王 琛，张乐平

(南京林业大学家居与工业设计学院，江苏 南京 210037)

随着产品更新换代速度的不断加快，计算机辅助设计在新产品开发的过程中发挥着越来越重要的作用。曲面设计是现代产品设计中非常重要的一部分，越来越多的产品都在追求造型设计中曲面的美感[1]。例如汽车造型设计的流线型和艺术产品设计的曲线美，这些产品的设计开发都离不开曲面的设计[2]。UG软件作为计算机辅助产品设计方向较为先进的应用软件，具有强大的曲面设计功能，不仅为工程师提供了多种便捷的曲面设计工具，同时为工程师提供了多种自由的曲面编辑工具[3]。它能满足工程师的多种曲面设计要求，尤其是复杂曲面的设计要求。同时，它还能方便工程师及时更新设计方案，修改已经创建好的曲面。本文对UG软件在现代产品设计中曲面设计的应用进行了探索，尤其是自由曲面的创建在交通工具造型设计中的应用[4]。以轨道列车的车头造型设计为例，探究自由曲面设计方法在交通工具具体设计案例中应用的可行性及效果。

1 自由曲面

工业产品的造型主要分为两类：一类是由初等解析曲面(如平面、球面、圆锥面等)组成，可以由画法几何与机械制图方法完整表达的造型，大多数机械产品属于此类[5]。另一类是不能由初等解析曲面组成，而由复杂且自由变化的曲面组成的造型，称为自由曲面，例如飞机、汽车等产品的形状。自由曲面指的是形状复杂、数学上不能通过二次方程来描述的曲面。……