设计干货│为什么在工业设计中要使用A面？

一、A面的定义

A面指的是A级曲面。也就是汽车设计里面常说的CAS（Class-A-Surface）。是由CATIA软件开发Dassault System公司提出的新概念，主要是指车身零件中对外观和形状要求极高的曲面，如外形曲面、仪表板和内饰件的表面等.

CAS指的是具备很高质量的曲面，所谓曲面的质量在视觉上的直观表达就是非常光顺、没有褶皱和无理由的不连续。
从数学上说，CAS指的是各个分面之间具备G2级连续性以及曲率半径跳跃小于一定值的曲面。G2连续是必备的，但是曲率跳跃则是各个车厂的要求不一样。

总之，Class A曲面是既满足几何光滑要求，又满足审美需求的曲面。

二、A面的必要条件

1.相邻面之间间隙到达≤0.005mm

2.相邻曲面曲率连接G2以上连续性（设计意图情况下GO、G1除外）

3.曲率跳跃0.05mm内

4.切率改变 ( tangency Change）在0.16度以下

三、A面的作用

A面的作用，使生产加工出来的零件表面光顺，更有质感和美感，提升产品的外观品质。

曲面的质量在视觉上的直观表达就是非常光滑、A面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面,也就是说有时虽然连续，但是面之间出现褶皱（非设计意图），此时就不是A面。

四、曲面的条件

1、建议采用尽可能少的面片

2、面片采用贝赛尔（BEZIER）曲面，不要采用非均匀有理样条（NURBS）曲面

推荐用均匀控制点，有些地方便于制作可以用非均匀控制点，但不嘤川间矩变化太大的控制点

非均匀控制点的面延展性不好：与其他工程软件的数据兼容性不好：后期工程结构处理时，不易编辑且容易出错

使用非均匀控制点的面，其衔接面和倒用连续性不易达到要求，导致衔接面个数和控制点数增加

非均匀控制点的面，一定可以用均匀控制点面做出（增加控制点或增加面）

3、曲面使用单段面和低阶面

4、面的边界要光顺，在三个主视图中采用曲率分析

5、面之间，应当有好的曲率过渡

对于造型的主要特征线需要满足类似G3要求; 视觉效果不能有反凹/凸的效果

对于R<3mm的倒角，以满足工程制造要求为主, 可以接受切率连续G1要求

对于10mm>R>3mm的倒角，基于工程制造可行 性，尽量达到曲率连续G2要求

对于R>10mm的倒角，一般以设计要求为主， 满足曲率连续G2要求，尽量达到类似G3要求

6、避免三角面。由四边面裁剪出来的三角面除外。或者由四边面裁剪出来的三角面可以

7、控制点分布要有序，不应当出现不需要的尖点或波动

8、面的拼结形式

面的拼结可有多种形式,如Y型、T型或K型拓扑连接的面, 也可以很好的处理（见下图）。采用这种方式可以使面的数量降到最少。至于如何划分曲面，只能是具体问题具体分析了。通用的原则是，如果曲面域有很小的曲率变化，就可以使用一张面来处理，而如果有较大的曲率变化，就要考虑分面了。

9、过渡面避免呆曲率

用数字化方法创建过渡面时，尽可能避免在一些过渡面上使用出现呆板的曲率变化或是定曲率的方式，这些呆板的面仅限于在一些不重要的或是不显眼的地方。为保证良好的美学效果采用变曲率的方法。

半径呆板型过渡面

采用变曲率的效果

对比效果可以看出明显的差别，明显变曲率的效果要好于定曲率。

五、A级曲面检查方法

1、 线与线连续性和精度的检查；

2、面与面连续性和精度的质量检查；

3、线（主指特征线）与面的质量关系；

4、R角大小有没有遵循造型师的意图；

5、有无重面、缺面；

6、斑马线或反射线检查（大面），是否顺眼；

7、高光检查（小面），是否顺眼。

曲面质量的具体检查方法，基础面的检查主要有间隙检查，曲率梳检查，斑马纹检查3种方法。

外饰：P<0.001~0.003mm; T<0.05

内饰：P<0.003~0.005mm; T<0.1

六、制作A面的软件

汽车制作A面软件以ICEM Surf和Alias为主。

德国和日本的汽车公司主要是ICEM Surf;荚系汽 车公司以Alias为主。

国内以前alias做CAS, ICEMSurf做A面，现在没有明显界限。

ICEM Surf构面思路更严谨，易于工程问题的修改，更适合做A面，可以把A面效果做到极致。

七、制作A面的人员要求

制作A面是一门技术，需要专业系统的培训

需要很好的三维空间感，理解设计师的意图

理解居本的汽车人机工程和碰撞安全要求

熟悉工程制造知识，以及感知质量知识

需要有与设计师/工程师良好的交流沟通能力

熟悉整车设计开发流程，以及各阶段提交物要求

A面需要精益求精的工匠精神（A面质量无止境）

八、制作A面的人员要求

基础面的检查主要有：间隙检查，曲率梳检查，斑马纹检查3种方法。 

（1）间隙检查：最小间隙值为0

犀牛对应这个工具

（2) 曲率梳检查

（3) 斑马纹检查

A面建模过程

A面首先用于汽车，现在也逐步应用于消费类产品，例如牙刷、Palm、手机、洗衣机等。A面不光满足了光滑的需要，也符合美学的要求，因此应用范围逐渐广大，市场的设计标准越来越高，很多大企业及高要求的项目都要求A面，所以我们也可以多了解一下，尝试用A面建模。

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