CN1940997A - 虚拟油泥造型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种虚拟油泥造型方法，主要应用于汽车虚拟油泥建模过程。本发明利用压缩形式的体素模型表示汽车虚拟油泥模型，利用虚拟刮刀、刮片、模板等工具对虚拟油泥模型进行操作，建模过程与真正的汽车油泥建模相一致。并应用计算机辅助形状分析技术进行虚拟油泥模型表面分析，保证建模质量；和传统的汽车油泥建模过程相比，该方法省去传统汽车油泥建模中的实物模型制作及数控测量过程，汽车虚拟油泥模型可直接进入后续的汽车设计过程，供仿真和计算使用，克服了传统汽车车型开发过程中的信息流断点，开发过程费用低、周期短；和目前的CAS系统相比，该方法操作、学习简单，充分支持设计师的造型能力和创意设计能力的发挥。

Description

虚拟油泥造型方法

技术领域

本发明涉及一种虚拟油泥造型方法，特别是汽车虚拟油泥造型方法。

背景技术

汽车车形设计方法可分为油泥模型制作方法和计算机辅助式样设计方法(ComputerAided Styling以下简称CAS)。

油泥模型制作方法是由专业造型人员根据二维设计草图构造出三维的汽车模型，造型人员使用油泥刮刀、刮片、测量仪器、模板、金属膜等工具构造出立体的汽车油泥模型，通过三维数控测量并经数据处理生成汽车三维数字模型，供后续的计算、仿真等使用。传统的汽车油泥模型制作过程周期长、费用高，获得的三维实体油泥模型只能通过数控测量进入后续的产品设计过程，形成了产品开发过程中的信息流断点。

CAS主要功能基于样条曲面造型和图形显示技术。其产品外形通过曲面和曲线的特征控制顶点控制，设计人员通过调整曲线、曲面的特征控制顶点进行三维汽车模型设计。其主要缺点是随着造型过程的进行，曲面模型表示形式越来越复杂，而且操作工具为鼠标、键盘、菜单，通过曲线、曲面特征控制顶点控制模型形状，操作复杂、操作人员必须具备一定的数学基础知识。

发明内容

为了克服现有技术曲面模型表示形式复杂，操作复杂的不足，本发明提供一种虚拟油泥造型方法，通过操作虚拟油泥刮刀、刮片、模板等工具在计算机虚拟环境中完成汽车车形的建模过程。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种虚拟油泥造型方法，其特征在于下述方法步骤：

1)在系统初始化阶段，根据汽车概念模型确定设计空间大小，通过比例变换确定相应虚拟空间大小，并建立初始虚拟油泥模型；

2)利用造型工具编辑器设计各种虚拟油泥操作工具，生成虚拟油泥操作工具库；

3)根据该汽车二维设计草图设计相应比例的检测模板；

4)利用各种虚拟操作工具对虚拟油泥模型进行刮、削、扫等操作，初步完成汽车外形设计；

5)将步骤3)中的检测模板在虚拟空间定位，由检测模板检验汽车虚拟油泥模型，根据需要修改虚拟油泥模型；

6)利用High-Light功能进行汽车虚拟油泥模型表面分析，如果虚拟油泥模型不符合设计要求，重复修改虚拟油泥模型，直至符合设计要求为止；

7)输出汽车虚拟油泥模型表面模型。

本发明相比现有技术的优点在于，由于采用压缩形式的体素模型表示汽车虚拟油泥模型，各个体素之间属离散关系，数据结构简单，建模过程中虚拟油泥模型表示复杂度不变；在虚拟油泥造型方法中，利用虚拟油泥刮刀、刮片、模板等工具对模型进行操作，操作、学习简单，对操作人员的数学功底要求不高。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

附图说明

附图是本发明实施例的流程图

具体实施方式

以某型汽车车身虚拟油泥造型为例说明本发明。

该型汽车车身虚拟油泥造型在虚拟油泥造型系统中完成。系统由C++语言编写，并使用OpenGL、Inventor图形功能，用户界面由Viewkit生成。该系统安装于SGI Onxy系统，使用三维鼠标进行操作，系统流程图如附图所示。

本实施例中原始虚拟油泥模型为600mm*300mm*300mm的立方体，某型汽车车身虚拟油泥造型过程如下：

1、原始虚拟油泥模型建模：在系统初始化阶段根据汽车概念模型确定设计空间为6000mm*3000mm*3000mm，通过比例变换确定虚拟设计空间为600mm*300mm*300mm，并建立初始虚拟油泥模型，其大小为600mm*300mm*300mm；

2、虚拟油泥操作工具设计：根据该汽车二维设计草图，利用造型工具编辑器设计各种虚拟油泥操作工具，如各种虚拟油泥刮刀、刮片等，生成虚拟油泥操作工具库ToolLib；

3、检测用虚拟二维模板设计：根据该汽车二维设计草图设计相应比例的模板，供外形检测使用；

4、汽车虚拟油泥模型建模：利用各种操作工具对虚拟油泥模型进行刮、削、扫等操作，初步完成汽车外形设计；

5、外形检测：根据汽车二维设计草图相关参数确定检测模板在虚拟空间的位置，并将外形检测模板定位，由检测模板检验汽车虚拟油泥模型：如果虚拟油泥模型不符合设计要求，重复修改虚拟油泥模型，直至符合设计要求为止；

6、计算机辅助形状分析：利用High-Light功能进行汽车虚拟油泥模型表面分析，并对汽车虚拟油泥模型进行表面优化造型；

7、快速原型模型生成：输出STL数据，利用快速原型技术生成小比例汽车模型，材料为聚碳酸酯；输出汽车虚拟油泥模型表面三角网格模型，供仿真、计算使用。

Claims (1)

1、一种虚拟油泥造型方法，其特征在于下述方法步骤：

1)在系统初始化阶段，根据汽车概念模型确定设计空间大小，通过比例变换确定相应虚拟空间大小，并建立初始虚拟油泥模型；

2)利用造型工具编辑器设计各种虚拟油泥操作工具，生成虚拟油泥操作工具库；

3)根据该汽车二维设计草图设计相应比例的检测模板；

4)利用各种虚拟操作工具对虚拟油泥模型进行刮、削、扫等操作，初步完成汽车外形设计；

5)将步骤3)中的检测模板在虚拟空间定位，由检测模板检验汽车虚拟油泥模型，根据需要修改虚拟油泥模型；

6)利用High-Light功能进行汽车虚拟油泥模型表面分析，如果虚拟油泥模型不符合设计要求，重复修改虚拟油泥模型，直至符合设计要求为止；

7)输出汽车虚拟油泥模型表面模型。

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