一种带DTS偏差的渲染模型建立方法

技术领域

本发明属于汽车技术领域，具体涉及一种带DTS偏差的渲染模型建立方法。

背景技术

汽车是一个高度集成的产品，且随着现代汽车的发展，汽车功能越来越多，组成也变得越来越复杂。汽车通常由上万个零部件组成，并在上千个工位的生产线上大批量、快节奏装配而成。由于汽车制造中间环节众多，会带来众多且复杂的尺寸偏差，而这些偏差会反映到外观缝隙的间隙、段差(DTS)的偏差上。

为控制DTS偏差的范围，DTS定义会对每条缝隙的间隙、段差都给出对应的公差带，即偏差在该公差带范围内即为合格。而DTS公差带的定义方法，除了从制造能力出发通过尺寸链公差计算结果定义、通过竞争对手的对标定义之外，更重要的是基于顾客感知质量考虑，最大程度地使尺寸设计目标满足顾客需求，即保证DTS公差在极限状态下，顾客也可以接受。

目前，部分汽车主机厂在项目前期开发过程中，缺乏对DTS偏差效果基于用户视角的反向验证业务，或着业务不够完善：或是仅在CATIA数据中赋予DTS公差偏差，但顾客视角的效果往往与数据状态存在很大差异；或是仅对无偏的理论状态数据进行渲染，无法对实车DTS偏差后的效果进行验证。为解决以上问题、着力于将偏差模型制作与渲染制作相结合，曾尝试采用CATIA软件自带渲染功能进行渲染，但其渲染效果真实性较差，并不能充分达成验证目的。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种带DTS偏差的渲染模型建立方法，以解决快速完成对特定需验证的位置、或整车的A面/数据的建模与渲染的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种带DTS偏差的渲染模型建立方法，包括以下步骤：

A、在3DCS软件中建立偏差模型

A1、CATIA结构树建立：固定件、动件分别整理到一个Part中，这两个Part共同挂载到总Product中；

A2、测点建立：在CATIA装配设计模块中，通过切割、测量间距命令选取一对DTS测量点，并选取创建几何图形命令将该对测量点转化为几何图形，存储在Part中；进入3DCS模块，选择转化CAD点指令，将上述测点分别转化为DCS点；利用3DCS的复制数据指令，分别将上述测点分配到两个对手件上；

A3、测量建立：在3DCS模块中，选择测量指令，建立点距离测量，并将测量模式更改为点对点；测量的方向调整为间隙方向、公差调整为与DTS间隙公差一致；

A4、偏差建立：在3DCS模块中，选择Spec Studies指令，进入偏差建立模块，点击Add按钮新建偏差状态，再针对不同偏差状态，通过从结构树中选取命令选取不同的测量，然后对应调整不同测量的状态；

B、将偏差模型导入VRED渲染软件并进行渲染

B1、导入模型：打开VRED软件，点击导入，导入若干种不同偏差状态的CGR数据；

B2、对VRED结构树进行处理：选中根目录Root，创建一个新的组，将固定件的几何体剪切至该新建组内；

B3、创建切换：右键根目录Root，创建一个切换，并把并把若干种不同偏差状态的CGR数据拖入至该切换中；

B4、创建变量集：点击VRED界面下部的变量集图标，新增一个变量集，选中该变量集，单击常规标签，通过热键设置，即可自定义切换不同DTS偏差状态模型所使用的快捷键选择几何体标签，并把上述切换从目录树拖入至其中；

B5、进行渲染：基于VRED软件的渲染操作步骤进行渲染。

进一步地，步骤A，3DCS的Specstudy模块，能够用于建立带DTS偏差的CATIA数据模型。

进一步地，步骤A2，对单独DTS定义位置的整条缝隙应至少建立两对测点，以为后续Specstudy偏移做准备。

更进一步地，测点对数能够根据匹配缝隙的长度进行增减，所有组测点应均挂载到总Product中，与步骤A1所述的固定件、动件并列。

进一步地，步骤A3，建立3组点的间隙测量。

更进一步地，步骤A3，每个间隙测量分别按顺序选取该组的两个测点，共建立3个间隙测量。

进一步地，步骤A4，还包括选择导出CGR指令，分别将上述9种状态的偏差模型导出为CGR模型。

更进一步地，步骤A4，偏差状态分为名义状态、间隙最大/最小/A形缝/V形缝、段差最大/最小/A形缝/V形缝，需分别建立以上9种状态。

进一步地，步骤B4，通过状态下拉菜单，调整每次通过快捷键执行该变量时的具体切换命令。

进一步地，步骤B5，对固定件，仅需渲染一次即可；对动件，需对每种状态均进行一次渲染。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明带DTS偏差的渲染模型建立方法，其操作过程简单、渲染效果逼真，能够快速完成对特定需验证的位置、或整车的A面/数据的建模与渲染。具体包括以下优势：

1、指导DTS间隙/段差的基准值/公差(包括平行差/左右差)设计：通过验证不同基准值状态下的数据渲染效果，反向指导基准值设计；通过验证DTS公差带范围内的极限状态数据渲染效果(包括均为最小、均为最大、一端最小一端最大的A型/V型缝等)，评估顾客的可接受程度，反向指导DTS公差设计；

2、推动造型优化两对手件的匹配方式，弱化间隙/段差敏感度：若偏差后，在顾客大部分视角均可以明显感知到偏差所带来的缺陷，则说明此条缝隙的间隙/段差敏感度过高；可用于指导并推动造型弱化该敏感度(例如对接配合“朝天缝”更改为搭接配合、更改分缝方向等形式)，使实车的装配偏差不易被顾客感知；

3、识别并解决看穿问题：看穿问题，即通过缝隙看到内部零部件结构所带来的感知缺陷。一些看穿问题在理论状态难以暴露，但在DTS公差的极限状态下则会暴露，其缺陷效果需要在真实的光影前提下进行评估；带偏差渲染可以很好地开展这一项业务；

总体来说，在前期进行带偏差的渲染模型验证，可以让尺寸工程在整个项目周期中提前介入，使得大量的尺寸问题都在设计阶段进行了规避，后期投产过程的尺寸问题大大减少，设计变更的数量也相应大大减少，从而大大减少了设计变更和问题整改的成本，也能够加速投产，缩短项目研发周期。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1带DTS偏差的渲染模型建立方法的流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明带DTS偏差的渲染模型建立方法，包括以下步骤：

1、在3DCS软件中建立偏差模型

3DCS的Specstudy模块，可以用于建立带DTS偏差的CATIA数据模型。下面以某车型的侧围与扰流板匹配位置，简要阐述一种基于本发明的间隙、段差的偏差模型建立方法。

11、CATIA结构树建立：

在偏差模型中，主要评估的是两个对手件之间的相对偏差效果，故往往只需让其中一个对手件移动(后续简称为“动件”)，另外一个对手件保持在理论状态即可(后续简称为“固定件”)。在此步骤中，需要把固定件、动件分别整理到一个Part中，这两个Part共同挂载到总Product中。

12、测点建立：

在CATIA“装配设计”模块中，通过“切割”、“测量间距”命令选取一对DTS测量点，并选取“创建几何图形”命令将该对测量点转化为几何图形，存储在Part中。对单独DTS定义位置的整条缝隙应至少建立两对(四个)测点，以为后续Specstudy偏移做准备；测点对数可以根据匹配缝隙的长度进行增减(本例中建立3对测点)；所有组测点应均挂载到总Product中，与步骤11所述的固定件、动件并列。之后进入“3DCS”模块，选择“转化CAD点”(ConvertCAD Points)指令，将上述测点分别转化为DCS点。最后，利用3DCS的“复制数据”(CopyData)指令，分别将上述测点分配到两个对手件上，本实施例中分别把3对测点分配到侧围、扰流板上。

13、测量建立：

首先，建立3组点的间隙测量：在3DCS模块中，选择“测量”(Measures)指令，建立“点距离”(Point Distance)测量，并将测量模式更改为“点对点”(Point to Point)。每个间隙测量分别按顺序选取该组的两个测点，共建立3个间隙测量，测量的方向调整为间隙方向、公差调整为与DTS间隙公差一致。对于面差测量，与上述间隙测量建立过程同理，唯一区别为测量方向应调整为面差方向。

14、偏差建立：

在3DCS模块中，选择“Spec Studies”指令，进入偏差建立模块。首先，点击“Add”按钮新建偏差状态(偏差状态分为名义状态、间隙最大/最小/A形缝/V形缝、段差最大/最小/A形缝/V形缝，需分别建立以上9种状态)，再针对不同偏差状态，通过“从结构树中选取”(Pick from trees)命令选取不同的测量，然后对应调整不同测量的状态。

举例说明，对于间隙A形缝(上部大、下部小)的状态，则需分别选取3个间隙测量，然后将上部测量赋予“USL”(Upper Spec Limit，规格上限，即DTS公差范围内间隙最大)，中部测量赋予“Nominal”(名义状态)，下部测量赋予“LSL”(Lower Spec Limit，规格下限，即DTS公差范围内间隙最小)。设置零件运动状态：固定件选择“不运动”(No Action)，动件选择该零件的名称(此例为扰流板)。最后，选择“导出CGR”(Export CGRs)，分别将上述9种状态的偏差模型导出为CGR模型(注意导出文件夹路径不可有中文)。

2、将偏差模型导入VRED渲染软件并进行渲染

21、导入模型：

打开VRED软件，点击“导入”，导入以上9个CGR数据。

22、对VRED结构树进行处理：

侧围及顶盖等环境件为固定件，只需扰流板进行偏差运动；故可以只在9种状态的“组”中保留扰流板数据，环境件可以另建立一个组并储存在其中。选中根目录“Root”，右键创建一个新的组(快捷键Ctrl+G)，将固定件的几何体剪切至该新建组内即可(案例中的“Other Parts”组)。

23、创建切换：

此步骤的目的是保证每一个步骤仅显示一种DTS偏差状态，方便进行效果对比。右键根目录“Root”，创建一个切换，并把上述9种偏差状态的数据拖入至该切换中。

24、创建变量集：

此步骤的目的是自定义不同状态的切换顺序、以及设定快捷键便于切换并比较。点击VRED界面下部的“变量集”图标，新增一个变量集。选中该变量集，单击“常规”标签，通过“热键”设置，即可自定义切换不同DTS偏差状态模型所使用的快捷键选择“几何体”标签，并把上述“切换”从目录树拖入至其中。可通过“状态”下拉菜单，调整每次通过快捷键执行该变量时的具体切换命令。

25、进行渲染：

基于VRED软件的渲染操作步骤进行渲染即可。对固定件，仅需渲染一次即可；对动件(扰流板)，需对每种状态均进行一次渲染。

某车型侧围与扰流板间隙名义、V形缝、A形缝渲染效果结果得出，虽然扰流板上、下间隙稍有波动，但若无横向对比则顾客较难感知、且无焊点外露等缺陷，故通过顾客视角反向验证的维度看，间隙公差设定为±1是较为合理的。

本发明在3DCS的Specstudy模块中建立不同DTS偏差状态的模型，并分别导出为VRED渲染软件兼容数据的方法步骤。在VRED渲染软件中的渲染思路，以及建立通过快捷键切换不同DTS偏差状态渲染模型的方法步骤。将3DCS与VRED两软件相结合，进行带DTS偏差的渲染模型建立的创新方案。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。