第四章三维模型重建

第四章三维模型重建逆向工程技术及其应用教学目标：（1）理解：逆向工程中三维模型重构的过程和方法。（2）掌握：曲线拟合造型和曲面片直接拟合造型的方法和技巧。（7）理解：三维模型的质量评价方法和曲线和曲面的光顺评价和处理方法。第一节概论第二节曲线拟合造型第三节曲面片直接拟合造型第四节模型质量评价课前复习逆向工程中曲面重构的特点、重构过程及其重构曲面的二种方法。逆向工程中基于曲线的拟合造型方法以及相应的软件。第四节曲面片直接拟合造型曲面片直接拟合造型是直接对测量数据点进行曲面片拟合，获得曲面片经过过渡、混合、连接形成最终的曲面模型。曲面直接拟合造型既可以处理有序点，也能处理点云数据（散乱点）.数字化设备采集数据数据与处理曲面片拟合曲面模型重建模型评价实体模型下游应用图4-4曲面片拟合造型应用这种三边域曲面重构方法的典型商用软件是Geomagic软件。该软件可轻易地从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。Geomagic软件主要应用于快速消费品、玩具及其非工业成品（如医学方面、文物和艺术品保存）方面。该软件具有多元化的功能，即能处理几何曲面造型，又能处理以CT和MRI数据为代表的断层界面数据造型，使软件在医疗成像领域具有影响力。该软件主要包括GeomagicQualify,GeomagicShape,GeomagicWrap,GeomagicDecimate,GeomagicCapture等五个模块。输出匹配的文件格式(IGS、STL等)。自动将点云数据转换为多边形快速减少多边形数目(Decimate)曲面分析(公差分析等)把多边形转换为曲面主要功能包括：GeomagicStudio软件工作流程如下图所示：应用四边域曲面重构方法的Imageware软件在点云数据处理、曲线构建和曲面构建方面有很强的优势，能快速重构高品质的曲面；在曲面的实时检测与分析中，可以提供多样的比较图示，方便技术人员及时准确的把握曲面特征，并进行适当地修改；将Imageware软件和UG软件过渡面的生成和实体生成方面的功能结合运用在汽车、航空、航天、家电、模具、计算机零部件等多个领域，将达到高效、快捷的目的，大大提高生产效率。曲面重构方法的比较：应用三边域曲面重构方法的GeomagicStudio软件主要是采用基于三角域曲面重构法，然后再通过曲面转换模块来完成。样品经过点云数据的获取、点云预处理等操作，然后就进行曲面重构。优势在于其强大的点云处理能力和快速构面功能，能很大地提高经济效益，将其与UG强大的实体功能的结合将结合在一起，应用在快速消费品、玩具及其非工业成品（如医学方面、文物和艺术品保存）方面，将收到意想不到的效果，节省很多生产的时间成本。第四节模型质量评价重构的CAD模型能否表现产品实物？两者之间的误差有多大？由逆向工程中重构得到的模型和实物样件的误差到底有多大?所建立的模型是否可以接受?

比较实物模型与CAD模型的差异通过比较点云数据模型和CAD模型的差异,评价模型精度对曲面光顺性能质量进行评价.根据模型制造的零件是否与数学模型相吻合。检验制造产品与CAD模型的差异基于重构的CAD模型，首先对产品进行数字化，然后将数据点和模型对齐后，通过计算点到模型的距离来比较差异。一般通过专用的逆向软件的自带功能实现。曲线私评价林：曲线摄光顺离评价曲率芒梳曲线晶光顺赚处理曲面撒评价竿：曲面搭光顺雅评价反射晚线法高光端线法等照深度法焦点互曲面抵法曲面牌光顺匹处理曲面应光顺取转化辽为网绞格线将的光故顺性互问题本章吐小结本章息阐述拿了曲两面造吊型在券逆向嫌工程悟的作芹用。殿介绍隶了曲彻线拟合造责型和且曲面姓片直驶接拟优合造塘型两避种常腐用的蚁曲面枝生成眠方法吧，并介堵绍了蕉曲线欠、曲得面的轧光顺业评价姑准则弊和处江理方祖式。在实销践中钱，进版行模顽型重估构时扶选择鼻哪种粱造型季方法渡取决