逆向重构过程

项目二 三维模型的重建

一． Geomagic Studio12软件界面介绍：

二．鼠标应用：

左键：选择 左键+CTRL ：放弃选择 中键：旋转 右键：子菜单 右键+CTRL ：旋转 右键+ ALT ：移动 右键+SHIFT ：放大或缩小

三．基本概念和基本流程：

基本概念

1. 点处理：可进行统一、曲率、有序采样，减少噪音，平面和圆柱拟合等操作。

2. 多边形处理：可进行孔填充，基于形状和误差的多边形简化，注册，松弛和清除及平滑、拟合、合并等多边形编辑操作。

3. NURBS 曲面创建：自动曲面创建，曲率检测和编辑，曲面拟合，通过曲线、特征和其它曲面修剪曲面。

基本流程

1. 打开文件，过滤掉噪音点。

2. 注册、合并及取样。

3. 把点封装，生成多边形。然后到多边形阶段。

4. 根据需求对多边形进行修改，如松弛、孔填充、创建或修改边界、曲线。到形状阶段。

5. 检测曲率，创建及修改曲面片的边界分布。

6. 拟合生成曲面。

7. 从曲面阶段到 CAD 阶段，修剪曲面。

四．模型重建（点阶段到多边形阶段到形状阶段到 CAD 阶段）：

1．打开文件\…\Geomagic Studio 12\TutorialData\latch-scan.wrp 。

2．选择“点”工具栏的“选择—断开非连接项”命令，在对话框的“分隔”选“低”，“尺寸”中输入5.0，按“确定”按钮。此时，所有与模型断开的点被选中并呈红色。

视窗

模型管理器 工具栏

3．选择工具栏的“删除”图标把所选中的多余点删除掉。按CTRL+Z 可以恢复删除掉的点。

4. 选择“点”工具栏的“选择—体外孤点”命令，在对话框中的“敏感性”设置为80.0，然后按“应用”按钮，再按“确定”按钮。

5．选择工具栏的“删除”图标把所选中的多余点删除掉。按CTRL+Z 可以恢复删除掉的点。

6．从“点”工具栏中选择“减少嘈音”图标，在对话框的“参数”中选择“自由曲面形状”，把“平滑级别”设置在中间，然后按“应用”，命令完成后按“确定”按钮。

7．在工具栏中选择“统一采样”图标，在对话框的“间距”中输入0.35mm，然后按“确定”按钮，模型中的点将按照所设定的两点之间的距离进行精减。

8．在工具栏中选择“曲率采样”图标，在对话框的“采样百分比”中输入60.0，然后按“应用”按钮，再按“确定”按钮。

9．在工具栏中选择“封装”图标，在对话框的“设置”中，噪音的降低选“自动”，勾选“保持原始数据”和“删除小组件”，其它选默认选项，然后按“确定”按钮，生成多边形。

10．生成的多边形不规则，以下将对多边形进行修正。

11．在“特征”工具栏中选择“圆—实际边界”图标，然后鼠标左键选取模型圆孔的边界，此圆孔的直径将会在“参数”中显现出来，将其值改为13.00mm，按回车键并按“下一步”。选取模型中另一个圆孔，将“直径”也改为13.00mm。然后按“确定”按钮。在

“特征”工具栏中选择“圆形槽”图标，选取模型中的圆形槽孔，在“参数”中将其“半径”改为7.0mm，“长度”与“宽度”改为42.0mm，然后按“确定”按钮。

12．在屏幕左边的“模型管理器”中选中创建的特征，按右键并选择“全部隐藏”，模型中创建的特征被隐藏起来。

13．在“选择”工具栏中选择“选择边界”图标，在模型中选择第11步中所选择的三个孔，按“扩展”三次，然后按“确定”。最后把扩展出的多余的三角形“删除”。

14．在“多边形”工具栏中选择“填充单个孔”图标，在填充孔类型中选取“全部”，然后选取模型中的内部孔，把它们填好。把模型边上缺损的部分放大，在填充孔类型中选取“部分”，选择两个边界点和包括的边界将缺损部分填满，然后按“填充单个孔”图标，结束孔的填充。

15．在“多边形”工具栏中选择“修改—编辑边界”图标，选取“整个边界”，并点中模型的边界，把“控制点”的值改为200，按“执行”重新生成边界，按“确定”接受此边界。

16．在“选择”工具栏中选择“选择工具—套索”图标。

17．选中模型上凹入的两个小孔，在“多边形”工具栏中选择“去除特征”图标，模型中的小孔被填满。在“选择”工具栏中选取“全部不选”图标或者按CTRL+C 热键。

18．在“多边形”工具栏中选择“简化” 图标，在“简化”对话框中的“减少到百分比”中输入 25 并勾选“固定边界”选项，按“应用”按钮，命令完成后按“确定”按钮。

19．在“精密曲面”工具栏中选择“精密曲面”图标，在对话框出现后选择“新建曲面片布局图”，按“确定”。

20．在“精密曲面” 工具栏中选择“探测—探测曲率”图标，在对话框“目标”中输入 250，在“曲率级别”中输入 0.3，并选择“简化轮廓线”，按“确定”。

21．在“精密曲面” 工具栏中选择“提升约束—升级/约束”命令，如下图所示在模型上划分四个区域，按 CTRL 加左键可以撤销已经选定的边界。完成后按“确定”。

22．在“精密曲面” 工具栏中选择“构造曲面片”命令，选中“指定曲面片计数”，在“目标曲面片计数”中输入 150，按“确定”。

23．在“精密曲面”工具栏中选择“移动—移动面板”命令，并在模型上选中中间区域和区域的4 个角，在“操作”中选择“添加/删除2 条路径”，将区域内的格子改成10×6。再在“操作”中选择“分布”，按“执行”。在“操作”中选择“编辑”可以将分布后的格子进行修改完善。

24．按“下一步”按钮，按照21步中所述在“操作”中选择“添加/删除2 条路径”把剩余三个区域的格子进行排列整理，如下图所示。完成后按“确定”。

25．在“精密曲面”工具栏中选择“构造格珊”图标，在“分辨率”中输入20，勾选“修复相交区域”“检查几何图形”，按“确定”按钮。

26．在“精密曲面”工具栏中选择“拟合曲面”图标，按“确定”按钮。

27．在“精密曲面”工具栏中选择“转换—到CAD 对象”，系统弹出一个警告对话框，说该操作不可逆，点“是”。进入一种可以进行CAD模型操作的状态。

28．将第12步隐藏的特征全部显示出来，在“CAD”工具栏中选择“裁剪—用特征”命令，点击“全选”按钮，点“应用”，然后点“确定”。这利用原来创建的槽和圆孔的轮廓来修整曲面，完成本部分的曲面形状。

29．将显示的特征，再隐藏起来，最终CAD模型如图所示。