CN112650495B - 一种基于catia软件的组合仪表显示平面可视区域创建方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于CATIA软件的组合仪表显示平面可视区域创建方法，包括以下步骤：第一步：创建模拟界面；第二步：创建可视区域的上边界；第三步：创建可视区域的下边界；和第四步：得出可视区域，将第二步中得到的左、右眼椭圆总视野上边界与将第三步中得到的左、右眼椭圆总视野下边界组合得出可视区域。本设计不仅建模过程规范化、建模流程明确，而且操作简单、易于学习、有效提高建模效率。

Description

一种基于CATIA软件的组合仪表显示平面可视区域创建方法
技术领域
本发明涉及一种基于CATIA软件的组合仪表显示平面可视区域创建方法，具体适用于简化设计步骤、提高设计精度。
背景技术
汽车的组合仪表显示车辆的各种状态、信息，如车速、发动机转速、发动机水温、油量、手刹状态、安全带有没有系好、发动机故障等等。组合仪表的布置是仪表板，组合仪表的可视性更是组合仪表布置的基础。
组合仪表的可视区域是指眼椭圆所包含眼点通过方向盘喇叭盖上部和方向盘轮圈之间的区域能看到的组合仪表显示平面上的区域。
现有的创建方法内容复杂，不易理解，精确度较低。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的方法复杂、精确度低的问题，提供了一种易于理解、精确度高的基于CATIA软件的组合仪表显示平面可视区域创建方法。
为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：
一种基于CATIA软件的组合仪表显示平面可视区域创建方法，包括以下步骤：第一步：创建模拟界面，将已知的相对位置关系的方向盘、组合仪表显示平面和一对95百分位眼椭圆创建在3D显示界面中，调节上述三者的位置使其满足其相对的位置关系；
第二步：创建可视区域的上边界，在方向盘喇叭盖上部轮圈的内切线上做均布点，制作轮圈的内切线上均布点处可视切线，得出左、右眼椭圆在组合仪表显示平面上可视区域上边界，根据左、右眼椭圆在组合仪表显示平面上可视区域上边界，求出左、右眼椭圆共同视野区域上边界和左、右眼椭圆总视野上边界；
第三步：创建可视区域的下边界，在喇叭饰罩上部取外切线上做均布点，制作处喇叭饰罩均布点处可视切线，得出左、右眼椭圆在组合仪表显示平面上可视区域下边界，根据左、右眼椭圆在组合仪表显示平面上可视区域下边界，求出左、右眼椭圆共同视野区域下边界和左、右眼椭圆总视野下边界；
第四步：得出可视区域，将第二步中得到的左、右眼椭圆总视野上边界与将第三步中得到的左、右眼椭圆总视野下边界组合得出可视区域。
所述第二步：创建可视区域的上边界中，在方向盘喇叭盖上部轮圈的内切线上做出多个均布点，调整3D显示界面使轮圈的内切线与左眼椭圆的外表面在左侧第一个均布点上相切，将罗盘移动到左侧第一个均布点上，保持视角不动，并将罗盘主平面方向定义成和电脑显示屏平行，制作和电脑显示屏平行的面片，将面片移动到组合仪表显示平面附近，将第一个均布点投影到所做平面做投影点，连接第一个均布点和投影点制作第一个均布点到所做平面的投影线；做出内切线上的第一个均布点处的法向平面，求出法向平面与内切线所在面的交线；做出投影线和交线确定的平面，在平面内制作与左眼椭圆和轮圈内缘的切线，切线要穿过组合仪表显示平面；制作所求切线和组合仪表显示平面的交点；
按照上述方法制作其它均布点处左眼椭圆切线与组合仪表显示平面的交点，然后将所有连接所有切线交点，此时得到了左眼椭圆在组合仪表显示平面上可视区域的上边界；
按照上述方法制作右眼椭圆在组合仪表显示平面上可视区域的上边界；
根据左、右眼椭圆在组合仪表显示平面上可视区域上边界，求出左、右眼椭圆共同视野区域上边界和左、右眼椭圆总视野上边界。
所述第二步：创建可视区域的上边界中，在方向盘喇叭盖上部轮圈的内切线上做出至少8个均布点。
所述第二步：创建可视区域的上边界中，在方向盘喇叭盖上部轮圈的内切线上做出10个均布点。
所述第三步：创建可视区域的下边界中，在喇叭盖饰罩上部的外切线上做出多个均布点，调整3D显示界面使喇叭盖饰罩上部的外切线与左眼椭圆的外表面在左侧第一个均布点上相切，保持视角不动，将罗盘移动到左侧第一个均布点上，并将罗盘主平面方向定义成和电脑显示屏平行，制作和电脑显示屏平行的面片，将面片移动到组合仪表显示平面附近，将第一个均布点投影到所做平面做投影点，连接第一个均布点和投影点制作第一个均布点到所做平面的投影线；做出内切线上的第一个均布点处的法向平面，求出法向平面与内切线所在面的交线；做出投影线和交线确定的平面，在平面内制作与左眼椭圆和喇叭盖饰罩上边缘的切线，切线要穿过组合仪表显示平面；制作所求切线和组合仪表显示平面的交点；
按照上述方法制作其它均布点处左眼椭圆切线与组合仪表显示平面的交点，然后将所有连接所有切线交点，此时得到了左眼椭圆在组合仪表显示平面上可视区域的下边界；
按照上述方法制作右眼椭圆在组合仪表显示平面上可视区域的下边界；
根据左、右眼椭圆在组合仪表显示平面上可视区域下边界，求出左、右眼椭圆共同视野区域下边界和左、右眼椭圆总视野下边界。
所述第三步：创建可视区域的下边界中，在喇叭盖饰罩上部的外切线上做出至少6个均布点。
所述第三步：创建可视区域的下边界中，在喇叭盖饰罩上部的外切线上做出8个均布点。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明一种基于CATIA软件的组合仪表显示平面可视区域创建方法中通过一系列的制作流程，完成可视区域的创建，使建模过程规范化、建模流程明确、操作简单、易于学习，便于掌握能够有效提高设计师的建模效率，有效降低设计成本。因此，本设计建模过程规范化、建模流程明确、操作简单、易于学习，有效提高建模效率。
2、本发明一种基于CATIA软件的组合仪表显示平面可视区域创建方法中在眼椭圆的表面上制作与方向盘的内框的切线，能够提高组合仪表显示平面上可视区域的精度。因此，本方法设计精度高，建模结果更加可靠。
附图说明
图1是本发明第一步中得到的模型的3D结构图。
图2是本发明第二步中方向盘上部轮圈均布点的示意图。
图3是本发明第二步中轮圈的内切线与左眼椭圆的外表面在左侧第一个均布点上相切的示意图。
图4是本发明第二步中制作和电脑显示屏平行面片的示意图。
图5是本发明第二步中制作左侧第一均布点处眼椭圆和方向盘轮圈切线用平面的示意图。
图6是本发明第二步中制作左侧第一均布点处左眼椭圆和轮圈內缘的切线的示意图。
图7是本发明第二步中左侧第一均布点处左眼椭圆和轮圈內缘的切线与组合仪表显示平面交点的示意图。
图8是本发明第二步中所有均布点处左眼椭圆和轮圈內缘的切线与组合仪表显示平面交点的示意图。
图9是本发明第二步中左眼椭圆在组合仪表显示平面上可视区域的上边界的示意图。
图10是本发明第二步中左、右眼椭圆在组合仪表显示平面上可视区域的上边界的示意图。
图11是本发明第二步中左、右眼椭圆共同视野区域上边界和左、右眼椭圆总视野上边界的示意图。
图12是本发明第四步中左、右眼椭圆共同视野区域上、下边界和左、右眼椭圆总视野上、下边界的示意图。
图中：方向盘1、组合仪表显示平面2、眼椭圆3。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见图1至图12，一种基于CATIA软件的组合仪表显示平面可视区域创建方法，包括以下步骤：第一步：创建模拟界面，将已知的相对位置关系的方向盘1、组合仪表显示平面2和一对95百分位眼椭圆3创建在3D显示界面中，调节上述三者的位置使其满足其相对的位置关系；
第二步：创建可视区域的上边界，在方向盘1喇叭盖上部轮圈的内切线上做均布点，制作轮圈的内切线上均布点处可视切线，得出左、右眼椭圆3在组合仪表显示平面2上可视区域上边界，根据左、右眼椭圆3在组合仪表显示平面2上可视区域上边界，求出左、右眼椭圆3共同视野区域上边界和左、右眼椭圆3总视野上边界；
第三步：创建可视区域的下边界，在喇叭饰罩上部取外切线上做均布点，制作处喇叭饰罩均布点处可视切线，得出左、右眼椭圆3在组合仪表显示平面2上可视区域下边界，根据左、右眼椭圆3在组合仪表显示平面2上可视区域下边界，求出左、右眼椭圆3共同视野区域下边界和左、右眼椭圆3总视野下边界；
第四步：得出可视区域，将第二步中得到的左、右眼椭圆3总视野上边界与第三步中得到的左、右眼椭圆3总视野下边界组合得出可视区域。
所述第二步：创建可视区域的上边界中，在方向盘1喇叭盖上部轮圈的内切线上做出多个均布点，调整3D显示界面使轮圈的内切线与左眼椭圆3的外表面在左侧第一个均布点上相切，将罗盘移动到左侧第一个均布点上，保持视角不动，并将罗盘主平面方向定义成和电脑显示屏平行，制作和电脑显示屏平行的面片，将面片移动到组合仪表显示平面2附近，将第一个均布点投影到所做平面做投影点，连接第一个均布点和投影点制作第一个均布点到所做平面的投影线；做出内切线上的第一个均布点处的法向平面，求出法向平面与内切线所在面的交线；做出投影线和交线确定的平面，在平面内制作与左眼椭圆3和轮圈内缘的切线，切线要穿过组合仪表显示平面2；制作所求切线和组合仪表显示平面2的交点；
按照上述方法制作其它均布点处左眼椭圆3切线与组合仪表显示平面2的交点，然后将所有连接所有切线交点，此时得到了左眼椭圆3在组合仪表显示平面2上可视区域的上边界；
按照上述方法制作右眼椭圆3在组合仪表显示平面2上可视区域的上边界；
根据左、右眼椭圆3在组合仪表显示平面2上可视区域上边界，求出左、右眼椭圆3共同视野区域上边界和左、右眼椭圆3总视野上边界。
所述第二步：创建可视区域的上边界中，在方向盘1喇叭盖上部轮圈的内切线上做出至少8个均布点。
所述第二步：创建可视区域的上边界中，在方向盘1喇叭盖上部轮圈的内切线上做出10个均布点。
所述第三步：创建可视区域的下边界中，在喇叭盖饰罩上部的外切线上做出多个均布点，调整3D显示界面使喇叭盖饰罩上部的外切线与左眼椭圆3的外表面在左侧第一个均布点上相切，保持视角不动，将罗盘移动到左侧第一个均布点上，并将罗盘主平面方向定义成和电脑显示屏平行，制作和电脑显示屏平行的面片，将面片移动到组合仪表显示平面2附近，将第一个均布点投影到所做平面做投影点，连接第一个均布点和投影点制作第一个均布点到所做平面的投影线；做出内切线上的第一个均布点处的法向平面，求出法向平面与内切线所在面的交线；做出投影线和交线确定的平面，在平面内制作与左眼椭圆3和喇叭盖饰罩上边缘的切线，切线要穿过组合仪表显示平面2；制作所求切线和组合仪表显示平面2的交点；
按照上述方法制作其它均布点处左眼椭圆3切线与组合仪表显示平面2的交点，然后将所有连接所有切线交点，此时得到了左眼椭圆3在组合仪表显示平面2上可视区域的下边界；
按照上述方法制作右眼椭圆3在组合仪表显示平面2上可视区域的下边界；
根据左、右眼椭圆3在组合仪表显示平面2上可视区域下边界，求出左、右眼椭圆3共同视野区域下边界和左、右眼椭圆3总视野下边界。
所述第三步：创建可视区域的下边界中，在喇叭盖饰罩上部的外切线上做出至少6个均布点。
所述第三步：创建可视区域的下边界中，在喇叭盖饰罩上部的外切线上做出8个均布点。
所述第一步：创建模拟界面，中的95%眼椭圆3即为95百分位眼椭圆。
本发明的原理说明如下：
眼椭圆3是指不同身材的乘员以正常姿势坐在车内时，其眼睛位置的统计分布图型。眼椭圆的概念是随着汽车产业的工程能力发展而被提出的，是汽车工程师们为了保证大多数汽车驾驶员拥有良好的视野特性，而发展出来的。在1963年，美国选用三种车型，对2000 多人进行了眼点测试。被测试者来自世界各地，然后对测试的眼点位置进行统计分析，形成最佳的与实际相符的曲线。统计的结果是：眼睛分布范围在俯视图和侧视图的投影均可近似为椭圆，故称为眼椭圆。据此，美国制定了SAE J941《汽车驾驶员眼范围》标准。在标准中，根据眼点的分布情况，分为90百分位眼椭圆、95百分位眼椭圆、99百分位眼椭圆等。本发明中使用的95%眼椭圆即为95百分位眼椭圆。
实施例1：
一种基于CATIA软件的组合仪表显示平面可视区域创建方法，包括以下步骤：第一步：创建模拟界面，将已知的相对位置关系的方向盘1、组合仪表显示平面2和一对95百分位眼椭圆3创建在3D显示界面中，调节上述三者的位置使其满足其相对的位置关系；
第二步：创建可视区域的上边界，在方向盘1喇叭盖上部轮圈的内切线上做均布点，制作轮圈的内切线上均布点处可视切线，得出左、右眼椭圆3在组合仪表显示平面2上可视区域上边界，根据左、右眼椭圆3在组合仪表显示平面2上可视区域上边界，求出左、右眼椭圆3共同视野区域上边界和左、右眼椭圆3总视野上边界；
第三步：创建可视区域的下边界，在喇叭饰罩上部取外切线上做均布点，制作处喇叭饰罩均布点处可视切线，得出左、右眼椭圆3在组合仪表显示平面2上可视区域下边界，根据左、右眼椭圆3在组合仪表显示平面2上可视区域下边界，求出左、右眼椭圆3共同视野区域下边界和左、右眼椭圆3总视野下边界；
第四步：得出可视区域，将第二步中得到的左、右眼椭圆3总视野上边界与第三步中得到的左、右眼椭圆3总视野下边界组合得出可视区域。
实施例2：
实施例2与实施例1基本相同，其不同之处在于：
所述第二步：创建可视区域的上边界中，在方向盘1喇叭盖上部轮圈的内切线上做出多个均布点，调整3D显示界面使轮圈的内切线与左眼椭圆3的外表面在左侧第一个均布点上相切，将罗盘移动到左侧第一个均布点上，保持视角不动，并将罗盘主平面方向定义成和电脑显示屏平行，制作和电脑显示屏平行的面片，将面片移动到组合仪表显示平面2附近，将第一个均布点投影到所做平面做投影点，连接第一个均布点和投影点制作第一个均布点到所做平面的投影线；做出内切线上的第一个均布点处的法向平面，求出法向平面与内切线所在面的交线；做出投影线和交线确定的平面，在平面内制作与左眼椭圆3和轮圈内缘的切线，切线要穿过组合仪表显示平面2；制作所求切线和组合仪表显示平面2的交点；
按照上述方法制作其它均布点处左眼椭圆3切线与组合仪表显示平面2的交点，然后将所有连接所有切线交点，此时得到了左眼椭圆3在组合仪表显示平面2上可视区域的上边界；
按照上述方法制作右眼椭圆3在组合仪表显示平面2上可视区域的上边界；
根据左、右眼椭圆3在组合仪表显示平面2上可视区域上边界，求出左、右眼椭圆3共同视野区域上边界和左、右眼椭圆3总视野上边界。
所述第三步：创建可视区域的下边界中，在喇叭盖饰罩上部的外切线上做出多个均布点，调整3D显示界面使喇叭盖饰罩上部的外切线与左眼椭圆3的外表面在左侧第一个均布点上相切，保持视角不动，将罗盘移动到左侧第一个均布点上，并将罗盘主平面方向定义成和电脑显示屏平行，制作和电脑显示屏平行的面片，将面片移动到组合仪表显示平面2附近，将第一个均布点投影到所做平面做投影点，连接第一个均布点和投影点制作第一个均布点到所做平面的投影线；做出内切线上的第一个均布点处的法向平面，求出法向平面与内切线所在面的交线；做出投影线和交线确定的平面，在平面内制作与左眼椭圆3和喇叭盖饰罩上边缘的切线，切线要穿过组合仪表显示平面2；制作所求切线和组合仪表显示平面2的交点；
按照上述方法制作其它均布点处左眼椭圆3切线与组合仪表显示平面2的交点，然后将所有连接所有切线交点，此时得到了左眼椭圆3在组合仪表显示平面2上可视区域的下边界；
按照上述方法制作右眼椭圆3在组合仪表显示平面2上可视区域的下边界；
根据左、右眼椭圆3在组合仪表显示平面2上可视区域下边界，求出左、右眼椭圆3共同视野区域下边界和左、右眼椭圆3总视野下边界。
实施例3：
实施例3与实施例2基本相同，其不同之处在于：
所述第二步：创建可视区域的上边界中，在方向盘1喇叭盖上部轮圈的内切线上做出至少8个均布点。
所述第三步：创建可视区域的下边界中，在喇叭盖饰罩上部的外切线上做出至少6个均布点。
实施例4：
实施例4与实施例3基本相同，其不同之处在于：
所述第二步：创建可视区域的上边界中，在方向盘1喇叭盖上部轮圈的内切线上做出10个均布点。
所述第三步：创建可视区域的下边界中，在喇叭盖饰罩上部的外切线上做出8个均布点。

Claims (7)

1.一种基于CATIA软件的组合仪表显示平面可视区域创建方法，其特征在于：
所述组合仪表显示平面可视区域创建方法包括以下步骤：
第一步：创建模拟界面，将已知的相对位置关系的方向盘（1）、组合仪表显示平面（2）和一对95百分位眼椭圆（3）创建在3D显示界面中，调节上述三者的位置使其满足其相对的位置关系；
第二步：创建可视区域的上边界，在方向盘（1）喇叭盖上部轮圈的内切线上做均布点，制作轮圈的内切线上均布点处可视切线，得出左、右眼椭圆（3）在组合仪表显示平面（2）上可视区域上边界，根据左、右眼椭圆（3）在组合仪表显示平面（2）上可视区域上边界，求出左、右眼椭圆（3）共同视野区域上边界和左、右眼椭圆（3）总视野上边界；
第三步：创建可视区域的下边界，在喇叭饰罩上部取外切线上做均布点，制作处喇叭饰罩均布点处可视切线，得出左、右眼椭圆（3）在组合仪表显示平面（2）上可视区域下边界，根据左、右眼椭圆（3）在组合仪表显示平面（2）上可视区域下边界，求出左、右眼椭圆（3）共同视野区域下边界和左、右眼椭圆（3）总视野下边界；
第四步：得出可视区域，将第二步中得到的左、右眼椭圆（3）总视野上边界与第三步中得到的左、右眼椭圆（3）总视野下边界组合得出可视区域。
2.根据权利要求1所述的一种基于CATIA软件的组合仪表显示平面可视区域创建方法，其特征在于：
所述第二步：创建可视区域的上边界中，在方向盘（1）喇叭盖上部轮圈的内切线上做出多个均布点，调整3D显示界面使轮圈的内切线与左眼椭圆（3）的外表面在左侧第一个均布点上相切，将罗盘移动到左侧第一个均布点上，保持视角不动，并将罗盘主平面方向定义成和电脑显示屏平行，制作和电脑显示屏平行的面片，将面片移动到组合仪表显示平面（2）附近，将第一个均布点投影到所做平面做投影点，连接第一个均布点和投影点制作第一个均布点到所做平面的投影线；做出内切线上的第一个均布点处的法向平面，求出法向平面与内切线所在面的交线；做出投影线和交线确定的平面，在平面内制作与左眼椭圆（3）和轮圈内缘的切线，切线要穿过组合仪表显示平面（2）；制作所求切线和组合仪表显示平面（2）的交点；
按照上述方法制作其它均布点处左眼椭圆（3）切线与组合仪表显示平面（2）的交点，然后将所有连接所有切线交点，此时得到了左眼椭圆（3）在组合仪表显示平面（2）上可视区域的上边界；
按照上述方法制作右眼椭圆（3）在组合仪表显示平面（2）上可视区域的上边界；
根据左、右眼椭圆（3）在组合仪表显示平面（2）上可视区域上边界，求出左、右眼椭圆（3）共同视野区域上边界和左、右眼椭圆（3）总视野上边界。
3.根据权利要求2所述的一种基于CATIA软件的组合仪表显示平面可视区域创建方法，其特征在于：
所述第二步：创建可视区域的上边界中，在方向盘（1）喇叭盖上部轮圈的内切线上做出至少8个均布点。
4.根据权利要求1所述的一种基于CATIA软件的组合仪表显示平面可视区域创建方法，其特征在于：
所述第二步：创建可视区域的上边界中，在方向盘（1）喇叭盖上部轮圈的内切线上做出10个均布点。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种基于CATIA软件的组合仪表显示平面可视区域创建方法，其特征在于：
所述第三步：创建可视区域的下边界中，在喇叭盖饰罩上部的外切线上做出多个均布点，调整3D显示界面使喇叭盖饰罩上部的外切线与左眼椭圆（3）的外表面在左侧第一个均布点上相切，保持视角不动，将罗盘移动到左侧第一个均布点上，并将罗盘主平面方向定义成和电脑显示屏平行，制作和电脑显示屏平行的面片，将面片移动到组合仪表显示平面（2）附近，将第一个均布点投影到所做平面做投影点，连接第一个均布点和投影点制作第一个均布点到所做平面的投影线；做出内切线上的第一个均布点处的法向平面，求出法向平面与内切线所在面的交线；做出投影线和交线确定的平面，在平面内制作与左眼椭圆（3）和喇叭盖饰罩上边缘的切线，切线要穿过组合仪表显示平面（2）；制作所求切线和组合仪表显示平面（2）的交点；
按照上述方法制作其它均布点处左眼椭圆（3）切线与组合仪表显示平面（2）的交点，然后将所有连接所有切线交点，此时得到了左眼椭圆（3）在组合仪表显示平面（2）上可视区域的下边界；
按照上述方法制作右眼椭圆（3）在组合仪表显示平面（2）上可视区域的下边界；
根据左、右眼椭圆（3）在组合仪表显示平面（2）上可视区域下边界，求出左、右眼椭圆（3）共同视野区域下边界和左、右眼椭圆（3）总视野下边界。
6.根据权利要求5所述的一种基于CATIA软件的组合仪表显示平面可视区域创建方法，其特征在于：
所述第三步：创建可视区域的下边界中，在喇叭盖饰罩上部的外切线上做出至少6个均布点。
7.根据权利要求6所述的一种基于CATIA软件的组合仪表显示平面可视区域创建方法，其特征在于：
所述第三步：创建可视区域的下边界中，在喇叭盖饰罩上部的外切线上做出8个均布点。
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