多曲面体的逆向过程（修正版）

周华丽 · 发表于 2012-5-8 16:39

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。

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à线à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à多边形网格à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。它仅适合RP（快速原型）。

一：数据评估

拿出一些时间来对项目进行一番规划是项目成功的关键，可以避免犯错，节省时间。在本指南的开始，应该在你的Imgaeware中打开“start.imw”文件，然后数据就会显示在你眼前。

注意：来自激光测量机的点云数据应该是密集和光滑的。在本例中，为了节省时间，扫描数据已经被平滑处理和修整过了。

在对该产品逆向工程之前，你应该清楚以下问题：

1. 这些扫描数据从哪里来？

这是一个摇臂开关的点云，来自激光测量机。

2. 这种数据具有什么特征？

数据点非常密集（点数为210,109），并且测量时样件的位置没有被摆正，导致在imageware 中点云的坐标和imageware 的世界坐标系不统一。

3. 最终产品要用来做什么？

最终模型用来校验样品的精度（他要来校验最初的模型，应该是要求很高的精度）

4. 最终反求的模型要达到怎样的精度？

最终做出的曲面必须相当精确，精度要求0.10mm（该偏差指最后的曲面模型与点云的偏差）

逆向建模的整个过程不能脱离两个相互矛盾的准则，精度和光顺性。实际操作过程中，二者不可得兼，需取其中庸之道。

数据简化和点云多边形化（Data reduction and polygonization）

处理海量数据时，典型的处理方式是采用定义点距大小的方式简化数据，降低计算量，便于多边形网格化等操作。简化要以保形为原则。

二：Data reduction数据简化

简化数据比较通俗的做法就是使用Space Sampling（空间取样）命令。这个命令会在指定的邻域空间中简化点云，也能去处重叠点。

注意：确认示例文件“start.imw”是否被打开。

简化数据：

1. 空间采样（Space Sampling）：从Modify工具条找到Restructure，选择Space Sampling 。 或菜单Modify|Data Reduction||Space Sampling。或在点云上击鼠标右键选择

2. 选择要处理的点云

3. 设定 distance tolerance为 0.15mm.

提示：distance tolerance的确定方法：将点云放大至能分清点距，由点距探测和欲去掉几成的点来确定distance tolerance值。如果欲将点云点数去半。可依下面步骤进行：

（1）菜单Mesure àDistance àBetween points

（2）任取一点，探测与该点最近点的点距，如图所示，最近点点距为0.0781，然后取该点距的2倍为distance tolerance值，即为0.15mm。

处理之后，点云被均匀精简了75%（原来是210109个点，现在是51616），但它依然具有足够的数据信息提给下面的各步处理。

也可以直接指定欲保留的点数来对点云进行采样（前提是必须知道点云的点数）。如下图：

。。。。。。

beijixiong--1 · 发表于 2012-7-9 08:50

好资料，学习中，

578378019 · 发表于 2012-7-9 09:21

什么东东啊没用过

aleaxo · 发表于 2012-7-9 09:58

好资料，留个脚印

tvbs1988 · 发表于 2013-4-15 13:45

yyyyyyyyyyyyyyyyyyyy

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多曲面体的逆向过程（修正版）

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