icemsurf 逆向
四大逆向工程软件简介
四大逆向工程软件简介本页仅作为文档页封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March四大逆向工程软件简介Imageware 由美国 EDS 公司出品，是最著名的逆向工程软件，正被广泛应用于汽车、航空、航天、消费家电、模具、计算机零部件等设计与制造领域。
该软件拥有广大的用户群，国外有 BMW、Boeing、GM、Chrysler、Ford、raytheon、Toyota 等著名国际大公司，国内则有上海大众、上海交大、上海 DELPHI、成都飞机制造公司等大企业。
以前该软件主要被应用于航空航天和汽车工业，因为这两个领域对空气动力学性能要求很高，在产品开发的开始阶段就要认真考虑空气动力性。
常规的设计流程首先根据工业造型需要设计出结构，制作出油泥模型之后将其送到风洞实验室去测量空气动力学性能，然后再根据实验结果对模型进行反复修改直到获得满意结果为止，如此所得到的最终油泥模型才是符合需要的模型。
如何将油泥模型的外形精确地输入计算机成为电子模型，这就需要采用逆向工程软件。
首先利用三坐标测量仪器测出模型表面点阵数据，然后利用逆向工程软件(例如：Imageware surfacer)进行处理即可获得 class 1 曲面。
随着科学技术的进步和消费水平的不断提高，其它许多行业也开始纷纷采用逆向工程软件进行产品设计。
以微软公司生产的鼠标器为例，就其功能而言，只需要有三个按键就可以满足使用需要，但是，怎样才能让鼠标器的手感最好，而且经过长时间使用也不易产生疲劳感却是生产厂商需要认真考虑的问题。
因此微软公司首先根据人体工程学制作了几个模型并交给使用者评估，然后根据评估意见对模型直接进行修改，直至修改到大家都满意为止，最后再将模型数据利用逆向工程软件 Imageware 生成 CAD 数据。
当产品推向市场后，由于外观新颖、曲线流畅，再加上手感也很好，符合人体工程学原理，因而迅速获得用户的广泛认可，产品的市场占有率大幅度上升。
车身逆向过程应用中的曲面光顺
车身逆向过程应用中的曲面光顺作者：谭伟涛来源：《科学大众·教师版》2010年第09期摘要：汽车车身逆向工程中的各个环节都会从很大程度上影响到汽车车身曲面质量，所以要对汽车车身曲面质量进行有效控制，就要充分了解车身逆向过程及其相关关键点。
关键词：车身曲面；逆向工程；曲面光顺中图分类号：G23—2文献标识码：A文章编号：1006-3315(2010)9-157-001在汽车车身曲面造型设计过程中，获得高品质曲面极为重要，它不但是汽车造型的美学要求，同时也是保证汽车具有良好空气动力学性能的基本条件，并且还会直接影响到覆盖件冲压性能和模具的数控加工质量。
而车身逆向过程的每个环节都会影响到车身曲面的质量，所以控制车身逆向过程的每一个环节都是十分重要的。
一、油泥模型的制作油泥模型作为车身曲面制作的最主要实物模型，其表面质量越高，就越有利于提高曲面光顺的效率和质量。
所以，油泥模型在基本符合总布置曲线图及效果图后，要花大量的时间进行精修，精修过程要依据个人主观感受、审美和视觉差进行，力求使整个车身曲面平稳过渡，表面光滑，尤其要注意特征线条要粗细均匀、凸凹适度。
油泥制作完后要对模型表面进行检测，检查方法大致有：目视法、触摸法等。
(1)目视法：在平行灯光下，从不同角度观察模型表面，通过照在上面的灯光来判断模型质量。
(2)触摸法：直接用手触摸来进一步判断油泥模型表面的制作质量。
二、数据点的采集零件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，在这个基础上进行复杂曲面的建模、评价、改进和制造。
因而，高效、高精度的实现样件表面的数据采集，是逆向工程实现的基础和关键技术之一。
(1)现在使用的测量方法多为接触式测量和非接触式测量，而一种好的测量方法应与逆向工程后面的快速造型技术完全匹配，它应具有以下特点：测量速度快、精度高；能测量内外轮廓，最好不破坏样件；能把测量数据转换成CAD系统能接受的数据格式；能自动化测量，且成本低。
CATIA V5逆向工程的应用
在计算机技术飞速发展的今天，三维的几何造型技术已被制造业广泛应用于产品及工模具的设计、方案评审、自动化加工制造及管理维护各个方面。
我们从上游厂商接收的技术资料可能是各种数据类型的三维模型，但是，由于各种原因，我们所面对的可能并非CAD的模型，而是实实在在的实物样件，有时，甚至可能连一张可以参考的图纸也不存在，这就为我们在后续的工作中采用先进的设计手段和先进的制造技术带来了很大的障碍，我们必须通过各种测量手段及三维几何建模方法，将原有实物（产品原型或油泥模型）转化为计算机上的三维数字模型，在CAID与CAD领域，这就是所谓的逆向工程(Reverse Engineering)。
逆向工作中一些应该注意的问题做一个逆向工程的工作，可能比做一个正向设计更具有挑战性，因为你如果想做出一个完美的产品，首先必须尽量理解原有模型的设计思想，在此基础上还可能要修复或克服原有模型上存在的缺陷。
从某种意义上看，逆向也是一个重新设计的过程。
在开始进行一个逆向项目前，我们应该仔细考虑以下一些要点：模型的类型：自由曲面，汽车、摩托车的外覆盖件，其它冲压件，玩具等初等解析曲面──平面、圆柱面、圆锥面等组成的零件模型的类型直接关系到我们建模时所选用的模块或软件，对于自由曲面件必须采用具有方便调整曲线和曲面的模块，而对于初等解析曲面件，我们没必要因为有测量数据而用自由曲面去拟合一张显然是平面或圆柱面的曲面。
模型要求的品质：A级曲面，如汽车、摩托车的外覆盖件B级曲面，如汽车的内饰件，大部分的塑料件其他要求更低的曲面模型要求的品质也关系到对模块的选用，比如对于A 级曲面，就要求选用软件必须具备方便和直接的曲面调整手段，强大的曲面检测功能，而且检测结果必须是动态的，即曲面调整的同时检测结果动态更新。
当然，工程上没有百分之百的东西，以汽车外表面的A 级曲面为例，对二个面片之间的联接误差，主要大面：相切误差应为0，而曲率误差允许在0.1以内；对于其它曲面相切误差允许在10分以内。
逆向工程技术及应用
应用举例
１．逆向工程技术的应用 （1）读入点云数据。Surfacer 可以接收 几乎所有的三坐标测量数据，此外还可以 接收其它格式，例如：STL、VDA 等。 将点群资料计算成三角形网格，可判断点 群特征形状，利用网格的着色功能可观察 点群的外观。 （2）对点云数据进行判断，去除噪音点( 即测量误差点)。 在进行曲面拟合之前，要对数据点云进行 判断并去除噪声点，以保证结果的准确性 和精确性。Surfacer 有很多工具来对点 云进行判断并去掉噪音点，以保证结果的 准确性。通过可视化点云观察和判断，规 划如何创建曲面。
（Reverse Engineering）
逆向工程技术及应用
一、逆向工程概述
作为产品设计制造的一种手段,在20世纪 90年代初,逆向工程技术开始引起各国工业 界和学术界的高度重视。特别是随着现代计 算机技术及测试技术的发展，利用CAD/CAM 技术、先进制造技术来实现产品实物的逆向 工程，已成为CAD/CAM领域的一个研究热点， 并成为逆向工程技术应用的主要内容。
测量方法分类
数据提取方法
无损测量
破坏性测量
接触式
非接触式
探针测量
光
声
磁
ICT
断层扫描
外轮廓测量
内外结构测量
测量数据的定位（registration)
需要将多次测量的数据转换到同 一个坐标系中，形成同一坐标系下 的一个完整的测量数据及图像。可 将单张点云数据输入Atos软件，将 测得的单张点云数据拼接成整张点 云数据。
曲面重构时面临的困难:
（1）扫瞄数据庞大
数据点的处理，分块等
（2）复合曲面特征数据提取
一般而言，CAD模型是由许多不同的几何形状所组 合而成，而每一种几何形状皆有其特性（二次曲面 特征＆自由曲面特征提取）。
ICEMSurf曲面建模的首选工具
ICEM Surf曲面建模的首选工具ICEM Surf所提供的尖端技术，确保用户在当今竞争激烈的全球市场上，能生产出一流的产品。
被公认为建立和修改A级曲面首选系统的ICEM Surf，能满足从美学设计人员到生产工程师等所有人的需求。
ICEM Surf?的柔性产生了当今设计环境所需的高质量曲面，并大大缩短了整体设计时间。
产品开发小组使用ICEM Surf，把传统工艺过程远远抛在身后。
ICEM Surf集成解决方案，能让用户实施一种被称为虚拟建模技术的全新、高效产品开发方法。
设计人员和工程师可以在屏幕上，动态进行设计工作，并可立即看到他们构想的美学形象和工程效果。
还具有一个特殊功能，那就是无须对所输入的数字化物理模型进行上色处理。
曲面模型可以在极短的时间内，根据其他系统的要求，进行有序或无序（点云）数字化数据反向处理。
专用的诊断工具指导用户达到表面平滑度和对数字化数据依附性的合理平衡。
只有ICEM Surf支持直接建模技术，它对设计和工程的更新周期进行优化。
在创建原始形状后，用户可以通过直接建模、操纵曲面甚至直接处理扫描数据（点云），来集中精力完善形状。
由于扫描数据或曲面可以被直接处理，所有特征都得到动态更新。
使用ICEM Surf，用户可以获得所见即所得的效果。
通过使用ICEM Surf全局建模特征，整个模型细节能够以全交互和动态方式进行修改为美学工程师提供了一个推出设计解决方案的交互式工具。
通过特征建模技术，可以不费吹灰之力，就把设计从结构化曲面调整到要改进的美学表面。
而且，利用同步进行的实时分析，能让用户在处理曲面时，从参考平面，动态观察监视反射线、曲率或偏差。
采用这些方法，结果是得到了前所未有的高质量曲面，这样，设计人员就能在其它系统所需的一小部分时间内，致力于可以生产的曲面。
ICEM Surf增加了一个新的渲染模块，它提供了高级渲染功能和逼真图象，为设计人员提供了一个逼真的模型视图，以便用于展示及设计评审。
逆向工程关键技术
逆向技术
产品 实物
数字 测量
数据 处理
三维 重构
坐标 配准
误差 分析
设计 数据
CAD 模型
误差分析
影响误差的主要要素： （1）产品原型误差 （2）数据采集误差 （3）曲面重构时产生的 误差 （4）模型配准误差
逆向技术
误差分析——产品原型误差
逆向技术
由于逆向工程是根据实物原型来重构模型的，但原产品在制造 时会存在制造误差，使实物几何尺寸和设计参数之间存在偏差，如 果原型是使用过的还存在磨损误差。
④ 对三维曲面的测量，探头测量到的点是探头的球心位置，欲求得物体真实外 型需要对探头半径进行补偿，因而可能引入修正误差
数字化测量
非接触式数据采集方法利用光、声、磁场等。应用光学原理的方法采集数据，细 分有三角形法、结构光法、测距法、干涉法、结构光法、图像分析法和逐层扫描数 据法等。 非接触式数据采集速度快、精度高，排除了由测量摩擦力和接触压力造成的测量 误差，避免了接触式测头与被测表面由于曲率干涉产生的伪劣点问题。 非接触式测量的优点： (1) 不必做探头半径补偿，因为激光光点位置就是所采集到点的位置。 (2) 测量速度非常快，不必像接触触发探头那样逐点进行测量。 (3) 软工件、薄工件、不可接触的高精密工件可直接测量。 非接触式测量缺点： (1) 测量精度较差，因非接触式探头大多使用光敏位置探测来检测光点位置，目 前的精度仍不够，约为20um以上。 (2) 因非接触式探头大多是接收工件表面的反射光或折射光，易受工件 表面反 射特性的影响，如颜色、曲率等。 (3) 非接触式测量只做工件轮廓坐标点的大量取样，对边线处理、凹孔处理以及 不连续形状的处理较困难。 (4) 工件表面的粗糙度会影响测量精度。
仪表盘原始点云数据
逆向工程与3D打印技术--课件PPT任务2 逆向工程的系统组成
柯尼卡美能达公司（日本） 北京博维恒信科技发展有限公司
北京天远三维科技有限公司
网址 www.
如何学好逆向工程技术？
道：思路
高手。拥有丰富的产品设计知识和经验，能够以设计的眼光，从整体上把握产 品的设计流程、要点、方法等，以之规划和引导逆向工程的实施，就好象在头脑 中预先完成了全部设计过程，成竹在胸。
德：理念
精英。拥有成熟的职业道德、设计理念和工作准则，并以此影响他人并指导各 种技术活动。在其工作中，技术永远是在正确的理念引导下发挥作用。
任务2 逆向工程的系统组 成
逆向工程系统组成
逆向工程系统组成
逆向工程系统构成
测量系统 设计系统
硬件 普通量具 坐标测量设备 计算机
软件 测量设备配套软件
三维CAD软件
普通量具包括：游标卡尺、塞规、R规、直尺、卷尺、厚度尺、 角度尺等。选择适合的装备对逆向工程的实施能力、品质和效率 有重要的影响。构建逆向工程系统的关键是选择适合的三坐标测 量设备和三维CAD软件。
如何学好逆向工程技术？
我们将逆向工程师的成长分为四个阶段：
器：软件功能
学员。是入门阶段，刚刚学会一种三维CAD软件的使用，对软件功能比较依赖， 总是试图去寻找一些更“强大”的软件功能，有点唯“武器论”。常常听到有人 说在“学UG”，就说明是处在这个阶段。
术：方法和技巧
工程师。积累了一定的方法和技巧，软件只是实现这些方法是技巧的工具而已， 对软件功能的依赖逐步减少。在这类工程师眼里，软件功能已经“抽象化”，即 使换用不同的软件也能快速上手，工作不会受到影响。
ICEMsurf一般控制功能
ICEM® Surf 4.3.0Reference ManualTechnologiesICEM Surf的一般控制功能2.1启动和关闭ICEM SurfWindows平台可以启动ICEM Surf 在Windows NT中由Start – Programs. Recovery?ICEM Surf 将重新启动你又可以直接的进行你的工作，恢复你的数据。
Cancel icemsurf?出现下面的信息:Recovery wanted in the next ICEM Surf session? (y/n)• yICEM Surf 将在下一次启动时提供现在退出时的数据状态。
• n原始数据的更改将丢失。
在恢复数据后，在继续工作前，你应该保存你恢复的状态。
2功能窗口2.1设置功能参数和选项：在功能窗口设置功能参数和选项，将使用下面的元素：按钮标记框一个标记框有多个标记框组成，这些按钮被独立的开关切换。
Radio Box /单选按钮一个单选按钮由很多关联的单选按钮组成。
只能有一只按钮能进行开关切换。
Popup Menu/弹出菜单Text Field/文字区域在文字区域你可以输入文字和数字并且能够用键盘和鼠标编辑它们.有两种类型的文字区域可用：o动态区域: 输入不被确认将被执行。
o非动态区域: 输入必须用Enter, Ctrl + M或者Ctrl + J确认。
下面的标记在文字区域可能用到：滑块手柄工具条可以用鼠标操纵滑块以设置一个值。
滑块由一个水平的（或竖直的）工具条和一个用于移动工具条的手柄组成。
如果相应的值在文字区域用数字设置，则手柄将自动位于该数字相应的位置。
滚轮滚轮可以用鼠标旋转以设置相应的数字。
选择列表标题标签如窗口顶部的标签，其文字不能更改。
移动帮助当鼠标指针移动到按钮上面，那么移动帮助可用。
具有一个简单功能说明的窗口出现。
2.2 窗口脚本的标准功能在功能窗口的下面的区域，此标准功能在所有的窗口都具有相同的意思。
A级曲面设计软件介绍
A级曲面设计软件介绍科学技术发展的今天,随着计算机技术硬件的不断发展和显卡性能的不断提升,三维曲面设计软件的曲面设计能力也得以不断加强,计算机已经由高速的运算工具演变为新产品设计的得力助手,在新产品制造业中广泛应用,其相应的设计软件也应运而生,相对低端曲面设计软件主要用于做家电、家具等小新产品的前期创意和展示,如RHINO,CINEMA 4D,3DMAX等,高端的曲面设计软件可以用来做摩托车、汽车、飞机等对曲面要求高的A级曲面,如ALIAS、CATIA，Imageware、ICEM Surf等。
交通工具的设计中,ALIAS结合设计多一点,其曲面质量控制和评估也很到位,构建数模同期上比CATIA、Imageware和ICEM Surf也要快一些。
由于灵活必强,ALIAS 需要数字模型师更要有经验.CATIA、Imageware和ICEM Surf等在工程上结合的多一点,在后期的CAD/CAM/CAE/PD中运用的比较广泛.在国内,ALIAS、CATIA和Imageware 起步时间较早,群众基础好,学起来方便.在曲面功能上差不太多,用的人多,教材也多,容易上手.ICEM Surf进来晚些,而且用的人很少,基本上开始都集中在德系一派,讨论少,难学难用,这制约了它的发展.总的说来,国外前期造型创意、效果图,造型曲面设计和效果渲染展示都是通过ALIAS来实现的,后期的逆向处理则根据公司的情况分别运用CATIA、Imageware和ICEM Surf来实现的.当然没有什么软件是全能的,充分发挥软件各自不同的特点,以适应不同设计阶段的工作要求,才有利于工作流程和方法的改善.任何事情都没有绝对,每个公司、每个使用者的不同都会使最终的设计方法、软件应用研究有所差别.但殊途同归,扬长避短,改进和提高工作效率,完善工作方法对任何人都有所裨益.1 CATIA介绍CATIA是目前一种优秀CAD/CAM/CAE/PDM软件应用系统，由法国著名飞机制造公司Dassau1t 开发。
反求设计实验报告
反求设计实验报告一．反求设计理论的分析1.1反求工程的概念与内容人们通常所称的设计，一般均指正向设计。
先是市场调研设计要求，然后设计师创造性的劳动，最后完成产品的设计。
而反求工程则是在己知某种产品的有关信息(包括硬件、软件、照片、广告、情报等)的条件下，以方法学为指导，以现代设计理论、方法、技术为基础，运用各种专业人员的工程设计经验、知识和创新思维，回溯这些信息的科学依据，即寻求这些信息的先进性、积极性、合理性、改进的可能性等等，达到充分消化和吸收，然后在此基础上改进、挖潜进行再创造，反求工程是己有设计的设计。
反求工程涉与的内容比较广泛，包括几何形状反求、材料反求、工艺反求等许多方面。
一般可以按反求对象分为以下三类:实物反求；软件反求；影像反求。
从狭义上说，反求工程主要指几何形状反求。
传统的几何形状反求的工作流程如下：图1.1传统几何形状反求的工作流程这种反求方式往往带来以下问题：a.仿制精度不足，翻制模具和手工测绘难以保证精度；b.加工工艺复杂，需要经验丰富的熟练技工；c.处理方式有限，对于一些复杂曲面难以加工；d.花费成本太大，需要多种加工设备和工具；e.开发周期长，模具的制造要耗费大量的工时；f.改变设计困难，不便对产品进行改进。
总之传统的反求方式使得设计制造与开发产品的效率很低，而且主要是用来仿制已有产品，难以作为一种创新设计手段。
这些问题使反求工程的应用X围也因此受到了很大限制。
近十几年来，随着信息技术、测控技术、计算机技术的曲面重构技术、快速原型制造等技术的发展与兴起，反求工程技术也得到了迅速的发展，并广泛地应用于机械、家电、航空、汽车、轻工、医疗等领域。
较之于传统的反求技术，速度大为提高。
现有的反求工程就是指根据先进的测量设备从实物模型测得的数据，构造出该物体CAD模型，继而将这些模型和设计表征用于产品的分析和制造。
它可以方便快捷地提取难以用CAD设计的零件以与艺术模型的数据。
它在产品快速设计与快速制造方面具有重要意义。
Imageware12之点云对齐
多曲面体的逆向过程（全面修正版）----------------------------------------------作者：或请尊重作者的劳动，如有转载，请写明出处和作者如有不明问题可与作者联系。
Emial:******************QQ:46402947现在开始转入icem surf的学习，很想同学习icem surf 的兄弟一起讨论。
谢谢！--------------修正目的：修正当初学习中的错误认识，尽力去覆盖逆向工程的基本知识，并深给出当前逆向建模最佳的技术路线，并对逆向建模过程进行深化！--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 该文档包括以下主要步骤：1：点云评估。
2：点云精简，多边形网格化3：点云对齐。
/////////////////////////////前三个步骤为点云处理。
4：特征提取。
5：多边形网格的编辑。
6：曲线的创建及编辑7：曲面的创建及编辑。
由上可知，imageware的逆向过程是很严格的遵循点→线→面的流程，这个过程恰恰是模拟了正向设计，只有通过样件点云揣测该样件原设计者的设计意图，才能够精确的进行模型重建，模型重建的过程也就是设计人员再学习的过程，在这个基础上才可以进行再创新，这就是逆向工程的真正意义。
在下面的示例过程中，从头到尾SDRC公司也没有采用直接由点云拟合曲面的方式，它宁愿很严格的按照点----线-----面的思路！我会给出由点云直接拟合面的做法，形成对照。
可以体会一下。
另外还有一种曲面重建的方式，它的过程是点云→多边形网格→曲面模型。
这种曲面重建通常用在艺术，动画，文物模型修复等领域，不适合工业设计，它无法体现设计者的设计意图，只能是仿造！另外采用这种方式重建的曲面通常无法在通用CAD中进行加厚等实体处理，无法对其进行后续加工。
中望CAD 3D软件与其它软件优劣势对比
NX（UG）：简介：UG是一款较强大的综合性的CAD/CAM软件，提供产品开发、设计、工艺管理，数据整合的一系列解决方案ZW3D优点：1.ZW3D支持中文文件名及中文路径2.ZW3D操作非常简便，不像NX那么繁琐3.每个命令都有相应的操作示意图提示4.混合建模可以灵活地进行实体和曲面的建模，可以直接删除实体的面5.专业版集成模具设计和逆向工程模块，无需另外购买6.完全版集成无缝集成CAM加工模块，无需单独购买模块7.内置“边学边用”学习系统，快速上手8.ZW3D可以直接从实体环境进入工程图9.可通过自动约束和标注一次性约束所有图素10.预设草图里的素材图形很丰富，能减少设计者工作量，提高工作效率11.ZW3D支持在创建特征中插入草图的操作，自动隐藏草图（UG不能自动隐藏草图）；12.ZW3D的实体创建的数值输入均支持中键滚轮的输入，效率更高；PTC（PROE）：简介：PTC是美国参数技术公司（PTC)旗下的CAD/CAM/CAE一体化的三维软件，特别在产品设计市场占有重要的地位。
ZW3D优点：1.ZW3D支持中文文件名（PROE支持中文路径，但不支持中文文件名）2.CAD/CAM一体化解决方案，无缝集成2‐5轴CAM加工（ProE也有CAM，但几乎没人用）3.ZW3D操作非常简便，灵活的右键菜单，中键重复上一个命令，不像ProE瀑布式操作4.混合建模可以避免实体的破面或间隙无法修复导致设计进行不下去（PROE在分模的时候如果有破面或者小间隙，很难拆分得开，很折腾人）5.每个命令都有相应的参数示意图提示，而且每一项都有正确性检查（绿色/红色/黄色）6.支持3D线框体直接建模，减少了对草图的依赖（不用每次建模都要先画草图）7.专业版集成模具设计和逆向工程模块，无需另外购买8.内置“边学边用”学习系统，快速上手9.ZW3D可以直接从实体环境下快速切换工程图模块和CAM模块；10.PROE原来没有逆向点云处理的模块，后来收购了ICEM Surf，弥补了产品线的缺陷，但是需要单独购买。
专业软件目录6
UNIGRAPHICS.V18.0.1.2.QRM.UPDATE.REPACK
UGS UNIGRAPHICS V18 FINAL 3CD (中文版)
UG18。01的MOLDWIZARD
MOLDWIZARD_FOR_UNIGRAPHICS.V18.0.32-LND
UGS Gearwizard v18_nt
Unigraphics 国标库
UGS.MOLDPLUS.SA.CATIA.READ.WRITE.FOR.MASTERCAM.V8.1
UGS.VISUAL.COLLABORATIVE.TOOLKIT.V3.1 是UG的可视化开发工具
EDS.VISUAL.COLLABORATION.TOOLKIT.v4.0
Catia V5R9 SP3-ISO 1CD[法國達梭系統公司?當家工業設計製圖軟體]
Catia CADAM Drafting V5R8 MultiLingual [法國達梭系統公司?當家工業設計製圖軟體]
Dassault.Systems.Catia.V5R7.SP5[法國達梭系統公司?當家工業設計製圖軟體]
Add-in Maker v2.2 for Solidworks
PTC Pro/Mechancia 2001 2001430 for 9x_NT_2000 (正式版) 1CD
PTC EMX 3.0 [Expert Moldbase Option] (PTC公司的模具专家系统) 带演示教学 1CD
PTC Expert Moldbase Option [EMX] R3.1(PTC公司的模具专家系统)
unigraphics productvision v3.1.PATCH
基于ICEM Surf的汽车引擎盖逆向设计
基金项目：江苏省高等学校自然科学研究项目（编号：19KJB460025）；江苏省产学研合作项目（编号：BY2019043）；无锡市科协软科学研究课题（编号：KX-19-C77）收稿日期：2020－10－22基于ICEM Surf 的汽车引擎盖逆向设计*肖建忠，苗盈※，邹子为，李宇东，晏子翔（无锡职业技术学院机械技术学院，江苏无锡214121）摘要：汽车引擎盖是车身的重要组成部分，其曲面质量的好坏直接关系到汽车整体是否美观。
为得到高质量的汽车引擎盖曲面模型并缩短其设计开发周期，采用逆向工程技术，以专业级的高质量曲面设计软件ICEM Surf 为工具，研究了汽车引擎盖的逆向设计方法。
首先使用手持激光扫描仪采集引擎盖的点云数据，然后通过Geomagic Design X 软件对点云数据进行修补、平滑等数据处理操作，最后在分析引擎盖曲面特征的基础上，采用ICEM Surf 软件进行曲面逆向重构和曲面质量评价。
结果表明，这种设计方法能够快速准确地还原引擎盖曲面的形状特征，为其后续的分析优化和创新设计提供了高质量的曲面模型。
关键词：逆向设计；汽车引擎盖；ICEM Surf ；点云数据中图分类号：U463.82文献标志码：A文章编号：1009－9492(2020)12－0118－02Reverse Design of Automobile Bonnet Based on ICEM SurfXiao Jianzhong ，Miao Ying ※，Zou Ziwei ，Li Yudong ，Yan Zixiang（Mechanical Institute of Technology,Wuxi Institute of Technology,Wuxi,Jiangsu 214121,China ）Abstract:The automobile bonnet is an important part of the automobile body,and the surface quality is directly related to the overall beauty of the automobile.In order to obtain high-quality automobile bonnet surface model and shorten the development cycle,the reverse engineering technology was adopted to study the reverse design method of automobile bonnet with professional high-quality surface design software ICEM Surf as the tool.The handheld laser scanner was used to collect the point cloud data of the hood.The Geomagic Design X software was used torepair,smooth and other data processing operations on point cloud data.Onthe basis of analyzing the surface features of the bonnet,ICEM Surf software was used to carry out surface reconstruction and quality evaluation.The results show that the proposed method can quickly and accurately restore the shape characteristics of the bonnet surface,which provides a high-quality surface model for the subsequent analysis,optimization and innovative design.Key words:reverse design;automobile hood;ICEM Surf;point cloud data第49卷第12期Vol.49No.12机电工程技术MECHANICAL &ELECTRICAL ENGINEERING TECHNOLOGYDOI:10.3969/j.issn.1009-9492.2020.12.036肖建忠,苗盈,邹子为，等.基于ICEM Surf 的汽车引擎盖逆向设计［J ］.机电工程技术，2020，49（12）：118-119.0引言逆向工程是通过现代测量手段获取产品点云数据并进行数字模型重构的过程，是消化吸收先进技术和缩短产品设计开发周期的重要手段，在汽车产品的设计开发中得到了广泛的应用[1]。
icem surf
icem surfIcem Surf — A Comprehensive Guide to Automotive Surface ModelingIntroductionIn the automotive industry, surface modeling plays a crucial role in the design and development of vehicles. One of the most powerful and widely used software for automotive surface modeling is Icem Surf. Developed by DassaultSystèmes, Icem Surf provides automotive designers and engineers with the tools needed to create, control, and visualize complex surface geometry. This document aims to provide a comprehensive guide to Icem Surf, covering its features, benefits, and usage in automotive surface modeling.1. Overview of Icem SurfIcem Surf is a standalone software package that focuses on surface modeling and refinement. It allows designers to create and manipulate 3D surface geometry with high precision and accuracy. Its powerful tools enable the creation of complex curves, surfaces, and class-A quality models. IcemSurf supports various data formats and can seamlessly integrate with other CAD (Computer-Aided Design) software.2. Features and Benefits of Icem Surf2.1. Advanced Surface Modeling ToolsIcem Surf provides a wide range of advanced surface modeling tools that enable designers to create smooth and accurate surface geometry. These tools include curve creation and editing, surface patching, blending, filleting, and global geometry manipulation. With these tools, designers have full control over the surface characteristics, allowing them to create complex and sophisticated designs.2.2. Class-A Surface QualityOne of the key benefits of Icem Surf is its ability to produce class-A quality surfaces. Class-A surfaces refer to highly polished, reflection-free surfaces that are visually appealing and free from any manufacturing defects. Icem Surf ensures that the surface quality meets the stringent requirements of automotive manufacturers, resulting in high-quality designs.2.3. Visualization and AnalysisIcem Surf provides powerful visualization and analysis tools that allow designers to evaluate and analyze the surface geometry. These tools include real-time rendering, lighting, shading, and reflection analysis. Designers can visually inspect the model from various angles, check for surface imperfections, and make necessary adjustments to achieve the desired result.2.4. Integration with CAD SystemsIcem Surf seamlessly integrates with various CAD systems, enabling designers to transfer data between different software platforms. This integration ensures smooth collaboration between design teams and streamlines the design process. Designers can import existing CAD models into Icem Surf for further refinement or export the final surface geometry back to the CAD system for further design or manufacturing processes.3. Workflow in Icem SurfThe workflow in Icem Surf typically consists of several stages, including data preparation, surface modeling, refinement, and analysis. Here is an overview of the typical workflow in Icem Surf:3.1. Data PreparationIn the data preparation stage, designers import the 3D data (e.g., point cloud, scan data, or CAD model) into Icem Surf. They clean and prepare the data by removing any unwanted noise or imperfections. This stage is crucial as it sets the foundation for the subsequent surface modeling and refinement processes.3.2. Surface ModelingIn the surface modeling stage, designers create the initial surface geometry using various tools available in Icem Surf. They define the curves, patches, and surfaces to form the desired shape. It involves manipulating the geometry to achieve the desired design intent, ensuring smooth transitions and accurate dimensions.3.3. RefinementAfter the initial surface modeling, the refinement stage involves fine-tuning the surface geometry to meet the class-A surface requirements. Designers analyze and adjust the surface curvature, smoothness, and continuity, ensuring that the design represents the desired aesthetic and functional qualities.3.4. Analysis and VisualizationIn the analysis and visualization stage, designers evaluate the surface geometry using various real-time rendering and analysis tools. They inspect the model from different viewing angles, check for any surface defects or imperfections, and make necessary adjustments to improve the overall quality and aesthetics of the design.4. ConclusionIcem Surf is a powerful tool for automotive surface modeling, providing designers with the ability to create, control, and visualize complex surface geometry. Its advanced tools, class-A surface quality, and seamless integration with CAD systems make it a preferred choice for automotive design teams. WithIcem Surf, designers can create visually appealing and high-quality surface models that meet the stringent requirements of the automotive industry.。
正向和逆向的优缺点
正向工程和逆向工程第二章Ａ面工程的分类在本文中将Ａ面工程根据工作流程的不同分为正向和逆向两大类，由于在比较大型的项目中逆向流程不可缺少，即使是以正向开始的项目最后还是会有逆向环节，同时在技术上逆向流程使用的技术同样可以运用在正向流程中，所以本文主要的篇幅用来讨论逆向流程。
１．１．正向流程简述1．1．1．概述所谓正向流程指的是以已知数字化边界条件为依据，例如结构数模，效果图等，直接在计算机中建构和完成Ａ级曲面，其具体流程可以描述为下面的流程图：工程输入▼设计输入▼Ｃ面建构▼设计评审▼工程验证▼Ｃ面修改▼设计评审▼工程验证▼Ａ面建构▼快速样件▼设计评审▼Ａ面发布▼设计冻结1．1．2．正向流程的优势与缺点正向流程的优点是开发周期短，方案修改方便，开发成本低；缺点是风险具有不可预期性。
1．1．3．什么项目适合采用正向流程一种情况是当我们对最后的产品的效果比较有把握时，我们总是愿意选择正向流程。
一种情况是我们需要做很多方向的尝试，并且最终的表现形态是样机，以此来试探市场的反应，比如概念车的开发，此时我们通常采用正向流程。
还有一种情况是由于开发周期或者预算的限制使我们无法采用逆向流程时，那么我们就选择正向流程。
１．２．逆向流程简述1．2．1．概述以逆向流程进行的A面工程是整篇文章想要讨论的核心内容，在本文中我们把以某一个实际存在的模型作为建模依据和目的的工程称为逆向工程，这个模型可以是某个实际的产品也可以是油泥模型和样件。
在本文中主要讨论外表面的逆向工程，对于机械零件的逆向工程不作讨论。
逆向工程主要的目的有两个，第一是尽可能的靠近模型，第二是完成的模型有尽可能高的曲面质量。
其具体流程可以描述为下面的流程图：点云的输入与处理▼切断面线▼构建基础面▼构建主要过渡曲面▼构建过渡曲面▼分件▼曲面质量初步检查▼设计评审▼工程验证▼修改▼断差，分缝，圆角▼曲面质量检查▼数据评审▼A面发布▼快速样件验证▼评审▼外表面数据冻结1．2．2．逆向流程的优势与缺点逆向流程的优势在于决策者能够最真实直观的看到产品最后的效果，从而将风险降到最低。
基于ICEM-SURF环境的汽车点云逆向建模技术研究
基于ICEM-SURF环境的汽车点云逆向建模技术研究作者：邢鱼弟马宁来源：《时代汽车》2020年第10期摘要：计算机辅助设计数字技术近年来在汽车造型研发中的应用取得了长足进步，逆向数字建模技术的应用能够大大缩短汽车产品开发周期，提升研发效率，是现代汽车造型研发流程中必不可缺的环节。
ICEM-SURF被公认为建立和修改A级曲面的优选，其通过独有的直接建模及全局建模技术能够令整个模型细节以全交互和动态方式为数字模型师提供一个便捷有效的解决方案。
本文基于ICEM-SURF在实际汽车产品研发中的应用情况，介绍了汽车造型点云逆向建模的关键技术及基本工作思路。
关键词：ICEM-SURF;逆向;建模1 逆向工程定义逆向工程起源于质量检验及精密测量。
目前，关于逆向工程的研究及应用基本上都集中在对实物的逆向重构方面，这种从实物样件获取产品数模并最终制造得到新产品的技术已发展成为一个相对独立的研究领域。
对逆向工程比较全面的定义是：将实物转变为CAD模型相关的几何重建技术、数字化技术以及产品制造技术的总称，是将已有产品或实物模型转化为概念或工程设计制造数学模型，并以此为基础对现有产品进行剖析和再创造的过程。
本文的研究集中在几何模型重建部分，下面以克莱斯勒PT漫步者的外造型开发为例，如图1所示，读者们可以感性认识一下逆向工程在整车开发中所扮演的角色及大致流程。
2 数据逆向前的准备工作汽车造型逆向就是将汽车实车或油泥模型转化为数字设计模型，即利用反求软件对汽车内外所有可见的实体表面进行几何重新生成的过程。
同时满足曲面质量、造型美学及工程技术的要求是我们对高品质逆向的极致追求，因此在数据逆向前往往需要做一些准备工作。
2.1 充分理解造型逆向建模不能贸然进行，逆向建模前必须对原有造型进行揣摩、推敲从而最终实现还原，即最关键之处就是读懂造型。
因此，在逆向前应多观察实物模型而不仅仅从点云出发，有条件的设计人员甚至可以参与油泥模型的制作与评审以充分理解设计师的创意意图。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ICEM surf Training Reverse Engineer
*THEORETICAL SURFACES OVERVIEW - All Surface models should be constructed using theoretical Surfaces. - Fillet Surfaces are constructed between the theoretical Surfaces. -These may be actual fillets or free form surfaces between the theoretical surfaces. -The complete Computer model is composed of theoretical and fillets Surfaces. -To define a computer model exactly it may be necessary to use only parts of these surfaces. -Therefore you must FACE the surfaces to accomplish this. -When you begin a surface model it is very important to determine all the theoretical surfaces and how they intersect one another. -The Theoretical Intersection line is a very important line. You must ensure that this is a nice flowing line in all three views, without deliberate inflexions or flat spots.
ICEM surf Training Reverse Engineer
*THEORETICAL SURFACES - Fillet surfaces are constructed between the theoretical surfaces. - The complete computer model is composed of theoretical and fillet surfaces.
ICEM surf Training Reverse Engineer
*逆向工程的介紹
以下為逆向中，點資料處理的流程，需先瞭解檔案結構並 篩選資料，進而轉成Scan Data 為本階段 之重點 - File → Preview → point clouds → 點選檔案 abc.txt → 選擇專案名稱(project)，並輸入一作業名稱(scan) → 引出以下視窗 → 在 Skip Errors 上打勾 → 可利用 Edit File 去編修檔案 → 跳出編修 → 執行 Format → 引出對話視窗
ICEM surf Training Reverse Engineer
10. 利用patch curvature或section curvature功能協助自己修整曲面。
11. 在曲面共邊的地方(Common edge)，不應有平的區域或反曲點出現。
12. 好的ICEM曲面原則是用三個patches接續出一個轉折造型曲面；在此曲面的構成邊界為： 直線、圓弧線、直線，或大圓弧接小圓弧再接大圓弧。
ICEM surf Training Reverse Engineer
~Create the Necessary Sections
Normal Sections in X, Y, Z directions : 1. Count 2. Increment 3. Graphical
Plane : User Defined Plane ( Trace ) True : Create sections by using existing Curve Discrete : User select the necessary locations Feature : Edge, Sharp Bend, Curvature Delete : Remove the unnecessary points from section
ICEM surf Training Reverse Engineer
*THEORETICAL SURFACES - All surface models should be constructed using THEORETICAL SURFACES. - To define a computer model exactly it may be necessary to use only parts of these Theoretical Surfaces. - Make your patches as large as possible while staying close to the data. - Use a low order patch, 3x3 if possible. - Make sure that your patch edges look nice in all the THREE main view. Use
~Measuring data from clay model or part
Measuring : Contacting or non-contacting Density : High or Low Data Format : 1. Text file
2. Iges file Modification of Scan Model
curvature to check this.
ICEM surf Training Reverse Engineer
*THEORETICAL SURFACES -The theoretical intersection line is a very important line, you must ensure that this line is a nice flowing line in all the three main views, with no wobbles or flat spots.
~Import into ICEM
Preview : Decide how to filter & divide to improve the performance and efficiency Visualization : To understand the Shape of Scan Data
~Build the Model
• Raw : Create Surface directly from sections • 4 Points & Modify : Create the Basic Shape then Modify • Refit : To modify the shape to fit Scan data • Blend : Create the connecting Surface between the neighboring surface • Fillet : Create the Fillet surface quickly
13. 所有的patch間都必需有完美的位置(position)與相切(tangent)連續，並保持公差在形成 實體模型之下，position 為0.002，tangency為0°10“ 。
14. 不要建三個邊的patch，最好重新規劃建構曲面之結構，以確保不會出現三邊面。
15. 可以利用掃瞄資料來建構曲面，要確定所有邊界與控制點在每一個視角都非常完美 ，記得檢查曲率，使其看起來亦相當完美。當數個patches建構好，可拉動patch的邊界使 其延伸至相交，要確定不要讓延伸的部份變型，再trim掉多於的部份，使所有patch都在 理論交線上。在整個model建構過程中，不斷進行檢查初始的矩形patch，並對其後續的 patch做position、tangent與curvature連續處理。
ICEM surf Training Reverse Engineer
*THEORETICAL SURFACES - When you begin to surface a model it is very important to determine all the theoretical
surfaces and how they intersect one another.
ICEM surf Training Reverse Engineer
*ICEMsurf rules for surfacing 1. 儘可能建構較大的曲面(patch)來逼近點測資料。 2. 如果可能，由3X3的patch開始。 3. 建構的patch以四邊形(Rectangular)、扇形(Fan Shaped)與規則形狀(Regular shaped)。 4. Patch的邊界在三個視角都要看起來非常完美，可以利用曲率(curvature)功能來檢查。 5. 每一個Patch的所有控制點都要均勻分佈，例如：如果patch的上、下邊界都是水平的 ，則為於其間之所有 控制點也都要是呈水平走勢。 6. 所有patch間之邊界與控制點的流向都必需完美。 7. 如果沒有必要，不要讓控制點有凸點或凹點出現。 8. 所有的patch間都必需有完美的曲率連續，這是檢查曲面組有好曲率的第一步。 9. 所有的patch在其共邊上，都必需有完美的曲率連續。
→挑選 和 等設定
→ OK → 回上一視窗按 OK → 引出另一視窗 →
ICEM surf Training Reverse Engineer
→ 按下 Filter → 在視窗中設定篩選法則 → 如下所示
→
→ 執行 OK → 並執行