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在整个汽车开发的流程中,有一工程段称为 Class A Engineering,重点是在确定曲面的品质可以符合A级曲面的要求。
所谓A级曲面的定义,是必须满足相邻曲面间之间隙在 0.005mm 以下(有些汽车厂甚至要求到 0.001mm),切率改变 ( tangency Change ) 在0.16度以下,曲率改变 (curvature change) 在0.005 度以下,符合这样的标准才能确保钣件的环境反射不会有问题。
a-class包括多方面评测标准,比如说反射是不是好看、顺眼等等。当然,G2可以说是一个基本要求,因为g2以上才有光顺的反射效果。但是,即使G3了,也未必是a-class,也就是说有时虽然连续,但是面之间出现褶皱,此时就不是a-class
通俗一点说,class-A就必须是G2以上连接。G3连续的面不一定是CLASS-A曲面。
汽车业界对于a class要求也有不同的标准,GM要求比TOYOTA ,BMW等等要低一些,也就是说gap和angle要求要松一些。
关于A-class surfaces,涉及曲面的类型的二个基本观点是位置和质量。
位置——所有消费者可见的表面按A-Surface考虑。汽车的console(副仪表台)属于A-surf,内部结构件则是B-surf。
质量——涉及曲面拓扑关系、位置、切线、曲面边界处的曲率和曲面内部的patch结构。
有一些意见认为“点连续”是C类,切线连续是B类,曲率连续是A类。而我想更加适当地定义为C0、C1和C2,对应于B样条曲线方程和它的1阶导数(相切=C1)和它2阶导数(曲率=C2)。
因此一个A-surf有可能是曲率不连续的,如果那是设计的意图,甚至有可能切线不连续,如果设计意图是一处折痕或锐边,(而通常注塑或冲压不能有锐边,因此A-suuf一定是切线连续(C1)的)。
第二种思想以汽车公司和白车身制造方面的经验为基础,做出对A-surf更深刻的理解。他们按独立分类做出了同样的定义。
物理定义:A-surf是那些在各自的边界上保持曲率连续的曲面。
曲率连续意味着在任何曲面上的任一"点"中沿着边界有同样的曲率半径。
曲面是挺难做到这一点的
切向连续仅是方向的连续而没有半径连续,比如说倒角。
点连续仅仅保证没有缝隙,完全接触。
事实上,切连续的点连续能满足大部分基础工业(航空和航天、造船业、BIW等)。基于这些应用,通常并无曲率连续的需要。
A-surf首先用于汽车,并在消费类产品中渐增(牙刷,Palm,手机,洗机机、卫生设备等)。
它也是美学的需要。
*点连续(也称为G0连续)在每个表面上生产一次反射,反射线成间断分布。
*切线连续(也称为G1连续)将生产一次完整的表面反射,反射线连续但呈扭曲状。
*曲率连续(也称为G2连续的,Alias可以做到G3!)将生产横过所有边界的完整的和光滑的反射线。
在老的汽车业有这样一种分类法:A面,车身外表面,白车身;B面,不重要表面,比如内饰表面;C面,不可见表面。这其实就是A级曲面的基础。
但是现在随着美学和舒适性的要求日益提高,对汽车内饰件也提到了A-Class的要求。因而分类随之简化,A面,可见(甚至是可触摸)表面;B面,不可见表面。
日本曲面设计潮流述评
在70年代末,80年代初日本产品还是一味追求直线造型的状态,在1983年前后出现变圆的苗头,到1987、1988年进入曲面设计的高潮。从时间上推算,正好与联邦德国著名设计师路易吉.科拉尼在日本的进出相联系。
科拉尼的设计强调生物形态学和空气动力学的特点,大量采用曲线、曲面。70年代末、80年代初在日本连续出版了三集科拉尼作品集。1982年11月在日本工业设计师协会的第四次会议上请他作了特别讲演。1983年5月在高岛屋东京本店及全国分店举办了科拉尼设计展。这些都造成了很大的影响。以1981年与日本ODS公司协作为起点,他为很多企业制定了独具特色的设计方案,范围遍及交通运输工具、家具、照相机、食器、服装、钟表、眼镜等许多领域。他为1984年小樽博览会设计的贝壳形舞台建成以后,也引起过强烈反响。
或许科拉尼在日本的活动不过是时间上的巧合,曲面设计潮流80年代中期在日本的发展有着内在的原因。我们不妨先来看看这些产品的具体情况。
汽车的造型在设计界的影响是举足轻重的。近两年日本各汽车公司都推出了圆调的小汽车。由于汽车开发周期比较长,这种设计思想的出现至少可以推到五、六年前。随着家庭和个人用车普及率不断增高,人们不仅把它看作实用的交通工具而是越来越看作自我表现的一种手段,正象服饰打扮一样,因此十分重视它的形式感。圆调的小汽车正是针对人们这种文化心理要求进行设计的。最有代表性的可说是日产汽车公司生产的新型"SILVIA"小轿车。它在1988年度日本优秀设计评选中获得大赏。其外形和室内的方向盘、仪表盘、座席等都处理成流利的曲线、柔滑的曲面,极富感qs彩。但它既不是30年代流线形设计的简单翻板,也不象有些产品那样一味追求趣味性。它寓日本造型固有的优雅感、温和感与空气动力学的速度感、紧张感于一体,达到一种平衡美。
在照相机造型上曲面设计的倾向相当突出。除了佳能公司在科拉尼合作下设计的新型"T90"单镜头反光照相机之外,OLYMPUS光学工业公司第一开发部的设计小组在几年前就为适应环境的种种变化而进行曲面设计产品的开发,连续推出了"OMl01"、"AZ一1200M"、"AF-10"等多种型号曲面形态的照相机。尤其是最近开发的"IZM300"型内藏38-105mm变焦镜头全自动照相机更具特色。该照相机呈L字型,类似于一体型摄像机。但并非借用摄像机的造型,而是为解决变焦范围扩大带来的笨重化而设计的形态。而三度曲面的处理一方面是以人体工学的角度考虑,使作为人与机械的接点的握取部分更具快适感,另一方面是企图以此增加产品的附加价值。设计小组近几年来发生了设计意识的变化,从原来功能一边倒的倾向转到按流行追求造型的趣味。并认为利用曲面后的造型有可能成为提高商品性的有效手段。
电视机的形态尽管以直线为主,但也有不少产品受圆弧形影响。最早的要数松下电器公司的"X7?6型"小型电视机(1982)和"S911"型粉色调电视机(1983)。这是针对当时从家庭需求较向个人需求的变化而设计的,前者被认为是吃早饭时稍微看一下电视用的,后者是放在女孩子房间增加环境气氛用的。为了大胆突破,松下又组织一部分未经历过电视机设计的人组成小组开发新品种。当他们从技术部门借来显像管放在地上的一瞬间,突然冒出了"就这样让显像管发光"的想法,并在一周内将这种构思做成模型。经反复修改,完成了"Piedra"8型和11型电视机的设计。这两种电视机刻意追求柔软的形态,使人看后免不了想去触摸一下,是强调趣味性造型。此外,因为现在日本的立体声高音质电视机都将音箱装在两侧,象两个耳朵,很多人不喜欢,松下就开发了沟状密闭形喇叭,为了显示这种新技术,将其装在电视机前面两侧,也处理成R型
在音响设备方面,曲线、曲面产品一度几乎占满了商店的陈列架。索尼公司一向按照技术指向进行高技术设计,产品以挺括著称。但四、五年前也开始有意识地开发曲面设计的产品。当时他们并没有注意到会形成潮流,而是从感性因素出发进行设计的。"Walkman"袖珍录放机是市场上享有盛誉的产品,原来是直线形的。为了使这种面向个人使用的产品更具"娱乐"的意味,改成了圆弧形的"WM-50"新造型。由于两侧及边线圆滑,不伤服装口袋,手感亦好。当时正好由铝板材冲压成形改为塑料注成塑形,技术上处理也很方便. |
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