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CATIA.Cloud to Geometry模块的全部功能

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发表于 2014-7-9 15:09 | 显示全部楼层 |阅读模式

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云点的生成
在CATIA软件中生成云点的方式由很多种。本文中云点指的是a point of cloud,a cloud of point或CPT 。
云点的概念
CATIA.Cloud to Geometry引入了一个新的标准的CATIA元素Cloud of Points (CPT既云点)。一个云点包含了其中所有点的坐标信息,同时包含了扫描线中云点组织形式。此外还包含了其它信息将在以后文件中具体介绍。
在CATIA任何功能中,云中的任何一点如有需要都可以被选择,并执行相应的功能。
在实时分析功能中(参考CATIA Free Form Design Interactive Functions Reference Manual)),云点可以作为POINTS/SURFACE DISTANCE(点与曲面距离)和CST - CRV RELATIVE DISTANCE(云点与曲线相对距离)分析的参考元素。这可以使用户生成曲线和曲面过程中控制与云点的偏差。
云点与多边云点
除了规范的云点外,CATIA.Cloud to Geometry还支持多边云点,提供与规范云点相同的功能。同时有线架和影像两种显示模式。
这些多边云点同时受《CATIA.Realistic Rendering and Visualization Studio for image computation》的支持,参考《Applying Realistic Rendering to a Cloud of Points》可以找到更多的操作过程.
云点的输入
第一步是应用CATIA.Cloud to Geometry引入云点。
1)  首先,激活 CLOUD 功能,然后选择IMPORT.
Import Data File 对话框显示如下:
图片8.png
' h4 Q0 @7 ]$ E) H4 d
( x/ l; Z9 q! @( B! T
2)  选择一种可用的格式
CATIA.Cloud to Geometry 支持多种格式,包括: ASCII 、Digibotics 、EOIS 、IGES 、IMW 、ISO G-Code、Hymarc Hyscan 、 Kreon ASCII 、Kreon Binary 、Sharnoa。
3)  选择输入数据的目录
4)  选择输入数据的文件
5)  单击 OK.
生成的云点如下:
图片9.png
- E# E+ N  X- K+ `1 u) S
, ^( }0 n: z; b* ]- i* f; T
*  输入的云点可能是无序的,在这种情况下,参考《Working with Unorganized Date paragraph》.
*  当用PLOYGON功能进行操作时,可以用相同的格式。
*  当选择输入文件时,可以进行多重选择。

0 r! g% e2 T* K$ C( R
云点的输出
既然云点是标准的CATIA元素,因而能过被其它系统所应用,应用CATIA.Cloud to Geometry中的export功能实现这一过程。
操作过程如下:
' ^# r$ y, z' L1 H, h. k
首先:激活CLOUD功能
1)  然后选择EXPORT
Export Date File对话框显示如下:
图片10.png 6 E9 q- A5 n6 J) z3 S3 V/ |: J

. c8 i* v+ A- r$ h' M! I
2)  选择一种输出格式
CATIA.Cloud to Geometry 支持以下几种输出格式:
. ASCII格式
. IGES格式  
. IMW格式
3)  选择接收目录。
4)  给出文件名。
5)  单击OK。
云点被输出到指定的文件。
云点的选取
本任务的主要目的是演示,当云点输入后,如何通过手工选择点的方式生成已有云点的子云点。
操作过程如下:
1)  首先,选择CREATE + FRM CPT + SELECT 项.
2)  然后,选择用以生成新云点的原始云点。
原始云点呈红色显示。
3)  根据需要指定尽可能多的点以生成新的云点。
4)  单击YES,确认云点生成。
一个包括所有所选点新的云点生成。
通过陷阱生成新云点
这项任务的主要目的是演示:当数据点引入以后,如何通过手工做陷阱的方式生成已存在云点下的子云点。这项功能对一次操作选取大量数据点是非常有用的。
操作过程如下:
1)  首先,选择 CREATE + FRM CPT + TRAP 项.
2) 然后,选择用于原始云点。原始云点呈红色显示。
指定所需尽可能多的点定义一个橡皮线。
图片11.png
7 ~7 [2 F' g0 c/ [- ]1 g

- `( v' O' A! Q
Trap CPT dialog box(云点陷井对话框)被显示,其中包括以下三个选项:
1.Inner Points(内部点): 保留橡皮线内部的点生成新云点。
2. Outer Points(外部点):  保留橡皮线外部的点生成新云点。
3. Both(所有点): 橡皮线内部和外部的点分别生成一个新云点。
同时尽可能的选择Keep the Original Cpt(保留原始云点).
3) 单击YES确认云点生成.
根据所选择的选项可得到下列不同的云点:
图片12.png 7 H) O& G: s3 f6 j

( j4 p, Z8 d- G( S- C$ W
*  通常对于初学者,在对话框中尽量选择Both选项以及选择Keep Original CPT选项,直到用户完全熟悉陷阱的功能。
*  同TRAP相似,CRV TRAP项是使用已有的曲线定义陷阱的区域,该曲线投影到云点上形成陷阱。
*  可多次运用TRAP和 CRV TRAP进行选择。
剖切云点
此任务的主要目的是演示如何将云点分割成两个新云点。
操作过程如下:
1) 首先:选择 CREATE + FRM CPT + CUT 项.
2) 然后,选择选择原始云点,再选择分割平面,两个新云点在平面两侧生成 。
*  这一功能主要用于当云点模型对称时,只需生成一半模型,然后通过对称生成整个模型。
*  运用CUT功能可进进行多次操作。
生成剖切面
   此任务的主要目的是生成云点的剖切面.
操作过程如下:
1)  首先,选择CREATE + SECTION.
2)  然后,选择PARALLEL.
3)  选择原始云点.
Parallel Sections对话框显示如下:
' o6 F- k* i" f% L% @
对话框中的如下数值可进行更改
Spacing(步长) :定义两平行平面的距离
Number of Sections切面的数量: 定义剖切平面的数量
Neighborhood(临域):该定义是指连续两点被认为是一点的最大距离。
4) 单击OK.
对应于平面切面的新云点生成。
激活Parallel Sections面板中Fit Curve选项可直接生成曲线,当这一选项激活时,另一选项出现,用以定义Smoothing Tolerance(生成曲线的公差)。
云点的管理:
云点生成后,CLOUD和POLYGON功能提供了一系列对云点的操作。
云点的分析:
通过对云点分析,可以确定对其进行什么类型的操作。另外,当云点进行更改后,对云点的分析可以用来检查是否达到预期操作目的。
操作过程如下:
首先,选择ANALYSIS,有三种类型的分析可供选择:
1. Absolute:提供云点的一般信息。
2. Relative:提供所选点之间的距离、方向、角度等信息。
3. Intercheck:提供任意一条扫描云点与所有其它云点的最小距离。
Absolute(完全)分析的操作步骤如下:
1) 选择 ABSOLUTE 项.
2) 选择云点。
Cloud Analysis对话框出现,其中包含许多信息,例如:云点的数量、标识符、云点的类型、扫描线数、操作距离、和云点的空间大小。
如果云点中指定一点,另一对话框将显示该点的坐标及其序号。
Relative (相对)分析,步骤如下:
1) 选择 RELATIVE 项.
2) 选择云中的第一点。
3) 选择第二点。
*  如果DISTANCE项被选择,所选两点的距离信息在屏幕信息区显示(CATIA屏幕左下脚)。
*  如果DIRECTN被选择,在信息区将显示所选两点的矢量坐标.
4) 仅对ANGLE(角度)进行分析,选择第三点.
两条直线(第一点与第二点的连线和第二点与第三点的连线)的夹角在信息区中显示。
Intercheck 分析, 步骤如下:
1) 选择 INTERCHK 项.
2) 选择云点。
Intercheck 对话框线显示如下:
图片14.png
0 C7 ]# l) M# ~1 m" l4 N0 }

; g# h3 D, H" n3 d1 J' D1 D' W% I
3)  定义最小/最大距离及公差
4)  键入生成报告文件的名称
5)  单击 OK.
一个输出文件生成,其中包含最小距离在给定的具体范围内的每对扫描线的最小距离点,报告的格式如下:
Scan1                Scan2            Distance
Z (18) = 450.0        Y (4 ) =   59.8        0.3355
Z (5 ) = 350.0        X (2 ) = 2249.8        0.3474
Z (6 ) = 350.0        X (25) = 2292.4        0.4157
Z (6 ) = 350.0        X (28) = 2292.4        0.4001
Z (8 ) = 400.0        X (3 ) = 2299.2        0.4105
Z (8 ) = 400.0        X (5 ) = 2299.2        0.4008
Z (8 ) = 400.0        X (14) = 2299.2        0.3947
云点的显示
本任务的目的是举例说明用于分析用途的云点的不同显示方式。
两种选择可供选用:
scattered display (以分离的点的方式显示)
polyline display (两点之间以线段相连的显示方式)
此外, CATIA的 渲染功能 (GRAPHIC 和 STANDARD 功能) 对云点同样适用。、
1)  首先,选择 GRAPHIC 功能中的 MOD SPEC+ CHOOSE项.
2)  然后,选择云点。
The CPT ATTRIBUTES(云点属性) 对话框出现, 其中有两个选项: scattered,和 polyline.
用 Scattered 模式, 云点显示如下:
�I n-hIJ�����体'; " > (相对)分析,步骤如下:
' U  b" b" [1 u( {0 M0 E
1) 选择 RELATIVE 项.
2) 选择云中的第一点。
3) 选择第二点。
*  如果DISTANCE项被选择,所选两点的距离信息在屏幕信息区显示(CATIA屏幕左下脚)。
*  如果DIRECTN被选择,在信息区将显示所选两点的矢量坐标.
4) 仅对ANGLE(角度)进行分析,选择第三点.
两条直线(第一点与第二点的连线和第二点与第三点的连线)的夹角在信息区中显示。
Intercheck 分析, 步骤如下:
1) 选择 INTERCHK 项.
2) 选择云点。
Intercheck 对话框线显示如下:
图片15.png
- ^+ q: s6 `' F5 m

8 i# u6 z( w# M" T
3) 选择 polyline 选项.
云点显示如下:
图片16.png   T1 r. j& @: l2 _2 w3 H% L- Z; C3 @/ J! k
% G8 p6 D; f+ f
用户可以通过取样仅显示云点的取样部分。这有助于快速了解比较大的模型。
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更改显示:
本任务的主要目的是让用户在通过对原云点的操作显示一个较稀疏的云点,以便于对云点进行更好更快的使用,该操作并没有改变云点中点的个数,只是显示云点中的一部分。
操作过程如下:
1) 首先,选择VISUALTN。
2) 然后,选择云点。
Cloud Visualization对话框出现,其中有四个选项:
1. Uniform:每N个点和每M个扫描线(仅对扫描云点有效)中显示一个(条),其余部分被隐藏。同时可以规定首尾扫描线和首尾点是否保留。
2. Chordal Deviation:仅显示通过弦偏差取样的点,其余点被隐藏。
3. Spheres:仅对彼此距离远于给定距离的点予以显示。类似于以某点为球心,在给定半径以外的点予以保留,球内的点隐藏。
4. Trap:仅显示位于陷阱以内或以外的点。
3) 选择其中的一个选项,填入相应的数值。
4) 单击OK或YES.
整个云点未变,其中一部分点被显示。
*  在应用SAMPLE对云点进行取样之前,最好先用VISUALTN功能确定不同取样方式的效果。
*  为了恢复显示所有云点,可以选择选Uniform项,同时设置Sampling = 1,Scan Sampling= 1(仅对扫描云点使用)。
更改数值:
由于种种原因,用户可能需要更改云点中点的坐标值。这包括或是将某一扫描线的终点移到某一确定坐标上,或将近似平面的云点移到平面上。或更改坐标值以获得较光顺的曲线。
本任务的主要目的是举例说明对云点中某一点的数值更改和更改连续两点的最大距离的以使之当作邻域(操作距离)范围处理。
操作过程如下:
1) 选择MODIFY + VALUES项。
2) 选择POINTS。
3) 选择云点,
4) 指定所要更改的点。
Modify Point Values对话框出现,
5) 键入X, Y, Z新的数值,单击OK.
所选点被更改。
更改操作距离,步骤如下:
1)  选择OP DIST项.
2)  选择云点,
Operating Distance 对话框出现。
3)  键入新数值,单击OK.
云点的操作距离变为新的数值。
对于每个云点,最大操作距离是一个单独的一个参数。
*  操作距离更改后,用多元线的模式显示云点以验证操作距离设置是否正确。
*  对扫描数据点的操作当且仅当云点的间隙小于或等于最大操作距离时才能将云点当作无间隙处理。
更改连续的扫描线,步骤如下.
1) 选择XYZPROJ项。
2) 选择云点.
XYZ Planar 对话框出现。
3) 定义云点为连续的X, Y, Z扫描线的公差。
4) 单击OK.
2 h' X2 V3 n; e, w  ~1 |
光顺云点
本任务的目的是演示如何光顺云点。光顺云点实际上是应用过滤器消除在测量过程中产生的扰动。也就是将测量误差较大的点调整到适宜的位置,使整个云点外形光顺。光顺云点有四种过滤器可以采用:
Gauss:对云点实行按高斯分布进行处理的光顺方式。
Average:对云点实施统计平均值的光顺方式。
Median:对云点实施统计中间值的光顺方式。
Between Corners:对云点实行按高斯分布进行处理的光顺方式,但保留给定角度的边角上的点
操作过程如下:
1) 首先,选择MODIFY + SMOOTH 项
2) 然后,选择云点。
Cloud Filter 对话框显示如下:
图片17.png + I7 R  l+ g& s5 z# G7 f
. f. [% D2 u. D4 P. d- H1 v
3) 选择适当的过滤器
4) 如有必要,更改过滤器尺寸并按回车键。
较小的过滤尺寸将对云点实施较小的压缩,较大的过滤尺寸将对云点实施较大的压缩。
5) 选择云点。
6) 单击 OK.
根据给定的过滤器选项云点被光顺。
* 光顺云点时,先尽量采用较小的过滤器尺寸,然后逐渐增大数值,直到得到满意的结果。
*  对于扫描类型的数据,过滤操作不进行跨扫描线作业(每条扫描线独立进行过滤)。
*  所有的过滤器都能进行跨越超过过滤后云点最大操作距离的连续点之间的间隙。
*  过滤操作并不改变云点的数量和组织形式。
*  如果原始云点如下图:那么经过过滤后的云点则变为(见相应各图)
QQ截图20140709145105.png " e* X" {) f  ?0 j. Q* U; X8 e

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云点的取样:
本任务的主要目的时当对云点进行操作时,通过减少点的数量提高云点的可操作性及云点的显示性能。
操作过程如下:
首先,选择MODIFY + SAMPLE
有四中取样方式可供选择(与更改显示的方式相似):Uniform, Chordal Deviation, Spheres, 和 Visualization
Uniform(均匀取样):用于当测量设备因扫描了太多的点而生成过密的云点时,以此减少点的个数。
图片18.png
$ o1 y( s- s  ^  Y# z
2 S2 w4 f* s, u& H) x
如果点云是有序的,该功能是通过每i点取1点,每j条扫描线取1条扫描线的取样,其中,I代表point Sampling,j代表scan Sampling。如果云点是随机点,该功能则每i点取1点,i是所输入的整数。取样保留每条扫描线的首尾点和首尾扫描线。
同时可以定义取样的开始和结束扫描线和扫描点,其余点可以保留也可以删除(如有下图),应用Delete Outer Points选项。
图片19.png
. J. S. P/ f" Q( F# |8 s2 w
! G+ m) d; Y/ J! o3 S
Chordal Deviation(弦偏差):
应用这一选项,可以在给定公差范围内保留线性特征点.弦偏差对话框显示如下:
图片20.png
7 D9 ]+ c% v0 j
8 U) F" @+ w' O$ Q# ?
用户需要给出Maximum Deviation和Maximum Span
*  在原始云点中的任何一点,与在新云点中连接相邻两点的弦长的距离不超过最大弦偏差.
*  在原云点中任何一个被删除的点与新云点中的点的距离不超过最大跨度.
*  云点的主要变化趋势被保留.
图片21.png 0 ~/ {6 Y' J* ]# H

1 |2 r* N, ?2 Z5 \
Spheres
应用之一选项可以实现在空间均匀地分布点,在原云点中只有彼此距离大于给定值(Similar Distance)的点才被保留.
图片22.png - W! I& A; i/ y: T4 Q
& O4 z% k  d0 }! B" f2 [
如果将每一个保留的点用一个球包围,那末每一个点只在自己的球内而不进入其它球内。
图片23.png , @6 N; x: h4 e# H" o
  B' A* A3 S6 n* I6 ]
Visualization(显示)
如果事先对云点定义一个具体的显示方式,应用VISUALTN项,如果项将这种显示方式用于对云点的取样,应用Visualization选项。这样,CATIA屏幕的左下角显示实际删除的点数。
切记返回DEF VISN项,重新设置显示默认值(两项均为1)。
操作步骤如下:
1)  选择云点.
云点取样对话框出现,共有四种选项.
2)  在对话框中设置与选项相对应的数值。
3)  单击OK.
云点根据以上步骤设置的参数被改变
*  在对云点进行取样之前,先用VISUALTN再用SAMPLE功能以观察不同取样方案的效果,
*  同一云点可用多种方法取样。
对云点进行真实图形模拟
有时候,用户希望看到云点的真实外形,而不只是以离散点或多元线的方式显示,本任务将使用户完成这一功能.
此外,本任务还将举例说明多边云点与规范云点的区别。
操作前,确认模型中装入的是规范云点。
操作步骤如下:
1) 首先, 选择POLYGON功能。
2) 然后,激活CREATE + PGONIZE项。
3) 选择云点。
这是云点被多边化,然而,用户仍看不出该云点与规范云点的区别。
4) 选择GRAPHIC功能,激活MOD SPEC + CHOOSE项。
5) 选择用以渲染的云点。
CPT ATTRIBUTES(云点属性)对话框出现:
6) 选择Display mode sensitive选项。
7) 选择CATIA常设功能区中的显示方式为 图片24.png
云点的显示如下所示:
图片25.png & H$ R& Z5 h$ P  W$ Z: R

5 A# o9 q2 l$ H7 Q5 t: H' @3 e7 R
8) 选择CATIA常设功能区中的显示方式为 图片27.png
云点的显示如下:
图片26.png
* M: l7 y% [, r" h8 l, ~! D  p" l1 `! _

' P% ?) y+ d# h" ?' R6 j( t- y" F9 s5 q
整合云点:
有时用户有两个云点,想用第二个云点代替第一个云点的一部分。本任务的目的就是帮助用户将第二个云点(或在Trapping a Cloud of Points功能中生成的陷阱云点)整合到第一个云点上。
操作过程如下:
1) 首先,选择CREATE + SUBTRACT项。
2) 然后,选择第一个云点。
Cloud Subtraction 对话框出现。
3) 如有必要,改变Similar Distance数值.
这个数值说明在减操作过程中,来自两个云点中的两个点在这个距离内被认为是相同的。
4) 选择第二个云点。
一个新云点生成,其中对应原第二个云点的位置出现一个孔。(用户可以将原云点放入NO SHOW中用以更好地理解减操作的结果)。
5) 选择UNION 项.
6) 选择新生成的云点和用以填孔的云点。
一个新云点生成,其中包含了原始云点中被减掉的部分。
*  在操作过程中,尽量选择Keep Original Cpt(保留原始云点)直到熟悉减操作过程,以避免由于操作失误后能够回到原始模型。
*  应用UNION项后生成的是随机云点。参考《Working with Unorganized Data(处理无序云点)》和《Sorting a Cloud of Points(规范云点)》将该种云点转换成扫描云点。
*  一次操作至少可以添加一个云点。
处理无序云点:
有时用户处理的云点是随机云点,既云点不是依据某种具体方式组织的,用户需要重新组织这些数据使之能够有效地用CLOUD/POLYGON菜单中其它的一些功能进行处理。
确定云点类型时应用ANALYSIS菜单。
提取云点的扫描线
多数扫描设备能够生成有组织的云点,如果云点是有组织的,CATIA.Cloud to Geometry功能就能提供组织云点的可能性。本任务的主要目的是举例说明如何更改云点,从指定区域内的云点提取扫描线。
根据用户需要提取云点的部分不同,有两种提取模式。
* EXTRACT SCAN(提取扫描线)。
* EXTRACT XYZ SCAN(提取XYZ扫描线)。
扫描线提取后,可以通过以后的功能将其转化为CATIA曲线。
操作过程如下:
1) 首先,选取CREATE + EXTRACT项。
2) 然后,选择SCAN。
3) 选择云点。
Extract All 对话框出现。
4) 键入数值以指明提取的扫描线的数量,或者指定提取尽可能多的扫描线。
所选取的扫描线变红。
图片28.png 0 f" ^) u: S; ^( v6 N
: |: Y  X0 Q3 Y9 L7 |
4) 单击 OK.
变红的扫描线生成许多单独的云点。
图片29.png
( N) i% e, J0 I4 K* |
2 J" y' [* k2 D) }
对于随机类型的云点,生成的扫描线是基于在原云点中选取点的顺序。
云点的类化
一般地,云点在生成时可能无序的组织结构或进行过诸如UNION 操作后可能破坏原有的组织结构,本任务的主要目的是帮助用户提高数据的组织性。在CATIA软件Cloud功能中三种云点类化的选项。
操作过程如下:
根据邻近值规范
1) 首先,选取MODIFY + SORT项。
2) 然后,选择Neighbor(邻近值)。
3) 选择云点。
根据空间关系云点自动被类化,建立一个连续的点流。
沿一给定方向类化
该选项用于对简单开放的扫描线的类化。
1) 选择DIRECTN。
2) 选择云点。
3) 给定矢量方向。
云点沿一给定的方向分布,各点以升序排列。
反方向类化
1) 选择REVERSE项。
2) 选择云点。
l 对于随机云点,所有点冠以反向排列的序号。
l 对于扫描点,除序号反排外,扫描线的序号也被反向排列。
合并扫描线
本任务处理对象仍是无组织的数据,目的是帮助用户通过合并重叠的或小于某以确定距离的扫描线以减少云点中扫描线的个数,
操作过程如下:
1)  首先,选取MODIFY + JOINSCAN项。
2) 然后,选择扫描云点。
3) 定义Operating distance(操作距离)
5 d6 s7 e* ?6 F8 ]0 M3 N" j
操作距离用于合并不相连的线段,举例如下:
QQ截图20140709145743.png : P! u9 W9 J7 }7 p7 X
2 I1 E% I! Z! r# }' S
4) 定义overlap distance(重叠距离)
重叠距离由于除掉两线段中的重叠部分,两线段的距离只有在给定的重叠距离范围内才能够被去掉。
QQ截图20140709145923.png
. H) e) k8 `! m" E' m
( R1 G4 W( ~- {  }$ f# m- B. x' r
5) 定义数据点在该公差范围内被认为连续的X, Y, Z扫描线的公差。
输入的云点被改变,重叠的扫描线或端点在给定操作距离内的点被合并。
云点的转化
本部分的目的是向用户介绍云点的最终目标,既生成诸如约束,曲线,或者曲面等几何元素。
生成约束:
本任务的目的是向用户演示如何云点生成由CATIA的约束(CST),这些约束可以通过CATIA的其它功能生成高级的几何元素。
用户最好在提取扫描线或切面之后由此生成约束。
操作过程如下:
1) 首先,选取CONVERT + TO CST项。
2) 然后,选择一条扫描线 。
与所选扫描线相匹配的约束旋即生成.
*  如果用户选择了一个扫描云点,则一个约束的集合生成。
*  参考《CATIA.3D Wireframe Interactive Functions Reference Manual》可以找到更多的关于CATIA约束内容(SPLINE功能)。
生成多元线
CATIA的 Cloud to Geometry功能能够由云点生成多元线。多元线为通过云点中每一个点且次数为1的曲线。该线不同于应用CONVERT+ TO CURVE生成的光滑曲线,本任务的目的是向用户演示如何生成多元线。
操作过程如下:
1) 首先,选取CONVERT + POLYLINE项
2) 然后,选择云点。
多元线旋即生成。
生成和管理曲线
本任务的是演示如何有云点生成曲线。
由CATIA云点生成曲线后,该曲线与CATIA其它曲线一样,能够进行管理、更改、存储等操作。
用户最好先从云点中提取扫描线或切面,然后由此生成曲线。
操作过程如下:
1) 首先,选取CONVERT + TO CURVE项。
5种类型的曲线可以生成。
LINE 直线:         拟合成无限接近云点的直线。
ARC OF CIRCLE 圆弧:拟合成无限接近云点的圆弧,且圆弧通过云点的起点和终点。
CIRCLE 圆:         拟合成无限接近云点的圆。
BOUNDARY CURVE 边界曲线:将边界点拟合成一个圆。
FREEFORM CURVR自由形式曲线:将原始扫描线根据给定公差(在Free Form Fit Curve对话框中Smoothing Tolerance区域)生成无限接近扫描线的曲线。
图片30.png
9 a1 J% r7 ^; v, i# s& g
5 q" r9 o$ A7 l6 M6 n9 \3 B
具体步骤如下:
1) 选择对应用户要生成的曲线类型的选项。
2) 选择一条扫描线。对应应用户选择选项的CATIA曲线生成。
曲线与原始云点的比较:
本任务将演示如何将生成曲线与云点进行比较,以发现生成曲线与云点的偏差。这对曲线的分析非常有用。
1) 首先,选取CONVERT + TO CURVE + DIFFER项。
2) 然后,选择曲线。
3) 选择云点。曲线和云点之间的线段,和二者之间最大距离的数值显示如下:
图片31.png 5 B, f% u( l. [+ _& `" l

3 R+ u4 N3 s( O9 c- j  M2 S' Z
生成和管理曲面:
本任务将举例说明如何由云点生成曲面。
曲面生成以后,同CATIA其它曲面一样,可以进行管理、更改和存储(例如CATIA.自由设计)等操作。
首先,选取CONVERT + TO SURFACE项
有以下六种类型的曲面可以生成:
PLANE 平面:生成平面。
CYLINDER 圆柱面:生成无限接近云点的圆柱型曲面。
CONE 圆锥面:生成无限接近云点的圆锥型曲面。
SPERE 球面:生成无限接近云点的球型曲面。
FREEFORM SURFACE自由类型曲面:生成给定次数的无限接近云点的多项式曲面。该曲面是统一的多项式的B-样条曲面。
曲面内部的patch面之间的连续性水平的等于多项式次数减一。
Wrap曲面:在给定公差范围内,在已存在的曲面基础上,生成符合云点形状的曲面。
QQ截图20140709150219.png

& ]- P% J" h' }4 N
操作步骤如下:
1) 选择云点。
根据用户选项(平面、圆柱面、圆锥面、或球面)生成CATIA曲面。
自由形式曲面:
如果选择FREEFORM项,当用户选择云点后,the Free Form Fit对话框显示如下:

7 C5 Y& f! Y/ ~4 j7 }9 d# P

8 {; }, X% @- n. V
图片32.png

6 s5 i7 D2 l, s: p! {' x
此对话框让用户定义由云点生成的曲面的参数,例如在曲面U和 V参数方向上的控制点的个数。

% O) a+ {) n+ E0 S' V  s( i7 |
7 Q) ~' l0 i; X) }2 I
* 在曲面参数U和V方向上的数值范围为从1到15。
* 如果曲面外形比较简单,应采用比较少的控制点和比较低的次数。
Wrap 曲面:
如果用户选择WRAP项,当用户选择云点后,Wrap Surface对话框出现:
图片33.png : @# Z. q# X  }5 {. K

. X6 m8 I: K# P6 N" c, X
在该对话框中需要用户选择一系列参数以定义由云点生成的曲面的类型:
* 曲面的四个边界线(B1, B2, B3, 和B4)的连续性约束。
* 对任何约束的施加与否。如果约束没有定义,边界将完全移动。
* 边界的位置,未施加其他类型的约束。
* 保留当前的切矢或曲率条件。
最终的曲面与云点的符合程度主要取决于原云点与曲面的接近程度。实际上,如果原始曲面与云点有所不同,则更改后的曲面也与云点符合程度不高。这种操作将用于应用原来由云点生成的曲面获取云点的局部确定.
这种操作将更改原始曲面的外形,同时也可能更改它的次数和控制点的点数。既然提高曲面的次数同时导致节点数成倍增加,而节点数增加对曲面质量并无帮助。因而用户最好用wrap功能对任何一个参数方向上的次数高于3次的曲面进行处理。
# ~: _7 f# m  ]) E7 D3 q/ |& b
曲面与云点的比较:
最后一项任务是向用户演示如何将云点与曲面进行比较。当用户生成一个曲面,然后修改云点元素时, 该功能对于分析非常有用。
操作过程如下:
1) 首先,选取CONVERT + TO SURFACE + DIFFER项。
2) 然后,定义颜色参数。
这些颜色指明云上的某一点与曲面上对应的点的距离。
图片34.png
9 V* c7 E6 v8 w5 _& A
在这个例子中,我们选择在单方向上点与曲面距离大于0.39mm的点的显示颜色为红色。距离在0.19mm-0.39mm之间的点的显示颜色为黄色,两个方向上距离在0-0.19mm之间的点的显示颜色为绿色。3) 选择曲面4) 选择云点,云点根据前面所定义的显示颜色进行显示,这样可以对云点与曲面之间的偏差进行分析。 图片35.png . Z$ E+ V# X; v8 @' y; C
* 这一功能既适用于适用于曲面分析也曲线分析。* 在曲面以上的点的显示颜色为黄色71-80,曲面以下的点的显示颜色为绿色41-50。* 当区别不明显示时,用户可以通过放大比例的方式更好地观察变化。
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