GeomagicStudio逆向建模的基本流程解析

任务导入

Geomagic Studio 逆向建模的基本流程是由数据采集、数据处理、曲面建模和输出四部分来完成的。在本任务中，需熟练掌握该流程。

知识链接

1.Geomagic Studio 逆向建模的基本流程

Geomagic Studio 逆向建模的基本原理是对由若干细小三角形组成的多边形进行网格化处理，生成网格曲面，进而通过拟合出的NURBS 曲面或CAD 曲面来逼近还原实体模型。建模流程可划分为数据采集→数据处理→曲面建模→输出四个前后联系的部分来进行，如图4-2-16所示。

图4-2-16　逆向建模流程

整个建模操作过程主要包括点处理阶段、多边形处理阶段和曲面处理阶段。点处理阶段主要是对点云进行预处理，包括除噪声和冗余点、点云采样等操作，从而得到一组整齐、精简的点云数据。多边形处理阶段包括填充孔、边界修补、网格医生能操作，其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、完整的多边形模型。曲面处理阶段可分为两个流程：精确曲面阶段和参数曲面阶段。精确曲面阶段包括提取轮廓线或曲率线，构造曲面片，并划分网格、曲面拟合，参数曲面输出，导入正逆向建模软件，导入正逆向混合建模软件。其主要作用是对曲面进行规则的网格划分，通过对各网格曲面片的拟合和拼接，拟合出光顺的NURBS 曲面。参数曲面阶段的主要作用是通过分析设计目的，根据原创设计思路定义各曲面特征类型，进而拟合出CAD 曲面。

2.Geomagic Studio 各阶段处理

1）点处理阶段

点处理阶段的主要作用是对导入的点云数据进行处理，获取一组整齐、精简的点云数据，并封装成多边形数据模型。点处理阶段包含的主要功能有：

（1）导入点云数据、合并点云对象；

（2）点云着色；

（3）选择非连接项、体外孤点、减少噪声、删除点云；

（4）添加点、偏移点；

（5）对点云数据进行曲率、等距、统一或随机采样；

（6）将点云数据三角网格化封装。

2）多边形处理阶段

多边形处理阶段的主要作用是对多边形数据模型进行表面光顺及优化处理，以获得光顺、完整的多边形模型，并消除错误的三角面片，提高后续拟合曲面的质量。多边形处理阶段包含的主要功能有：

（1）清除、删除钉状物，砂纸打，减少噪声以光顺三角网格；

（2）删除封闭或非封闭多边形模型多余三角面片；

（3）填充内、外孔或者拟合孔，并清除不需要的特征；

（4）网格医生自动修复相交区域、非流形边、高度折射边，消除重叠三角形；

（5）细化或者简化三角面片数量；

（6）加厚、抽壳、偏移三角网格；

（7）合并多边形对象，并进行布尔运算；

（8）锐化特征之间的连接部分，通过平面拟合形成角度；(www.xing528.com)

（9）选择平面、曲线、薄片对模型进行裁剪；

（10）手动雕刻曲面或者加载图片，在模型表面形成浮雕；

（11）修改边界，并可对边界进行编辑、松弛、直线化、细分、延伸、投影、创建新边处理；

（12）转换成点云数据或者输出到其他应用程序，做进一步分析。

3）精确曲面阶段

精确曲面阶段的主要作用是通过探测轮廓线、曲率来构造规则的网格划分，准确地提取模型特征，从而拟合出光顺、精确的NURBS 曲面。精确曲面阶段包含的主要功能有：

（1）自动曲面化；

（2）探测轮廓线，并对轮廓线进行绘制、松弛、收缩、合并、细分、延伸等处理；

（3）探测曲率线，并对曲率线进行手动移动、升级/约束等处理；

（4）构造曲面片，并对曲面片进行移动、松弛、修理等处理；

（5）移动曲面片，均匀化铺设曲面片；

（6）构造格栅，并对格栅进行松弛、编辑、简化等处理；

（7）拟合NURBS 曲面，并可修改NURBS 曲面片层、表面张力；

（8）对曲面进行松弛、合并、删除、偏差分析等处理；

（9）转化为多边形或者输出到其他应用程序，做进一步分析。

4）参数曲面阶段

参数曲面阶段的主要作用是通过探测区域，并对各区域定义特征类型，进而拟合出具有原始设计思路的CAD 曲面，然后将CAD 曲面模型发送到其他CAD 软件中进行进一步参数化编辑。参数曲面阶段包含的主要功能有：

（1）探测区域，定义所选区域的曲面类型；

（2）编辑草图，将所选区域拟合成参数化曲面；

（3）拟合连接曲面；

（4）偏差分析，修复曲面；

（5）裁剪缝合各曲面，或将各曲面参数交换输出到其他CAD 软件。

任务实施

Geomagic Studio 逆向建模的基本流程包含哪四个部分？

知识拓展

实际扫描零件，对点云数据进行点处理和多边形处理。