星期二, 09 9月 2014 00:00

一汽技术中心 DDKM项目

汽车的开发是一项非常巨大的系统工程,参与项目的人员多,项目的周期一般也相对比较长。由于项目的跨度很长,节点很多,在每一个节点都有可能发生一些边界条件的变化,譬如在项目决策阶段汽车的造型效果可能需要大的调整,在试验阶段由于原有设计方案无法满足既定法规要求,更改、变化将一直贯穿项目。因此只有建立高效的设计评审流程才能保证有效的收集所有相关人员的意见,并经过汇总、分析做出相关修改意见,直至最终决策。

虚拟现实( VR )技术出现后,以数字样车技术取代传统实体模型制作,以数值、数据模拟来辅助设计方案评审逐步得到应用和检验。在产品开发设计中运用虚拟现实技术,用户可以省去造型设计阶段大量的物理模型制作工作,基于三维实时模型就可以有效的完成校验及评审等工作。下图是一张典型的大众集团的产品开发流程,这个标准过程描述了一辆全新整车的产品形成过程。   

在大众集团的产品开发流程中,数字数据控制模型( DDKM——Digital Data Control Model )是研发流程中的一个关键里程碑。相对于实物数据控制模型 ——DKM , DDKM 是用数字化虚拟样车加速设计决策流程的方法,包含数字样车及其相关计算信息。 DDKM 的基础是虚拟样车的建立,虚拟样车是实车通过计算机进行虚拟化描述后的一种表示,这种表示能全面、正确的反映汽车在功能、性能、外观等各个方面的特征和特性。

PCI 为一汽技术中心提供的虚拟现实内容制作项目就是针对某型车的虚拟样车的制作, 采用的软件是 RTT DeltaGen 11.0 。本项目的主要目标就是通过全车外观、内饰、仪表板、座椅等部件的虚拟现实内容制作,将简单枯燥的 CAD 数字模型转化为非常真实的三维实时模型,从而可以对模型的各个细节进行查看,也可以实时的切换不同的设计方案进行比较,从而辅助研发人员对整车的定型进行最终决策,具体来说需要达到以下主要目标:

1 、通过对内饰、仪表板、座椅等部件的三维实时可视化,可以快速的实现对不同的颜色及材质搭配的内饰方案的比较、不同配置车型的内部效果的验证。

2 、通过对全车外观的实时可视化,可以将高质量的三维实时模型置于不同的场景、不同的光影条件下,从而对车漆颜色、整体造型的效果以及对相邻面的间隙公差都能快速的获取更直观、更真实的感受。

整个项目的实施过程大致可以分为两个大的部分,数据准备和内容制作。具体来说可以分为以下四个具体步骤:

  • 项目输入数据收集。主要包括整车的三维模型数据、材质样本、参考效果图片及照片、相关配置说明及规格表的收集。
  • 相关数据处理及准备。首先要将收集到的整车三维 CAD 数据通过 RTTDeltaBatch 转换为 CSB 格式的数据,再对 CSB 数据进行数据轻量化处理、法线整理等工作。对于座椅软表面、座椅缝线、密封条等可能缺少的数据进行建模。对清理后的内饰、外观数模进行分组整理,并与项目组进行数据的最终确认。
  • 材质效果制作和配置处理。首先要进行灯光设置及渲染测试,阴影效果得到效果要求之后再进行阴影贴图的计算,并结合实际效果对贴图进行修改和调整。再以材质样本为基础进行材质贴图的制作, 以参考效果图片及照片为参照进行材质效果的制作。按照车型不同的配置和规格要求,制作各种色彩方案、材质方案、高中低配置系列的切换。所有材质效果、配置切换都需要由项目组相关人员最终确认。
  • 根据在工作站上实时模型的最终效果,在 CAVE 系统的大屏幕上进行最终匹配调试,最大程度上满足评审的真实性要求。根据具体需要再进行图片等相关输出。
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