逆向扫描与三维建模操作流程指导书

逆向扫描与三维建模操作流程指导

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逆向扫描与三维建模实训指导书

XXX 学院 XX 系

2023 年 5 月

任务一：三坐标扫描仪与扫描系统的生疏

一、试验目的

1、了解并娴熟把握三坐标扫描仪的使用方法和测量原理；

2、娴熟使用 WIN3DD 扫描系统进展模型扫描以及简洁点云处理；

3、把握扫描仪安装调试方法以及标定方法；

二、试验设备

1、WIN3DD 三维扫描仪；

2、WIN3DD 三维扫描系统；

三、试验内容及步骤

1、生疏三维扫描仪的硬件组成

WIN3DD 三维扫描仪主要包括扫描头、云台和三脚架。该款扫描仪为单目式，故扫描头包括一个工业相机和一个光栅投影器镜头。

如下图：

Win3DD 硬件系统构造

扫描头

云台及三脚架作为扫描头的安装固定装置，主要用于测量过程中对扫描头调整和定位。

使用方法如下：

1、调整云台旋钮可使扫描头进展多角度转向；

2、调整三脚架旋钮可对扫描头凹凸进展调整；

3 云台及三脚架在角度﹑凹凸调整完毕后，肯定要将各方向的螺钉锁紧，否则可能会由于固定不紧造成扫描头内部器件发生碰撞，导致硬件系统损坏；

云台及三脚架

2、标定过程简述

相机参数标定是整个扫描系统精度的根底，因此扫描系统在安装完成后，必需进展标定，操作方法如下：

○翻开 WIN3DD 扫描系统，点击“扫描标定切换”选项，将系统工作界

面调至标定界面；

○取出标定板 ,放至扫描仪扫描区域；

○调整相机参数，通过“调整相机参数”对话框中的曝光，增益与比

照度来调整亮度，并观看相机实时显示区，得到满足的图像质量；

○调整扫描距离，在翻开标定界面时，相机实时显示区会显示一个白

色“十字”将相机实时显示区划分为两个同样面积的区域〔如下图〕。这

时间栅投射器会投出一个黑色的“十字”，这样会在同一个区消灭两个十

字叉。将标定板放置在视场中心，通过调整硬件系统的高度以及俯视角，

使两个十字叉可能重合；

○调整标定板：依据界面左上角的标定指示操作，开头标定。留意：

每一步骤中，都需观看左侧标志点提取显示区，使板上的99 个点均处于视场内，且至少 88 个点提取成功〔提取成功的点呈现绿色〕才能进展标定操作；

○依据软件步骤提示，一步步进展标定，直到显示标定完成为止。假

设标定过程消灭问题或者标定不成功，可点击“重标定”选项，并依据系

统提示进展重标定；

3、WIN3DD 扫描系统的操作

○1操作界面

点云操作-工具栏

扫描治理-工具栏

○2常用操作命令使用说明

扫描操作：用于单帧工件扫描。

扫描标定切换：主要用于扫描视图与标定视图的相互转换。

相机曝光：用于对相机的曝光进展调整。

视图切换：分别对视图进展多方位显示，即分别获得从这 6 个方位观看三维点云数据的视觉效果。

区域放大：对所选矩形区域的数据进展放大显示，便于观看。

旋转：对三维场景中的三维点云进展旋转，便于从各个角度观看。平

移：对三维场景中的三维点云进展平移，在放大点云观看其某个部

分的时候，这一命令能常被用到。

矩形选择：在三维场景中，任意构成闭合的矩形。在该矩形区域中的

三维点云数据将会全部被选择。

取消选择：与相关选择工具协作使用。撤销全部已选择数据，即全部

不选。

四、试验留意事项

1、使用扫描仪时，应留意：避开扫描系统发生碰撞，造成不必要的硬

件系统损坏或影响扫描数据质量；

2、制止碰触相机镜头和光栅投射器镜头；

3、扫描头扶手仅在用于云台对扫描头做上下、水平、左右调整时使

用。严禁在搬运扫描头时使用此扶手；

4、系统标定时标定板应轻拿轻放，取放时应戴白手套，避开弄脏；

5、开机是应先翻开扫描仪开关，后翻开WIN3DD 扫描系统。关机时首先关闭 WIN3DD 软件系统，后双击扫描仪上面的开关按钮，关闭扫描仪；

任务二：逆向工程技术软件的认知一、试验目的

1、生疏专用逆向工程技术软件Geomagic Studio 以及 Geomagic Design 的主要功能、应用界面；

2、了解并把握扫描数据的点云操作、面片处理以及逆向建模流程，模

型数据的导入、输出的方式、方法以及每一步输出格式；

二、试验设备

1、计算机一台；

2、WIN3DD 扫描系统以及逆向工程技术软件Geomagic Studio 、

Geomagic Design

三、试验内容及步骤

1、建扫描工程工程

具体操作方法：

○连接好扫描仪后，双击翻开WIN3DD 扫描系统；

○点击左上方“建工程”选项，系统弹出建工程视图窗口；

○选择拼合扫描，设置工程名目和工程名称，点击确认，即可开头扫描；

2、保存输出扫描完成后的点云数据

具体操作方法：

○数据扫描完成后，点击保存；

○系统弹出文件保存名目窗口，选择保存位置，设置文件名称；

○点击保存类型，选择“ acs ”或者“ txt ”类型文件，点击确认，文件保存成功；

3、导入扫描完成后的点云数据到 Geomagic Studio 中进展点云封装处理

具体操作方法：

○双击翻开Geomagic Studio 软件，系统弹出如下图界面对导；

○点击导入，系统弹出选择文件窗口；

○找到需要处理的文件位置，点击翻开，系统即可导入“acs ”或“txt”格式点云数据文件；

4、保存输出封装后的模型文件