自由曲面车灯目前是汽车前照灯的发展趋势，目前已经在少量高档车采用了此种前照灯，现代汽车出于空气动力学和造型的考虑，汽车呈流线型，这样能安装汽车前照灯的高度越来越低，而自由曲面前照灯正是适应这一发展变化。但是国内的汽车车灯研究所，车灯厂还不具备该车灯的独立设计能力。本文正是以此为目的，详细探讨了自由曲面车灯的设计和配光原理。 本文提出了一套自由曲面反射体配光设计的技术路线，对汽车前照灯各部分组成的种类特点做了详细介绍，并就前照灯反射体设计的特殊性做了阐述并介绍了自由曲面汽车反射体光学和几何基础，建立了光源数学模型，探讨了照度的计算方法及光形的显示问题。接着，本文详细探讨了几种常用的自由曲面数学模型，包括Bézier曲面和B样条曲面，本文结合B样条曲面的优势、建立B样条曲面反射体模型，详细阐述了B样条曲面在汽车前照灯反射体设计中的具体应用。根据国家的配光标准，通过配光方案完成对自由曲面反射体的设计。论文在VB 6.0环境下设计了自由曲面反射体辅助配光设计和分析的原型系统。另由于多曲面反射体目前在市场较为普及，本文也为了适应车灯厂家需要，在通用光学分析平台LightTools上开发，实现了多曲面反射体模型的快速生成。自由曲面是车灯发展的趋势，而多曲面车灯是目前最为流行的前照灯，因此本文的研究内容对现在和未来而言，都具有一定的意义。但在本文中，主要以研究自由曲面车灯为主。 汽车前照灯的设计方法非常复杂，本论文介绍的设计方法和思想只是进行了有益的探索，为进一步研究奠定的基础。在文章的最后，提出进一步改进的若干思想。