美即创造力 | 高科技行业手机参数化A面设计

 

正如格罗皮乌斯所言，美的观念会随着新的思想和新的技术的进步而改变，我们当前正处于计算机技术与互联网技术高度发达和深度融合的时代，如何借助计算机与互联网技术促进产品工业设计，一直是我们谈论现代工业设计创新驱动力的话题之一。创新是我们创造美好事物的驱动力，不管是以形式美法则去探索创新，还是借助新的技术和手段去帮助我们达成创新，都是我们对美好事物孜孜不倦的追求，正所谓——“美即创造力”。

众所周知，消费者对汽车的外观造型非常重视，实际上，手机外观的重要性并不亚于汽车，甚至更高。因为手机是消费者每天把玩在手里的电子产品，除了优美的外观，其手感的舒适度对消费者的购买体验也非常重要。手机外壳为手机的精密部件之一，必须满足尺寸精确、大批量稳定生产的要求，尤其是目前的智能手机越来越薄，对外壳的设计精度要求也随之提高。

既然手机像汽车一样需要精美的外观和高精度的造型，那手机外观设计是否也需要像汽车一样进行Class-A外形设计呢？答案是肯定的，如前所述，随着消费者对外观质量的不断重视，以及手机制造工艺的逐渐提升，愈来愈多的企业将新技术运用到手机外观设计上，以提升产品品质、创造产品差异化和提升品牌形象。接下来将以高科技行业电子消费品手机设计为例，给大家分享我们是如何借助达索系统CATIA参数化A级曲面技术，帮助客户提高设计品质和提升设计效率的。

在造型设计业务活动中，将前期的创意及概念转换为可供工程制造的外形设计过程我们称之为造型优化设计，在汽车行业叫Class-A设计。这个阶段的目的是把设计师的概念更加具体化，并充分考虑工程制造等约束条件，确保设计师的创意能转换为可加工制造的产品。

这个阶段对产品外形的精炼至关重要，因为传统的工程设计软件生成的曲面都是由软件根据相应算法自动生成的，其曲面阶次（Orders）和段数(Segments)不可调，导致生成的曲面质量不高。如果不用专业的分析工具去检查的话，这些工程曲面一般我们看不出其缺点。当我们用专业的分析工具去检查时，就会发现这些曲面的质量并不好，比如下图的曲面就是工程软件生成的曲面，你会发现其面片段数很多，面片聚集处的曲率变化出现锯齿形状。

一般来说要想实现光滑的外表面，曲面间的连续性非常重要，曲面间的连续性必须达到G1或G2连续，汽车部分外饰面甚至做到G3连续。我们都知道工程软件创建曲面时，能设置曲面间的连续性，但其仅限于在创建特征时选择和支撑面的连续性，并没有专门的工具去匹配已经做好的两个面的连续性。在实际的设计过程中，我们经常需要此功能帮助我们匹配不连续的曲面。CATIA ICEM不仅可以在建模过程中在每个工具下控制连续性，还有专门的匹配功能，能把两个不连续的面按照所需的连续性匹配起来。

目前手机工业设计数字化软件大多以参数化设计软件为主，参数化软件的特点就是所有外形特征都具有参数和历史，这样可以方便造型部门和工程团队通过修改参数实现快速设计迭代。但这些参数化软件毕竟更专注做工程设计，应对造型的自由表达和高质量建模有时会显得力不从心，尽管通过多种方式或另辟蹊径能解决曲面间的连续性问题，但付出的时间和人力成本不言而喻。

CATIA ICEM正好可以完美解决以上问题，首先，CATIA ICEM的工作流程是全参数化设计的，所有建模过程都以特征的方式呈现，所有特征都具有参数且是关联的，可以像现有参数化软件一样进行造型参数化设计，方便后期方案的修改和迭代；

其次，CATIA ICEM是专门针对造型优化设计的，具备自由精准建模的特点，拥有友好的用户界面，能通过操纵杆自由直观地调节参数，满足设计师快速创建高质量的造型曲面的要求，解决传统工程软件造型效率不高的问题。

再次， CATIA ICEM具有对已有特征进行控制点编辑的功能，我们把它叫做特征建模（Feature Modeling）, 这个功能可谓是CATIA ICEM的精华。大家可以想象，如果我们能对任何曲线或曲面特征进行控制点编辑，而且编辑过的控制点能以特征的方式保存在结构树上，这样就实现了全参数化的自由曲面优化设计。也就是说我们能按照我们的造型及质量要求，对任何特征进行控制点精调，精调的同时我们还能控制和周边曲面间的连续性。

由上可见，基于CATIA ICEM，能帮助我们实现真正意义上的全参数造型优化设计，既解决了传统工程软件设计效率低和质量不高的问题，又解决了其它非工程软件无参数化的问题。通过在高科技行业或其它相关行业，比如电子消费品或医疗健康器材等产品设计上，引入CATIA ICEM作为造型全参数化A级曲面设计，可以帮助我们提高产品设计品质，提升设计效率，从而进一步提升产品竞争力和企业品牌形象。