逆向工程三维建模关键技术
逆向工程中的三维模型重建与优化研究

逆向工程中的三维模型重建与优化研究近年来,逆向工程技术在各个行业得到了广泛应用,尤其是在制造业领域。
逆向工程的一个重要环节是三维模型的重建与优化。
通过对物理对象进行数字化建模,不仅可以准确还原物体的形状和结构,还可以为进一步的设计、分析和优化工作提供基础。
本文将从三维模型重建和优化两个方面探讨逆向工程中的研究进展和技术挑战。
一、三维模型重建技术三维模型重建是逆向工程的核心内容之一。
其目标是通过扫描物理对象获取点云数据,并基于这些数据生成准确的三维模型。
目前,常用的三维模型重建方法主要包括点云配准、网格生成和曲面重建等。
1. 点云配准:点云配准是将多个点云数据合并为一个完整的三维模型的过程。
它需要解决点云之间的空间位置和姿态关系。
目前,常用的点云配准算法包括:最小二乘法、特征匹配和基于几何约束的方法等。
这些算法可以在不同的环境下根据特定的应用需求进行选择。
2. 网格生成:点云配准之后,需要将点云数据转化为网格表示,以便后续处理。
网格生成技术可以将离散的点云数据插值为连续的几何形状。
其中,常用的网格生成算法有:Marching Cubes算法、Delaunay三角剖分和体网格生成方法等。
3. 曲面重建:网格生成之后,需要对网格进行曲面重建,以得到更加平滑和真实的几何形状。
曲面重建算法可以分为基于隐函数的方法和基于拓扑结构的方法。
前者通过拟合隐函数描述物体表面,后者则通过优化三角化的拓扑结构来恢复物体的形状。
二、三维模型优化技术在获得初始的三维模型之后,为了满足特定的需求和要求,需要对模型进行优化。
三维模型优化是通过修复、改进和优化模型的形状和结构,提高模型的精度和质量。
1. 修复和填补:在点云数据获取的过程中,常常会出现噪声、缺失和孔洞等问题。
因此,需要借助修复和填补算法对模型进行处理。
修复算法可以通过空间平滑或拓扑分析等方法进行噪声的去除,填补算法则可以通过插值或生成曲面等方法对缺失和孔洞进行填补。
1逆向工程关键技术

1.3 逆向工程中的关键技术1.3.1 数据采集技术目前,用来采集物体表面数据的测量设备和方法多种多样,其原理也各不相同。
测量方法的选用是逆向工程中一个非常重要的问题。
不同的测量方式,不但决定了测量本身的精度、速度和经济性,还造成测量数据类型及后续处理方式的不同。
根据测量探头是否和零件表面接触,逆向工程中物体表面数字化三维数据的采集方法基本上可以分为接触式(Contact)和非接触式(Non-contact)两种。
接触式包括三坐标测量机(Coordinate Measuring Machining,CMM)和关节臂测量机;而非接触式主要有基于光学的激光三角法、激光测距法、结构光法、图像分析法以及基于声波、磁学的方法等。
这些方法都有各自的特点和应用范围,具体选用何种测量方法和数据处理技术应根据被测物体的形体特征和应用目的来决定。
目前,还没有找到一种完全使用于工业设计逆向测量方法。
各种数据采集方法分类如图1.3所示。
在接触式测量方法中,CMM是应用最为广泛的一种测量设备;CMM通常是基于力-变形原理,通过接触式探头沿样件表面移动并与表面接触时发生变形,检测出接触点的三维坐标,按采样方式又可分为单点触发式和连续扫描式两种。
CMM对被测物体的材质和色泽没有特殊要求,可达到很高的测量精度(±0.5μm),对物体边界和特征点的测量相对精确,对于没有复杂内部型腔、特征几何尺寸多、只有少量特征曲面的规则零件反求特别有效。
主要缺点是效率低,测量过程过分依赖于测量者的经验,特别是对于几何模型未知的复杂产品,难以确定最优的采样策略与路径。
图1.3 逆向工程数据采集方法分类随着电子技术、计算机技术的发展,CMM也由以前的机械式发展为目前的计算机数字控制(CNC)型的高级阶段。
目前,智能化是CMM发展的方向。
智能测量机的研究是利用计算机内的知识库与决策库确定测量策略,其关键技术包括零件位置的自动识别技术、测量决策智能化和测量路径规划、CAD/CAM集成技术等。
逆向工程三维建模关键技术

.宁波理工学院逆向工程与快速原型技术)(综合技能训练及评价目题逆向工程三维建模关键技术综合创新训练******* 姓名*********** 学号**** 机制专业班级 ****** 授课教师机电与能源工程分院分院年 **月 **** 完成日期 *日..绪论 .............................................. ................................................. .. (3)0.1什么是逆向工程 .............................................. (3)1.2逆向工程的基本操作步骤 .............................................. .. (3)第一章点云摆正综合练习 .............................................. (4)1.1目的和意义 .............................................. .. (4)1.2 点云数据摆正的原理及实现流程 ...............................................41.3 点云数据摆正综合练习及具体实现步骤 (4)第二章逆向建模特征线构建技术 .............................................. . (15)2.1 目的和意义 .............................................. .. (15)2.2 曲面对齐与拼接的原理及实现流程 (15)2.3曲面对齐与拼接综合练习及具体实现步骤 (15)3.1 目的和意义 .............................................. .. (32)3.2 曲线构建的原理及实现流程 .............................................. . (32)3.3 曲线构建及具体实现步骤 .............................................. .. (32)4.1 目的和意义 .............................................. .. (36)4.2 曲面重构的原理及实现流程 .............................................. . (36)4.3点云拼接综合练习及具体实现步骤 (36)第五章:点云数据修补综合练习 .............................................. . (41)5.1 目的和意义 .............................................. .. (41)5.2 曲面重构的原理及实现流程 .............................................. . (41)5.3点云拼接综合练习及具体实现步骤 (41)第六章总结与反思 .............................................. . (49)..绪论0.1什么是逆向工程逆向工程技术与传统的产品正向设计方法不同,逆向工程是对已有的产品零件或原型进行CAD模型重建,即对已有的零件或实物原型,利用三维数字化测量设备准确的、快速的测量出实物表面的三维坐标点,并根据这些坐标点通过三维几何建模方法重建实物CAD模型的过程,它属于产品导向(product oriented)。
利用逆向工程技术实现复杂机械零件的三维建模与制造

利用逆向工程技术实现复杂机械零件的三维建模与制造逆向工程技术是一种通过分析产品的实际样品或现有的零部件来推导出其设计原理和制造工艺的方法。
利用逆向工程技术,可以将复杂机械零件进行三维建模,从而实现其制造和维修。
在本文中,我们将探讨逆向工程技术在复杂机械零件中的应用,并介绍一些常用的工具和软件。
逆向工程技术在复杂机械零件的三维建模中扮演着重要的角色。
这种技术可以帮助工程师们更好地理解产品的结构和工作原理。
通过逆向工程技术,工程师可以将实际样品或现有零部件进行扫描或测量,然后使用3D建模软件进行分析和重构。
这样一来,复杂机械零件的结构、尺寸和表面特征都可以被准确地模拟出来,从而为制造过程提供了重要的参考依据。
在进行逆向工程三维建模之前,首先需要进行数据采集。
这可以通过不同的方法来实现,如三维扫描、激光测量或CT扫描等。
这些数据采集方法可以提供精确的几何形状和表面曲率等信息。
一旦采集到了数据,就可以利用专业的三维建模软件进行重构。
这些软件提供了丰富的工具和算法,帮助工程师们更好地还原零件的形状和特征。
与此同时,一些高级软件还可以分析零件的材料特性和物理性能,以进行进一步的优化和改进。
逆向工程技术的应用不仅限于建模,还可以帮助工程师们在制造环节中实现复杂零件的制造。
通过分析逆向工程模型,工程师可以了解零件的制造工艺并进行相应的调整和改进。
逆向工程技术可以提供详细的几何形状和尺寸信息,帮助工程师们选择适合的加工工艺。
此外,逆向工程技术还可以用于制造工艺的仿真和优化。
通过将逆向工程模型导入工艺仿真软件,工程师们可以预测零件的加工过程和效果,并针对性地进行工艺改进,以提高制造效率和产品质量。
在逆向工程技术中,有一些常用的工具和软件,如CAD软件、数控机床以及各种扫描仪和测量设备。
CAD软件是逆向工程的核心工具之一,提供了强大的建模和分析功能。
而数控机床是将建模结果转化为实际零件的工具,可以根据设计要求进行自动加工。
逆向工程的关键步骤及主要技术

逆向工程的关键步骤及主要技术2011-02-27 10:28:16 作者:SystemMaster 来源: 文字大小:[大][中][小]0前言逆向工程技术Reverse Engineering).是20世纪80年代后期出现在先进制造领域里的新技术。
与传统的“产品概念设计一产品CAD模型一产品(物理模型)”的正向工程不同,逆向工程首先对实物原型进行数据采集,经过数据处理和曲面重构等过程,构造出实物的三维模型,然后再对原型进行复制或在原型基础上进行再设计,实现创新。
1 数据采集实物的数字化是逆向工程实现的初始条件,是数据处理、模型重建的基础。
该技术的好坏直接影响对实物(零件)描述的精确度和完整度,影响数字化实体几何信息的进度。
进而影响重构的CAD曲面和实体模型的质量,最终影响整个逆向工程的进度和质鼍。
所以,数字化测量方法的选择和研究对逆向工程至关重要。
根据测量的方式不同,可以将三维测量设备分为接触式和非接触式两大类型。
1.1接触式数据采集接触式数据采集方法是用机械探头接触表面,机械臂关节处的传感器确定相对坐标位置。
最常见也是应用最广泛的接触式数据采集方法是三坐标测量机.当探针沿被测物体表面运动时,被测表面的反作用力使探针发生形变.这种形变触发测量传感器将测到的信号反馈给测量控制系统.经计算机进行相关的处理得到所测量点的三维坐标。
一般来说.三坐标测量机可以对被测物体边界精确测量.同时不受被测物体表面颜色和色泽的限制。
其主要缺点是速度慢、效率低,摩擦力和弹性变形易引起被测件变形产生测量误差。
对微细部分的测量收到限制,不适于对软质材料或薄型实体的测量。
另外。
探头有一定的半径,不能直接测出实体表面的坐标值,需要进行半径补偿。
接触式数据采集的缺点限制了它的应用领域.随着测量技术的发展和市场的需要,产生了非接触式测量,其克服了接触式测量的一些缺点,是逆向工程中数字化测量的发展方向。
1.2非接触式数据采集非接触式数据采集方法主要利用了光、声、磁场等原理。
逆向工程技术及其在模具设计制造中的应用分析

逆向工程技术及其在模具设计制造中的应用分析1. 引言1.1 介绍逆向工程技术及其在模具设计制造中的重要性逆向工程技术是一种通过反向分析、扫描、建模和制造的技术手段,可以将已有的物体或产品进行数字化重建。
在模具设计制造领域,逆向工程技术扮演着至关重要的角色。
逆向工程技术可以帮助设计师快速获取并理解产品的实际形状和结构,节省研发时间,提高设计效率。
逆向工程技术可以对现有模具进行快速反馈和修正,从而提高模具设计的准确性和稳定性。
逆向工程技术还可以帮助制造商在产品更新换代时快速复制原有模具,降低生产成本,提高生产效率。
2. 正文2.1 逆向工程技术的基本原理逆向工程技术的基本原理是通过对已有的物体或产品进行扫描、测量和分析,以获取其几何形状、结构、材料属性等信息,然后使用这些信息进行数字化建模、设计和制造新的产品或进行产品改进。
逆向工程技术通常包括以下几个步骤:1. 数据采集:通过3D扫描、光学测量、摄影测量等手段获取物体的表面形状和结构信息,也可以通过X射线、CT扫描等技术获取内部结构信息。
2. 数据处理:将采集到的数据进行处理和分析,包括数据清理、数据配准、建模等步骤。
通常需要使用CAD软件进行数据处理和建模。
3. 数字化建模:根据采集到的数据,进行三维数字化建模,生成几何模型、工程图纸等设计数据。
4. 设计与仿真:基于数字化建模数据进行产品设计、工艺设计、性能分析、模具设计等工作,可以使用CAD/CAM软件进行设计和仿真。
5. 制造与验证:基于数字化设计数据,进行数控加工、3D打印、快速成型等制造过程,然后进行产品验证和测试。
逆向工程技术的基本原理就是通过数据采集、处理、建模和制造来实现对现有产品的重建和改进,从而实现产品设计与制造的快速和灵活性。
逆向工程技术的发展对模具设计制造领域具有重要的意义和应用价值。
2.2 逆向工程技术在模具设计中的具体应用1. 借助逆向工程技术,可以快速获取现有模具的设计数据,包括尺寸、形状、结构等信息。
逆向工程及其关键技术

逆向工程及其关键技术逆向工程及其关键技术院(系)材料科学与工程专业材料加工工程学生学号2010年5月15日逆向工程及其关键技术摘要:随着现代制造业的迅速发展,反求技术在制造领域中的作用日趋重要。
它作为一种新的产品设计思想和方法,已越来越广泛地应用于制造领域[1]。
通过自动测量机对零件的扫描测量,得到点云,使用逆向造型设计方法,对其进行处理,得到实体模型后,通过工艺分析,生成加工程序代码,对零件进行数控模拟加工[2]。
本文对逆向工程中的点云数据获得及输入、点数据的预处理、曲面重构及曲面分析方法进行了详细阐述。
关键字:逆向工程;曲面重构;点云;曲面分析1 引言在计算机技术飞速发展的今天,三维几何造型技术已被制造业广泛应用于产品及模具的设计、方案评审、自动化加工制造及管理维护等各个方面。
热点模具网在当今市场经济瞬息万变的环境下,能否快速地生产出合乎市场要求的产品已经成为企业成败的关键。
而往往我们都会遇到这样的难题,在没有二维工程图纸或三维CAD数据的情况下,工程技术人员没法得到准确的尺寸,制造模具就更无从谈起。
另外一方面,随着测量技术的不断发展和对产品检测要求的提高,测量机也广泛地用于企业的质量检测部门。
逆向工程成为满足这一需求的利器[3]。
2 逆向工程的系统及其关键技术2.1 逆向工程的概念逆向工程[4] (Reverse Engineering)也称反求工程,是指用一定的测量手段对实物或模型进行数据采集,根据测量数据进行计算机三维模型重建过程的总称。
相对于传统的产品设计流程即所谓的正向工程而提出的。
正向工程是泛指按常规的从概念设计到具体模型,再到成品的生产制造过程。
而反求工程是从现有的模型(产品样件、实物模型等)经过一定的手段转化为概念和工程设计模型,如利用三维坐标测量机的测量数据对产品进行数学模型重构,或者直接将这些离散数据转化成NC程序进行数控加工而获取成品的过程。
反求工程的设计流程如图1所示[5]。
逆向工程关键技术研究及应用

逆向工程关键技术研究及应用摘要:逆向工程是一项计算机辅助设计的新技术,它是在现有产品数字化基础上进行设计创新的,其关键技术主要包括:实物数字化、数据预处理、三维模型重建等。
本文总结了国内外的逆向工程技术研究现状,对其关键技术进行了研究,并概括了目前逆向工程在设计中的应用情况,最后对逆向工程存在的问题进行了讨论。
一、绪论计算机辅助设计指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作,简称CAD。
在工程和产品设计中,计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等各项工作。
在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较,以决定最优方案;各种设计信息,不论是数字的、文字的或图形的,都能存放在计算机的内存或外存里,并能快速地检索;设计人员通常用草图开始设计,将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成;由计算机自动产生的设计结果,可以快速作出图形显示出来,使设计人员及时对设计作出判断和修改;利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。
CAD能够减轻设计人员的劳动,缩短设计周期和提高设计质量。
作为计算机辅助设计的一项具体应用,逆向工程是近些年发展起来的消化、吸收先进技术的一系列分析方法及应用价值的组合。
传统的正向设计从实际需求出发得出产品的概念,进一步建立与之相符的CAD模型,通过一系列手段得到产品的实物模型。
相对于传统正向设计,逆向工程的过程采用了通过测量实际物体的尺寸并将其制作成CAD模型的方法,真实的对象可以通过如三坐标测量仪(Coordinate Measure Machine,CMM),激光扫描仪,结构光源转换仪或者x射线断层成像这些3D扫描技术进行尺寸测量,然后通过后续处理进而得到3D模型。
概括地说,逆向工程是由产品样件到数字化模型的过程,相比于传统的正向设计,1它极大地缩短了产品的开发周期,提高了经济效益。
二、研究现状逆向工程是20世纪80年代初由日本名古屋研究所、美国3M公司和美国UVP公司提出并研制开发的[1]。
3Dmax中的逆向工程与建模技巧

3Dmax中的逆向工程与建模技巧3DMax是一种广泛使用的三维建模和渲染软件。
它在建筑、游戏开发、动画制作等领域中都有着广泛的应用。
在使用3DMax进行逆向工程和建模时,我们可以运用一些技巧来提高效率和质量。
本文将详细介绍逆向工程和建模的步骤,并列出一些相关的技巧。
一、逆向工程的步骤1. 收集资料:首先,需要收集所需的资料和模型。
这可以通过拍照、测量或使用现有的模型等方式来完成。
收集到的资料将成为后续建模的基础。
2. 背景研究:在进行逆向工程之前,了解相关的背景知识是非常重要的。
如果你要逆向工程一个建筑物,那么你需要了解建筑的结构和构造原理,以及相关的建筑规范等内容。
3. 建模软件选择:选择适合自己需求的建模软件。
3DMax是一种强大而且功能丰富的软件,非常适合逆向工程和建模。
但也可以根据具体情况选择其他的建模软件。
4. 导入模型:将收集到的资料导入到3DMax中。
可以使用图片或者其他文件格式来导入。
5. 创建基础几何体:在3DMax中,可以使用基础的几何体如立方体、球体、圆柱体等来构建模型的初步外形。
这些基础几何体可以通过拉伸、旋转、缩放等操作进行进一步的调整。
6. 使用工具进行模型精细化:在初步建立了模型的外形之后,可以利用3DMax中的各种工具进行进一步的精细化调整。
比如使用多边形建模工具、布尔运算工具、曲线建模工具等。
7. 添加材质和纹理:在模型的基本形状完成之后,可以添加材质和纹理来使模型更加真实。
3DMax中有许多材质和纹理的选项,可以根据需要进行选择和调整。
8. 灯光设置:逆向工程中的建模不仅关注模型的外观,还需要合理设置灯光来营造逼真的效果。
可以使用3DMax中的光源来设置不同的光线效果,如环境光、平行光、点光源等。
9. 渲染完成:完成模型后,可以使用3DMax提供的渲染器对模型进行渲染。
渲染是将模型的三维数据转换为二维图像的过程,可以通过调整渲染参数来获得满意的效果。
二、建模技巧1. 使用快捷键:3DMax中有很多快捷键,学会使用快捷键可以极大地提高操作的效率。
三维建模技术与方法pdf

三维建模技术与方法pdf三维建模技术与方法是现代设计与制造领域中的一项关键技术。
它通过使用计算机技术,可以以高度精确和丰富的方式创建三维模型,从而实现对物体形态、结构和功能的准确描述和仿真。
本文将介绍三维建模技术的几种常见方法,并探讨它们在不同领域的应用。
首先,常见的三维建模方法包括手工建模、参数化建模、逆向工程和扫描建模等。
手工建模是最传统和基础的方法之一,它通过手工雕塑或模具制造来创建三维模型。
这种方法适用于需要个性化创作和精细加工的项目,但由于需要大量的人工操作,效率较低。
参数化建模则是一种通过改变模型参数来实现形状和尺寸调整的方法。
通过对参数进行设定,可以快速生成不同规格的模型,大大提高了设计效率。
例如,在汽车设计领域,设计师可以通过调整车身尺寸、车轮底盘等参数来完成不同版本的汽车模型设计。
逆向工程是一种常用的三维建模方法,它通过扫描现有物体的几何形状、颜色和纹理等信息,将其数字化成三维模型。
这种方法常用于仿制古代文物或复原古代建筑等领域。
逆向工程不仅能够保留物体的原貌,还可以在此基础上进行模型的修改和优化。
另一种常见的三维建模方法是扫描建模。
扫描建模通过使用激光或光学扫描仪等设备,将物体的几何形状、颜色和纹理等信息捕捉并转化为三维模型。
这种方法广泛应用于医学领域的医学影像重建、文化遗产保护等方面。
它可以实现对复杂形状的准确复制,是数字化时代的重要手段。
三维建模技术与方法在多个领域中有重要应用。
在建筑设计领域,三维模型可以帮助设计师快速构建楼宇模型,并进行室内外光照模拟和结构分析。
在工业设计领域,三维模型可以帮助设计师进行产品外观设计、结构设计和可视化展示。
在电影动画行业,三维模型可以被用于制作特效和人物造型等。
在游戏开发领域,三维模型则是游戏场景和角色设计的重要组成部分。
总结起来,三维建模技术与方法在现代设计与制造中发挥着不可忽视的作用。
不同的建模方法可以根据不同的需求和应用进行选择。
逆向工程中的三维重建技术研究

逆向工程中的三维重建技术研究逆向工程是指通过对现有物体进行扫描和分析,以获取物体的几何形状和相关信息的技术过程。
在逆向工程中,三维重建技术是至关重要的环节,它能够将扫描得到的点云数据转化为具有几何形状和结构的三维模型。
随着计算机技术的不断发展,三维重建技术在逆向工程中的应用得到了广泛关注和研究。
三维重建技术在逆向工程中的研究涉及到多个方面,其中最基础的是点云数据重建为三维模型。
点云是通过激光扫描设备或摄影测量技术获取的离散点的集合,代表了现实世界中物体表面的形状。
但是点云数据通常是无序、稀疏和不完整的,因此需要利用算法和模型,将点云数据转化为连续的三维模型。
一种常见的三维重建方法是基于三角剖分的表面重建算法。
这种算法将点云数据看作是由许多三角形组成的网格,通过在点云数据间建立连边并进行拼接,可以逐步生成三维模型的表面。
这种方法具有较高的精度和稳定性,适用于复杂形状的重建。
然而,这种方法在处理大规模点云数据时通常计算量较大,需要考虑算法的效率和速度。
另一种常见的三维重建方法是基于体素的体素化方法。
体素是三维空间中的一个小立方体单元,通过对点云数据进行三维网格化,可以将点云数据转换为体素表示的三维模型。
这种方法能够有效地保持点云数据的特征,并且具有较高的计算效率。
然而,体素化方法在表达模型表面和细节方面相对较差,需要利用更高级的算法和模型进行后处理,以获得更精确的三维模型。
除了点云数据处理算法,三维重建技术还需要考虑如何对点云数据进行优化和修复。
由于点云数据在获取过程中可能存在噪声和缺失,因此需要利用滤波和补洞算法对点云数据进行预处理。
滤波算法能够去除点云数据中的噪声和离群点,提高重建结果的质量。
而补洞算法则能够根据点云数据的局部特征,自动填补因扫描间隙或其他原因造成的缺失区域。
此外,三维重建技术还面临着数据量大、计算复杂度高的问题。
对于大规模点云数据的处理和重建,需要借助分布式计算和并行计算的技术手段,以提高算法的效率和速度。
逆向设计的基础流程及关键技术

逆向设计的基础流程及关键技术摘要逆向工程技术是数字化与快速响应制造大趋势下的一项重要技术,是CAD领域中一个相对独立的范畴。
逆向工程是一项开拓性、综合性、实用性较强的技术,逐渐成为产品开发中不可或缺的一环。
逆向工程能够提高设计精度,获得较高的模型质量,缩短设计和制造周期。
逆向工程的关键技术包括:数据获取、数据处理和模型重建。
通过对数据处理方法进行研究,得到数据处理的一般流程。
根据根据玩具车覆盖件的特点,采用逆向工程方法完成模型重建工作。
采用A TOS I光学扫描仪高效率、高精度地完成玩具车覆盖件的数据获取工作。
应用CATIA软件完成玩具车覆盖件的数据处理工作,获得完整、准确的数据以方便后续模型重建工作的进行。
以CA TA软件和Pro/E软件相结合的方法,充分利用软件的优势,完成玩具车模型的重构工作。
研究表明,采用逆向工程技术的方法完成玩具车覆盖件的模型,可以获得较高的模型质量,提高效率,是一种行之有效的方法,具有重要的实际意义和较高的应用价值。
关键词逆向设计CA TIA Pro/E CAD 关键技术1逆向工程技术的现状及应用逆向工程技术是近年来发展起来的消化、吸收和提高先进技术的一系列分析方法以及应用技术的组合,其主要目的是为了改善技术水平,提高生产率,增强经济竞争力。
世界各国在经济技术发展中,应用逆向工程消化吸收先进技术经验,给人们有益的启示。
据统计,各国百分之七十以上的技术源于国外,逆向工程作为掌握技术的一种手段,可使产品研制周期缩短百分之四十以上,极大提高了生产率。
因此研究逆向工程技术,对我国国民经济的发展和科学技术水平的提高,具有重大的意义。
逆向工程的应用领域大致可分为以下几种情况:2 逆向设计的基础流程逆向工程一般可分为四个阶段:1.零件原形的数字化通常采用三坐标测量机(CMM)或激光扫描等测量装置来获取零件原形表面点的三维坐标值。
2.从测量数据中提取零件原形的几何特征按测量数据的几何属性对其进行分割,采用几何特征匹配与识别的方法来获取零件原形所具有的设计与加工特征。
逆向工程模型重构关键技术及应用

逆向工程模型重构关键技术及应用1. 应用背景逆向工程是指通过对已有产品或系统进行逆向分析,以获取其设计原理、内部结构和工作机制的过程。
逆向工程模型重构是逆向工程的一种应用,它将逆向分析得到的结果,通过重新设计和实现,生成一个新的、具有相似功能和性能的模型。
这种方法可以用于改进现有系统、优化设计、提高性能等多个领域。
2. 应用过程逆向工程模型重构一般包括以下几个关键步骤:步骤一:获取原模型首先,需要获取原始模型或产品,这可以通过多种方式实现。
例如,可以购买市场上已有的产品进行分析;也可以通过网络搜索、技术调研等方式找到相关信息,并根据这些信息制作一个类似的产品。
步骤二:逆向分析在获得原始模型后,需要对其进行逆向分析。
这一步骤通常包括以下几个方面:•物理拆解:将原始模型进行物理拆解,了解其中各个组成部分的结构和功能。
•电路分析:对电子产品而言,需要对电路进行分析,了解各个电子元器件的连接方式和作用。
•软件分析:对软件产品而言,需要对软件进行逆向工程,了解其源代码、算法和逻辑结构。
通过逆向分析,可以获得原始模型的结构、功能和工作原理等信息。
步骤三:模型重构在完成逆向分析后,可以开始进行模型重构。
这一步骤通常包括以下几个方面:•设计新模型:根据逆向分析得到的信息和需求,重新设计一个新的模型。
这可能涉及到硬件设计、软件开发等多个方面。
•制造新模型:根据新模型的设计图纸或软件代码,制造一个新的模型。
这可能需要使用3D打印技术、电子元器件组装技术等。
•测试验证:对新模型进行测试验证,确保其功能和性能与原始模型相似或更好。
通过模型重构,可以获得一个具有相似功能和性能的新模型。
步骤四:应用效果评估最后,在完成模型重构后,需要对其应用效果进行评估。
这一步骤通常包括以下几个方面:•性能比较:将新模型与原始模型进行性能比较,评估其在功能、性能等方面的差异和改进。
•用户反馈:收集用户对新模型的反馈和意见,了解其使用体验和满意度。
逆向工程中的三维建模技术研究

逆向工程中的三维建模技术研究一、引言在逆向工程领域中,三维建模技术是非常重要的一环,它可以将实际物体的形状、尺寸、特征以及其它相关信息转化为数字模型,以便对其进行仿真分析、数字化加工等操作。
本文将从三维建模技术在逆向工程中的应用、三维建模的基本原理、三维建模技术的发展历程及趋势等方面进行详细阐述。
二、三维建模技术在逆向工程中的应用逆向工程的核心任务是将实际物体数字化,而三维建模技术正是实现这一目标的关键工具。
三维建模技术通过对实际物体进行扫描、重建、拓扑化等操作,可以实现对实体、曲面、体素等形态数据的数字化,并对数据进行后续处理和应用。
具体而言,三维建模技术在逆向工程中的应用主要分为以下几个方面:1. 快速原型制造(RPM)快速原型制造是逆向工程的一个重要应用方向,其核心是基于数字模型的快速成型技术。
三维建模技术可以对原型进行数字化,再通过3D打印或其它成型技术制造出实体模型,以帮助企业进行设计验证、工艺优化、成本估算等工作。
2. 数字化加工数字化加工是指在数控加工设备上,通过数字模型控制刀具切削工件来实现加工目的。
三维建模技术可以在数字模型中生成机床路径、刀具轨迹等信息,并将其转换为数控加工程序,用于指导加工设备进行加工。
数字化加工技术可以提高加工精度、降低成本、提高效率,已成为现代制造业的必备技术。
3. 捕捉和分析产品形状变化三维建模技术可以通过对实体进行三维扫描、拓扑化、曲面重建等操作,实现对产品形状的精确捕捉和分析,以便进行产品的评估、质量控制、形状优化等活动。
逆向工程技术应用于汽车、钢铁等重工业,现代制造业各个领域。
三、三维建模的基本原理三维建模技术的实质是将物体的三维形状、点云等信息数字化,将其转化为模型。
在数字化的过程中,要尽可能地保留原始数据的真实几何和形态信息,并消除一些无用信息。
三维建模技术主要分为以下几个步骤:1. 数据采集数据采集是三维建模技术的第一步,也是最重要的一步。
逆向工程的关键步骤及主要技术

1 数 据 采 集
格 数 分 实 物 的 数 字 化 是 逆 向 工 程 实 现 的初 始 条 件 , 数 据 处 理 、 型 重 容 主 要 包 括 六 个 方 面 : 式 转 换 ; 据 过 滤 及 平 滑 ; 块 数 据 整 合 对 是 模 球 数 数 然 把 建 的基 础 。 技术 的好 坏 直 接 影 响对 实 物 ( 件 ) 述 的 精确 度 和完 整 齐 ; 头 半 径 补 偿 ; 据 精 简 ; 据 分 割 等 , 后 通 过 适 当 的 算 法 , 这 该 零 描 AD模 型 。 度 , 响数 字 化实 体 几 何 信 息 的进 度 , 而 影 响 重 构 的 C 影 进 AD 曲面 和 实 些 经过 处 理 的数 据 拟 合 成 C 用 三 坐 标 测 量 机 进 行 接 触 式 测 量 时 . 到 的 数 据 是 测 头 中 心 的 坐 得 体 模 型 的 质量 , 终 影 响 整 个 逆 向工 程 的 进 度 和 质 量 。 以 , 字 化 测 最 所 数
21 0 0年
第 9期
S IN E&T HN L GYIF R CE C EC O O N O MATON I
o机械 与电子0
科技信 息
逆向工程的关键步骤及主要技术
吴家狮 , 2 (. 1 江南大学信息工程学院 江苏 无锡 24 2 ;. 1 122无锡科技职业学院中德机电学院 江苏 无锡 2 4 2 ) 10 8
【 摘 要 】 向工 程 是 产 品 设计 与 加 工 的 一种 新 方 法 。 文 通过 介 绍点 云 数 据 的 获 取 、 据 预 处 理 、 面 重 构 、 逆 本 数 曲 实体 建 模 的 基 本 理 论 和 方 法 概 述 了逆 向_ 程 中的 关 键 步骤 及 主要 技 术 。 T - 【 键 词 】 向工 程 ; 据 采 集 ; 据 处理 ; 面重 构 关 逆 数 数 曲
探究逆向建模过程中的关键技术

探究逆向建模过程中的关键技术*张科研,曾江黎,罗统南,王 宁,刘烨丽(钦州学院,广西 钦州 535011)摘 要:文章以一级减速器箱盖为研究对象,探究在逆向建模过程中待提升的关键技术点。
首先运用三维扫描仪对模型进行完整扫描,获取减速器的点云数据,然后利用 Geomagic 系列软件通过由点→网格→曲面→实体→对比的完整处理流程,完成对箱盖数据点优化、逆向建模以及偏差分析的整个逆向建模流程。
关键词:逆向建模;扫描;偏差分析;Geomagic 系列软件中图分类号:TG76 文献标志码:A 文章编号:1672-3872(2017)12-0015-02 逆向工程(Reverse Engineering)概念提出于20世纪80年代末,经历20多年的发展历程,如今已成为快速开发新产品的核心技术。
当前,逆向工程已在机械领域、汽车领域、艺术品外观设计与修复以及医学假体设计等方面不断拓展。
其中,非接触光栅式照相技术的发展,提升了扫描仪对数据点的拼接精度,为逆向工程的开展提供了先前基础。
然而,在逆向建模技术的发展过程中,如何更佳地处理点云数据、如何提升模型精度以及如何对造型给与详细评价,这些都需要不断地实践总结[1]。
1 点云数据的获取采用JR 三维扫描仪,利用非接触光栅式照相技术及全自动拼接技术,以及特殊的边缘获取数据和依照曲率变化规律自发补缺数据的功能,从而获取稳定、准确、齐全的原始点云数据,并使最终拼接精度达到0.04mm/m,保证数据采集的高效性。
经过仔细定标,误差参考数值为0.0183907mm。
如图1所示一级减速器箱盖实物图,分析箱盖逆向扫描的难点:壳体结构、小深孔、肋结构、轴承端盖安装处四大典型方面。
进而提前设计逆向三维扫描策略,实现特征点线面的拼合。
被测物体表面特征对点云数据的获取精度也有影响,三维扫描前对实物进行清洁及显像剂喷涂,增强实物表面扫描时的漫反射从而提高采集数据的准确性。
如图2所示喷涂显像剂后的实物[2]。
逆向工程建立3D打印模型

逆向工程建立3D打印模型:从现实中的物体到数字化的模型现今,3D打印技术已经逐渐普及并应用于各个领域,如医学、制造业、建筑业、艺术等等。
而在这些领域中,往往需要基于现实中的物体建立3D打印模型以进行制造、修复、分析等操作。
然而,若要手动制作3D模型,不仅极其耗时、难度较大,同时也会产生许多不准确的因素。
因此,逆向工程技术应运而生,其可以通过扫描、数字化、反推等方式建立准确的3D模型,为使用者带来了巨大的便利性。
I.什么是逆向工程?逆向工程(Reverse Engineering)通常指从已知的产品或系统中,通过分析、测试、试验等方式,确定其工作原理、结构、参数等特性的过程。
逆向工程技术还可以从现实中以一定方式获得数据来建模,特别是建立3D模型。
这对于一些要求精度或需要快速创建3D建模的领域来说非常有用。
在数字制造和3D打印方面,逆向工程技术在很大程度上是用于建立3D打印模型的。
通过逆向工程技术,可以根据现实中的物体建立一致的3D数字模型,因此逆向工程技术在3D打印领域中具有很大潜力。
II.逆向工程技术的应用在制造业,逆向工程技术的应用非常广泛,因为通常只有通过分析已有的部件或产品,才能确定其工作原理和功能。
例如,逆向工程技术可用于开发新的轻质机械零件、改进汽车引擎和设计航空发动机等。
在医学领域上,逆向工程技术可以帮助重建人体器官和组织。
通过使用3D扫描技术和逆向工程软件,我们可以生成一个与真实器官几乎完美的3D数字模型。
然后,我们可以使用这个数字模型来创建一个3D打印的物理模型,并用于研究、诊断、治疗等方面。
在建筑业中,逆向工程技术可用于设计建筑结构、重建受损的桥梁和建筑物。
通过将物理实体扫描成数字模型,我们可以将其精确地还原为数字化建筑模型,并将其打印出来,以便用于各种目的。
例如,可以用于制作真实的建筑雕塑、用于建筑结构的修复和维护等。
在艺术领域上,逆向工程技术可以通过比较不同的戒指、耳环、项链等进行快速开发,具有很高的价值和创新性。
逆向工程和3D打印技术在工业设计中的应用分析

217中国设备工程C h i n a P l a n t E n g i n e e r i ng中国设备工程 2021.03 (上)3D 打印技术和逆向工程在我国工业行业已经获得了一定的应用,对于工业设计来说,通过将两个技术相互结合的方法能够有效判断产品设计是否科学合理。
但是,在实际的使用过程中,部分企业对于如何使用技术仍然处于一个迷茫的状态中,为了能够有效推动工业设计中采用逆向工程和3D 打印技术,本文就做出对应的分析,希望能够帮助相关人员。
逆向工程和3D 打印技术在工业设计中的应用分析吴钧(江苏联合职业技术学院镇江分院(镇江高等职业技术学校),江苏 镇江 212016)摘要:目前,我国的工业在飞速的发展中,为了有效推动工业发展,相关人员需要提高工业设计的质量和水平。
对于传统的工业设计来说,存在一定的缺陷和问题,相关人员在设计的过程中,容易产生成本过多以及资源浪费的情况,同时,设计的产品自身也可能会存在一定不足和缺陷,若是投入实际的使用中,那么必然会造成一定的影响。
为了能够有效地测试产品设计是否科学合理,相关人员就采取了逆向工程和3D 打印技术,通过两种技术的相结合来测试产品设计是否合理。
关键词:逆向工程;3D 打印技术;工业设计中图分类号:TP391.73 文献标识码:A 文章编号:1671-0711(2021)03(上)-0217-021 逆向工程技术的原理和方法1.1 逆向工程的概念为了能够将该技术良好地应用到实际的工业设计环节中,相关人员首先应当清楚和明确的重要内容就是逆向工程的概念。
逆向工程全称为Reverse Engineering,是一种较为先进的计算机辅助技术。
逆向工程技术是一门涵盖了多行业的技术,例如,形状逆向、工艺逆向或者材料逆向等。
在业应密切关注时代的发展,培训有能力的IT 人员,并将机械工业推向更高的水平。
4 计算机辅助技术在机械设计制造中的应用 4.1 三维造型 实际工作中,三维建模是计算机辅助技术应用最集中的体现。
逆向工程基本概念

三、逆向工程的应用
• (1)由于某些原因,在只有产品或产品的工 装.没有图纸和CAD模型的情况下,却需 要对产品进行有限元分析、加工、模具制 造或者需要对产品进行修改等等,这时就 需要利用反求工程手段将实物转化为CAD 模型。
三、逆向工程的应用
• (2)对外形美学要求较高的零部件设计,例如 在汽车的外形设计阶段是很难用现有的CAD 软件完成的。通常都需要制作外形的油泥模 型,再用反求工程的方法生成CAD模型。
1、反求对象的数字化方法与技术 反求对象的数字化是通过特定的测量设
备和测量方法获取零件表面离散点的几何 坐标数据。即样件表面的数据采集,使反 求工程CAD缄默的首要环节。数据采集要 求高效、高精度。
2、三维模型重构技术 所谓三维模型重构技术,就是根据所采集 的样本级和数据在计算机内重构样本模型 的技术。
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生 活 中 的 辛 苦阻挠 不了我 对生活 的热爱 。20.12.2820.12.28Monday, December 28, 2020
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人 生 得 意 须 尽欢, 莫使金 樽空对 月。02:46:2302:46:2302:4612/28/2020 2:46:23 AM
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做 一 枚 螺 丝 钉,那 里需要 那里上 。20.12.2802:46:2302:46Dec-2028-Dec-20
爱 情 , 亲 情 ,友情 ,让人 无法割 舍。20.12.282020年 12月 28日 星 期一 2时46分 23秒 20.12.28
谢谢大家!
逆向工程设计方法的应用和常 用支持软件
一、逆向工程的基本概念和 关键技术
1、逆向工程的概念 2、逆向工程的基本步骤 3、逆向工程的关键技术
1、逆向工程的概念
逆向工程在3d打印技术中的应用实践

逆向工程在3d打印技术中的应用实践逆向工程在3D打印技术中的应用实践近年来,随着3D打印技术的快速发展,逆向工程作为一种重要的技术手段,被广泛应用于3D打印领域。
逆向工程是指通过对实物进行扫描、建模和分析等过程,从而获取并重建其三维模型的技术方法。
在3D打印中,逆向工程的应用可以大大提高产品设计和制造的效率,并且具有广泛的应用前景。
逆向工程可以用于产品设计和快速制造。
在传统的产品设计中,需要通过手工绘图和样机制作等步骤来完成产品的设计和制造。
而采用逆向工程技术,可以通过对现有产品进行扫描和建模,快速得到其精确的三维模型。
这样一来,设计师可以在此基础上进行修改和优化,从而加快产品的设计和制造速度。
并且,逆向工程还可以实现对产品的快速复制和批量生产,极大地提高了生产效率。
逆向工程在产品维修和零部件替换方面也有着重要的应用。
在现实生活中,很多产品在使用过程中会出现损坏或需要更换某些零部件的情况。
传统的维修方式通常需要依赖供应商提供的零部件,而这往往会耗费较长的时间和金钱。
而通过逆向工程技术,可以通过扫描和建模损坏的零部件,然后通过3D打印技术制造出与原件相同的替代品。
这样不仅可以节省时间和成本,还可以更好地满足用户的个性化需求。
逆向工程还可以应用于文物保护和修复领域。
文物的保护和修复一直是一个重要的任务,而逆向工程可以为这一工作提供有力的支持。
通过对文物进行扫描和建模,可以得到其精确的三维模型。
然后,可以利用3D打印技术制造出与原件相同的替代品,用于文物的展览和保护。
同时,逆向工程还可以帮助修复受损的文物,通过精确的建模和制造,将损坏的部分进行替换,从而实现文物的修复和保护。
除了上述应用,逆向工程还可以在医疗和生物领域发挥重要作用。
例如,在医疗领域,逆向工程可以通过对患者的身体进行扫描和建模,制造出个性化的医疗器械和假肢。
这样可以更好地满足患者的需求,并提高治疗效果。
在生物领域,逆向工程可以通过对生物组织的扫描和建模,实现人体组织工程的研究和应用,为医学研究和治疗提供新的思路和方法。
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逆向工程与快速原型技术(综合技能训练及评价)题 目 逆向工程三维建模关键技术综合创新训练姓 名 *******学 号 ***********专业班级 机制****授课教师 ******分 院 机电与能源工程分院完成日期 **** 年 **月 *日宁波理工学院绪论 (3)0.1什么是逆向工程 (3)1.2逆向工程的基本操作步骤 (3)第一章点云摆正综合练习 (4)1.1目的和意义 (4)1.2 点云数据摆正的原理及实现流程 (4)1.3 点云数据摆正综合练习及具体实现步骤 (4)第二章逆向建模特征线构建技术 (15)2.1 目的和意义 (15)2.2 曲面对齐与拼接的原理及实现流程 (15)2.3曲面对齐与拼接综合练习及具体实现步骤 (15)3.1 目的和意义 (32)3.2 曲线构建的原理及实现流程 (32)3.3 曲线构建及具体实现步骤 (32)4.1 目的和意义 (36)4.2 曲面重构的原理及实现流程 (36)4.3点云拼接综合练习及具体实现步骤 (36)第五章:点云数据修补综合练习 (41)5.1 目的和意义 (41)5.2 曲面重构的原理及实现流程 (41)5.3点云拼接综合练习及具体实现步骤 (41)第六章总结与反思 (49)绪论0.1什么是逆向工程逆向工程技术与传统的产品正向设计方法不同,逆向工程是对已有的产品零件或原型进行CAD模型重建,即对已有的零件或实物原型,利用三维数字化测量设备准确的、快速的测量出实物表面的三维坐标点,并根据这些坐标点通过三维几何建模方法重建实物CAD模型的过程,它属于产品导向(product oriented)。
逆向工程不是简单的再现产品原型,而是技术消化、吸收,进一步改进、提高产品原型的重要技术手段;是产品快速创新开发的重要途径。
通过逆向工程掌握产品的设计思想属于功能向导。
1.2逆向工程的基本操作步骤第一章点云摆正综合练习(以小女孩为例)1.1目的和意义逆向工程技术与传统的产品正向设计方法不同,逆向工程技术第一步是点云获取。
通常是利用测量设备对零件表面进行数据采样。
数据获取是向逆向工程软件准备建模的基础,获取数据的点云会直接影响到后续的曲面重构质量。
点云获取大致分为三种主流方法:1.接触式测量法:采用三坐标测量机进行数据采集,通过接触,将信号传递到专用软件,主要有桥式、关节臂式、龙门式、悬臂式等。
2.非接触式测量法:采用光学测量技术进行数据采集,主要有激光扫描法、白色光栅编码法、相位轮廓法、彩色激光扫描法、阴影摩尔法等,常用系统:et测量系统 2.ATOS测量系统3.手持式三维数字扫描及测量系统HandyScan。
3.断层数据测量方法,常用:1.CT测量法 2.MRI测量法 3.超声波测量法4.层析扫描法等。
由于逆向工程的特殊性,采集到的数据并不一定是正对着理想方向的,将增加下面的重构以及CAD编辑的难度,因此在采集完点云数据之后,就要第一时间进行摆正。
1.2 点云数据摆正的原理及实现流程实物点云数据获取→将点云数据导入IW →创建约束与底面重合约束通过参照约束进行Y向对正→微调增加精度1.3 点云数据摆正综合练习及具体实现步骤点云数据摆正由Imageware R13.2完成。
1.:打开文件,点击创建圆命令,中心坐标(0,0,0),方向为Z轴,应用。
图 1.12:作已创建的圆的法线,起点坐标(0,0,0),方向为Z轴,应用。
图 1.23:创建平面,以3点创建平面,3点位置选择在小女孩雕像的底部,因为这个面相对平整。
图 1.34:创建曲面法线。
图 1.45:创建群组,将生成的面、面的法线和小女孩生成一个群组。
生成后它们合成一体,变成黄色。
图 1.5图 1.66:点击根据特征定位工具,选用逐步,先配对方式选用点云,选择配对的两条线,点击添加;再配对方式选用平面,选择配对的两个面,点击应用。
图 1.77:右击小女孩,选择取消群组。
并将之前添加的线面都删除。
图 1.88:创建一个圆,中心坐标(0,0,0),方向为X轴,应用。
图 1.99:右击小女孩,选择互动点云截图命令。
方式:三角形网格,选择屏幕上的直线(先选一点+CTRL+另一点),应用。
图 1.1010:隐藏小女孩,出现截图的点云。
图 1.1111:右击点云,选择圈选点云,保留点云:外侧。
圈选点云,应用。
图 1.1212:最佳拟合定位:正确选择移动物体,来源对象,目标对象。
定位选择:最佳可能的;定位方式:Z轴约束,应用。
图 1.1313:删除截图点云数据以及圆。
图 1.14 14:选择直线命令,沿着底部画一条直线图 1.515:延伸命令,延伸画好的直线,为了更好地区别直线与点云。
图 1.1616:右击空白区域,选择镜像显示命令,镜像直线。
图 1.1717:点击位移工具,选择全部,沿着X方向移动,距离为1,通过多次移动调整点云到下图。
图 1.1818:点击旋转对象,选择全部,旋转轴方向选取Z轴,角度定为0.5度,通过多次操作,实现直线与点云底部边缘对齐。
图 1.1919:按F2,查看点云,点云摆正完成。
图 1.20第二章逆向建模特征线构建技术(以鼠标为例)2.1 目的和意义对齐:将点云数据通过对齐合并命令实现成为一个有序的点云模型拼接:将瑕疵点云数据通过软件处理进行修补的过程2.2 曲面对齐与拼接的原理及实现流程对齐的原理:通过选取同一个模型上两个不同部分上的近似点,通过软件识别并重组。
拼接的原理:将=不完整的模型通过软件命令进行修改与完善,形成一个完整的模型对齐的实现流程:选择材料→手动注册(三点对齐)→全局对齐→合并数据拼接的实现流程:选择材料→破损孔的孔填充→物体的局部平滑→裁剪无法单孔填充的2.3曲面对齐与拼接综合练习及具体实现步骤1:打开鼠标文件,点击图层编辑,新建图层bottom、top和outline。
方便区分内容,可分别在不同的图层下进行编辑。
图 2.12:在outline的图层下,点击3D-B-样条,沿着鼠标中间的线画一条曲线,阶数为4,应用。
图 2.23:点击曲线投影到点云,选择点云和曲线,投影:在方向范围内;方向:X轴,点数量:50,应用。
图 2.34:改变点显示,点尺寸调大一点,便于后续操作。
图 2.45:隐藏鼠标点云;点击镜像,选择刚生成的点云和镜像平面,平面选择X,勾选复制物件,应用。
图 2.56:合并点云,将镜像得到的两个点云曲线合并成一体。
删除原来的两个点云曲线,保留生产的点云。
图 2.67:将得到的点云按照最近点排序,图 2.78:点击均匀曲线,选择合并的点云,阶数取4,跨度取14,起点终点固定,偏差计算,应用。
出现偏差计算对话框。
按ctrl+M,关闭偏差计算。
图 2.8图 2.9 9:删除点云,保留曲线。
图 2.1010:通过曲线上两点画直线。
图 2.1111:曲线截断,将曲线用点或者曲线来截断,并保留两端。
图 2.1212:创建曲线约束,选择刚刚截断的两条线,进行曲线约束,约束点控制在两天曲线的接触位置,应用。
图 2.1313:工作图层选择bottom图层,将outline图层中的曲线隐藏,避免为后续的操作带来干扰,按F1,在鼠标底部画一条直线,如下图。
图 2.1414:将所话的直线投影到点云数据中,投影方向为Z轴,点数60个,应用。
图 2.1515:隐藏点云,删除直线,按最近点排序点,应用。
图 2.1616:点击均匀曲线命令,选择曲线,应用。
图 2.17 17:删除点云,保留曲线。
如下图。
图 2.1818:在bottom图层下,将其他图层的曲线隐藏,点击F7,将鼠标调整到如下位置,点击直线命令,在靠近鼠标底部向上1cm的距离画一条直线,如下图。
图 2.1919:将直线投影到点云中,方向为X轴,应用。
图 2.2020:隐藏鼠标,点击镜像命令,将得到的点云曲线以X轴为镜像平面进行镜像操作,保留复制物件。
图 2.21 21:合并点云图 2.22 22:将点云按照最近点排序。
图 2.2323:点击均匀曲线命令,跨度调整为14,勾选封闭曲线,应用。
图 2.2424:删除点云,保留一条曲线。
图 2.2525:显示所有曲线,得到鼠标的轮廓曲线。
得到如下图:图 2.2626:延长曲线,通过延长命令来延长各条曲线的端点,便于后续曲线的相交。
图 2.2727:相交曲线:通过相交曲线命令,将各条曲线连接在一起。
图 2.2828:截断曲线:通过截断曲线命令,用点截断,选择需要截断的曲线并保留两端。
图 2.2929:删除多余的曲线:图 2.3015:重复如上操作,得到一个连接完整的相连曲线图:图 2.31 16:在各个接点处创建曲线约束。
图 2.32第三章逆向建模曲面构建技术3.1 目的和意义曲线构建技术是逆向工程中重要的环节,作为IW的重要参数,曲线构建的精确与否可直接影响到项目与目标的相似度,因此至关重要。
3.2 曲线构建的原理及实现流程原理:通过点云数据特征,做出相近的曲线来表达其的特征实现流程:点云数据的选择→样条曲线绘制→曲线修正→曲线约束3.3 曲线构建及具体实现步骤(1)Imageware曲面重组1:(继续如上第二章的操作)点击直纹曲面命令,分别选择曲线和路径曲线,曲线为上面两条,路径曲线为下面两条,定位方式为路径曲线定位,应用。
图 3.12:点击桥接UV曲线网格,分别选择U、V曲线,通过特征匹配,边界,应用。
图 3.23:曲面显色操作,可得到如下图鼠标曲面。
图 3.3(2)Geomagic曲面重构(1)点击精确曲面→编辑→编辑轮廓线,描出龙爪的特征线,点击确定。
下图所示:图6.1(1)点击构造曲面片命令→应用→确定,如图6.2所示。
图6.2(2)点击构造栅格命令→应用→确定,如图6.3所示。
图6.3(3)点击拟合曲面命令→应用→确定,即完成了龙爪的曲面构造,如图6.4所示。
图6.4第四章:点云拼接综合练习4.1 目的和意义曲面重构是逆向工程的关键技术,重构的曲面质量很大程度上影响项目的精确性,因此曲面重构是逆向工程的重要基础。
4.2 曲面重构的原理及实现流程原理:通过前期构造好的曲线来形成曲面。
实现流程:曲线导入→曲面约束及拟合→着色→曲面方向的改变4.3点云拼接综合练习及具体实现步骤1:导入两个点云片,对这两个点云进行拼接处理:图 4.12:选择对齐——手动注册,模式选择n点注册,固定1,浮动2。
然后在在两个点云片上分别选择相同位置的点,点尽量分散。
然后点击确定,如下图图 4.2 图 4.3图 4.43:选择全局注册命令,数据按原始数据来处理,点击应用,确定。
完成点云如下图:图 4.5图 4.64:点击合并命令,不更改设置参数,点击确定。
完成如下:图 4.74:依次导入女神头像的其他点云片,通过重复如上操作,完成整个女神像的拼接。