逆向造型 geomagic studio 点云处理案例.pdf
Geomagic studio 12逆向基础与实例应用
目录目录 (1)第1章 逆向工程概述 (3)1.1逆向工程基本概念 (3)1.1.1逆向工程的定义 (3)1.1.2 逆向工程的应用领域 (3)1.2逆向工程常用软件 (4)1.3逆向工程数据采集系统 (6)1.4光学测量系统的误差分析及优缺点 (8)第2章 GEOMAGIC STUDIO 软件基础 (10)2.1G EOMAGIC STUDIO 工作界面 (10)2.2G EOMAGIC STUDIO 模块简介 (11)2.3G EOMAGIC STUDIO 鼠标操作及快捷键 (12)2.4G EOMAGIC STUDIO 工具栏命令详解 (14)2.4.1视图控制 (14)2.4.2 选择工具和删除 (14)2.4.3 选项设置 (14)2.5G EOMAGIC STUDIO 处理流程 (17)2.6G EOMAGIC STUDIO 基本操作案例 (18)第3章 GEOMAGIC STUDIO 点阶段 (21)3.1点云编辑 (21)3.1.1 命令 (21)3.1.2 操作流程 (21)3.2点云注册 (28)3.2.1 命令 (28)3.2.2 操作流程 (28)3.3特征对齐Ⅰ（回转件拼接） (34)3.3.1命令 (34)3.3.2 操作流程 (34)3.4特征对齐Ⅱ（球法拼接） (40)3.4.1命令 (40)3.4.2 操作流程 (40)3.5点处理案例 (45)本章小结 (48)第4章 GEOMAGIC STUDIO 多边形阶段 (50)4.1三角网格面基本处理 (50)4.1.1命令 (50)4.1.2 操作流程 (51)4.2三角网格面高级处理 (59)4.2.1命令 (59)4.2.2 操作流程 (59)4.3三角网格面处理案例 (71)本章小结 (77)第5章 GEOMAGIC STUDIO 形状阶段 (79)5.1基于探测曲率构造曲面 (79)5.1.1命令 (79)5.1.2 操作流程 (80)5.2基于探测轮廓线构造曲面 (90)5.2.1命令 (90)5.2.2 操作流程 (90)5.3形状阶段的高级编辑 (101)5.3.1命令 (101)5.3.2 操作流程 (101)5.4NURBS曲面创建案例 (107)本章小结 (112)第6章 GEOMAGIC FASHION阶段 (114)6.1构建参数化曲面 (114)6.1.1命令 (114)6.1.2 操作流程 (114)6.2参数化曲面创建案例 (125)本章小结 (137)第7章 GEOMAGIC STUDIO 12操作案例 (139)第1章 逆向工程概述1.1 逆向工程基本概念为了有效的缩短产品开发周期和节约成本，实现从实际物体到几何模型的直接转换，人们开始思索新的产品开发方案。
Geomagic点云网格处理
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北 京 天 远 三 维 科 技 有 限 公 司
软件基本操作 9) 常用选择工具：矩形选取 套索选取 画笔选取
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10) 反向选择
软件基本操作 管理器面板
管理器面板包含了模型管理器、基本体素、材质、显示设置、对话框。 若面板不小心删掉后，右击工具栏空白区域选择面板-资源管理器面板显示。模型管理器：显示文件数目及类型。基本体素：控制对象的显 示类型。材质：赋予对象一定的材料属性。显示：控制对象的显示， 便于观察。对话框：选取命令后有一定的选项会在这里显示。
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Geomagic Studio
关于点云和网格处理
LOGO
总述
geomagic概述
北 京 天 远 三 维 科 技 有 限 公 司
软件基本操作 点云处理流程
常用命令介绍
geomagic概述
Geomagic Studio 是Geomagic公司产品的一款 逆向软件，可根据任何实物零部件通过扫描点点云自动 生成准确的数字模型。主要功能： ◆ 1、自动将点云数据转换为多边形； ◆ 2、快速减少多边形数目； 3、把多边形转换为NURBS曲面。 4、曲面分析（公差分析等）。 5、输出与CAD/CAM/CAE匹配的档案格式（IGS， STL，DXF等）。
逆向设计与3D打印案例教程-第4章 Geomagic Studio点云处理软件教学
一、软件简介
Geomagic Studio 由 美 国 Raindrop ( 雨 滴 ) 公 司 出 品 ， 2013 年 被 3D Systems收购，拥有强大的点云处理能力，能够轻易的从扫描所得的点云数 据创建完美的多边形模型和网格，并可自动转换城NURBS曲面，可直接用于 3D打印、制造、艺术和工业设计等方面。
四、主要功能
（3)多边形处理模块 A 清除、删除钉状物，减少噪点光顺三角网格； B 简化三角面片数目； C 自动填充模型中的孔，并清楚不必要的特征； D 加厚、抽壳、偏移三角网格； E 创建、编辑边界。
（4)精确曲面 A 自动拟合曲面； B 编辑处理轮廓线； C 构建曲面片，并对曲面片进行移动、松弛等处理；
该软件是除Imageware之外应用最为广泛的逆向工程软件，是目前市面 上进行点云处理与三维曲面构建功能最强大的软件。 （1）建模时采用点云 三角网格面 曲面的方式； （2）软件功能操作便捷，易学易用； （3）具有自动拟合曲面功能，对玩具、工艺类工件等自由曲面优势较大。
二、软件界面
三、鼠标应用
左键
分离。 选择体外弧点：选择与其它绝大数的点云具有一定距离的点。（敏感性：低
数值选择远距离点，高数值选择的范围接近真实数据。） 减少噪音：因为逆向设备与扫描方法的缘故，扫描数据存在系统差和随机误
差，其中有一些扫描点的误差比较大，超出我们允许的范围，这就是噪声点。 封装：对点云进行三角面片化。
七、常用命令
五、工作流程
六、数据处理要求
第一阶段：点云阶段 (1)去掉扫描过程中产生的杂点、噪音点； (2)将点云文件三角面片化（封装），保存为STL文件格式。
第二阶段：多边形阶段 (1)将封装后的三角面片数据处理光顺、完整； (2)保持数据的原始特征。
基于GeomagicStudio的逆向工程技术
基于GeomagicStudio的逆向工程技术第37卷第5期2008年5月贵州工业大学学报(自然科学版)JOURNAL OF G U I Z HOU UN I V ERSI TY OF TECHNOLOGY (Natural Science Editi on )Vol .37No .5May .2008文章编号:1009-0193(2008)05-0102-03基于Geo mag i c Stud i o 的逆向工程技术罗之军1,何彪2(1.贵州广播电视大学,贵州贵阳550004;2.贵州大学机械工程学院,贵州贵阳550003)摘要:介绍了逆向工程的概念、特点及工作流程,以鞋楦逆向设计过程为例,论述了基于Geomagic Studi o 的逆向工程技术。
研究表明Geomagic Studi o 在逆向工程技术的应用中具有重大的意义。
关键词:逆向工程;Geomagic Studi o;数据处理;曲面重建中图分类号:T H16 文献标识码:A0 前言逆向工程(Reverse Engineering,RE )也称反求工程,它是从一个存在的零件或原型入手,首先对其进行数字化处理,然后进行数据处理、曲面重建、构造CAD 模型等,最后制造出产品的过程[1]。
逆向工程具体的工作流程是针对一现有工件(样品或模型),利用3D 数字化测量仪,准确、快速地量取样品表面点数据或轮廓线条,加以点数据处理、曲面创建,修改后,传至CAD /CAM 系统,再由CAD 系统传至CNC 加工机床或快速成型机来制作工件或模具。
目前逆向工程技术已经成为技术引进和产品快速开发的最有效的工具。
1 逆向工程的基本工作流程逆向工程的基本流程是:对实物样件进行坐标数据采集,得到表面几何数据;然这些数据进行补缺、简化、平滑等预处理;由于测量模型通常由多个面组成,因要对测量数据进行分块,再进行曲面拟合,在曲面模型的基础上可进一步建立基B -rep 结构的产品CAD 模型。
Geomagic系列教程 点云处理
13. Under Max Displacement, toggle on the Limit checkbox and set the Limit to 0.1 mm. This option allows the user to limit the movement of data points during the smoothing process. The user can then choose to either select or delete any points that would have moved more than the specified limit. For this example, choose the Select Outliers option. Also, toggle on the Include Isolation Points checkbox. This will automatically find and remove disconnected components, or outliers, which are very far from the point cloud (i.e. isolated).
基于Geomagic Studio的逆向工程数据处理技巧
基于Geomagic Studio的逆向工程数据处理技巧摘要:基于Geomagic Studio系统环境,从对产品进行数据采集,到对产品的的反求制作研究,详细的介绍了产品的逆向工程中的各个环节,分析了在各个环节中遇到的问题,并提出解决问题方法。
关键词:逆向工程数据处理技巧1 逆向工程概述逆向工程是逆向思维的一种工程实践,广义的逆向工程包括几何形状逆向、工艺逆向和材料逆向等诸多方面,是一个复杂的系统工程。
一般的逆向工程也称几何逆向,是指在没有设计图纸或者设计图纸不完整的情况下,对产品的实物进行测量、数据处理,并在此基础上构造出产品的三维CAD模型,进行再设计的过程。
而传统的产品实现通常是从概念设计到样图,再制造出产品,我们称之为正向工程(或顺向工程)。
2 数据采集过程数据采集是目的是形成一定的图像数据,给后续的三维软件处理提供初始的数据来源。
而数据采集可以采用FARO手持式激光扫描设备进行数据采集,该设备配备了Laser ScanArm三维激光扫描臂和Laser Scanner激光扫描头,可实现对模型表面点云数据的自由测量。
3 数据后期处理技巧3.1 去除体外点在扫描被测对象时,可能会无意中扫描到一些背景物体(如桌面、墙、固定装置等),即在对象周围可能存在的体外点。
Geomagic Studio 可通过以下方法擦除这些体外点:(1)用选择工具手动移除,如矩形工具、椭圆工具、画笔工具或套索工具,也可以按DEL(删除键)进行删除。
(2)让软件自动探测体外点。
点击编辑→选择→与主体分离部分或点击选择不相连的项,改变分隔从中间到低,这样系统会选择在拐角处离主点云很近但不属于它们一部分的点,即可删除体外点。
(3)对于仍然存在的一些游离点,点击编辑→选择→体外点,改变敏感性到85左右,这样会选中残留的偏离点,然后确认擦除。
3.2 去除噪音点在扫描过程中,由于扫描设备轻微震动、扫描校准不精确等原因,有可能将一些噪音点引入数据中,表现为曲面对象粗糙、不均匀。
Geomagic 汽车点云处理操作范例
Geomagic 操作范例1.1.目标操作这个实例将向用户展示Geomagic工作流程的每一个阶段。
用户准备启动点阶段，在点阶段用户将提取点云并准备对点包络。
一旦被包络，用户将进入多边形阶段进行填补空洞、去除肿块或将肿块从多边形物上分离。
此时，用户将要进行造型阶段，造型阶段用户要进行多边形表面的NURBS曲面固定。
图表 1文件Car.wap1.2.打开数据文件在工作之前，用户需要在Geomagic Studio中打开扫描数据点。
扫描数据点能被点化或多边形化。
在这个实例中，用户将正在使用的是无序数据点。
1．打开文件car.wap。
这个文件包含目标数据扫描点将要被构成表面的。
a.选取File > Open或者点击Open a file。
打开文件对话框出现。
b.从文件夹中定位并选取保存的car.wrp文件。
c.点击Open。
图表21.3.回顾数据在对目标数据对象进行操作以前，用户需要知道这个对象的轮廓。
使用合适的功能修改在视图区显示的对象，使得用户对手边的工作有更深的理解1．用户在开始修改数据之前Shade并且回顾目标物体来获得对物体形状更好的了解。
a.点击View > Shading > Shade Points视图区的目标数据将似乎是一个生成的表面，这是给用户在工作前的一个好的建议。
图表 32．用户在开始编辑时首先要使用各种命令，比如旋转和放大来熟练的操作视图来观看内部的图案阴影。
a.把鼠标放置在视图区。
按下并保持鼠标中键。
（或者按Ctrl＋鼠标左键）b.在视图区拖动鼠标箭头。
注意观察目标物体在视图中的旋转。
c.按下并且保持Shift＋鼠标右键或者使用滚动轮来放大或缩小视图。
注意当放大物体时，用户可以开始观看目标物体的单个点。
图表 4d.按下并保持Alt＋鼠标右键来移动视图。
记得在视图区拖动鼠标指针来更新视图。
3．恢复视图区域以便观看全部物体。
a. 点击View > Fit Model to View或者点击the Fit Model to View图标来固定物体的当前视图框架。
基于Geomagic studio和DesignX的端盖逆向设计
为研究对象，利用 Geomagic studio 软件对三维扫描仪采集
选择工具栏中 【套索选择工具】，勾画出端盖的外轮
大量的坐标点，进行点云处理，再利用 DesignX 软件逆向设 廓，点云数据呈现红色，点击鼠标右键选择“反转选区”，选
计 悦粤阅 模型，利用这种方法较好地缩短产品的研发周期。 择菜单【点】【删除】或按下 Delete 键。
形选择”，便于后续操作。
据分析结果，本零件逆向设计尺寸符合要求，结果如图 2
执行“参考平面”命令，弹出“追加参考平面”对话框， 所示。
方法选择“提取”，在模型中选择上一步骤中的领域 1，单
击“预览”，绘图区将预显平面 1，单击“姨”，生成参考平面
1。然后执行“参考线”命令，弹出“追加参照线”对话框，方
于删除零件外的点。为了方便观察点云数据，可设置
程，已经在现代加工企业产品的开发设计中广泛应用，尤其 旋转中心并配合放大、缩小或旋转功能进行操作。在操作
对于汽车覆盖件、摩托车油箱盖等复杂曲面零件的设计很 区域点击鼠标右键，选择“设置旋转中心”，在点云适合位
有用，因为其产品形状和尺寸是无法描述的[1]。本文以端盖 置点击。
在拐角处离主点云很近但不属于它们一部分的点。“尺寸”
于标志点不要粘贴在一条直线上，且不要粘贴对称。 按默认值 5.0，点击上方的“确定”按钮。点云中的非连接 公共标志点至少为 4 个，但因扫描角度等原因，一般建议 项被选中，并呈现红色。选择菜单 【点】【删除】 或按下
5-7 个为宜；标志点应使相机在尽可能多的角度可以同时 Delete 键。
法选择“检索圆柱轴”，在模型中选择领域 2，单击“预览”，
绘图区将预显参考线 1，单击“姨”。
选择“面片草图”命令，弹出“面片草图的设置”对话
毕业设计——基于Geomagic studio的塑料玩具逆向设计
随着社会的不断发展，现如今正在处在第三次工业革命的阶段，逆向工程技术便是第三次工业革命的产物。
本文针对灰太狼塑料玩具进行逆向设计，论述了逆向工程技术关键技术、玩具设计原则、Geomagic studio逆向设计软件等。
详细阐述了灰太狼塑料玩具逆向设计过程，并运用快速打印技术完成了产品的成型。
实践证明，运用逆向工程和快速打印技术，缩短了产品设计时间。
【关键词】：逆向工程；塑料玩具；快速打印；Geomagic studio引言 (3)一、逆向工程的基本概念 (4)（一）逆向工程技术的定义 (4)（二）逆向工程的应用领域 (5)（三）逆向工程的关键技术 (6)（四）小结 (8)二、玩具设计的定位 (8)（一）玩具的发展历程以及发展趋势 (8)（二）玩具类型以及消费定位可行性分析 (9)（三）小结 (10)三、逆向软件的介绍（Geomagic、UG） (10)（一）Geomagic工作界面 (10)（二）Geomagic模块简介 (11)（三）Geomagic基本操作 (11)（四）Geomagic的处理流程 (12)（五）小结 (13)四、玩具逆向设计造型具体制作 (13)（一）点云数据的采集 (13)（二）点云数据的编辑 (15)（三）玩具模型再现 (16)（四）灰太狼曲面修改 (17)（五）曲面成型 (19)（六）成型后曲面分析 (20)（七）小结 (20)五、逆向成型UG效果渲染呈现 (20)六、灰太狼的快速打印与内部雕刻成型 (22)（一）3D打印技术 (22)（二）灰太狼的快速成型 (22)（三）激光内部雕刻 (23)总结..................................................... 错误!未定义书签。
参考文献................................................. 错误!未定义书签。
谢辞..................................................... 错误!未定义书签。
基于Geomagic Studio和NX10的玩具逆向造型
随 着儿 童 玩具 市 场 对原 创 玩 具 的需 求 规 模 越 来越 大 ， 各玩 具生 产 商为 了缩 短 新产 品的 丌发 周 期 以 圈 占 『 场 ， 纷 纷 采 用 逆 向造 型技 术 陔技 术 旨存使 川 泥 塑或 其 他 手 工 方法 快 速 制 造玩 具 样 ｌ 奉， 再通 过 采 集样 本 表 面点 数 据后 ， 使用 Ｇ ｅ ｏ ｍ ａ ｇ ｉ （ 、 Ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｏ 和Ｎ Ｘｌ Ｏ 进 行逆 向造 ｆ 的方式 获得 数 字模 ， 最 后 用 于 制 造模 具 和批 量 生 产 。本 文 将 从 零 件 表 面 点 云 数据 采集 、 点 云 处理 、 逆 向造 和结 果 分 析 等 四 个办『 ｆ 订 介 绍逆 向造 型 的全 过 程 。 】零 件表 面 点 云数 据 采集 零 件 表 面点 数据 采 集 足 逆 向造 型 的 首要环 节 ， 足通 过 特 定 的 测 力 ‘ 法 和 没 舒 ，将 实 物 模 型 表 面形 状 转换 成 Ｊ Ｌ 何 空 间 坐标 点 ， 测 ： ， ｝ 所 得 数 据结 果 一 般称 为 “ 点云” 。 常 见 的采 集 设 备分 为 接触 式 和 接 触 式 两类 ， 接 触 式 主要 通 过探 头 与模 表 面 接 触实 现 表 面数据 的 采集， 陔没 备测 量精 度 岛 ， 但 速 度慢 、 效率低 ； 非 接 触 式 主要 运 刚 光 学 反射 原理 采 集 数据 ， 该 设 备测 量精 度较 低 ， ｆ Ｉ １ 速度快 ， 效率高。 义 ｝ 采用 维 天 下 Ｗｉ ｎ ３ １ ）『 ｛ 光 扫描 仪 完 成 玩 的 点 云 数 据 采 集 ． 采集 结 果 如同 １ 所永。 ２点 处理 于采集 点 ｆ Ｉ １ ｆ ， 无 论 采用 哪一 种 测 量 方法 和设 备 ， 都 会 广： 生 错误点 、 杂点 和噪 声点 ， 为 了提 高 最终 逆 向模 的精 确 度 ， 必 须 对 点 数 据进 进 ・ 步 处 理 。本 文 主要 借助 Ｇ ｅ ｏ ｎ ｍ ｇ ｉ ｃ Ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｏ 完 成 点 数据 的 整 ， 通过“ 非连 接项 ” “ 体外孤点” 、 “ 减 少噪 音 ” 和 手 动 删 除 外 邸 域 点 等操 作 完 成玩 ｊ ＿ ｝ 域 外所 有 杂 点 的 清 除 ， 最后 进 行 点
geomagic汽车点云处理操作范例.doc
Raindrop Geomagic studio 8.0Geomagic操作范例i.i.目标操作这个实例将向用户展示Geomagic工作流程的每一个阶段。
用户准备启动点阶段，在点阶段一旦被包络，用户将进入多边形阶段进行填补空洞、去除此时，用户将要进行造型阶段，造型阶段用户要进行多边Polygon Phase Shape Phase图表1文件Car.wap1.2.打开数据文件在工作之前，用户需要在Geomagic Studio中打开扫描数据点。
扫描数据点能被点化或多边形化。
在这个实例中，用户将正在使用的是无序数据点。
1.打开文件car.wap。
这个文件包含目标数据扫描点将要被构成表面的。
选取File > Open或者点击Open a file打开文件对话框出现b.从文件夹中定位并选取保存的car.wrp文件c.点击Open。
用户将提取点云并准备对点包络。
肿块或将肿块从多边形物上分离。
形表面的NURBS曲面固定。
Point Phasea.scan Point L>ata - L>isuEaved in viewina Area图表21.3.回顾数据在对目标数据对象进行操作以前，用户需要知道这个对象的轮廓。
使用合适的功能修改在视图区显示的对象，使得用户对手边的工作有更深的理解1.用户在开始修改数据之前Shade并且回顾目标物体来获得对物体形状更好的了解。
a.点击View > Shadi ng > Shade Poi nts视图区的目标数据将似乎是一个生成的表面，这是给用户在工作前的一个好的建议。
point obi皂-图表32.用户在开始编辑时首先要使用各种命令，比如旋转和放大来熟练的操作视图来观看内部的图案阴影。
a.把鼠标放置在视图区。
按下并保持鼠标中键。
（或者按Ctrl +鼠标左键）b.在视图区拖动鼠标箭头。
注意观察目标物体在视图中的旋转。
c.按下并且保持Shift +鼠标右键或者使用滚动轮来放大或缩小视图。
基于geomagic studio的水枪逆向设计及其误差分析
基于geomagic studio的水枪逆向设计及其误差分析石赞【摘要】本文利用geomagic Studio软件对水枪的点云数据进行处理生成NURBS曲面模型, 并进行了偏差分析, 表明逆向建构曲面的精度较高.在逆向工程中使用geomagic studio软件重建模型, 不仅能保证产品质量, 而且可以大幅度减少产品开发周期.【期刊名称】《南方农机》【年(卷),期】2019(000)001【总页数】2页(P45,47)【关键词】点云数据;geomagic Studio;水枪;逆向设计【作者】石赞【作者单位】湖北工程职业学院,湖北黄石 435003【正文语种】中文【中图分类】TP391.7逆向工程(Reverse Engineering，简称 RE)也称为反求工程，它是将实物转换为CAD模型的相关数字化技术、几何模型重建技术以及产品制造技术的总称[1]，广泛应用于逆向设计、质量检测、制造加工、实物复原、实验教学等。
逆向工程包含数据采集和曲面重构两部分。
目前，数据采集主要有接触式和非接触式两种方式，曲面重构的软件很多，由美国Raindrop(雨滴)公司出品的逆向工程和三维检测软件Geomagic Studio提供了扫描数据处理（capture）、多边形编辑（wrp）、NURBS 曲面建模（shape）及 CAD 曲面建模（fashion）四个处理模块，可以快速将三维扫描数据转换为参数化CAD模型和三维CAD模型[2]。
1 数据采集逆向工程中的数据采集是非常重要和关键的环节，只有采集到了质量较好的点云数据，才可以提高工作效率，使模型重构的精度更高。
为了获得较好的点云数据，这里采用Einscan-Pro多功能型手持式3D扫描仪进行数据采集，对扫描仪进行标定后,将水枪放置并固定在旋转平台上,保证其在测量过程中不受振动干扰，设置转盘匀速旋转，激光扫描仪能自动获取水枪的点云数据，并同步显示采集到的数据点，对未扫描到或点密度太小的部位可重复扫描。
基于GeomagicStudio的点云处理与三维建模研究（2）
基于Geomagic Studio的点云处理与三维建模研究汤磊1,2钱建国2朱翊1（1.中国测绘科学研究院，北京100830；2.辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院，辽宁阜新123000）摘要本文基于逆向工程软件Geomagic Studio，研究复杂形体的三维点云三维重建过程，重点阐述如何对三维激光扫描仪获取的点云数据进行前期去噪，并运用数学算法分析其具体实现原理。
详细介绍了点云在Geomagic Studio里的处理过程，包括在点云阶段的分块点云拼接、点云预处理、封装形成三角面，在多边形阶段进行模型修补和模型优化，在形状阶段构建曲面片、构建格栅以及生成NURBS曲面，最终在模型合并完成后对其进行纹理贴图并渲染成型。
关键词逆向工程；Geomagic Studio；三维建模；去噪；NURBS曲面Study of point cloud processing 3D model building based onGeomagic StudioTANG Lei1,2, QIAN Jian-guo2, ZHU Yi1（1. Center of E-government, Chinese Academy of Surveying and Mapping, Beijing 100830;2. School of Geomatics , Liaoning Technical University , Liaoning Fuxin 123000）Abstract：Based on the reverse engineering software-Geomagic Studio, In this paper, the complex form is modeled by handling its 3D point cloud. It focus on expounding how to denoise the point cloud by the 3D laser scanner,and uses mathematical algorithm to analyse realization principle. It presents the detailed handling process of point clouds in Geomagic which includes splicing , pretreatment and wrapping in point phase, filling holes and optimizing in polygon phase, constructing patches, constructing grids and generating NURBS surface in shape phase, eventually make texture map and render to be model after the m erger of two parts.Keywords：Reverse Engineering; Geomagic Studio; 3D Modeling;denoising;NURBS surfaces0 引言随着计算机技术、通讯技术、机械制造技术的发展，三维激光扫描的成本越来越便宜，应用领域也渗透到国民经济的各个方面，如何对三维激光扫描仪扫描到的点云进行处理已成为热点问题。
Geomagic11.0逆向实例解析Reverse Engineering
老鼠香薰盒逆向工程Reverse Engineering 目标：这个例子将带你经过Geomagic Studio 工作流程的每个阶段。
你将以Point phase 点阶段开始，这个阶段里你将处理点云对象并准备数据用来封装（wrap ）。
一旦对象被封装，你将进入polygon phase 多边形阶段，这个阶段里你将在多边形对象上填充孔、移除如何肿块或压痕。
这时你将进行到Shape phase 形状阶段，这个阶段里你将在多边形对象上拟合NURBS曲面。
Pointphase 点阶段Shape phase阶段打开文件：打开的数据可以是点云或多边形。
在这例子里，打开的是点云数据1打开文件—文件-打开（选择所需要的文件）打开文件出现这种图标（比率选择100% -表示点云的数目将全部显示出来）点击确定出现这种图标按确定后开始进入点云模式刚打开的点云文件按ctrl+D组合键可以把点云居中在视图区域，在视图区域点击右键-着色-着色点（对物体进行着色）（在geomagic软件中，整个物体是由点到面来形成的，每三个点形成一个三角形，再由三角形组成小面再到大面）2.开始处理在点阶段的物体的点。
1）点击第一个图标《选择非连接项》作用：是把远离物体的或没有和物体连在一起的无用点选定 再用Delete 键或图标把无用的点删除掉2）点击第二个图标《选择体外孤立点》作用：把物体比较分散的点去除一部分 敏感性参数一般在60～80%左右3）第三个图标《减少噪音》作用：起到光滑曲面的作用，并且在预览行速度）再点击图标框对物体进行采样分析再通过调整平滑级别的大小对物体表面进行光滑调整来达到理想的平面效果迭代：相当于高数的阶数（一阶二阶…）使用时一般选择1～2 数目越高曲面越平滑电脑计算得越久，但对一些曲率大的曲面会造成较大的误差。
点击预览后可以点击显示差别 可以很清楚了解到曲面的偏差指数《减少噪音》的缺点：对物体外形会造成误差，多边形阶段也有减少噪音功能，不过不能预览曲面的平滑效果，也可以进行多边形阶段后再回到点阶段进行减少噪音。
geomagic逆向工程技术教程
Geomagic 逆向工程技术——保持Mustang装配线不停运转Jill R. Aitoro2005-11-23e-Works 本文是福特汽车使用Geomagic逆向工程软件重建模具的案例。
这一决定为福特汽车带来了实际的经济效益。
希望对我国的各厂商也有一定的启示。
当冲压模具报废的时候，生产制造会被迫停滞。
汽车制造商大多无法承受发生这样的停滞发生。
正是这个原因，促使福特(Ford)公司求助Detail Technologies公司对两个要达到使用寿命的野马汽车(Mustang)冲压模具实施逆向工程。
Detail Technologies能生产新模具并且可以复制注塑模、冲压模、压铸模及其各个部件。
公司利用Geomagic Studio逆向工程软件，Geomagic能够将实物零件三维扫描得到的点云, 自动地转换成精确的数字模型，以用于下游CAD/CAM/CAE系统和机械加工及分析。
通常，送到Detail Technologies公司的模具钢已经是先按CAD数据被切削加工过，然后再通过手工精度调整精确地制成零件。
这道微调工序是模具复制过程中最难、最具挑战性的技术。
“冲压钢不是一门精密科学，这些钢通常与设计意图有所不同。
”Detail Technologies公司的逆向工程专家John Amos说到。
“最终这些钢会被修复，替换或复制。
”“除非是那些极具远见的客户有未来能够参考标准的数据，”Amos说，“否则，为了复制这些冲压钢，必须经历上述各种单调的工作程序。
”当用于冲压和二次精加工野马汽车(Mustang)横梁（梁机构的一部分）的钢模具达到使用寿命时，福特公司才发现自己所面临的情况危急。
与其投资4亿美元来重新制作一套模具来生产仍在市场上的这款野马汽车，福特公司选择用逆向工程重建已老化的模具，这样可以在近继续生产仍在市场上的车型，又不至于在这个款型退出市场后，花巨资制作的新模具被白白浪费掉。
重建模具避免重整汽车型号“冲模”是用来生产造冲压件的模具。
geomagic甲克虫的逆向工程
geomagic甲克⾍的逆向⼯程甲壳⾍的逆向⼯程Reverse Engineering of Beetle⽬标这个例⼦将带你经过Geomagic Studio⼯作流程的每个阶段。
你将以Point Phase点阶段开始，这个阶段⾥你将处理点云对象并准备数据⽤来封装(wrap)。
⼀旦对象被封装，你将进⼊Polygon Phase多边形阶段，这个阶段⾥你将在多边形对象上填充孔、移除任何肿块或压痕。
这时你将进⾏到Shape Phase形状阶段，这个阶段⾥你将在多边形对象上拟合NURBS曲⾯。
Point Phase点阶段Polygon Phase多边形阶段Shape Phase形状阶段打开数据打开的数据可以是点云或多边形。
在这例⼦⾥，你将使⽤⽆序点数据。
1.打开⽂件car.wrp。
a.点击File⽂件 > Open打开或点击Open File打开⽂件图标查看数据我们需要知道这个对象看上去象什么。
⽤⼀些功能可以改变对象在视图区域⾥的显⽰效果，这样更好的理解我们的任务。
1.着⾊扫描对象便于理解对象的形状。
a.点击View视图 > Shading着⾊ > Shade Points着⾊点对象出现曲⾯化视图。
这样你可以看出对象象什么⽽且知道该对它做些什么。
被着⾊的点数据2.你可以⽤许多命令如旋转和缩放来得到更好的对象视图。
a.放指针在视图区域，按压不放⿏标中键或按压CTRL+⿏标右键。
b.拖动视图区域内指针。
注意对象将旋转。
c.⽤⿏标滚轮或SHIFT+⿏标右键来放⼤缩⼩。
指针的位置控制着缩放的中⼼。
d.⽤ALT+⿏标右键来平移视图。
近看着⾊点云3.重载视图区域以致整个对象能被查看。
a.点击View视图 > Fit Model to View 将整个模型投影到视窗中或点击FitModel to View将整个模型投影到视窗中图标净化点数据扫描时你可能⽆意地扫描了背景物体，如桌⾯、墙、固定装置等等。
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8、使用松弛
命令，改善图形表面 质量；
9、使用锐化向导， 锐化图形边线， 9.1 打开锐化向导对话框，单击 计算 ，软件根据曲率，计算边线位置，
红色区域代表边线位置；
对于多选的区域，用 Ctrl+left 拖动 画线选取，画线经过的区域会取消 多边形的选择，
对于漏选的区域，直接按住 left 画线选取，
6、用套索工具套取无用的杂点，按 delete 键删除；
7、单击工具 结束；
减少噪音，点击应用，软件自动消除噪点后，点确定
8、选中窗口中所有点云，点
工具图标，
多边形处理阶段
1、执行合并后，文件转换为三角网格面，点击网格医生命令 辑修复网格；
，编
2、点击减少噪音命令 ，使多边形表面变光滑；
3、使用填充单个空命令
，打开拟合曲面对话框；
点选适应性选项，其他数值默认，点击应用，图形拟合成曲面，如下图。
，逐个填充表面破洞；
4、选中表面不需要的特征，例如铸件的标示和铸件编号，点击取出特征 命令，软件自动取出表面特征并平滑填充；
（去除特征前） （去除特征后）
5、使用砂纸 命令，打磨平滑局部粗糙区域， 按住鼠标在粗糙区域拖动，圆圈大小表示打磨的范围；
6、使用修改工具中的 创建/拟合孔 命令，拟合图形中的圆孔，
3、单击构造曲面片命令， 曲面片；
勾选自动评估，点击应用，软件自动划分
4、点击修理曲面片命令
，进入曲面片修理对话框；
这样的错误是形成曲面片时四边形的角度连续形成的，直接拖动顶点位置就可以 了。（注意错误位置有一条紫色的线段。）
5、单击松弛
，松弛曲面片；
6、选择 移动面板 命令，
进入 移动面板 对话框
边线区域选取完成之后，单击 抽取，软件自动抽取图形边线， 9.2 单击下一步，进行边线编辑，拖动边线节点，调整边线位置；
9.3 调整合适后，单击下一步，选择延伸选项，因子数值大小默认或根据实 际模型填写，单击延伸，边线延伸出边界；
9.4 单击下一步，进入边线编辑阶段，点选移动定点选项，并勾选 移动时固 定；勾选 显示编辑点 复选项，
在对话框中选择 拟合孔 选项，鼠标单击选中需要拟合的孔的边线，软件自 动拟合出孔的边线，按确定按钮，完成孔的拟合
执行命令之后，圆孔被赋予边线；
7、对于图形中无用、尺寸容易获取的 或零件的夹具、底座等部分，可以将 其删除，使用剪裁工具下的用平面进行剪裁 命令操作，
在对话框中选择要用的截面，调整位置度到合适位置，点击平面截面按钮，此时 删除所选区域 按钮点亮，点此按钮，将所选区域删除，按 确定 完成剪裁；
9.5 拖动边线节点，调整边线到最佳位置；编辑完成后，点击下一步，选择 更新格栅，软件在边线区域构造格栅，
接下来点击 锐化多边 选项；
精确曲面处理阶段
1、打开精确曲面工具栏，
点击精确曲面命令
，弹出如下选项，默认选项，单击确定；
2、使用探测工具中的探测曲率命令， 进入探测曲率对话框，
勾选自动评估选项，其他数值默认，单击应用，图形变化如下图，
点云处理阶段
1、同时打开造型所需的几个点云文件；
2、选择采样比率，比率数值越大， 点越密集，一般使用默认数值；
3、显示结果如右图；
4、单击点工具栏里，点着色命令， 点云文件着色显示；
5、隐藏其他点云，对每片点云进行单独修整。
单击修补工具栏下选择工具中的体外弧点 工具，打开选择体外弧点对 话框，敏感性数值为默认参数，单击应用，软件自动选取散落于主体点云之外的 杂点，点击确定，推出对话框，按 delete 键，删除杂点；
单击选中一个面，
在操作框中选择 添加/删除 2 条路径 ，单击图形节点上的节点数，单击为增加 2，CTRL+单击为删除 2 条路径，调整数字使面两边界的节点数相同，单击执行；
7、点击构造格栅命令
，打开构造格栅对话框，选项默认，点击应用；
8、松弛格栅，点击
，将格栅松弛处理；
9、拟合曲面，单击拟合曲面图标