基于点云高效率生成车身曲面的方法

0 前言

国内厂商在A级曲面的开发上借鉴欧美和日本传统厂商的设计流程，方法手段，同时自身也在不断探索，逐步完善，希望实现更高效率的敏捷开发。A级曲面的开发，需要经过多轮的造型修改和技术验证，在开发过程当中A级曲面的修改需要大量的开发时间。市场激烈的竞争要求产品迭代速度越来越快，产品升级幅度越来越大，这些都对A级曲面研发效率提出了越来越高的要求。

1 基于点云构建曲面的分面难点

在汽车造型正向开发的过程中，需要基于油泥模型的点云快速生成车身曲面，以供工程部门进行快速的技术分析，并作为下一步A级曲面开发的基础，其过程遵循由线到面，先基础再细节的原则

，其过程示意图如图1。

点云表面不会自动反应曲面边界的位置，需要设计者对点云表面的区域进行规划。如图2，某量产车型的A级曲面模型。

合理的曲面模型往往由多张曲面拼接而成

，其不仅能够完美的还原出点云所要表达的造型信息，而且线框结构十分简洁美观，方便后续的修改和调整。反之如果曲面分面结构不合理，线框结构复杂凌乱，后续的修改调整会十分耗时且效果不佳。当前企业基于点云生成车身曲面的开发过程中，最大的难点是曲面模型分面取决于设计者的主观判断，其质量优劣十分依赖设计者的经验。

2 主曲面可变模型方法

如果有一个可变的主曲面模型，该模型根据车身主曲面的分面规律构建出大部分的基础曲面，覆盖了车身前后盖、车门、侧围、车顶、翼子板、前后玻璃、前后保险杠上体等零件，在面临不同车型的点云时，根据总布置的参数，预先将主曲面模型调整为与目标点云相适配的尺寸，然后在此基础上对点云进行主曲面贴合工作,这样会节省点云贴合的准备时间,使设计者的精力更多集中在造型语言上，以提高工作效率节省开发时间。

在具有家族化造型特征的车型上，其前中后均具有相当标准化的曲面分面处理方案，以此为基础提出主曲面可变模型方法。这一具家族化造型特征的前、中、后面片结构，作为一个标准化面片结构模型，只需要针对不同的尺寸结构放大或缩小，可以极大的节约曲面贴合点云的准备时间，同时也降低了设计者对建模熟练度的要求。对具有家族化造型特征的品牌车型，主曲面可变模型的通用性会十分显著。

2.1 主曲面模型的面片结构划分

汽车A级曲面开发的过程是将造型方案不断细化的工作，在造型确定整体方案后，根据车身的整体形态确定汽车A级曲面的面片结构。

首先结合品牌造型风格确定其特征线的内在逻辑，结合整车的造型轮廓、特征线的走势及比例划分，对整车的面片结构进行规划，还需要考虑每4条边可构建为封闭的4边形

，因此均按照4边形进行排布。如图3，A级曲面模型的每个曲面均需要保证为4边形曲面。

(3)尾部面片结构划分

顾客满意是指顾客在接受企业提供的服务或者商品之后的消费感知。顾客的满意受到多方位的影响，包括产品的外观、质量、价格以及销售人员的服务态度等等。顾客的愉悦感越高，满意度就越高。简而言之，就是说顾客满意就是指在消费的过程中感觉良好，能够满足其消费的需求与期望，进而将其自身的感受通过直接表达或暗示的方式对外传递，肯定其消费过程的一种方式。而满意度是消费者根据消费体验做出的感知评价。顾客满意是由多方面的因素产生的，不仅包括企业产品与服务方面，还包括消费者的自身标准。因此要实现顾客满意是一项复杂的工程。

前盖区域面片结构的划分依据特征线对前盖的分割比例，前盖上两条关于Y0对称的强特征线将前盖分割成三部分，由于前盖是对称零件，只需要制作一半即可，不过在准备面片结构的过程中一定要保证对称曲面的曲率关于Y0对称，且曲率平滑过渡。前脸的面片结构如图4。

利用小型榨油机榨取油脂，其出油率在21.1%～24.6%，其中三层模式的出油率平均最高，达到23.5%，此时毛叶山桐子油料最终含水量在8%，这与其他油料作物（如油菜）安全水分相近[12]。榨取的毛油酸价和过氧化值分别在 3.1～3.4 mg/g，2.1～2.9 mmol/kg，并且各处理各干燥层数值无显著差异（p＞0.05），均低于国家对菜籽、油茶籽等毛油的品质标准规定，优于崔艳南等人[13]研究的未处理的工厂化毛叶山桐子毛油品质，这与干燥前处理与设备均有关系。

虽然具有家族化特征的车型造型较为相似，但主要特征线的走势也会不尽相同。不同的风格需要完全不同的轮廓线，特征线的弧度，斜率也表达出不同的造型情感。

车身侧面的光影是汽车设计中非常重要的部分，面片结构的分布必须考虑到车身光影的走势，如图5，车门区域作为基础大面力求简洁，轮包区域用扇形四边形曲面使光影能够光滑过渡。

(1)前部面片结构划分

校园内的车速必须要比外界低，学校也需要明确校内的车速限制，并通过智能超速检测技术定位有危险驾驶行为的车辆，采取通知、通报、限行等方式进行处理，并且系统还需要警告车速过快的车辆，通过自动报警和发送短信的方式，进行警告。如果一些车辆经常出现危险驾驶的情况，需要将其列入校园的交通管理黑名单。

尾部区域的大面同样需要关于Y0对称，同样只需要构建一半车身面片结构即可。尾部一般用横向线条对车尾进行比例分割，而面片的结构会随着横向特征线条进行划分。如单侧保险杠区域在车身宽度方向上是典型的三段式面片划分。车尾的面片结构如图6。

2.2 主曲面模型

根据某品牌多年的设计语言演化以及综合各个年代的该品牌的A级曲面结构的演化规律，结合当前的设计方向，通过熟悉该品牌A级曲面模型结构工程师的总结，获得该品牌三厢车的主曲面可变模型。如图7。

我去医院看他了，小小嫩嫩的一团，脸皱得跟个猴子似的，眼睛都没有睁开。我趁护士不注意偷抱出去想卖掉他，被发现了，小三从病床上滚下来抱着婴儿哭成一团，老爹铁青着一张脸。

在该品牌的项目实践应用中，根据品牌的造型语言，其车身曲面采用家族化的造型结构 。整体上将车身表面划分为前、中、后三大部分，主曲面部分包括车头主体部分的发动机盖，前风挡玻璃，左右翼子板，前保险杠上体。乘员舱包括车顶，车窗，前后车门，侧围。后部包括后窗玻璃，后行李箱盖，后保险杠上体。格栅、前后大灯造型，保险杠下裙，车身侧裙等由于细节众多，每辆车的细节设计差异较大，因此适合单独设计。本研究主要关注主曲面区域。

数据层主要封装了区块链的物理结构，该结构中包含诸如哈希函数、时间戳等技术，保证信息的不可篡改性；网络层描述了组网方式、验证机制和传播机制，实现区块链网络节点间的信息交流；共识层选择一种共识记住，用以验证区块的正确性；激励层主要借助设计一些激励策略，保证节点在区块链中参与验证工作，确保共识的稳定；合约层中主要包含各种脚本、算法和智能合约，当其满足触发条件的时候，系统自动执行合约中的命令；应用层为封装的有关区块链应用提供了接口，例如基于区块链的跨境支付平台OKLINK。

整车的尺寸来源于市场定位和产品策略报告。定位多功能的车型一般尺寸较大，如MPV车型等定位家庭的车型尺寸较大，而定位运动与年轻人群的车型一般尺寸更为紧凑。

3 主曲面模型的调整方法

该品牌各个车型的造型有所差异，但曲面构型之间的结构和分缝位置具有相似性，车身特征线条和曲面的光影总体上风格统一，这就为建立标准化的曲面面片构型创造了有利条件。

将可变主曲面模型适配到新的点云模型需要考虑多种因素，主要从以下三个方面入手。

3.1 车身尺寸调整

车身的尺寸调整可以从长宽高三个方向入手，从车长度方向上根据前车头、座舱长度、车尾长度等尺寸和比例，在长度方向上进行缩放调整。从高度方向上，根据车身高度座舱尺寸以及形态比例调整。宽度方向上同理。通过车身尺寸以及曲面形态调整，如图8。

3.2 比例和造型风格调整

以某品牌的汽车造型语言和A级曲面面片结构为案例，通过对尺寸、比例和细节曲面的调整，在同一原始主曲面可变模型的基础上可以变化出完全不同的曲面造型风格。整体的风格可以实现从运动到家用旅行的多种转化。由主曲面可变模型通过尺寸和比例的调整，可以生成猎装运动风格、家用旅行风格、大型SUV风格的多种比例风格的主曲面模型，作为后续A级曲面构建的基础，如图9。

在高中物理的学习过程中，对于很多的物理练习题来说，我们通常都非常的恐惧，因为题目中不仅含有大量的文字叙述，而且需要在其中提取相应的物理知识，并且对物理知识进行一定的计算和解答，得到最终的正确答案.在物理简单的过程中有很多关于计算的问题，需要有很强的技巧性才能够快速得出正确的答案，而并不是通过一些传统的算法进行硬性的计算，这样会增加计算的时间和难度.

3.3 细节曲面的调整

原则上首先进行整体形态的变形，其次再对单独的区域进行比例调整，最后对细节区域的曲面面片进行变形调整，以符合新点云整体的造型要求。

各类细节外观的设计使车身造型更具层次与精致感。这一调整的过程需要在调整过程中进行权衡和不断的评价反馈，最后确定新的主曲面模型，并以此为基础进行新点云的A级曲面构建。

日常带教过程中，在对护生严格要求的同时，又要采取情感教学，关心护生的实习生活，倾听他们实习过程中的感受，从而发现每个护生存在的潜在问题并及时解决，和护生的关系应该亦师亦友，因人施教。

因此为了精确还原出点云的特征线信息，需要快速生成车身点云的主要特征线。

如在前盖区域根据前盖特征线的强弱调整前盖筋线过渡曲面的大小如图10。结合点云特征线和整体造型的光影走势确定各个曲面的大小，丰富各个曲面的细节信息，如在两侧特征区域根据点云特征的强弱确定过渡曲面的范围大小。

实验结果表明,双DMA缓冲机制较单DMA缓冲机制下的图像传输速率有较大的提升,传输速率增加了10%～28%。图像传输速率还受到单次DMA数据块大小限制,随着DMA数据块的增大,图像传输平均带宽增大,但是DMA块增大到一定程度,中断响应造成的延时影响减小,带宽增加缓慢。双DMA缓冲机制下,图像最大传输带宽达2 143 MB/s,达到PCIe Genx8的理论带宽峰值4.0 Gbyte/s的52%。

3.4 特征线快速拟合

(2)侧面面片结构划分

主曲面模型提供了总体的分面解决方案，但是造型语言却相似而不相同。

渐次拟合侧面特征线，并将主曲面模型的侧面线框匹配到精确拟合的特征线上，最后获得侧面特征线及分面线的集合如图12。

渐次拟合前脸特征线，并将主曲面模型的前部线框匹配到精确拟合的特征线上，最后获得前脸特征线及分面线的集合如图11。

(2)侧面特征线的快速拟合

(1)前脸特征线的快速拟合

(3)尾部特征线的快速拟合

2.1 社会支持总分 50例照顾者的社会支持总分为(36.62 ±7.90)分，高于国内常模(34.56 ±3.73)分，t=5.349，P ＜0.05，差异有统计学意义。其中客观支持、主观支持及支持利用度平均得分分别为(8.36±2.10)分、(18.30 ±2.34)分及(7.01 ±1.56)分。

渐次拟合后车尾部特征线，并将主曲面模型的尾部线框匹配到精确拟合的特征线上，最后获得车尾特征线及分面线的集合如图13。

3.5 主曲面快速贴合

(1)前脸曲面的快速拟合

以前盖区域为例，用准备好的前盖线框修剪主曲面模型的前盖曲面，使曲面获得准确的边界形状，然后使用曲面高效拟合方法拟合曲面，依次获得精确贴合点云的各个曲面。最后获得前脸区域的曲面集合，如图14。图中红色的曲面贴合点云的曲面。

(2)侧面曲面的快速拟合

（2）融合性原则。管理会计应嵌入单位相关领域、层次、环节，以业务流程为基础，利用管理会计工具方法，将财务和业务等有机融合。

以前门区域曲面为例，用准备好的侧面线框修剪主曲面模型的前门曲面，使曲面获得准确的边界形状，然后使用曲面高效拟合方法拟合曲面，依次获得精确贴合点云的各个曲面。最后获得侧面区域的曲面集合，如图15。

河南种猪和仔猪以外调为主，压栏严重。据对养殖企业调研，河南整体二元母猪产能在400多万头，商品猪产能在1.1亿头左右，其中60%左右的产能需要外调。河南的育肥猪外调主要运往浙江、上海和四川，10月份都是大猪运往四川行情最旺的时候，而且越大的猪价格越高，但今年受疫情影响，生猪外调受阻。仔猪外调在河南外调中占比也较大，主要运往山西、河北和甘肃等西北和北部地区，其中一家种猪企业70%调往陕西和山西，当前只能以省内销售，压栏严重，仔猪压栏率达到40%。

(3)尾部曲面的快速拟合

以后保区域为例，用准备好的后车尾线框修剪主曲面模型的后保险杠曲面，使曲面获得准确的边界形状，然后使用曲面高效拟合方法拟合曲面，依次获得精确贴合点云的各个曲面。最后获得后车尾区域的曲面集合，如图16。

通过以上步骤构建完成新的主曲面模型后，通过斑马高光检查生成的主曲面模型质量，如图17，其斑马纹分布规律，无不规则扭曲，质量符合A级曲面的质量要求

，可以作为下一步A级曲面开发的工作基础。

4 结论

(1)主曲面可变模型降低了对设计者建模经验的要求，节约了曲面准备时间

用主曲面可变模型的方法，在家族化造型品牌车型中，针对不同造型的点云尺寸放大或缩小，首先从长宽高三个方向将主曲面模型调整至目标点云尺寸，然后调整模型的比例和姿态以匹配点云的整体造型风格，最后根据点云的细节特征对主曲面模型的局部进行针对性的修改和调整，得到新点云的主曲面模型。

用主曲面可变模型节约了模型主曲面准备时间，降低了对设计者建模经验的要求。缩短了A级曲面开发时间。可以将工程样车20周的A级曲面开发周期缩短至17周，节省15%的A级曲面开发时间。

1.2 入选与排除标准 入选标准 ①需使用气压止血带的四肢手术患者。②年龄18～59周岁。③意识清楚，思维正常;心、肝、肾、肺功能正常;麻醉方式为连续硬膜外麻醉;手术时间在60～120 min。所有患者均签署知情同意书。排除标准:①排除止血带缚扎部位有破损、炎症。②有血管、淋巴管疾患、严重挤压伤等气压止血带禁忌证的患者。

(2)本文提出的方法只能适用于基于点云重构曲面这一过程

对具有家族化造型特征的车型A级曲面开发效率提升效果明显，对不具有家族化造型的车型则效果没有那么明显。构建主曲面模型后的开发工作仍然十分繁复，如精致的外观倒角，匹配精良的缝道和面差，参数化元素细节完善等等，在开过程中仍然需要大量的时间和人力资源，希望在未来能够针对A级曲面开发的全过程实现一键式高效的开发，这必将大大解放设计人员，极大的激发出设计师的创造性。

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