CATIA_点云逆向 逆向工程最全面讲解
Catia逆向操作各个命解析(中文)
3D Curve
空间曲线
Curve from Scans 交线曲线
6
6.点云操作工具栏（Cloud Operations） Merge Clouds 点云合并 Merge Polygons 合并网格面 Split a Mesh or a Cloud 分割网格面或点云
7
7.重置点云工具栏（Cloud Reposit）
单选按钮。在Trap Type选项区域下选中
表示激活矩形棱柱区域内的点云；选中
，表示激活多边形棱柱区域内
的点云；选中
，表示激活区域是一条封闭样条线棱柱区域；单击
激活所有点云。
注：a)只要没有双击圈定的多边形，就能操作取消与重做；
b）在挑选过程中，激活的点是用红颜色显示； c）在默认情况下，圈定线是用2D显示，若旋转模型，则3D显示； d）能够修改圈定区域通过拖动绿色箭头； e）能够生成多区域激活区，通过多次点击有效圈定； f）若圈定模型一部分，然后点击Swap按扭，则有效的部分是未圈定的部分。15
限制线 参考面
24
（1）对话框自己默认参考平面、截面数和步长。自己定义参考平面是非 常有用的，能定义任何位置的参考平面；另外，在固定（Fix）区可以 选用是用步长定义截面线，还是用截面数定义截面线。
（2）根据需要，在平面定义（Plane Definition）区挑选参考面类型： (a)选预先定义平面 XY平面； XZ平面；YZ平面 (b)点罗盘按扭，根据罗盘的方向选择参考面 (c)点平面按扭，将一个已存在的平面作参考平面; (d)点截面导线按扭，选择一条曲线，截面线将与此曲线正交.
要 的步距。（步距对话框的数字会自动更新）
注：打开无限制（Infinite）截面选项，（尤其在模型较大时，此
逆向流程及CATIA逆向的一些技巧
7、构建大面，建立基准。
因钣金件是等厚的两层，可以只做单层偏置料厚就行，内外饰等塑料件是实体，上面有很多凸凹实心结构，有的塑料件如空调、大灯等更不是典型的实体结构，很多不等料厚及凸凹结构，因此两者的建模思路略有不同。
A对钣金：
1外板，一般由曲面光顺部门做好了外表面，我们根据点云去做周边的延伸面和配合面即可。对内板，先构建主要的支撑大面（一般与内饰配合安装的面），与坐标平面平行的大面，与其他零件（大外板）配合的平行面。如地板上与Z平面平行的面、顶盖横梁与顶盖外板平行的面的、前后门与Y平面平行的面、发动机盖与外板平行的面等。对加强件先做加强的部分和与其他钣金焊接的面。因为这些面要保证一定的精度，并且不能单纯逆向做。这样的面一般有平行关系，不能用QSR模块的（Basic surface recognition）或（Power ftit）来做。如果是平面并且与坐标系有平行关系，可以FSS模块直接用（Planar patch）去拉伸。只是这样做的是非参以后不好调整，而这样的面一般需要正向去做，可以用GSD模块的几个命令去灵活运用。
命令去除面
去参数方法三种
桥接曲线三种
补面的方法
提取曲线或曲面
曲线光顺
命令
几个新命令
指针的用法
一般来说，形成简洁固定的建模思路对于提高建模速度和数模质量大有益处，一个清晰的建模思路也方便特征元素的管理和修改，
CATIA点云处理模块详解Digitized Shape Editor
圖1.為四個控制點之曲線
圖2.為8個控制點
接近點(Near Point): 使用一個單一曲線繪製
Order(max):為控制點的最多點數,若我們所設的控制點大於order則以降階處理. Mono arc:為單一條曲線繪製],此值不可更改
圖1.為四個控制點
圖2.為6個控制點
第32頁
圖3.因Max 為4所以得到四 個控制點的三階曲線.
Scan/Grid: 選Scan的格點
Digit(element of a cloud): 選擇一個點群
Cloud (global cloud): 選取所有的點群資料
圖1
第18頁
範例
4.指令介紹
法二:使用框選的方式
操作方法 1)點選 2)選擇(Selection ):點選 Trap如圖1 3)圈選型式(Trap type): 4)選取保留內(Inside)或外(Outside)
5)框選(Rectangular)
5)多邊形選取(Polygonal)
範例
圖1
第19頁
4.指令介紹
補充說明
選取後未按ok可鈕時,可調整多邊形的範圍
框選完後可,按對話框的 擇下一個範圍
鈕繼續選
選擇交換鈕
反向選擇
第20頁
4.指令介紹
4-3.點資料對齊與合併 點資料與點資料對齊(Aligning Clouds)
操作方法:
1)首先點選 出現對話框,如圖1
2)按 選擇點群可同時按Ctrl鍵複選,如圖2
圖1
3)按預覽
4)按
完成
圖2
第10頁
4.指令介紹
選擇More鈕後依格式不同的選項不同如下說明
格式
More鈕
CATIA逆向教程
此功能可将点云不平整的地方根据条件进行近似调整， 使点云便于逆向操作。
3、点云拟合分析 此功能通过计算可以 检查两个不同特征的 拟合程度及距离。 我们在逆向后所得曲 面上也经常用此功能 进行验证是否满足要 求。
以上是一些常用命令 多尝试就能学会。
根据不同类型的零件选择不同的逆向方法，此零件为吹塑成型，用此命令可将点云分割 并分别拟合曲面。
具体操作
1、导入点云
1、点导入 点云
2、点此寻 找硬盘上 点云文件
3、点 UPDATE 更新
4、APPLY 后OK确定。
具体操作
2、点云操作
通常有很多状况下点云是不在我们要的位置上的，因此我们需要将点云移动 到预定车身位置上,例如A0项目我们扫描了两个点云，一个是整车点云，一个 到预定车身位置上,例如A0项目我们扫描了两个点云，一个是整车点云，一个 是单件点云，整车点云由于有很多地方被遮挡单件有很多地方不能完全扫描， 我们将扫描下的单件点云移动到整车点云上，方便以后操作。
图中所示为软件 计算出的分模线 按OK后点云在分 模线处分成两部 分。我们可以隐 藏一部分，操作 另一部分。
POWER FIT的应用
根据零件大面的特征特性选择适当的操作方法，这里由于大面较规则，所以我们选择 POWER FIT来拟合此面，用筛选工具筛选零件局部数据，点选POWER FIT弹出如图 命令框，点选点云并选择init surface项选择参考面投影过去后就成型右图所示曲面。 另POWER FIT可直接但选简单点云直接拟合（即直接选择点云按OK确定）。
对于形状及特征不同的零件点云应采用不同的处理方式，如下图点云我们采用的是均匀 切割投影 然后绘制边界线 制作线架 POWER FIT拟合 的方式。
(完整版)CATIA逆向教程
CATIA逆向教程1.引言CATIA软件在造型风格、车身等方面具有独特的长处，使用自动化的多表面曲率与切矢管理，可帮助用户快速进行风格造型和曲面造型。
目前，CATIA发布了第6版本。
一些著名汽车制造商如Renault、Toyota、Kar2man、Volvo、Chrysler等已经100%的切换为CATIA设计，并且被各国的汽车零、部件供应商所认可。
CATIA事实上已成为汽车行业CAD软件标准。
CATIA的数字化外形编辑器(Digital Shape Editor，DSE)、快速曲面重建(Quick Surface Reconstruction，QSR)以及创成式外形设计模块(Generative Shape Design，GSD)是强大的逆向开发工具。
它们能完成点云读入、输出、编辑以及曲面快速而便捷的重建。
本文介绍以CATIAV5的DSE、QSR和GSD模块为零件逆向开发基本过程。
2.CATIA逆向步骤利用CATIA逆向的方法很多，但总的来说可分三种典型的方法，下面就各方法详细说明。
2.1.预处理各方法虽然不一样，但是起点是相同的，那就是对点云的处理。
处理点云的步骤如下：2.1.1.导入常规的几种点云类型catia都可以导入，在CATIA V5中的DSE模块中，通过Inset/Importcloud 导入零件的点云。
在导入过程中导入过程中可以用鼠标移动6个绿色的控制点，改变导入点云边界，过滤一些无用的点(即降噪)。
2.1.2.过滤选择Insert/Cloud Edition/Cloud Filter ，利用Adaptative选项能将曲面变化小的地方过滤较多的点，而变化大的地方过滤较少的点，使特征变得更明显。
该值越大则过滤掉的点越多。
2.1.3.删除通过Insert /Cloud Edition /Remove Point ，进一删除扫描过程中边界部分的误点和缺陷点。
2.1.4.铺面对点云进行铺面处理，它是点云的三角片图像，主要是为了提高点云的可视性，以便于提高曲面造型的效率。
CATIA_V5逆向点云处理讲解
• The deleted points are those that appear in red during the selection • By default, as shown above, the trap is displayed in the view plane. It is thus a 2D trap. • You can rotate the model to display it as a 3D trap. • You can modify the shape of the trap using the green arrows that appear on the edges of the trap. • 删除了点就不能再恢复! Activate all and Swap apply only to the current removal action. They can not be used to recall removed points, once you have clicked OK
CATIA_逆向详解
CATIA_逆向详解⽬录第⼀章逆向⼯程系统1.1 逆向⼯程定义1.2 逆向⼯程应⽤1.3 逆向⼯程系统1.3.1 逆向⼯程系统框架组成1.3.2 产品实物集合外形的数字化⼦系统1.3.3 三维CAD模型的重建⼦系统1.3.4 产品或模具的制造1.4 本书结构安排第⼆章CATIA逆向⼯程建模基础2.1 概述2.2 CATIA曲线曲⾯基础2.2.1 曲线2.2.2 曲⾯2.3 CATIA曲⾯的逆向重构2.3.1 由曲线构造曲⾯的⽅法2.3.2 由曲⾯派⽣曲⾯的⽅法2.4 CATIA曲线，曲⾯的光顺评价和处理2.4.1 参数曲线的⼏何连续性定义2.4.2 参数曲⾯的⼏何连续性定义2.4.3 ⼯程实际中曲线，曲⾯光顺性评价和分析2.5 CATIA逆向⼯程建模基本流程2.5.1 CATIA逆向⼯程流程－⼏何形状造型点云2.5.2 CATIA逆向⼯程流程－⾃由曲⾯造型点云2.5.3 CATIA逆向⼯程的特点2.6 CATIA⽤于逆向⼯程的主要模块功能简介2.6.1 DSE数字编辑器模块2.6.2 QSR快速曲⾯重构模块2.6.3 GSD通⽤曲⾯造型模块第三章数字曲⾯编辑器3.1 进⼊数字曲⾯编辑器3.2 数字曲⾯编辑器功能简介3.3 点云数据的导⼊导出3.3.1 点云数据的导⼊3.3.2 点云数据的导出3.4 编辑点云3.4.4 特征线保护3.5 点云的合并3.5.1 点云的合并3.5.2 ⽹格⾯合并3.5.3 点云与⽹格⾯的分割3.5.4 ⽹格⾯的分割与修剪3.6 点云的对其与定位3.6.1 使⽤罗盘对齐3.6.2 使⽤约束对齐3.6.3 使⽤对准球对齐3.6.4 使⽤点云对齐3.6.5 平移校正3.7 铺⾯，补洞3.7.1 铺⾯3.7.2 偏移3.7.3 重组边线3.7.4 平滑⽹格3.7.5 清理⽹格3.7.6 补洞3.7.7 删减⽹格3.8 创建交线3.8.1 曲线投影3.8.2 截⾯线3.8.3 点云交线3.8.4 创建⾃由边线3.9 创建曲线3.9.1 3D曲线3.9.2 交线曲线3.10 点云分析3.10.1 点云信息3.10.2 距离分析第四章快速曲⾯重构模块4.1 进⼊快速曲⾯重构模块4.6 创建轮廓4.6.1 创建规则轮廓4.6.2 ⽹格曲线4.7 点云与曲线操作4.7.1 曲线曲⾯的拼合4.7.2 曲⾯的延伸4.7.3 曲线曲⾯的切割与修剪4.7.4 曲线切⽚4.7.5 调整节点4.7.6 ⼲净轮廓切割4.7.7 边界倒⾓4.8 划分点云4.8.1 根据曲率划分4.8.2 根据斜率⽅向划分4.9 创建曲⾯4.9.1 基本曲⾯辨识4.9.2 拟合⾃由曲⾯4.9.3 放样曲⾯4.9.4 ⽹格曲⾯第五章创成式曲⾯造型模块5.1 模块的进⼊及功能简介5.2 草图5.2.1 进⼊草图⼯作台5.2.2 草图命令简介5.3 曲线架构5.3.1 点5.3.2 多重点5.3.3 极值5.3.4 直线5.3.5 平⾯5.3.6 投影5.3.11 3D曲线偏移5.3.12 圆，圆弧5.3.13 corner倒圆5.3.14 connect curve连接曲线5.3.15 conic圆锥曲线5.3.16 spline样条曲线5.3.17 helix螺旋曲线5.3.18 spine脊柱线5.4 曲⾯架构5.4.1 拉伸曲⾯5.4.2 旋转曲⾯5.4.3 球5.4.4 圆柱⾯5.4.5 偏移曲⾯5.4.6 扫描曲⾯5.4.7 填充曲⾯5.4.8 放样曲⾯5.4.9 混合曲⾯5.5 曲线，曲⾯处理5.5.1 连接5.5.2 修复功能5.5.3 恢复曲⾯5.5.4 分解5.5.5 分割5.5.6 修剪5.5.7 边界线5.5.8 提取⼏何形状5.5.9 平移5.5.10 选装5.5.11 对称5.5.12 缩放5.5.14 坐标系变化5.5.15 外推曲线5.5.16 外推曲⾯5.5.17 改变取向5.6 约束5.6.1 ⼀般约束5.6.2 以对话框⽅式定义约束条件5.7 分析5.7.1 连接性检查5.7.2 曲线连接性检查5.7.3 锥度分析5.7.4 分布线曲率分析5.8 基于曲⾯的实体特征⽣程5.8.1 拉伸体5.8.2 旋转体5.8.3 增厚成体5.8.4 封闭曲⾯成体第六章CATIA使⽤技巧及设计范例6.1 点云预处理范例6.1.1 点云预处理6.1.2 ⼩结6.2 瓶⼦范例6.2.1 创建交线6.2.2 创建曲线6.2.3 创建曲⾯6.2.4 ⼩结6.3 马鞍曲⾯范例6.3.1 点云预处理6.3.2 创建曲线6.3.3 创建曲⾯6.3.4 ⼩结6.4 车座范例6.4.1 创建曲线6.4.2 铺置曲⾯6.4.3 ⽣程实体6.5 盒⼦逆向范例6.5.1 三⾓⽹格化点云6.5.2 铺⾯6.5.3 倒圆⾓操作6.5.4 ⼩结6.6 汽车内饰件范例6.6.1 三⾓⽹格化点云6.6.2 曲⾯划分6.6.3 顶部曲⾯6.6.4 前部曲⾯6.6.5 底部及环形曲⾯6.6.6 修剪6.6.7 侧部曲⾯6.6.8 沟槽曲⾯6.6.9 ⽖扣6.6.10 凹台6.6.11 ⼩结第⼀章逆向⼯程系统CAD：computer aided designRP：rapid prototyping快速成型系统CAM：computer aided manufacturePDM：procduct data management1.1 逆向⼯程定义反求⼯程，反向⼯程1.2 逆向⼯程应⽤A对产品外形的美学有特别要求的领域B需要通过实验测试才能定型的⼯件模型C没有设计图纸或者设计图纸不完整D需要反复修改原始设计模具E很难⽤基本⼏何形状来表现与定义F新产品开发，创新设计G破损⽂物，艺术品修复，损坏零件的供应H服装，头盔的制造要与使⽤这⾝体为原始设计依据I RPM1.3 逆向⼯程系统1.3.1 逆向⼯程系统框架组成1.3.2 产品实物集合外形的数字化⼦系统STL格式：StereoLithography interface specification快速成型机常⽤格式，有ASCII码和⼆进制两种形式，取值规则，每个⼩三⾓形平⾯的定点坐标值必须是正数⼤量的数据冗余，存在空洞，裂缝，边重叠，⾯重叠，悬边，悬⾯，法向量不正确等Ibl格式：Pro/E专门⽤于逆向的格式，简单的ASCII格式1.3.3 三维CAD模型的重建⼦系统组织标准MS 美国国家标准协会IGES初始图形交换标准CAM－I 美国计算机辅助制造国际计划VBF实验性边界表⽰⽂件V AD 德国汽车制造协会VDA－FS V AD曲⾯数据交换格式AEROS 法国国家宇航局SET数据传输和交换标准U.S.AIR 美国空军PDDI产品⼴义数据交换接⼝ESPEIT 欧洲信息技术与发展战略计划CSD×I CAD接⼝DIN 德国标准协会V66304V AD程序接⼝V4001特征边界接⼝ISO 国际标准化组织STEP产品数据交换标准⼏何实体，点，直线，圆弧，样条曲线，曲⾯等描述实体：尺⼨标注，绘图说明等结构实体：结合项，图组，特性等以ASCII码记录长度为80个字符的顺序⽂件元素边界模糊，数据交换不稳定STEP格式：Standard for the Exchange of product model data不⾜：所有数据都是静态的，没有过程信息，产品的语意表达不⾜没有产品的参数化模型对特征之间以及特征与产品模型间的关系没有做具体约定特征的轮廓和形状，⼤部分是规则形状DXF格式Parasolid格式：包括点，边界，⽚，环，⾯，壳体，区域，体第⼆章CATIA逆向⼯程建模基础2.1 概述曲⾯型⾯数据散乱，曲⾯对象边界和形状及其复杂不是简单地由⼀张曲⾯构成，由多张曲⾯延伸，过渡，裁减构成，因⽽要分块多视拼合问题2.2 CATIA曲线曲⾯基础2.2.1 曲线⽅向：放样曲⾯对曲线的⽅向⾮常重要，⽅向箭头在沿曲线长度的3/4出显⽰出来节点：连线上两个跨度相连接的位置段：附属在曲线节点处的圆弧部分起始点和终点：开放时是两个点，封闭时是⼀个点控制点：⼩区域内影响及约束曲线形状的数学上的点，太多会产⽣褶皱，太少⽆法显⽰形状阶次：确定曲线的外形，曲线⼀般是4价，CATIA最多可⽤22价，直线是2价，圆弧或圆是3价参数间的相互关系：控制点数＝内部节点数＋⾃由度＋1阶次＝⾃由度＋1内部节点数＝段数－1控制点数＝内部节点数＋阶次＝段数－1＋阶次控制点的分布：均匀分布，⽤于平滑曲线⾮均匀分布，⾼曲率地⽅多⽤控制点2.2.2 曲⾯法线：曲⾯有⼀个法线⽅向，正⽅向为曲⾯颜⾊，负⽅向为灰⾊节点和跨度：曲⾯由曲线创建时，曲⾯有与曲线⼀样的节点和跨度控制点：与曲线类似阶次：平⾯是2阶曲⾯，球体是3阶曲⾯，其他曲⾯⼤多是4阶U和V的⽅向：每个NURBS曲⾯都有四条边，在两条边之间相互垂直的地⽅被分为U、V ⽅向，UV⽅向都有阶次，CA TIA最多可⽤16×16阶次，⼀般平⾯2×2阶次，曲⾯最好不要超多6×6阶次，多了不容易控制2.3 CATIA曲⾯的逆向重构重构过程：曲⾯分割－选择合适的造型⽅法⽣成曲⾯－曲⾯质量评价（精度、光顺性）－曲⾯裁减、⽣成外表⾯－外表⾯光顺性评价曲⾯造型的两种⽅法：曲线构造曲⾯、曲⾯派⽣曲⾯2.3.1 由曲线构造曲⾯的⽅法旋转曲⾯、线性拉伸⾯、直纹⾯、扫描⾯⽹格曲⾯：单向⽹格：由⼀组平⾏或者近似平⾏的曲线构成双向⽹格：由⼀组横向曲线和⼀组与它相交的纵向曲线构成边界曲⾯：四条边构成的封闭曲⾯等半径倒圆曲⾯、变半径倒圆曲⾯、等厚度偏移曲⾯、变厚度偏移曲⾯、桥接曲⾯、延伸曲⾯、修剪曲⾯、拓扑连接曲⾯2.4.1 参数曲线的⼏何连续性定义两种度量：函数曲线的可微性，具有n阶连续导⽮，其光顺性称为Cn参数连续性⼏何连续性，⽤Gn表⽰两曲线段相连，只要在连接点有相同的切线⽅向就认为是光滑的C0和G0相同，有公共连接点，位置连续G1：在公共连接处具有公共的单位切⽮（弧长的⼀阶导⽮）G2：在公共连接处具有公共的曲率⽮（弧长的⼆阶导⽮）2.4.2 参数曲⾯的⼏何连续性定义G0和C0：曲⾯具有公共连接线G1：切平⾯连续性，当且仅当两曲⾯沿它们的公共连接线，处处具有公共切平⾯或公共曲⾯法线时G2：曲率连续，沿公共连接线，处处在所有⽅向都具有公共的法曲率2.4.3 ⼯程实际中曲线，曲⾯光顺性评价和分析2.4.3.1 曲线的光顺性评价曲率梳G0-位置连续：端点重合，连接处的切线⽅向和曲率均不⼀致G1-切线连续：在连接处切线⽅向⼀致（倒⾓⼯具过渡⾯均属于这种，因为圆周与表⾯的切点间的⼀部分作为倒⾓的轮廓线，圆的曲率是固定的，故产⽣G1）G2-曲率连续：即曲率相同，在相交处梳⼦的齿长和⽅向都⼀致，但梳⼦线可以不连续2.4.3.2 曲⾯的光顺性评价⾼斯曲率、截⾯曲率、切⽮、双向曲率、法向⽮量反射线法：显⽰⼀线性光源由某⼀特定⽅向反射在曲⾯上的反射曲线，与视点有关⾼光线法：简化的反射线法，取消了视点等照度法：由曲⾯上具有相同光照度的点的集合所形成的曲线，检查曲⾯的连续性焦点曲⾯法：检查曲⾯的连续性和凹凸性等G0：连接处毫不相⼲G1：连接处是相连的，⼀个⾯到另⼀个⾯会发⽣很⼤的形变，相接的地⽅产⽣尖锐的拐⾓G2：连接处有⼀个过渡，不会产⽣尖锐的拐⾓组成曲⾯的曲线不合理曲⾯造型⽅法不合适2.5 CATIA逆向⼯程建模基本流程产品设计的要求：数学模型的精度误差满⾜⽤户可交付的要求曲⾯内在的质量要求：连续性，光顺性曲⾯连续过渡的要求：尖⾓过渡曲⾯的流程路径要求曲⾯或局部协调性和对局部特征分界的合理性⼯程制造标准的要求模具拔模的⼯程制造符合性要求设计、质量和验证审核的可⾏性⼀般过程：点云－特征线－⾯－实体2.5.1 CATIA逆向⼯程流程－⼏何形状造型点云点云格式：ASII，STL，IGS，IGES等输⼊点云（DES模块导⼊）－点云数据的预处理，⽣成或构制3D曲线线框（DSE）－由3D 线框⽣成3D曲⾯（GSD和FS）－形成实体（part design）2.5.2 CATIA逆向⼯程流程－⾃由曲⾯造型点云导⼊点云－3D轮廓线框－QSR成曲⾯－part design成实体2.5.3 CATIA逆向⼯程的特点点和点云数据处理的⾼效率可以构建class A曲⾯（FS和automotive class A）可以根据需要快速构建calss B曲⾯（QSR）GSD曲⾯功能强⼤，并可进⾏可⾏性分析多样化检测⼯具（曲率分析，连续分析，距离分析）三⾓⽹格曲⾯直接进⾏3轴加⼯（SMG）以DMU SPA对数位模型进⾏空间⼲涉检测2.6 CATIA⽤于逆向⼯程的主要模块功能简介DSE（Digitized shape editor数字编辑器）SQR（Quick surface reconstruction快速曲⾯重构）GSD（Geverative shape design通⽤曲⾯造型）FS（Freestyle⾃由曲⾯造型）2.6.1 DSE数字编辑器模块导⼊点或者点云数据预处理点云数据：过滤，删减，空洞修补，对齐，合并点云三⾓⾯⽚⽹格化误差检测点资料的整理，为曲⾯重构做准备三⾓⽹格曲⾯划分后可直接进⾏3轴加⼯或快速成型点云与重构的曲⾯做误差检测和控制三⾓⽹格曲⾯划分后可直接进⾏DMU空间分析检测2.6.2 QSR快速曲⾯重构模块重构可编辑的⾼精度曲⾯划分三⾓⽹格⾯⽚提取适⽤的曲⾯区域以特征边界与局部点云重构⾃由曲⾯区域辨别及重构基本⼏何曲⾯：平⾯，球⾯，圆柱⾯等品质检测及误差分析2.6.3 GSD通⽤曲⾯造型模块根据做好的特征线或线框，结合产品结构，构造曲⾯对部分细节优化裁减，合并并⽣成⾼品质曲⾯误差检测第三章数字曲⾯编辑器3.1 进⼊数字曲⾯编辑器3.2 数字曲⾯编辑器功能简介导⼊点云，清理点云，三⾓⽹格化点云，作点云剖⾯提取曲线，提取特征线，点云质量分析3.3 点云数据的导⼊导出⽀持的格式：CGO，ASCI，Atos，Iges，Stl3.3.1 点云数据的导⼊对话框Format：选择格式Selected file：选择点云⽂件Statistics：显⽰点云信息Sampling（％）：设置取样⽐例，即加载的点数占原来点总数的⽐例Scale factor：交线尺⼨的⽐例File Unit：导⼊点数据的单位Grouped：⼀次选择多个点云，选中时，表⽰⾃动合并称为单⼀点云3.3.2 点云数据的导出3.4 编辑点云激活，过滤，移除等操作3.4.1 激活点云直接选择点云或者圈选点云来选择点云的部分区域作为⼯作区域对话框选择要编辑的点云－选择Mode－选择Level－选择Trap Type－选择Selected Part Active All：激活该点云的所有点Swap：反向选择Mode中：Pick时，Level全部激活，Trap Type和Selected Type不可⽤Trap时，Level不可⽤，Trap Type和Selected Type激活Brush 时，Trap Type中（选择的⽅式）：Selected part中：Inside Trap：框选内Valid Trap：可取消该次选择，重新选择该点云激活⾮激活的点云可以再⽤激活来恢复3.4.2 移除点云对话框跟激活点云⼀样移除后点云不能恢复3.4.3 过滤点云数据太庞⼤，⽆需如此多的点曲率⼤的地⽅多⽤点对话框Reset：重新过滤Homogeneous：数值为圆球半径，球内的点被过滤，球上的点保留Adaptative：根据点与点之间的⽞偏量差量，把某偏差量以内的点都过滤掉，数值越⼤代表容许的偏差越⼤，过滤的点越多。
CATIA逆向点云处理讲解学习
选择目标点云； 点击确定； 出现如右图所示操作界面 直接将移动点云从其中心移至目标点云中心 将罗盘移至移动点云中心 撤消所有移动操作
选定则只显示当前移动至的位置
预览的显示模式 最后将新生成一个点云，原点云保留
预览时所显示点云中点的百分比
点云可视化 （Activate）
全部显示
选择方式： Pick——捡取 Trap——圈选 Brush——刷子 用于Pick
用于Trap
用于Trap， 选择确认后 的可见部分
改变点云的显示方式，分为点、线两种方式
此操作不可撤消
移去点云中多余的点 （Remove）
分割点云 （Slipt）
移除的部分被删除 此操作不可撤消
2.在点云上手动画线（Create scans on cloud）
可以在点云上通过已有点描绘特征线
3.投影曲线（Project Curves）
可通过框选或捡取同时选取多条曲线进行投影
选定生成 曲线
此项限定相 邻三点之间 的距离，若 点云上某区 域的点距大 于给定值， 投影线将跨 过这些点， 造成投影不
根据此角度将计算出的曲线分 为两段，当某段转角处角度大
于所给值，则断为两段
Split Angle
Interpolation：生成通过 断面上所有点的曲线
公差 控制点数
相邻两点之间的最大距离
曲线分析：曲率梳 与断面的最大偏离量 显示拟合曲线的结点数
点云对齐
1.用罗盘对齐点云（Align using the compass）
断面厚度
Distinct：所有 的断面线是分开 的； Grouped：所有 的断面线是一个 整体
CATIA-点云逆向-逆向工程最全面讲解
❖用
命令做加强筋
•16
4.完成其它特征
❖用
命令做加强筋
•17
4.完成其它特征
❖ 完成
•18
5.进入草图打孔
•19
6.边界倒角
❖ 用 命令进行边界倒角
•20
完成
•21
•9
2.观察特征，先铺平面（方法二）
❖ 使用 命令，拉伸出面
•10
2.缝合，修剪边界
❖ 使用 命令，缝合面
•11
2.缝合，修剪边界
❖ 使用 命令，缝合面
•12
2.缝合，修剪边界
❖ 修剪面边界
•13
3.倒角（先支后主）
❖ 用 命令进行倒角
•14
4.完成其它特征
❖ 用 命令做加强筋
•15
4.完成其它特征
1.导入点云
❖ 用 导入点云
•1
2.观察特征，先铺平面
❖ 进入 （QSR) 模块，用 命令选取点云（方法一）
•2
2.观察特征，先铺平面
❖ 点确定，再使用 命令生成面
移动箭头和圆圈可以改
变面的大小与方位
•3
2.观察特征，先铺平面
❖ 使用 命令，修剪面
•4
2.观察特征，先铺平面（方法二）
❖ 使用 命令，砍断面线
点击此命令 可直接生成 线
•5
2.观察特征，先铺平面（方法二）
❖ 进入草图，拟合断面线
•6
2.观察特征，先铺平面（方法二）
❖ 进入草图，拟合断面线
拟合时忽 略小特征
•7
2.观察特征，先铺平面（方法二）
❖ 再砍断面线，先铺平面（方法二）
❖ 再砍断面线，找出拉伸方向
CATIA点云处理模块详解Digitized_Shape_Editor
第5頁
3.环境介绍
如何进入DSE模块
操作步骤: 1)Start 2)Shape 3)Digitized Shape Editor
我们也可以选择Icon来选择 模块
第6頁
3.环境介绍
下拉式选单 标准工具列
PART 的结 构树
罗盘 (Compass) 逆向工具列 特征 (Fertures)
第7頁
3.环境介绍
4.指令介绍
4-3-2.点资料对齐曲面(Align with Surface) 将点群对齐曲面或平面
操作方法 1)选取点数据,如图1 2)选取平面或曲面两次,如图2 图1
范例
3)选择点群作为基准,如图3
图2
4)按Yes完成,如图4 图3
图4
第22頁
4.指令介绍
4-3-3.合并点数据(Merging Cloud of Points)
范例
1)点选按
2)选择曲面 Cloud Tessellation.1 如图1 图1
3)输入档名及格式,如图2
图2
第14頁
4.指令介绍
球体过滤(Filtering by sphere)
Homogeneous型式后的值为滤球半径固定这个半径过滤,在圆球范围 内的点则滤除
操作方法 1)点选 过滤器 图1
少于6个控制点无分断点,如图1
分断点 图1.为四个控制点之曲线 图2.为8个控制点
接近点(Near Point): 使用一个单一曲线绘制
Order(max):为控制点的最多点数,若我们所设的控制点大于order则以降阶处理.
Mono arc:为单一条曲线绘制],此值不可更改
图1.为四个控制点
图2.为6个控制点
基于Catia的点云逆向设计
10.16638/ki.1671-7988.2020.20.019基于Catia的点云逆向设计樊敏锋，杜涛，徐帆（陕西重型汽车有限公司汽车工程研究院，陕西西安710200）摘要：在汽车产品设计开发中，为了验证和评审产品的三维造型，通常按照1：1的比例制作模型，模型评审冻结后，用三维激光扫描仪扫描模型表面，获得点云。
点云导入Catia软件后，通过逆向设计得到模型的表面数据，为后续结构设计、模具和检具开发，提供了数据来源。
文章以某卡车的门护板点云逆向设计为例，详细阐述了逆向设计过程中的点云编辑、建模、精度分析和逆向数据质量检查的方法。
关键词：点云编辑；建模方法；精度分析；质量检查中图分类号：U462.1 文献标识码：B 文章编号：1671-7988(2020)20-61-03Reverse Design of Cloud Point Based on CatiaFan Minfeng, Du Tao, Xu Fan( Research Institute of Automotive Engineering, Shaanxi Heavy Vehicles Co., Ltd., Shaanxi Xi'an 710200 )Abstract: In automotive product design and development, to verify and review 3D shape of product, Modeling according to 1:1 ratio. After model review freeze. Scanning the model surface with a laser scanner. Importing cloud point to Catia, Obtain the data of the surface of the model through reverse design. Provides data source for subsequent structural design and mold development. In this article, the cloud point reverse design of the door trim of a truck is taken as an example to elaborate the method of cloud point editing, accuracy analysis and quality inspection in the reverse design process.Keywords: Cloud point editing; Modeling method; Precision analysis; Quality inspectionCLC NO.: U462.1 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2020)20-61-03引言随着卡车市场的激烈竞争，卡车内外饰的更新换代不断加快，为加快产品开发速度，缩短开发周期，计算机辅助设计技术应用于产品开发中。
CATIA逆向建模实例精讲
16
拉伸 球面 偏移 扫掠 填充 桥接曲面
点
线
面
投影
相交
平行曲线
圆
样条线
17
整体的建模思路 1、特征分解 分析零件的形状特点，然后把它隔离成几个主要的特征区域， 接着对每个区域再进行粗线条分解，及至在脑子里有一个总 体的建模思路以及一个粗略的特征图，同时要辨别出难点、 容易出问题的地方。 2、基础特征设计 作出零件的毛坯形状。 3、详细设计 先粗后细__先作粗略的形状，再逐步细化； 先大后小__先作大尺寸形状，再完成局部的细化； 先外后里__先作外表面形状，再细化内部形状。
4、细节设计 倒圆角、斜角，各类孔系，各类沟槽…
18
Catia
文件名
19
CATIA逆向建模实例介绍
赵晓旭
2014.5.21
1
一、CATIA逆向建模模块介绍
CATIA逆向建模过程中主
要使用上述三个模块
2
二、 Digitized Shape Editor（曲面数字化编辑器） 常用命令介绍 导入点云
支持格式
3
点云过滤器
4
点云网格化
网格化之前
网格化之后
5
分割点云
分割前为一个整体
与现有平面平行
12
截面数量
截面距离
镜像截面
反方向
13
9、未倒角数模
10、倒角数模
倒圆角的基本思路：先小后大；同类型的边一起倒； 先支路后干路
14
四、创成式外形设计 常用命令介绍 曲线建立
曲面建立
曲线、曲面编辑
15
结合 曲线光顺 取消修剪
分割 修剪
提取 多重提取
简单圆角 倒圆角
CATIA培训教程-逆向工程
CATIA培训教程-逆向工程CATIA是一款庞大的三维机械设计软件，被广泛应用于Aviation、Automotive和Aerospace等行业。
它是一个复杂，但十分强大的工具，使设计师能够创建复杂的零件和装配，在这一过程中，不断调整和优化设计。
然而，许多设计师常常被迫去推出产品的现有实例，这个过程就是逆向工程，这是需要使用CATIA的一项重要技能。
逆向工程并不是CATIA的最初设计目的，但是由于它的灵活性和功能强大的特性，CATIA成为了进行逆向工程的先锋软件。
逆向工程是一种机械、电子等领域，利用现有的物品或产品，从而反推出产品制造的过程。
这种工作可以包括以下内容：1. 用数控机床制造的电子产品的复制2. 逆向工程汽车零件，以确保备件被正确地制造并且可以替换3. 从博物馆文物中重制复杂的产品逆向工程的重点在于在发现现有产品的工程和设计细节的过程中，如何重新创建制造这个产品所需的过程。
在进行逆向工程之前，您需要收集尽可能多的有关现有产品的信息，例如物品的图纸、尺寸、材料和制造工艺。
这些信息提供了设计的基础。
然后，您需要使用CATIA将这些信息转换为逆向工程的型号，以重现原型。
CATIA具有广泛的工具来执行这些任务，以确保逆向工程建模与原始产品一致，以及重现产品的所有特征和细节。
以下是一些常用的逆向工程工具：1. 反编组件（Rigid Inner Component）:该工具允许您创建一个组成物体的零件，以便可以更好地研究并重新设计现有产品。
2. 快速逆向工程（Rapid Reverse Engineering）:这个工具提供了快捷和易用性来创建零件或装配体。
快速逆向工程可以处理比较简单的单零件，它提供了自动化的工具和功能，其可以从点云或二维照片数据中将一个物体的三维模型还原出来。
3. 逆向工程分析（Reverse Engineering Analysis）: 该工具可以自动执行加工特征，然后对模型进行分析，帮助您确定其材料和加工成本等属性。
CATIA_点云逆向 逆向工程最全面讲解
2.观察特征，先铺平面（方法二）
❖ 再砍断面线，找出拉伸方向
a
10
2.观察特征，先铺平面（方法二）
❖ 使用 命令，拉伸出面
a
11
2.缝合，修剪边界
❖ 使用 命令，缝合面
a
12
2.缝合，修剪边界
❖ 使用 命令，缝合面
a
13
2.缝合，修剪边界
❖ 修剪面边界
a
14
3.倒角（先支后主）
❖ 用 命令进行倒角
a
15
4.完成其它特征
❖ 用 命令做加强筋
a16Βιβλιοθήκη 4.完成其它特征❖用
命令做加强筋
a
17
4.完成其它特征
❖用
命令做加强筋
a
18
4.完成其它特征
❖ 完成
a
19
5.进入草图打孔
a
20
6.边界倒角
❖ 用 命令进行边界倒角
a
21
完成
a
22
a
5
2.观察特征，先铺平面（方法二）
❖ 使用 命令，砍断面线
点击此命令 可直接生成 线
a
6
2.观察特征，先铺平面（方法二）
❖ 进入草图，拟合断面线
a
7
2.观察特征，先铺平面（方法二）
❖ 进入草图，拟合断面线
拟合时忽 略小特征
a
8
2.观察特征，先铺平面（方法二）
❖ 再砍断面线，找出拉伸方向
a
9
CATIA V5 培训教 材CATIA点云逆向
a
1
1.导入点云
❖ 用 导入点云
a
2
2.观察特征，先铺平面
CATIA培训教程-逆向工程
旗云院车身部
Page 6
3. 基本指令
3-1 数字曲面编辑模块
选择点云区域
过滤前 删除 保护特征线
旗云院车身部
过滤后
Page 7
3. 基本指令
3-1 数字曲面编辑模块
投影曲线
旗云院车身部
截面线 扫描点云 生成自由棱边
Page 8
3. 基本指令
3-2 数字曲面编辑模块
逆向工程设计
(Reverse Engineering)
旗云院车身部
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Page 1
目录
1. 逆向工程简介 2. 使用模块简介 3. 基本指令
3-1. 数字曲面编辑模块 3-2. 快速曲面成形 3-3. 自由曲面 4. 实例操作
旗云院车身部
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1.逆向工程简介
一、逆向工程是指用一定的测量方法对实物或模型进行测量，根据测量的数据 运用几何三维建模方法得到实物的数字化模型的过程。
二、逆向工程的大致流程
扫描（ATOS）
油泥 模型
点云
STL 点云处理
三维数模旗云院车身部倒源自修整误差曲率分析 基本曲面建立
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2.使用模块简介
数字曲面编辑主要是对点云进行导入导出、网格化、编辑处 理、操作及分析等操作。
快速曲面成形主要是生成基本曲线、曲面。
曲线、曲面的创建及编辑
分析曲线、曲面的质量
旗云院车身部
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3. 基本指令
3-1 数字曲面编辑模块
导入 导出
Catia逆向操作各个命令详细解析
约束对齐 用对准球对齐 点云区域对齐
曲面对齐
点对齐
Align with Previous Transformation 使用上一步对齐操作对齐
8.转换点云工具栏（Clouds Transformation） Translate Rotate Symmetry Scaling Affinity Axis to Axis 移动 旋转 对称 比例缩放 仿射 将点云移动到另一坐标系
2.点云编辑工具栏(Cloud Edition） 点云编辑菜单:为用户提供如何对点云进行操作编辑的手段， 方便用户对点云过滤、删除及部分激活。 Activating 激活 Filter Remove 过滤
删除
3.点云网格化工具栏（Mesh） 通过点云网格化功能，可以在点云上建立三角片网格， 使点云的几何形状更加明显，方便点云轮廓的建立。 Mesh Creation Offset 建立网格面 偏置网格面
5.删除 (Remove)
删除和激活对话框相似，操作也大体相同，但还是有细微差别： （1）删除的点不能恢复 （2）所有自由边都显示
6.建立网格面（Mesh Creation） (a)3D Mesher：这是一个复杂的多边形计算，这个计算时间随着模型的尺
寸和复杂程度而增加。在做此操作时，最好预先过滤。选中 ,点云上出现一个圆球，在其后的文本框中设置圆球半径， 此圆球半径越大，建立的网格面越密集。 (b) 2D Mesher：可以快速简单获得多边形面，但是需要指定一个投影方向， 有两种方法： 第一种方法，单击 ，选择参考面作为投影方向； 第二种方法，单击 ，表示以指南针的某个方向为投影方向，可以旋 转指南针从而改变投影方向。 (c)在Display选项区域下设置点云网格化的显示模式。 选中 ，显示网格面打光情况。 选中 ，使得网格面更加光滑，给人高质量的感觉。 选中 表示光线想三角面的法向照射。 选中 表示生成三角网格面。
CATIA做数模时自己总结的逆向技巧
CATIA做数模时⾃⼰总结的逆向技巧
1、逆向设计中近似圆弧的曲线⼀般都⽤圆弧来圆整，⽬的是还原真实原型，设计都⼀般都会⽤⽐较简单的曲线构建线架⽽尽量少⽤多义线等⾼阶曲线。
通常做法是把截⾯线进⾏点离散，再使⽤曲线进⾏连接
2、在运⽤⾃由曲⾯拟合时，如果拟合的曲⾯不满⾜要求，将误差较⼤的点云移除，再进⾏拟合。
逆向⼯程是在光顺度和精确度之间取⼀个最佳值。
3、过渡⾯⼀般都是⽤曲线进⾏连接，然后使有多截⾯扫描、修剪、倒⾓等命令进⾏曲⾯修整
4、塑料件的逆向造型要充分考虑塑料件分模及分模线两侧的出模斜度，尽可能还原塑料件在上下模的状态。
5、使⽤multi_body，我们可以根据产品的结构，在同⼀零件中预定义不同的BODY，在完成外形设计之后，可以⽅便的进⾏相关零件的详细设计
6、如果点云数据的质量不好，有些⾯就不能⽤QSR模块中的曲⾯拟合(PowerFit)功能来构造。
但直接构线做⾯并不能⼀次到位，往往误差较⼤。
对误差较⼤的部分我们可以重新调整曲线保证曲⾯通过点。
在调整曲线时，可以观察过点误差的变化情况来找到最佳位置。
7、对于需要⽤样条曲线进⾏拟合的点来构建线架构的，应进可能减少样条线的阶数。
8、对于过渡⾯最好不要⽤曲⾯拟合命令，多使⽤ sweep、多截⾯扫描命令，以便保证曲⾯的光顺过渡。
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点击此命令
进入草图，拟合断面线
2.观察特征，先铺平面（方法二）
进入草图，拟合断面线
拟合时忽 略小特征
2.观察特征，先铺平面（方法二）
再砍断面线，找出拉伸方向
2.观察特征，先铺平面（方法二）
再砍断面线，找出拉伸方向
2.观察特征，先铺平面（方法二）
6.边界倒角
用 命令进行边界倒角
完成
CATIA V5 培训教 材CATIA点云逆向
1.导入点云
用 导入点云
2.观察特征，先铺平面
进入 （QSR) 模块，用 命令选取点云（方法一）
2.观察特征，先铺平面
点确定，再使用 命令生成面
移动箭头和圆圈可以改 变面的大小与方位
2.观察特征，先铺平面
使用 命令，修剪面
2.观察特征，先铺平面（方法二）
使用 命令，拉伸出面
2.缝合，修剪边界
使用 命令，缝合面
2.缝合，修剪边界
使用 命令，缝合面
2.缝合，修剪边界
修剪面边界
3.倒角（先支后主）
用 命令进行倒角
4.完成其它特征
用 命令做加强筋
4.完成其它特征
用 命令做加强筋
4.完成其它特征
用 命令做加强筋
4.完成其它特征
完成
5.进入草图打孔