基于點云高效率生成車身曲面的方法

0 前言

國內廠商在A級曲面的開發上借鑒歐美和日本傳統廠商的設計流程，方法手段，同時自身也在不斷探索，逐步完善，希望實現更高效率的敏捷開發。A級曲面的開發，需要經過多輪的造型修改和技術驗證，在開發過程當中A級曲面的修改需要大量的開發時間。市場激烈的競爭要求產品迭代速度越來越快，產品升級幅度越來越大，這些都對A級曲面研發效率提出了越來越高的要求。

1 基于點云構建曲面的分面難點

在汽車造型正向開發的過程中，需要基于油泥模型的點云快速生成車身曲面，以供工程部門進行快速的技術分析，并作為下一步A級曲面開發的基礎，其過程遵循由線到面，先基礎再細節的原則

，其過程示意圖如圖1。

點云表面不會自動反應曲面邊界的位置，需要設計者對點云表面的區域進行規劃。如圖2，某量產車型的A級曲面模型。

合理的曲面模型往往由多張曲面拼接而成

，其不僅能夠完美的還原出點云所要表達的造型信息，而且線框結構十分簡潔美觀，方便后續的修改和調整。反之如果曲面分面結構不合理，線框結構復雜凌亂，后續的修改調整會十分耗時且效果不佳。當前企業基于點云生成車身曲面的開發過程中，最大的難點是曲面模型分面取決于設計者的主觀判斷，其質量優劣十分依賴設計者的經驗。

2 主曲面可變模型方法

如果有一個可變的主曲面模型，該模型根據車身主曲面的分面規律構建出大部分的基礎曲面，覆蓋了車身前后蓋、車門、側圍、車頂、翼子板、前后玻璃、前后保險杠上體等零件，在面臨不同車型的點云時，根據總布置的參數，預先將主曲面模型調整為與目標點云相適配的尺寸，然后在此基礎上對點云進行主曲面貼合工作,這樣會節省點云貼合的準備時間,使設計者的精力更多集中在造型語言上，以提高工作效率節省開發時間。

在具有家族化造型特征的車型上，其前中后均具有相當標準化的曲面分面處理方案，以此為基礎提出主曲面可變模型方法。這一具家族化造型特征的前、中、后面片結構，作為一個標準化面片結構模型，只需要針對不同的尺寸結構放大或縮小，可以極大的節約曲面貼合點云的準備時間，同時也降低了設計者對建模熟練度的要求。對具有家族化造型特征的品牌車型，主曲面可變模型的通用性會十分顯著。

2.1 主曲面模型的面片結構劃分

汽車A級曲面開發的過程是將造型方案不斷細化的工作，在造型確定整體方案后，根據車身的整體形態確定汽車A級曲面的面片結構。

首先結合品牌造型風格確定其特征線的內在邏輯，結合整車的造型輪廓、特征線的走勢及比例劃分，對整車的面片結構進行規劃，還需要考慮每4條邊可構建為封閉的4邊形

，因此均按照4邊形進行排布。如圖3，A級曲面模型的每個曲面均需要保證為4邊形曲面。

(3)尾部面片結構劃分

顧客滿意是指顧客在接受企業提供的服務或者商品之后的消費感知。顧客的滿意受到多方位的影響，包括產品的外觀、質量、價格以及銷售人員的服務態度等等。顧客的愉悅感越高，滿意度就越高。簡而言之，就是說顧客滿意就是指在消費的過程中感覺良好，能夠滿足其消費的需求與期望，進而將其自身的感受通過直接表達或暗示的方式對外傳遞，肯定其消費過程的一種方式。而滿意度是消費者根據消費體驗做出的感知評價。顧客滿意是由多方面的因素產生的，不僅包括企業產品與服務方面，還包括消費者的自身標準。因此要實現顧客滿意是一項復雜的工程。

前蓋區域面片結構的劃分依據特征線對前蓋的分割比例，前蓋上兩條關于Y0對稱的強特征線將前蓋分割成三部分，由于前蓋是對稱零件，只需要制作一半即可，不過在準備面片結構的過程中一定要保證對稱曲面的曲率關于Y0對稱，且曲率平滑過渡。前臉的面片結構如圖4。

利用小型榨油機榨取油脂，其出油率在21.1%～24.6%，其中三層模式的出油率平均最高，達到23.5%，此時毛葉山桐子油料最終含水量在8%，這與其他油料作物（如油菜）安全水分相近[12]。榨取的毛油酸價和過氧化值分別在 3.1～3.4 mg/g，2.1～2.9 mmol/kg，并且各處理各干燥層數值無顯著差異（p＞0.05），均低于國家對菜籽、油茶籽等毛油的品質標準規定，優于崔艷南等人[13]研究的未處理的工廠化毛葉山桐子毛油品質，這與干燥前處理與設備均有關系。

雖然具有家族化特征的車型造型較為相似，但主要特征線的走勢也會不盡相同。不同的風格需要完全不同的輪廓線，特征線的弧度，斜率也表達出不同的造型情感。

車身側面的光影是汽車設計中非常重要的部分，面片結構的分布必須考慮到車身光影的走勢，如圖5，車門區域作為基礎大面力求簡潔，輪包區域用扇形四邊形曲面使光影能夠光滑過渡。

(1)前部面片結構劃分

校園內的車速必須要比外界低，學校也需要明確校內的車速限制，并通過智能超速檢測技術定位有危險駕駛行為的車輛，采取通知、通報、限行等方式進行處理，并且系統還需要警告車速過快的車輛，通過自動報警和發送短信的方式，進行警告。如果一些車輛經常出現危險駕駛的情況，需要將其列入校園的交通管理黑名單。

尾部區域的大面同樣需要關于Y0對稱，同樣只需要構建一半車身面片結構即可。尾部一般用橫向線條對車尾進行比例分割，而面片的結構會隨著橫向特征線條進行劃分。如單側保險杠區域在車身寬度方向上是典型的三段式面片劃分。車尾的面片結構如圖6。

2.2 主曲面模型

根據某品牌多年的設計語言演化以及綜合各個年代的該品牌的A級曲面結構的演化規律，結合當前的設計方向，通過熟悉該品牌A級曲面模型結構工程師的總結，獲得該品牌三廂車的主曲面可變模型。如圖7。

我去醫院看他了，小小嫩嫩的一團，臉皺得跟個猴子似的，眼睛都沒有睜開。我趁護士不注意偷抱出去想賣掉他，被發現了，小三從病床上滾下來抱著嬰兒哭成一團，老爹鐵青著一張臉。

在該品牌的項目實踐應用中，根據品牌的造型語言，其車身曲面采用家族化的造型結構 。整體上將車身表面劃分為前、中、后三大部分，主曲面部分包括車頭主體部分的發動機蓋，前風擋玻璃，左右翼子板，前保險杠上體。乘員艙包括車頂，車窗，前后車門，側圍。后部包括后窗玻璃，后行李箱蓋，后保險杠上體。格柵、前后大燈造型，保險杠下裙，車身側裙等由于細節眾多，每輛車的細節設計差異較大，因此適合單獨設計。本研究主要關注主曲面區域。

數據層主要封裝了區塊鏈的物理結構，該結構中包含諸如哈希函數、時間戳等技術，保證信息的不可篡改性；網絡層描述了組網方式、驗證機制和傳播機制，實現區塊鏈網絡節點間的信息交流；共識層選擇一種共識記住，用以驗證區塊的正確性；激勵層主要借助設計一些激勵策略，保證節點在區塊鏈中參與驗證工作，確保共識的穩定；合約層中主要包含各種腳本、算法和智能合約，當其滿足觸發條件的時候，系統自動執行合約中的命令；應用層為封裝的有關區塊鏈應用提供了接口，例如基于區塊鏈的跨境支付平臺OKLINK。

整車的尺寸來源于市場定位和產品策略報告。定位多功能的車型一般尺寸較大，如MPV車型等定位家庭的車型尺寸較大，而定位運動與年輕人群的車型一般尺寸更為緊湊。

3 主曲面模型的調整方法

該品牌各個車型的造型有所差異，但曲面構型之間的結構和分縫位置具有相似性，車身特征線條和曲面的光影總體上風格統一，這就為建立標準化的曲面面片構型創造了有利條件。

將可變主曲面模型適配到新的點云模型需要考慮多種因素，主要從以下三個方面入手。

3.1 車身尺寸調整

車身的尺寸調整可以從長寬高三個方向入手，從車長度方向上根據前車頭、座艙長度、車尾長度等尺寸和比例，在長度方向上進行縮放調整。從高度方向上，根據車身高度座艙尺寸以及形態比例調整。寬度方向上同理。通過車身尺寸以及曲面形態調整，如圖8。

3.2 比例和造型風格調整

以某品牌的汽車造型語言和A級曲面面片結構為案例，通過對尺寸、比例和細節曲面的調整，在同一原始主曲面可變模型的基礎上可以變化出完全不同的曲面造型風格。整體的風格可以實現從運動到家用旅行的多種轉化。由主曲面可變模型通過尺寸和比例的調整，可以生成獵裝運動風格、家用旅行風格、大型SUV風格的多種比例風格的主曲面模型，作為后續A級曲面構建的基礎，如圖9。

在高中物理的學習過程中，對于很多的物理練習題來說，我們通常都非常的恐懼，因為題目中不僅含有大量的文字敘述，而且需要在其中提取相應的物理知識，并且對物理知識進行一定的計算和解答，得到最終的正確答案.在物理簡單的過程中有很多關于計算的問題，需要有很強的技巧性才能夠快速得出正確的答案，而并不是通過一些傳統的算法進行硬性的計算，這樣會增加計算的時間和難度.

3.3 細節曲面的調整

原則上首先進行整體形態的變形，其次再對單獨的區域進行比例調整，最后對細節區域的曲面面片進行變形調整，以符合新點云整體的造型要求。

各類細節外觀的設計使車身造型更具層次與精致感。這一調整的過程需要在調整過程中進行權衡和不斷的評價反饋，最后確定新的主曲面模型，并以此為基礎進行新點云的A級曲面構建。

日常帶教過程中，在對護生嚴格要求的同時，又要采取情感教學，關心護生的實習生活，傾聽他們實習過程中的感受，從而發現每個護生存在的潛在問題并及時解決，和護生的關系應該亦師亦友，因人施教。

因此為了精確還原出點云的特征線信息，需要快速生成車身點云的主要特征線。

如在前蓋區域根據前蓋特征線的強弱調整前蓋筋線過渡曲面的大小如圖10。結合點云特征線和整體造型的光影走勢確定各個曲面的大小，豐富各個曲面的細節信息，如在兩側特征區域根據點云特征的強弱確定過渡曲面的范圍大小。

實驗結果表明,雙DMA緩沖機制較單DMA緩沖機制下的圖像傳輸速率有較大的提升,傳輸速率增加了10%～28%。圖像傳輸速率還受到單次DMA數據塊大小限制,隨著DMA數據塊的增大,圖像傳輸平均帶寬增大,但是DMA塊增大到一定程度,中斷響應造成的延時影響減小,帶寬增加緩慢。雙DMA緩沖機制下,圖像最大傳輸帶寬達2 143 MB/s,達到PCIe Genx8的理論帶寬峰值4.0 Gbyte/s的52%。

3.4 特征線快速擬合

(2)側面面片結構劃分

主曲面模型提供了總體的分面解決方案，但是造型語言卻相似而不相同。

漸次擬合側面特征線，并將主曲面模型的側面線框匹配到精確擬合的特征線上，最后獲得側面特征線及分面線的集合如圖12。

漸次擬合前臉特征線，并將主曲面模型的前部線框匹配到精確擬合的特征線上，最后獲得前臉特征線及分面線的集合如圖11。

(2)側面特征線的快速擬合

(1)前臉特征線的快速擬合

(3)尾部特征線的快速擬合

2.1 社會支持總分 50例照顧者的社會支持總分為(36.62 ±7.90)分，高于國內常模(34.56 ±3.73)分，t=5.349，P ＜0.05，差異有統計學意義。其中客觀支持、主觀支持及支持利用度平均得分分別為(8.36±2.10)分、(18.30 ±2.34)分及(7.01 ±1.56)分。

漸次擬合后車尾部特征線，并將主曲面模型的尾部線框匹配到精確擬合的特征線上，最后獲得車尾特征線及分面線的集合如圖13。

3.5 主曲面快速貼合

(1)前臉曲面的快速擬合

以前蓋區域為例，用準備好的前蓋線框修剪主曲面模型的前蓋曲面，使曲面獲得準確的邊界形狀，然后使用曲面高效擬合方法擬合曲面，依次獲得精確貼合點云的各個曲面。最后獲得前臉區域的曲面集合，如圖14。圖中紅色的曲面貼合點云的曲面。

(2)側面曲面的快速擬合

（2）融合性原則。管理會計應嵌入單位相關領域、層次、環節，以業務流程為基礎，利用管理會計工具方法，將財務和業務等有機融合。

以前門區域曲面為例，用準備好的側面線框修剪主曲面模型的前門曲面，使曲面獲得準確的邊界形狀，然后使用曲面高效擬合方法擬合曲面，依次獲得精確貼合點云的各個曲面。最后獲得側面區域的曲面集合，如圖15。

河南種豬和仔豬以外調為主，壓欄嚴重。據對養殖企業調研，河南整體二元母豬產能在400多萬頭，商品豬產能在1.1億頭左右，其中60%左右的產能需要外調。河南的育肥豬外調主要運往浙江、上海和四川，10月份都是大豬運往四川行情最旺的時候，而且越大的豬價格越高，但今年受疫情影響，生豬外調受阻。仔豬外調在河南外調中占比也較大，主要運往山西、河北和甘肅等西北和北部地區，其中一家種豬企業70%調往陜西和山西，當前只能以省內銷售，壓欄嚴重，仔豬壓欄率達到40%。

(3)尾部曲面的快速擬合

以后保區域為例，用準備好的后車尾線框修剪主曲面模型的后保險杠曲面，使曲面獲得準確的邊界形狀，然后使用曲面高效擬合方法擬合曲面，依次獲得精確貼合點云的各個曲面。最后獲得后車尾區域的曲面集合，如圖16。

通過以上步驟構建完成新的主曲面模型后，通過斑馬高光檢查生成的主曲面模型質量，如圖17，其斑馬紋分布規律，無不規則扭曲，質量符合A級曲面的質量要求

，可以作為下一步A級曲面開發的工作基礎。

4 結論

(1)主曲面可變模型降低了對設計者建模經驗的要求，節約了曲面準備時間

用主曲面可變模型的方法，在家族化造型品牌車型中，針對不同造型的點云尺寸放大或縮小，首先從長寬高三個方向將主曲面模型調整至目標點云尺寸，然后調整模型的比例和姿態以匹配點云的整體造型風格，最后根據點云的細節特征對主曲面模型的局部進行針對性的修改和調整，得到新點云的主曲面模型。

用主曲面可變模型節約了模型主曲面準備時間，降低了對設計者建模經驗的要求。縮短了A級曲面開發時間。可以將工程樣車20周的A級曲面開發周期縮短至17周，節省15%的A級曲面開發時間。

1.2 入選與排除標準 入選標準 ①需使用氣壓止血帶的四肢手術患者。②年齡18～59周歲。③意識清楚，思維正常;心、肝、腎、肺功能正常;麻醉方式為連續硬膜外麻醉;手術時間在60～120 min。所有患者均簽署知情同意書。排除標準:①排除止血帶縛扎部位有破損、炎癥。②有血管、淋巴管疾患、嚴重擠壓傷等氣壓止血帶禁忌證的患者。

(2)本文提出的方法只能適用于基于點云重構曲面這一過程

對具有家族化造型特征的車型A級曲面開發效率提升效果明顯，對不具有家族化造型的車型則效果沒有那么明顯。構建主曲面模型后的開發工作仍然十分繁復，如精致的外觀倒角，匹配精良的縫道和面差，參數化元素細節完善等等，在開過程中仍然需要大量的時間和人力資源，希望在未來能夠針對A級曲面開發的全過程實現一鍵式高效的開發，這必將大大解放設計人員，極大的激發出設計師的創造性。

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