曲率半径R，
CD长度为AC-AD，即CD＝R-b，
α＝[arcsin(r/a)]。
整理上述公式(1-1)，得
R2＝a2+(R-b)2-2a(R-b)cos(180-α)，
从而求解得到测量点A的最小曲率半径
R＝{a2+b2-2ba*cos[arcsin(r/a)]}/{2b-2a*cos[arcsin(r/a)]}。
在计算测量点A处的最小曲率半径的过程中，例如可以设定a＝100mm，参考圆的半径r＝0.5mm，结合测量点A在挡风玻璃的外表面上的位置，可以计算出b的长度，进而可通过上述公式计算测量点A处的最小曲率半径。其中，计算的测量点A处的最小曲率半径的精度与参考圆的半径有关，因此可通过设置参考圆的半径提高测量点A处的最小曲率半径的计算精度，其中参考圆的半径r一般小于1mm，可以是0.1mm，也可以是0.2mm。
此外，在计算挡风玻璃的外表面上某一测量点的最小曲率半径时，可根据所述测量点在挡风玻璃的外表面上的位置，以及该位置处最小曲率校核的要求，设置不同大小的参考圆。例如，计算核心视野区A区的测量点的最小曲率半径时参考圆的半径，可小于计算透明区B区的测量点的最小曲率半径时参考圆的半径。
以下以校核汽车的核心视野区和透明区的最小曲率半径为例说明在核心视野区和透明区上的多个测量点比较的过程，具体如下：
步骤S041，比较所有的所述第一测量点的最小曲率半径，以获得第一测量点中曲率半径最小的点，及其最小曲率半径；
步骤S042，比较所有的所述第二测量点的最小曲率半径，以获得第二测量点中曲率半径最小的点，及其最小曲率半径；
步骤S043，比较第一测量点中曲率半径最小的点与第二测量点中曲率半径最小的点的最小曲率半径的大小，以获得所有的第一测量点和所有的第二测量点中曲率半径最小的点，及其最小曲率半径。
所述步骤S050中，挡风玻璃的外表面在核心视野区和透明区中的最小曲率半径要求可以是：在核心视野区的最小曲率半径不小于一个第一规定数值，在透明区中的最小曲率半径不小于一个第二规定数值；对核心视野区的最小曲率半径小于第一规定数值的测量点用红色标记进行标识，对核心视野区的最小曲率半径不小于第一规定数值的测量点用绿色标记进行标识，对透明区的最小曲率半径小于第二规定数值的测量点用橙色标记进行标识，对透明区的最小曲率半径不小于第二规定数值的测量点用蓝色标记进行标识。当然，所述步骤500中，挡风玻璃的外表面在核心视野区和透明区中的最小曲率半径要求也可以是：按照测量点的最小曲率半径的大小是否处于某一数值范围内，对处于某一数值范围内的测量点采用一种颜色进行标识，对小于某一数值范围内的测量点采用另一种颜色进行标识，对大于某一数值范围内的测量点采用再一种颜色进行标识，并且判断核心视野区的最小曲率半径的数值范围可不等于判断透明区的最小曲率半径的数值范围。挡风玻璃的外表面在核心视野区和透明区中的最小曲率半径要求还可以是其它的一些规定，在此不再赘述。
在步骤S060中，所述曲率校核报告包括：包含各种标记的挡风玻璃的外表面，挡风玻璃的外表面上各测量点及其最小曲率半径，以及最小曲率半径最小的测量点及其最小曲率半径。
所述曲率校核报告用于评价所述挡风玻璃的外表面的可制造性。例如，当某一测量点的最小曲率半径小于该测量点处规定的最小曲率半径时，则认为所述挡风玻璃不易制造。
本实施例中的校核挡风玻璃的最小曲率的方法，以量化的方式校核挡风玻璃外表面的最小曲率半径，可用于校核不同制造商制造的挡风玻璃，其结果适用于不同的玻璃制造商，并且以量化的方式统一校核挡风玻璃的最小曲率半径，可有效提高挡风玻璃的校核效率。
实施例二
本实施例提供一种曲面校核装置，所述曲面校核装置用于校核车辆的挡风玻璃的最小曲率。
所述曲面校核装置包括：图形创建模块、第一测量点选取模块、曲率计算模块和第一曲率比较模块。
所述图形创建模块用于将三维CAD环境可识别的图形数据导入到三维CAD环境中，以在三维CAD环境中形成挡风玻璃的三维造型，该三维造型是三维曲面或有厚度的三维曲面体。
本实施例中，所述图形创建模块在将三维CAD环境可识别的图形数据导入到三维CAD环境中之前可通过数据获取模块和数据转换模块获得三维CAD环境可识别的图形数据。
所述数据获取模块用于获取挡风玻璃的外表面的三维模型数据。所述数据转换模块用于将挡风玻璃的外表面的三维模型数据转换成三维CAD环境可识别的图形数据。
其中，所述数据获取模块包括参数测量模块和模型绘制模块。所述参数测量模块用于测量挡风玻璃的外表面的尺寸参数。所述模型绘制模块用于根据所述挡风玻璃的外表面的尺寸参数绘制挡风玻璃的外表面的三维模型，并输出挡风玻璃的外表面的三维模型数据。
所述参数测量模块通常为三坐标测量仪。所述挡风玻璃的外表面可以是车辆的油泥模型中的挡风玻璃的外表面或者各供应商制造的挡风玻璃的外表面。所述三维CAD环境是指常用的三维CAD软件的工作场景。所述图形数据导入三维CAD环境中后，在三维CAD环境中形成挡风玻璃的外表面，当三维CAD环境在显示装置上显示时，可在显示装置中显示挡风玻璃的外表面。所述第一测量点选取模块用于在挡风玻璃的外表面上选取多个测量点。
所述曲率计算模块用于计算每个测量点的最小曲率半径。
所述曲率计算模块包括参考圆模块、投影线模块、参考点模块、距离计算模块和最小曲率半径计算模块。
所述参考圆模块用于在一个测量点的切平面上以所述测量点为圆心绘制半径为r的参考圆。所述投影线模块用于将所述参考圆投影到所述挡风玻璃的外表面上，以得到半径为r的投影线。所述参考点模块用于在所述测量点的法线上取一参考点，且使所述参考点和所述投影线位于所述测量点的切平面的同侧，且使所述参考点距离所述测量点的切平面的距离大于所述投影线到所述切平面的最大距离。其中，所述参考点与所述测量点之间的距离为b。
所述距离计算模块用于计算所述投影线与所述参考点之间的最小距离，所述投影线与所述参考点之间的最小距离为a。
所述最小曲率半径计算模块用于通过如下公式计算所述测量点的最小曲率半径R：
R＝{a2+b2-2ba*cos[arcsin(r/a)]}/{2b-2a*cos[arcsin(r/a)]}。
所述第一曲率比较模块用于比较所有的测量点的最小曲率半径，以获得最小曲率半径最小的测量点及其最小曲率半径。
所述曲面校核装置还包括：曲率标识模块和曲率输出模块。
所述曲率标识模块用于根据挡风玻璃的外表面的最小曲率半径的要求，采用不同的标记对挡风玻璃外表面上的测量点进行标识。
挡风玻璃的外表面在核心视野区和透明区中的最小曲率半径要求可以是：在核心视野区的最小曲率半径不小于一个第一规定数值，在透明区中的最小曲率半径不小于一个第二规定数值；对核心视野区的最小曲率半径小于第一规定数值的测量点用红色标记进行标识，对核心视野区的最小曲率半径不小于第一规定数值的测量点用绿色标记进行标识，对透明区的最小曲率半径小于第二规定数值的测量点用橙色标记进行标识，对透明区的最小曲率半径不小于第二规定数值的测量点用蓝色标记进行标识。当然，挡风玻璃的外表面在核心视野区和透明区中的最小曲率半径要求也可以是：按照测量点的最小曲率半径的大小是否处于某一数值范围内，对处于某一数值范围内的测量点采用一种颜色进行标识，对小于某一数值范围内的测量点采用另一种颜色进行标识，对大于某一数值范围内的测量点采用再一种颜色进行标识，并且判断核心视野区的最小曲率半径的数值范围可不等于判断透明区的最小曲率半径的数值范围。挡风玻璃的外表面在核心视野区和透明区中的最小曲率半径要求还可以是其它的一些规定，在此不再赘述。
所述曲率输出模块用于输出挡风玻璃的外表面的曲率校核报告。
所述曲率校核报告包括：包含各种标记的挡风玻璃的外表面，挡风玻璃的外表面上各测量点及其最小曲率半径，以及最小曲率半径最小的测量点及其最小曲率半径。
本实施例中挡风玻璃的最小曲率的曲面校核装置，以量化的方式校核挡风玻璃外表面的最小曲率半径，可用于校核不同制造商制造的挡风玻璃，并且以量化的方式统一校核挡风玻璃的最小曲率半径，可有效提高挡风玻璃的校核效率。
上述实施例中所述曲面校核装置和曲面校核方法，除了可以用于校核车辆的挡风玻璃，以控制与优化挡风玻璃的形面，还可以用于校核各类有机玻璃的曲率半径，例如，用于眼镜片、液晶屏幕等有机玻璃的校核，也可用于校核不透明物体的单一凹面或者单一凸面的最小曲率半径，例如汽车上具有单一凹面或者单一凸面的外壳或者内饰物最小曲率半径。这些单一凹面或者单一凸面的曲面也可以是从一些复杂曲面中截取的，所述复杂曲面具有至少一个凹面和至少一个凸面，例如汽车、轮船、飞机等的外壳或者内饰物中的复杂曲面。
上述实施例所述曲面校核方法可应用于三维CAD软件中，并可根据上述方法通过三维CAD软件中的二次开发接口编制相关程序，以通过执行这些程序计算挡风玻璃的最小曲率半径，并输出玻璃的曲率校核报告，例如在计算投影线与参考点之间的最小距离时，这些程序可通过调用三维CAD软件中的相关功能模块(例如测量工具)进行计算，以提高计算精度和计算效率。在其他的实施例中，也可采用上述的曲面校核方法直接进行测量或者计算。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (18)
1.一种曲面校核方法，所述曲面为单一凹面或单一凸面，其特征在于，所述曲面校核方法包括：
在曲面上选取多个测量点；
计算每个测量点的最小曲率半径；
比较所有的测量点的最小曲率半径，以获得最小曲率半径最小的测量点及其最小曲率半径。
2.如权利要求1所述的曲面校核方法，其特征在于，计算每个测量点的最小曲率半径包括：
在一个测量点的切平面上，以所述测量点为圆心绘制半径为r的参考圆；
将所述参考圆投影到所述曲面上，以得到半径为r的投影线；
在所述测量点的法线上取一参考点，所述参考点与所述测量点之间的距离为b；
计算所述投影线与所述参考点之间的最小距离，所述投影线与所述参考点之间的最小距离为a；
通过如下公式计算所述测量点的最小曲率半径R：
R＝{a2+b2-2ba*cos[arcsin(r/a)]}/{2b-2a*cos[arcsin(r/a)]}。
3.如权利要求2所述的曲面校核方法，其特征在于，计算所述投影线与所述参考点之间的最小距离包括：
计算参考点与投影线上的点之间的距离；
比较参考点与投影线上的点之间的距离的大小，以查找出参考点与投影线上的点之间的距离中的最小值，所述最小值即为投影线与参考点之间的最小距离。
4.如权利要求3所述的曲面校核方法，其特征在于，调用三维CAD环境中的测量工具测量参考点与投影线上的点之间的距离，以计算参考点与投影线上的点之间的距离。
5.如权利要求1所述的曲面校核方法，其特征在于，还包括将三维CAD环境可识别的图形数据导入到三维CAD环境中，以在三维CAD环境中形成三维造型，该三维造型是三维曲面或有厚度的三维曲面体，所述曲面为三维造型一侧的外表面。
6.如权利要求1所述的曲面校核方法，其特征在于，所述曲面校核方法还包括根据所述曲面对最小曲率半径的要求，采用不同的标记对所述曲面上的测量点进行标识；输出所述曲面的曲率校核报告。
7.如权利要求6所述的曲面校核方法，其特征在于，所述曲率校核报告包括：包含各种标记的所述曲面，所述曲面上各测量点及其最小曲率半径，以及最小曲率半径最小的测量点及其最小曲率半径。
8.如权利要求1至7任一项所述的曲面校核方法，其特征在于，所述曲面为汽车的挡风玻璃的一侧的外表面，所述测量点位于所述汽车的挡风玻璃的核心视野区和透明区中。
9.如权利要求1至7任一项所述的曲面校核方法，其特征在于，所述曲面为从复杂曲面中截取的单一凹面或单一凸面，所述复杂曲面包括至少一个凹面和至少一个凸面。
10.一种曲面校核装置，所述曲面为单一凹面或单一凸面，其特征在于，所述曲面校核装置包括：
第一测量点选取模块，所述第一测量点选取模块用于在曲面上选取多个测量点；
曲率计算模块，所述曲率计算模块用于计算每个测量点的最小曲率半径；
第一曲率比较模块，所述第一曲率比较模块用于比较所有的测量点的最小曲率半径，以获得最小曲率半径最小的测量点及其最小曲率半径。
11.如权利要求10所述的曲面校核装置，其特征在于，所述曲率计算模块包括：
参考圆模块，用于在一个测量点的切平面上以所述测量点为圆心绘制半径为r的参考圆；
投影线模块，用于将所述参考圆投影到所述曲面上，以得到半径为r的投影线；
参考点模块，用于在所述测量点的法线上取一参考点，其中，所述参考点与所述测量点之间的距离为b；
距离计算模块，用于计算所述投影线与所述参考点之间的最小距离，所述投影线与所述参考点之间的最小距离为a；
最小曲率半径计算模块，用于通过如下公式计算所述测量点的最小曲率半径R：
R＝{a2+b2-2ba*cos[arcsin(r/a)]}/{2b-2a*cos[arcsin(r/a)]}。
12.如权利要求11所述的曲面校核装置，其特征在于，所述距离计算模块包括：
距离测量模块，用于计算参考点与投影线上的点之间的距离；
距离比较模块，用于比较参考点与投影线上的点之间的距离的大小，以查找出参考点与投影线上的点之间的距离中的最小值，所述最小值即为投影线与参考点之间的最小距离。
13.如权利要求12所述的曲面校核装置，其特征在于，所述距离测量模块用于调用三维CAD环境中的测量工具测量参考点与投影线上的点之间的距离以计算参考点与投影线上的点之间的距离。
14.如权利要求10所述的曲面校核装置，其特征在于，还包括图形创建模块，所述图形创建模块用于将三维CAD环境可识别的图形数据导入到三维CAD环境中，以在三维CAD环境中形成三维造型，该三维造型是三维曲面或有厚度的三维曲面体，所述曲面为三维造型一侧的外表面。
15.如权利要求10所述的曲面校核装置，其特征在于，所述曲面校核装置还包括曲率标识模块和曲率输出模块，所述曲率标识模块用于根据所述曲面的最小曲率半径的要求，采用不同的标记对曲面上的测量点进行标识，所述曲率输出模块用于输出所述曲面的曲率校核报告。
16.如权利要求15所述的曲面校核装置，其特征在于，所述曲率校核报告包括：包含各种标记的所述曲面，所述曲面上各测量点及其最小曲率半径，以及最小曲率半径最小的测量点及其最小曲率半径。
17.如权利要求10至16任一项所述的曲面校核装置，其特征在于，所述曲面为汽车的挡风玻璃的一侧的外表面，所述测量点位于所述汽车的挡风玻璃的核心视野区和透明区中。
18.如权利要求10至16任一项所述的曲面校核装置，其特征在于，所述曲面为从复杂曲面中截取的单一凹面或单一凸面，所述复杂曲面包括至少一个凹面和至少一个凸面。
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