基于GEOMAGIC逆向工程实验报告
基于Geomagic逆向建模的3D打印技术研究
基于Geomagic逆向建模的3D打印技术研究摘要：逆向工程和3D打印技术在产品设计中的应用，采用三维扫描仪获取实物原型的三维数据，利用Geomagic软件完成模型重构，最后在3D打印机上实现对零件的快速成型，指出逆向工程技术与3D打印技术相结合为新产品的设计与创新提供了广阔的平台，缩短产品开发周期，降低试制成本，极大地提高企业竞争力。
关键词：Geomagic；逆向工程；三维扫描；数据处理；3D打印1现代逆向设计方法1.1 Geomagic Studio软件介绍在逆向工程技术领域，Geomagic Studio运用较广泛，是常用的点云处理及三维曲面构建功能最强大的逆向工程软件之一，由美国Raindrop（雨滴）公司出品，利用它可将扫描所得的点云数据创建出完美的多边形模型和网格，并可自动转换为NURBS曲面，该软件包括Qualify、Capture、Wrap、Shape、Fashion五个通用模块。
1.2逆向工程流程与正向工程流程①逆向工程定义，逆向工程或逆向设计也称反求工程或反求设计。
它是将实物转变为CAD模型的相关的数字化技术，几何模型重建技术和产品制造技术的总称，是将已有产品或实物模型转化为工程设计模型和概念模型，在此基础上对已有产品进行解剖、深化和再创造的过程，其主要包括模型数据化、数据处理、CAD三维模型重构、创新优化设计、实物制造几个阶段。
②正向设计与逆向设计对比。
产品正向设计是设计人员首先根据功能、性能以及大致的技术参数要求构思产品的外形等，再利用CAD建立产品的三维数字化模型，最终将模型转入制造流程，完成产品的整个设计制造周期，是一个“从无到有“的过程。
2基于逆向工程的3D打印快速制造工艺流程3D打印快速成型的加工原理是依据计算机设计或由逆向工程获得的三维模型，通过软件切片处理，逐层加工，层层叠加而成，它可以快速精确地复制原型或直接制造零件，是一种高效低成本的数字化生产模式p1。
RE在RP技术中的应用主要是借助于CAD系统将三维CAD模型转化为STL文件，通过反求得到的矢量化层轮廓信息直接驱动RP设备逐层叠加而成三维实体原型，利用RE技术重构产品的实体模型。
基于Geomagic的复杂曲面逆向加工研究
Ｎｌ ２ ＧＯ Ｘ７． ６ ９ｌ Ｙ９ ． ８ ８
Ｔ ｏ ｔ ａ ｌ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｉ ｍｅ （ ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｏ ｏ ｌ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ） ：
机 床 ，材 料 为 压 克力 板 。零 件 毛 胚 尺 寸 采 用 １ ２ ０×
１ ４ ０ × ４ ０ ｍ ｍ的亚克力板材 ，由于毛坯的形状比较规 则， 夹具 就采 用精 密平 口钳 即可 满 足要 求 。刀 具分别
使用 ０ １ ２的端 铣刀 和 Ｒ ３的球 头铣 刀 。 加工 前 对加 工 过 程 中需 要 使 用 的 ２把 刀 在 刀 具 测 量 仪 上 进 行 测 量， 并将 长度 及半 径补 偿值 输入 到机 床设 置 中。
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基于Geomagic软件的汽车保险杠逆向工程设计
将 处 理 过 的测 量 数 据 导人 Ｃ ＡＤ
１ 逆 向 工 程 的 含 义 及 基 本 流 程
逆 向工 程 （ ｅ ｅｓ ｎ ｉｅｒ ｇＲＥ 也 称 为 反 Ｒ ｖ ｒｅＥ ｇｎ ｅｉ ） ｎ 求 工程 、 向 工程 等 ｎ 。是 指 在 没有 设 计 图纸 或 者 反 ］ 设计 图纸不 完整 以及 没 有模 型 的情 况 下 ， 照现 有 按 零 件 的模型 （ 品原 型 或 油 泥 模 型 ） 利 用 各 种 数 字 产 ， 化 技术 及 Ｃ ＡＤ技术 重 新 构造 模 型 而 克 隆或 创 造 实
意复杂 的精 确 曲面 模 型 ， 创造 从 原 型 曲面 测 量 点 云 到多边 形数 据 的高 品质三 维模 型产 品 。
Ｇｅ ｍａ ｉ 软 件可 以直 接 由点 到 面进 行 构 面 ， ｏ ｇｃ 改
产 品或模 具 制造 ３个 部分 组成 。逆 向工程 中的关 键 技术 是数 据采 集 、 数据 处理 和模 型 的重 建Ｌ 。 ５ ３
变 了传 统 的从点 到 线 再 到面 的构 面 方 式 ， 接 受不 可
同种 类 的 数 据 来 源 （ ｉｓ ｄ ｆ ｓｌ ａｃ ｂｎ ｏ ｊ 如 ｇ 、 ｘ 、 ｔ、 ｓ 、 ｉ、 ｂ 、
３ ｓ ｐｙ等） 并 且 有 强 大 的数 据 修 补 功 能 （ 部 点 ｄ 、ｌ ， 局 数据 丢失后 可修 补 ） 。该 软件 可方便 快捷 进行 检测 ， 可查询 单 点 偏 差 ， 测 报 告 可 以 ＨＴ 检 ＭＬ文 件 格 式
输 出。
３ 汽 车保 险 杠 的 逆 向造 型 设 计
３ １ 汽 车保 险杠 的造型 曲面 分析 ．
在 进 行 曲 面 的测 量 和造 型 之 前 ， 必须 对 曲面 进
基于Geomagic Design X的逆向建模
通过逆向建模把已有产品或者产品模型转换为数字模型 [1]，大幅 度缩减产品的设计周期和生产周期。本文通过一个产品的逆向建模过 程加以说明。
1 采集点云数据
通过非接触式的结构光三维扫描仪进行扫描，主要包括的内容有： 扫描仪幅面的调节与标定、喷涂显像剂、贴标记点、产品摆放、数据 扫描。扫描后的原始数据如图 1 所示。
基金项目：辽宁省自然科学基金计划重点项目（20170540495）
作者简介：韩海玲（1976-）, 女 , 山西广灵人 , 博士 , 副教授 , 研究 方向：增材制造。
ห้องสมุดไป่ตู้
图 3 对齐坐标系 图 4 上顶面
图 5 侧面 图 6 下顶面
图 1 点云数据
2 点云数据的处理
采集到的点云数据会有大量的噪点和冗余，利用 Geomagic Wrap 软件进行数据的处理 [2]，点阶段主要包括：着色、非连接项、体外孤点、 减少噪音、封装为三角面片；多边形阶段主要包括：删除钉状物、填 充孔、去除特征、减少噪音、网格医生。处理后的点云数据如图 2 所示。
图 8 细节特征 图 9 模型数据
4 结论
逆向建模是一项新型技术，越来越受到广泛应用。在建模过程中， 很多扫描数据是不完整的，尤其是曲面的数据，本文采用样条曲线建 立的放样曲面成为解决该问题的好方法，大大提高了建模的质量和速 度。
参考文献： [1] 黄斌达 . 复杂曲面零件的逆向建模、数控加工及仿真的研究 [D]. 南昌 : 南昌航空大学 ,2011. [2] 谢展 . 整体叶轮逆向制造过程中的关键技术研究 [D]. 苏州 : 苏州 大学 ,2008.
图 7 曲面缝合
图 2 处理后的点云数据
3 建模过程
建模是利用软件 Geomagic Design X 进行的，主要包括：对齐坐 标系、面片的缝合、细节特征等。本文的领域划分采用现用现划分的 方法，通过划分的领域创建的来创建坐标平面，然后对齐坐标系，图 3 是对齐坐标系。图 4 是面片拟合命令得到的上顶面。图 5 是通过创 建的两条样条曲线，形成的曲面放样侧面。图 6 是通过面片草图截到 的曲线拉深形成的下顶面。图 7 是上顶面、下顶面和侧面三个面实体 化后得到的实体。图 8 是通过特征去除和拉深得到的细节特征。图 9 是通过倒角后的模型数据。该数据可以导入其他建模软件进行数据修 改或者进行模具设计。
逆向工程处理过程结果报告
一：实验目的1：通过对逆向工程的学习，了解三坐标测量仪的原理及使用方法。
2：通过观察实验过程及现象，应了解三坐标测量仪的注意事项。
3：初步了解快速成型的原理。
4：通过三坐标测量仪捕捉到的数据，应掌握如何来处理和分析数据。
5：掌握3D-OMS.S数据捕捉处理软件。
6：掌握Geomagic11或Geomagic12的简单数据处理。
二：实验原理TN 3DOMS系列三维光学测量仪，具有扫描速度极快、免喷涂直接测量、测量效率高、测量精度高、操作便捷、维护简单等优势，特别适用于复杂自由曲面的扫描；是产品开发设计（RD）、质量检测（CAV）、逆向工程（RE）、变形测量的必备工具。
其工作原理是利用光栅绕射所制成的量测系统俗称光学尺，其光源经过瞄准透镜而投射到游动刻度尺和主刻度尺，藉其光波产生Moire条纹明暗讯号之原理，由光电管接收其信号，经放大及修正后即可显示出其系统及输出信号。
在扫描前应观察工件是否是反光件，若是反光件则应对表面进行处理，观其外型结构为渐变型结构件，对这类型工件的测量可利用自动拼接，也可以手动拼接。
一般情况下，对于物体表面积大的采用手动拼接相结合办法来扫描，面积较小的采用自动拼接扫描，这样测量的点云拼接精度更高。
三：实验仪器1：三坐标测量仪一个。
2:笔记本电脑一台。
3：汽车减震器托盘一个。
4：卷尺。
四：实验内容首先先对反光件喷显影剂，待显影剂干后，把工件放在旋转托盘上，由于工件小，则不用在工件上编码点，只需在工件的周围放置3-4个编码块即可，然后通过对3D-OMS.S数据捕捉处理软件操作，利用三坐标测量仪扫描汽车减震器托盘，并得到其相应的数据，再将其分析和处理，最后保存。
五：实验步骤1：设备的调整：先打开三坐标测量仪的开关，并将数据线连接到电脑的端口上。
2：设置NVIDIA控制面板：在电脑的显示桌面的状态下，单击“鼠标右键”，选择“NVIDIA控制面板”，打开后，选择“显示菜单”，在其菜单下选择“设置多个显示器”，再选择“复制模式”，最后依次点击“应用”和“保存”。
基于Geomagic Studio的工业电阻线圈逆向工程设计
边形模 型和 网格 的创建 ，实现 Ｎ Ｒ Ｓ曲面 的 自动转 换和边 角 ＵＢ 拟合 ，缩短 了建模 时间 ，提高 了建模效率。
的测量手段 对实物 或模型进 行测量 ，根据测 量数据通 过三 维
几 何 建 模 方 法 重 构 实 物 的 Ｃ Ｄ 型 的过 程 。 采 用 逆 向 工 程 的 Ａ模
本文 以工业 电阻线 圈为 例 ，通过 利 用逆 向工 程技术 ，与
Ｇ ｏ ａ ｉ ｔｄ ｏ １ ． 件 的 后 处 理 和 三 维 模 型 重 建 功 能 来 ｅ ｍ ｇｃＳ ｕ ｉ １Ｏ软
完成 电阻线 圈的数字化 三维建模 ，以满足 精密工 业测量和 产
品 研 发 的 需 要 ，并 缩 短 了建 模 时 间 ，提 高 了建 模 效 率 。
模型。
四 、模 型 分 析
为提 高 逆 向工 程 技 术 重 建产 品数 模 的二 次 设 计 能 力 ，需 理 解 实物 原 型 的 设 计 意 图及 造 型 方 法 ，并 基 于 测 量 数 据进 行原 始
设计参数还原 ，以便对其进行参数化设计 ，从 中发现规律 ，然
后 重 建 与原 始 设 计 意 图 一 致 的 产 品数 字 化 模 型 进 行 新 产 品 开
Ｇ ｏ ａ ｉ ｔｄ ｏ １０软 件 是 美 国 Ｒ ｉｄｏ （ 滴 ） 公 ｅ ｍ ｇｃ Ｓｕ ｉ ｌ ． ａｎ ｒｐ 雨
近 年 来 ，逆 向 工 程 技 术 在 机 械 设 计 领 域 中得 到 了广 泛 的 应 用 ，越 来 越 多 产 品 的 异 型 曲 面 采 用逆 向工 程 技 术 快 速 完 成 数 字 建 模 ，加 快 新 产 品 的 更 新 换 代 ，提 高 外 观 的 新 颖 性 、复 杂 性 及 制 造 精 度 ，降 低 产 品 研 制 开 发 的 周 期 和 成 本 。 逆 向工 程 技 术 的 出现 改 变 了传 统 产 品 设 计 开 发 模 式 ，成 为 现 代 企 业 开 发 新 产 品 的重 要 设 计 手段 。
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。
基于GeomagicDesignX软件的逆向建模
基于 GeomagicDesignX软件的逆向建模山东亿华天产业发展集团有限公司2山东省济南市250101摘要：逆向工程是将已有产品模型(实物模型)转化为工程设计模型和概念模型，并在此基础上解剖、深化和再创造的一系列分析方法和应用技术的结合。
逆向工程可有效改善技术水平，提高生产效率，增强产品竞争力，是消化、吸收先进技术，创造和开发各种新产品的主要手段。
关键词：GeomagicDesignX软件；逆向建模；方法1DesignX软件逆向建模方法比较DesignX软件的建模方法主要有3种:一是基于几何特征的模型重构;二是基于面片草图的模型重构;三是基于表面的模型重构。
1.1基于几何特征的模型重构基于几何特征的模型重构主要用于几何特征明确的几何体的创建。
如圆柱、圆台、圆球等基本几何体，在创建这些实体时，可利用DesignX软件中的“提取精灵”“回转精灵”等命令直接生成实体。
1.2基于面片草图的模型重构基于面片草图的模型重构是利用面片草图命令来获得物体的截面特征，再利用这些特征进行拉伸、旋转、放样、扫描等建模方法来创建实体。
这种逆向建模方法和正向建模方法的思路比较接近，都是要获得模型的特征草图，在此基础上创建实体。
1.3基于表面的模型重构由于任何实体都是由面所限定，这些面可以是平面、回转面，也可以是任意的曲面。
基于表面的模型重构就是从这些面入手，把这些面创建出来，由面来限定和创建实体。
2基于GeomagicDesignX基本体逆向建模2.1领域划分领域划分是根据扫描数据的曲率和功能将面片归类为不同的几何形状领域，经过分类的特征领域具有几何特征信息，可用于快速创建特征，所以领域划分是逆向建模中很重要的一步。
领域划分方式有自动分割和手动分割两种方式。
自动分割是根据扫描数据的曲率和功能将面片自动归类为不同的几何形状领域，而手动分割是根据用户选择将面片归类为不同的形状领域。
自动分割操作简单、快捷，手动分割自主性强，两种分割方式选择主要与模型的质量有关，模型均匀、噪点少选择自动，相反选择自动分割。
逆向工程实验报告
《逆向工程技术》课程期末大作业沐浴露外壳的三维扫描及逆向建模一、背景意义逆向工程技术不是传统意义上的“仿制”，而是综合应用现代工业设计的理论方法、生产工程学、材料工程学和有关专业知识，进行系统得地分析研究，进而快速开发制造出高附加值、高技术水平的新产品。
该项项技术与快速成型技术相结合，可以实现产品的快速三维拷贝，并经过重新建模修改或进行快速成型工艺参数的调整，还可以实现零件或模型的变异复原。
逆向工程源于商业及军事领域中的硬件分析。
其主要目的是在不能轻易获得必要的生产信息的情况下，直接从成品分析，推导出产品的设计原理。
逆向工程被广泛地应用到新产品开发和产品改型设计、产品仿制、质量分析检测等领域，它的作用是：1、缩短产品的设计、开发周期，加快产品的更新换代速度；2、降低企业开发新产品的成本与风险；3、加快产品的造型和系列化的设计；4、适合单件、小批量的零件制造，特别是模具的制造，可分为直接制模与间接制模法。
随着工业技术水平的提升以及生活水准的提高，任何通用性产品在消费者对于高品质的要求下，功能上的需求已不再是赢得市场竞争力的唯一条件。
所以新产品开发过程中的另一条重要路线就是样件的反求。
反求工程技术又称逆向工程技术（Reverse Engineering, RE）。
二、产品分析分析扫描对象（零件）的材质、颜色、形状、主要用途；扫描策略的制定；（例如是否需要喷粉处理，为何选用桌面扫描仪等）1.零件分析沐浴露外壳的材质为高密度聚乙烯（HDPE），高密度聚乙烯树脂可采用注射、挤出、吹塑和旋转成型等方法成型塑料制品。
采用注射成型可成型出各种类型的容器、工业配件、医用品、玩具、壳体、瓶塞和护罩等制品。
采用吹塑成型可成型各种中空容器、超薄型薄膜等。
零件颜色通体为白色（除贴纸外）；零件的主要用途是装载功能，具有良好的耐热性和耐寒性，有较高的刚性和韧性，机械强度好，在这里作为沐浴露的容器。
2.扫描策略通过对零件特性的分析，选用桌面扫描仪可以快捷的实现3D数据的采集，桌面扫描仪能够扫描的尺寸范围也可以容纳下沐浴露的外壳，且桌面扫描仪具有基于标志点、特征、转台拼接、手动拼接等多样的功能。
基于Geomagic和NX的逆向建模技术研究与应用
决问题 比较单一 ， 逆 向工程 的 目的在于产 品的创新 ， 而不是简单的 三维复制 ， 其设计优势在于复杂 自由曲面的设订和点云的强大处理 功能［ １ ］ ， 基于此在逆 向处理过程 中采用任何单一 的正 向设计软件或 者 单一 的逆 向设 计 软 件 均 不能 满 足 其 现 代复 杂 产 品 快 速 、 准 确 的开
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（ ａ ） Ｇｅ ｏ ｍａ ｇ ｉ ｃ中的逆向建模流程
图 １逆 向工 程 流 程
收稿 日期 ： ２ ０ １ ６ —０ ６ －２ ４
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ ： Ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ａ ｌ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｒ ｅ ｖ ｅ ｒ ｓ ｅ ｍｏｄ ｅ ｌ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｃ ｒ ｅ ａ ｉ ｔ ｎ ｇ ｐｏ ｏ ｒ ａ ｃ ｃ ｕｒ ａ ｃ ｙ ｍｏ ｄ ｅ １ ． ｎ ｏ ｔ ｅ ａ ｓ ｙ ｔ Ｏ ｐｏ ｓ ｔ ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｎ ｇ ， Ｒｅ ｖ ｅ ｓｅ ｒ ｍｏ ｄ ａ ａｍ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏｎ
Ｋｅ ｙ Ｗ ｏｒ ｄ ｓ： Ｒｅ ｖｅ ｒ ｓ ｅ ｍｏ ｄ ｅ ｉ ｌ ｎｇ ； ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ； Ｇｅ ｏ ｍａ ｇ ｉ ｃ ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｏ ； Ｕ Ｇ Ｎ Ｘ
在产 品设计或者再设 计的过程 中， 逆 向工程技术用 的越来越 多， 目前市场上有 很多成 熟的正向设计 和逆向设计软件 ， 比如典型 的 三 维设 计 软件 有 Ｎ Ｘ， Ｐ ｒ ｏ ／ Ｅ， Ｃ ＡＴ Ｉ Ａ， Ｓ ｏ ｈ ｄ ｗｏ ｒ ｋ ｓ 等， 专业 的逆 向 设计 软件 有Ｇ ｅ ｏ ｍａ ｇ ｉ ｃ ， Ｉ ｍａ ｇ ｅ ｗａ ｒ ｅ ￣， 但这类软件往往各有侧重 ， 解
基于Geomagic 的叶片逆向建模与偏差对比分析
0引言随着现代工业的迅速发展和复杂产品外观要求,产品的设计和制造过程也变得困难、快捷、精确[1]。
逆向技术即再生设计的产物,可通过获取零件外形数据特征快速推算并获取其关键设计要素,已广泛应用于零件的开发创新设计领域,也是消化吸收先进技术和缩短产品开方设计的一种重要技术手段[2]。
本文以叶片为研究对象,结合Geomagic软件在逆向设计中的应用,重点介绍零件逆向设计中的面片修复、特征建模、偏差对比分析的全过程。
1点云数据的采集与后处理1.1点云数据采集点云数据的采集是逆向设计的基础,点云数据的采集是以自动化的方式扫描测量在物体表面的点云信息,将物体外形特征数字化[3]。
对零件喷涂显像剂、粘贴标志点,调整各扫描环境因素,以减小其对扫描精度的影响。
通过三维扫描测量仪扫描叶片外形轮廓,Geomagic Wrap软件根据扫描标志特征对点云进行自动拼接,获取的叶片点云数据如图1所示。
图1叶片点云数据1.2点云数据后处理通过三维扫描仪直接扫描获取的点云数据有杂点、点云重叠、空洞等现象,需对其进行点云数据后处理,以便提高后期逆向建模的精度[4]。
对叶片外围杂点可通过软件的“杂点消除”功能自动删除扫描中点的噪音群组;在扫描过程中有时会因扫描特征不全会进行多次重叠扫描,这样所获取的重叠点云较多,在后期建模中数据运算量较大,这时可利用软件的“采样”命令自动根据曲率、比率或距离减少点云中的总点数;利用“平滑”命令降低点云外侧形状的粗糙度,使其更加平滑;封装点云,生成三角面片模型;利用“多边形”功能下的“修补精灵”等功能命令优化三角面片,优化后的三角面片模型。
2逆向设计在没有零件尺寸的情况下如何保证叶片自曲曲面的建模精度是本文研究的重点,叶片零件的建模精度要求偏差小于±0.1mm,特征曲线明确。
2.1领域组分割领域组的划分是根据点云数据的曲率和特征自动将面片归类为不同的几何领域,便于后期的单元领域的选择与提取。
逆向工程综合实训报告
一、实训背景随着科技的不断进步，逆向工程在工业设计、产品研发、质量控制等领域发挥着越来越重要的作用。
为了提升学生的专业技能和工程实践能力，我们学院组织了逆向工程综合实训。
本次实训旨在让学生深入了解逆向工程的基本原理、关键技术以及在实际工程中的应用，通过动手实践，提高学生的逆向工程技能。
二、实训目的1. 理解逆向工程的基本概念、原理和方法。
2. 掌握逆向工程中常用的软件和硬件设备。
3. 学会逆向工程数据的采集、处理和建模。
4. 培养学生的创新思维和解决实际问题的能力。
三、实训内容本次实训主要包括以下内容：1. 逆向工程基本原理：介绍逆向工程的概念、发展历程、应用领域以及与传统工程设计的区别。
2. 逆向工程软件介绍：讲解常见的逆向工程软件，如Geomagic、Mimics、SolidWorks等，并比较其优缺点。
3. 逆向工程硬件设备：介绍三维扫描仪、坐标测量机、CNC加工中心等逆向工程中常用的硬件设备。
4. 逆向工程数据处理：学习如何进行逆向工程数据的预处理、几何建模、曲面重建等操作。
5. 逆向工程实例分析：通过实际案例，分析逆向工程在产品研发、质量控制等方面的应用。
四、实训过程1. 理论学习：首先，我们学习了逆向工程的基本概念、原理和方法，了解了逆向工程在各个领域的应用。
2. 软件学习：接下来，我们学习了常用的逆向工程软件，如Geomagic、Mimics等，并进行了实际操作练习。
3. 硬件设备操作：在老师的指导下，我们熟悉了三维扫描仪、坐标测量机等硬件设备的操作方法。
4. 数据处理与建模：我们学习了逆向工程数据的预处理、几何建模、曲面重建等操作，并尝试将理论知识应用到实际案例中。
5. 综合实训：在综合实训环节，我们选择了一个实际案例，从数据采集、处理、建模到最终的产品设计，完整地完成了逆向工程过程。
五、实训成果通过本次实训，我们取得了以下成果：1. 掌握了逆向工程的基本原理、关键技术以及在实际工程中的应用。
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。
逆向工程实验2-数据处理或曲面重构
实验二数据处理或曲面重构专业：班级：日期：小组成员：一、实验目的：1、主要介绍测量数据处理或曲面重构的基本原理；2、学习掌握数据处理或曲面重构的方法。
学习Geomagic Studio逆向设计软件的操作方法；3、完成对模型的多边形阶段处理。
二、实验要求：对多边形数据进行一系列的技术处理，为快速成型提供理想的数据模型。
三、实验方法：将实验一合并后的数据导入Geomagic Studio软件，进行多边形阶段或形状阶段的数据处理，得到理想的完整的曲面模型。
四、所需的设备、仪器、工具或材料1、逆向设计软件Geomagic Studio 10.0；2、电脑。
五、步骤及要求（根据模型的具体情况选择步骤）：一、数据的导入。
将实验一的模型导入Geomagic Studio软件中，从而对模型进行数据处理或曲面重构。
如图1：图1-1 数据导入图二、数据处理或曲面重构。
1、进入多边形阶段，对模型进行处理。
首先，进行“隐藏点云数据”的操作。
在左边【模型管理器】右键点击【隐藏】，如图2-1-1所示。
2-1-1隐藏点云数据创建流形，删除模型上的一些非主流三角形。
点击【多边形】中的【创建流形】，选择【打开】。
然后进行【空填充】，通过观察，发现除了模型自身孔（即底部的大孔）以外，还有4个空分别位于耳朵两侧和两手臂下侧，如图2-1-2所示。
所以需要分别对这4个孔进行填充。
对于这四个孔，均可采用【生成桥】的方式进行填充。
填充后数据如图2-1-3所示。
图2-1-2 数据缺失形成的孔图2-1-3 填充孔后的数据图2、修复相交区域点击【多边形】，选择【修复相交区域】，弹出的对话框内会显示相交的三角形数量，点击【确定】。
完成此项操作。
此时，若重复操作，会弹出“没有相交三角形”的对话框，如图2-1所示。
故可确定在以后的操作中不会遇到麻烦的问题。
图2-1 修复相交区域3、简化多边形点击【多边形】，选择【简化】，“减少模式”中选择【三角形计数】，【减少到百分比】选80%。
基于GEOMAGIC逆向工程实验报告
逆向工程也称反求工程，是指用一定的测量手段对实物或模型进行测量，根据测量数据通过三维几何建模方法重构实物CAD模型的过程。
它改变了从图样到实物的传统设计模式，为产品的快速开发和创建设计提供了一条新途径。
GEOMAGIC STUDIO 由美国RAINDROP公司出品，是逆向工程中应用最广泛的软件之一!利用 GEOMAGIC STUDIO可轻易根据实物零部件扫描所得的点云数据创建出完美的多边形模型和网格，并自动转换为NURBS曲面，生成准确的数字模型!软件的工作流程与逆向工程技术的工作流程大致相似,其工作流程为点数据阶段———多边形阶段———成形阶段。
点数据阶段主要测量的数据点进行预处理,在多边形阶段主要是通过对多边形的编辑的已达到拟合曲面所需要的的优化数据,成形阶段是根据前一阶段编辑的数据,自动识别特征、创建ＮＵＲＢＳ曲面。
NURBS是Non-Uniform Rational B-Splines的缩写,意为非统一有理B样条。
简单地说,NURBS造型总是由曲线和曲面来定义的,所以要在NURBS曲面上生成一条有棱角的边是很困难的。
正因为如此,NURBS曲面特别适合做出各种复杂的曲面造型和表现特殊的效果,如人的面貌或流线型的跑车等。
1.点数据处理扫描仪得到的数据会引入数据误差而且数据量庞大，为了后续工作方便准确进行需要去除数据中的坏点、减少噪音、平滑数据、分块数据整合对齐、在保证精度和特征的条件下进行数据精简。
同时由于测量方法和测量设备的影响会出现数据缺口，这就需要对数据进行编辑来补齐数据。
数据处理主要有一下几个方面：●噪声过滤●数据光顺●数据精简2.多边形处理阶段多边形处理阶段是在点云数据封装后通过一系列技术处理得到完整的多边形数据模型，为曲面处理打下基础。
在多边形处理阶段首先要“创建流型”来删除模型中非流型的三角形数据，否则在后续处理中由于存在非流型的三角形而无法继续处理。
对于片状的模型可以创建“打开”的流型，对于封闭的多边型模型可以创建“封闭”的流型!本例中叶片模型需要创建“封闭”的流型来删除非流型的三角形。
逆向工程报告
实验报告课程名称逆向工程技术综合实践题目名称点云文件处理专业班级机械设计制造及其自动化学号 31学生姓名指导教师杨雪荣2013年12 月6 日一、目的1.了解逆向工程技术在实际的应用。
2.学习利用Geomaigc Studio软件进行逆向建模的一般流程。
3.将点云数据文件处理成曲面数据文件。
二、原理Geomaigc Studio软件中完成一个NURBS曲面的建模需要三个阶段的操作，分别为点阶段、多边形阶段、曲面阶段。
点阶段的主要作用是对导入的点云数据进行预处理，将其处理为整齐、有序及可提高处理效率的点云数据；多边形阶段的主要作用是对多边形网格数据进行表面光顺与优化处理，以获得光顺、完整的三角面片网格，并消除错误的三角面片，提高后续的曲面重建质量；曲面阶段分为两个模块：形状模块和Fashion模块。
形状模块的主要主要作用是获得整齐的划分网格，从而拟合成光顺的曲面；Fashion模块的主要作用是分析设计目的，根据原创设计思路对各曲面进行定义曲面特征类型并拟合成准CAD曲面。
三、实验过程1、点阶段操作打开点云Geomagic Studio打开asc文件，单机“文件>打开”菜单，选择本次试验扫描得到的asc文件。
如图1所示图一导入点云数据a、去除噪点或者多余点云单击菜单栏“点>选择>体外孤点或非连接项”中选择尺寸上限对多余点进行删除。
单击“点”-----“减少噪声”，“参数选择”单选“棱柱行（积极）”，“平滑级别”滑动块选择中间，单击“应用”按钮，完成后单击“确定”按钮。
结果如图三所示图三减少噪音b、数据采样单击“点”-----“曲率采样”，“百分比”填入数字50.0，即采样50%的点。
图四采样前110000点图五采样后80000点C、封装三角形网络单击“点”----“封装”，“封装类型”选择“曲面”，“噪音的降低”选择“中间”，“目标三角形”数目一般是点数的1/2，所以填入“，”勾选“保持原始数据”和“删除小组件”，完成后单击“确定”按钮，如图六所示。
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 在汽车缸盖气道芯子逆向工程设计中的应用
汽车工业是现代发展很快、技术含量很高的产业，汽车的产量将越来越大。
气缸是汽车的核心部件，其形状非常复杂，技术要求高，它的质量直接影响汽车的性能和质量。
缸盖是气缸的重要组成部分，同样形状复杂，技术要求高。
缸盖的生产，特别是轿车缸盖的生产，一般采用金属型、砂芯、铝合金铸造。
砂芯一般采用热芯盒树脂砂芯。
对缸盖而言，有水夹套、进气道、排气道等砂芯。
而进排气道的形状相对缸盖的整体性能来讲是很重要的。
因此这种异性曲面用一般的方法制造。
其结果误差是很大的。
因此这种异形曲面需采用逆向工程技术快速完成数字建模，加快了新产品的更新换代，提高了产品外观的新颖性、复杂性及制造精度，降低了产品研制开发的周期和成本。
逆向工程技术的出现改变了传统产品设计开发模式，成为现代企业开发新产品的重要设计手段。
针对汽车4100发动机缸盖气道沙芯，在产品的对象数字化过程中。
首先在进行曲面的测量和造型之前，必须对曲面进行分析，划分曲面的类型并对曲面进行适当分块，从而为后续的曲面测量和造型做准备。
气道砂型精度要求比较高，因为他的形状直接决定了发动机的性能要求。
因此我们采用了三维扫描仪来获取其外形的三维点云数据。
最后，用GEOMAGIC 专业逆向软件进行定位组合。
然后在输出ASC或IGS或stl格式的数据，在逆向工程软件CATIA或Imageware中进行气道芯子模具的设计。
Geomagic软件简介Geomagic Studio是美国Raindrop Geomagic软件公司开发的专业逆向工程软件，该软件是目前对点云处理及三维曲面构建功能最强大的商业软件，是唯一一款直接有点到面的逆向专业处理软件。
Geomagic Studio 软件支持所有来自3D数字捕获器、数码相机及扫描仪的XYZ / ASCII 数据格式，并能处理有序曲面、无序曲面和体数据。
通过加载预先定义的转换矩阵，简化扫描数据的方位，利用1 点和n 点进行手动多点注册，利用目标位置注册及全球坐标系统注册进行自动的多点注册自动的融合多个扫描。
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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逆向工程也称反求工程,就是指用一定得测量手段对实物或模型进行测量,根据测量数据通过三维几何建模方法重构实物CAＤ模型得过程。
它改变了从图样到实物得传统设计模式,为产品得快速开发与创建设计提供了一条新途径、ＧEOMAGIC ＳTＵDIＯ由美国RＡＩＮＤＲOP公司出品,就是逆向工程中应用最广泛得软件之一！利用GEＯMAGIC ＳTUDIO可轻易根据实物零部件扫描所得得点云数据创建出完美得多边形模型与网格,并自动转换为NURBS曲面,生成准确得数字模型!软件得工作流程与逆向工程技术得工作流程大致相似,其工作流程为点数据阶段———多边形阶段———成形阶段、点数据阶段主要测量得数据点进行预处理,在多边形阶段主要就是通过对多边形得编辑得已达到拟合曲面所需要得得优化数据,成形阶段就是根据前一阶段编辑得数据,自动识别特征、创建NＵRBS曲面。
NURＢS就是Non—Uniｆｏrm RaｔionａｌB－Splines得缩写,意为非统一有理B样条、简单地说,NＵRBS造型总就是由曲线与曲面来定义得,所以要在NＵRBS曲面上生成一条有棱角得边就是很困难得、正因为如此,NURBS曲面特别适合做出各种复杂得曲面造型与表现特殊得效果,如人得面貌或流线型得跑车等、1、点数据处理扫描仪得到得数据会引入数据误差而且数据量庞大,为了后续工作方便准确进行需要去除数据中得坏点、减少噪音、平滑数据、分块数据整合对齐、在保证精度与特征得条件下进行数据精简、同时由于测量方法与测量设备得影响会出现数据缺口,这就需要对数据进行编辑来补齐数据。
数据处理主要有一下几个方面:●噪声过滤●数据光顺●数据精简2、多边形处理阶段多边形处理阶段就是在点云数据封装后通过一系列技术处理得到完整得多边形数据模型,为曲面处理打下基础。
在多边形处理阶段首先要“创建流型”来删除模型中非流型得三角形数据,否则在后续处理中由于存在非流型得三角形而无法继续处理、对于片状得模型可以创建“打开”得流型,对于封闭得多边型模型可以创建“封闭”得流型！本例中叶片模型需要创建“封闭”得流型来删除非流型得三角形。
即使就是不同得模型,对于点阶段与多边形阶段得操作都相类似,以上涉及得命令在任何模型点云得处理过程中几乎都会用到、一般情况下,多边形阶段编辑得好坏将决定最终曲面质量得好坏,因为多边形阶段得编辑结果直接进入下一个阶段:成形阶段。
将经过综合处理得点云用Ｐｏlyｇｏn Mｅsh(多边形网格)进行封装。
操作如下,点击Pｏints(点)——Wrａp(封装),点击Surface(曲面)选项,点击OK(确定)即得到初始三角网格曲面。
多边形处理阶段即就是在此基础上进行后续得修饰处理,具体得操作包括:a.孔洞修补、由于扫描过程中在标记处或者点云缺失处存在三角面得孔洞,需要对其进行修补以获得完整得曲面。
孔得填充方法有三种: 内部孔、边界孔与搭桥。
针对模型中不同类型得孔,合理选择填充方法; 另外,对于边界比较杂乱得孔,可采取“先删后补”得方法使曲面模型更加光滑。
用边界选择工具将边界上得三角面选中并删除,直到孔洞周边得三角面无翘曲、曲率基本一致、选取“基于曲率填充”选项进行修补,可获得近乎无痕迹得修补效果。
某些部位虽无孔洞但三角面杂乱,也可以删掉杂乱三角形再进行修补。
b、去除毛刺、质量不好得点云重叠在一起,得到得三角网格曲面比较粗糙,需要进行光顺处理,以保证曲面质量、操作如下,点击Pｏlｙｇons(多边形)——Reｍove Sｐikes(去除毛刺),在RemovｅＳｐikeｓ(去除毛刺)对话框中选择合适得Smoothｎess Leｖel,点击OK(确定)、Remove Spikeｓ(去除毛刺)功能只就是选择性地对有毛刺得地方进行光顺处理,不会对整体进行平滑,因而不会使三角网格曲面变模糊而失去特征。
c.去除特征。
在曲面上可能存在一些肿块或压痕,影响曲面美观,可以用去除特征命令进行移除,通过删除特征、删除钉状物与砂纸等操作,修复不规则得三角形区域,最后利用“网格医生”工具,检查模型中得缺陷并自动加以修复。
d、简化多边形。
若模型中三角形数量太大,可以通过“简化”功能在不影响曲面质量得前提下减少三角形数量。
通过Decimａte(简化多边形)命令可以减少网格曲面得三角片数量,以提高后续得计算速度。
该命令将在曲率较小得区域减少三角片,而在曲率较大得区域保持三角片数量,当曲面模型已经修复完好,即可转入“曲面阶段”继续处理。
多边形阶段处理完成后得曲面模型、在多边形阶段对模型得编辑达到满意时,对模型进行最后一步操作:执行“修复相交区域”,对相交得三角形进行松弛/消除操作;如果无三角形相交,系统则提示“没有相交得三角形”。
3、曲面处理阶段曲面处理阶段主要就是通过基本得曲率探测与轮廓线探测创建基本得曲面片,并对曲面片进行移动面板、重新分布等操作来创建一个理想得ＮURBS 曲面,最终完成曲面得逆向造型、曲面处理阶段首先要构造模型得轮廓线!轮廓线得构造有两种方法: 一种就是探测曲率,适用于曲过渡较大得曲面; 另一种就是探测轮廓线,适用于轮廓线明显、曲率过渡不大得曲面、在本例中,由于叶片得曲率很小,所以选择探测轮廓线得方法构造模型轮廓线。
执行“探测曲率”命令时,黑色得网格线即所探测到得曲率线,白色得线就是轮廓线、由于软件自动生成得轮廓线并不完全就是所需要得轮廓线,可以通过执行“升级／约束”命令,将曲率线升级成轮廓线;或者将轮廓线降级为曲率线,从而获得理想得轮廓线、对于探测不完整得曲面,需要手动画出轮廓线使其划分为较小得曲面,从而使模型处理更加精确,轮廓线构造完成后执行“构造曲面片”命令,在轮廓线内构造曲面片网格,由于系统自动构造得曲面片网格并不太规则,需要利用“移动面板"命令,使曲面片网格变得均匀整齐,最后利用“编辑曲面片"命令使轮廓线更加平直,曲面片处理后最终结果!然后通过“构造格栅”将曲面片分得更细,格栅中得点将为NURBS 曲面提供控制点。
最后通过“拟合曲面”命令就可将曲面片拟合为ＮＵRB Ｓ曲面。
a。
构建曲面片。
通过对多边形曲面进行分析之后,将其划分为大小合适得曲面区域,并自动产生曲面片(Ｐatｃhes)。
划分曲面得基本原则就是:使每块曲面片得曲率变化尽量均匀,从而在拟合曲面时能够更好地捕捉到三角网格曲面得外形,降低拟合误差;使每块曲面片尽量为四边域曲面,以利于后续NURBS重构。
b.构建栅格。
当曲面片构建好之后,需要创建栅格(Grids),从而自动地在每一块曲面片内产生U,Ｖ控制线、每一个曲面片得网格线数目都就是相等得,数目大小要视曲面片划分得大小与模型得精细结构而定,数目太少可能会漏掉一些特征。
ｃ.拟合曲面。
拟合曲面就是完成NUＲBS重构得最后一个环节,即产生由多个ＮURBS曲面片构成得完整曲面,各曲面片之间连续、4.钣金点云数据处理钣金件具有重量轻、强度高、成本低与大规模量产性能好等特点,目前在机电、仪表、汽车与家电等领域得到了广泛应用。
在逆向工程中由于钣金件具有一定厚度,使用三维扫描仪测量实物获得得点云边界会出现很多缺陷,在CAD模型重构中边界处理将就是钣金件得重要环节,边界处理得好,才能保证转换成高质量得NUＲBS曲面,才能为后续得分析、模具设计与NＣ加工奠定基础。
但本实例中点数据阶段处理完毕,故直接从多边形阶段开始。
4。
１多边形阶段着色--着色点,渲染一下,以便观察点得前期数据处理已完成,直接封装;由于有一些缺陷,需要进一步处理如填充孔与去除特征得处理先挖孔,再补孔坏面得处理4。
2自动曲面化拟合曲面4.3手工曲面建模多边形阶段处理与自动化曲面过程中一致松弛边界与编辑边界后创建流形与修复相交曲线,减少后期问题4、３。
1探测轮廓线4、3、2抽取轮廓线4、3。
3编辑轮廓线并检查问题,发现没有问题4、3。
4构造曲面片自动估计曲面片数4.3、5移动面板考虑到最上面得区域只有４个点,故统一划分为4份中间区域一边只分为两份,不能与周边区域一致,故要绘制曲面片编辑轮廓线,增加轮廓线升级轮廓线移动面板后,降级轮廓线4、3.6构造格栅(若多边形阶段处理比较好,可以避免出现这种情况;抽取轮廓线后,松弛轮廓线也可以避免这种情况;只要出现这种情况,肯定就是曲面片构造问题)4。
4拟合曲面曲面比较光顺,能够达到要求５、车门得点云处理由于点数据阶段处理完毕,直接封装后,进行补孔,去除特征,松弛边界处理。
多边形阶段得处理比较简单,且与上一个例子得处理类似,故此处不再赘述。
５、1手工曲面建模5、1、1探测轮廓线计算区域5、1。
2抽取轮廓线并编辑轮廓线检查问题,发现没有问题5.1。
３构造曲面片升级降级轮廓线移动轮廓线顶点绘制曲面片5。
1。
4移动面板修改面板出现红色线先删除,再重新绘制其它几块,类似处理5、1。
５构造栅格5、1。
6拟合曲面曲面比较光顺,能够达到要求5.2自动曲面化曲面比较光顺,能够达到要求6。
车头得点云处理由于点数据阶段处理完毕,直接封装后,进行补孔,去除特征,松弛边界处理、边形阶段得处理比较简单,且与第一个例子得处理类似,故此处不再赘述、6.1自动曲面化6、２手工曲面建模６.2。
1探测轮廓线编辑轮廓线6.2。
2构造曲面片在绘制曲面片布局图时,红色区域即就是相交路径增加轮廓线,细分区域可以解决问题６.2.3编辑曲面片6.2.4构造栅格轮廓线得升级降级,删除、绘制,其先后顺序可能会出现不同得结果,可能会出现错误得东西前期得面板调整,可以解决这个问题6。
2.5拟合曲面曲面比较光顺,能够达到要求7、结语本文结合ＧEOMAGＩC STUＤIO软件对快速曲面建模得相关操作流程进行了分析。
通过3个实例,重点对多边形阶段、曲面阶段得两个模块不同得处理方法进行了详细得分析。
在多边形阶段软件提供了强大得编辑功能,可对模型进行修复,消除零件上得得缺陷;快速曲面重建就是逆向工程软件系统发展得趋势,其智能化功能仍在完善之中。
通过对几个实例得实际操作学习,加深了对于这门软件得理解,为以后得工作与学习打下良好得基础、。