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Imageware逆向造型,第二章 Imageware 逆向造型技術(shù),Imageware 軟件基礎(chǔ) Imageware 點(diǎn)云處理過(guò)程,2,2-1 Imageware 軟件基礎(chǔ),Imageware 用戶(hù)界面 Imageware 功能模塊 Imageware 基本操作 Imageware 實(shí)體管理 Imageware 點(diǎn)云導(dǎo)入與轉(zhuǎn)換,3,2-1-1 Imageware 用戶(hù)界面,視圖區(qū)域,4,2-1-1 Imageware 用戶(hù)界面,菜單欄,5,2-1-1 Imageware 用戶(hù)界面,主工具條,6,2-1-1 Imageware 用戶(hù)界面,創(chuàng)建工具條,7,2-1-1 Imageware 用戶(hù)界面,構(gòu)造工具條,8,2-1-1 Imageware 用戶(hù)界面,修改工具條,9,2-1-1 Imageware 用戶(hù)界面,評(píng)估工具條,10,2-1-1 Imageware 用戶(hù)界面,捕捉工具條,11,2-1-1 Imageware 用戶(hù)界面,過(guò)濾工具條,根據(jù)當(dāng)前文件中的對(duì)象不同，將顯示不同的內(nèi)容,12,2-1-1 Imageware 用戶(hù)界面,工具條的顯示設(shè)置,13,2-1-1 Imageware 用戶(hù)界面,滑動(dòng)條,14,2-1-1 Imageware 用戶(hù)界面,模式條,1、對(duì)話(huà)框顯示 / 隱藏切換,2、切換約束的關(guān)聯(lián) / 不關(guān)聯(lián),3、切換壓扁顯示 / 正常顯示,4、切換對(duì)稱(chēng) / 不對(duì)稱(chēng)顯示,5、控制點(diǎn)顯示 / 隱藏,6、曲線(xiàn)曲率顯示 / 隱藏,7、曲面曲率顯示 / 隱藏,8、截面線(xiàn)顯示 / 隱藏,9、曲率公差相對(duì) / 絕對(duì)切換,15,2-1-2 Imageware 功能模塊,1、基礎(chǔ)模塊 包含諸如文件存取、顯示控制及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 2、點(diǎn)處理模塊 點(diǎn)處理模塊包含處理點(diǎn)云數(shù)據(jù)的工具 3、曲線(xiàn)、曲面模塊 提供完整的曲線(xiàn)曲面建立和修改的工具，包括掃掠、放樣及局部操作用到的圓角、翻邊及偏置等曲面建立命令。 4、多邊形造型模塊 提供完美的三角形數(shù)據(jù)處理，提供處理任何大小的多邊形模型的能力，能夠處理以下的數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)類(lèi)型：STL數(shù)據(jù)、有限元數(shù)據(jù)和VRML數(shù)據(jù)。,16,2-1-2 Imageware 功能模塊,5、檢驗(yàn)?zāi)K 可檢測(cè)復(fù)雜數(shù)字形狀與物理以及物理樣機(jī)的三維模型。提供大量工具以輸入CAD數(shù)據(jù)及點(diǎn)云數(shù)據(jù)并將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)其用于比較零件與掃描數(shù)據(jù)之間定性及數(shù)量上的差別。 6、評(píng)估模塊 包含定性和定量的評(píng)定模型總質(zhì)量的工具。定量評(píng)估提供關(guān)于事物與模型精確的數(shù)據(jù)反饋，定性評(píng)估強(qiáng)調(diào)評(píng)價(jià)模型的美學(xué)質(zhì)量。,17,2-1-3 Imageware 基本操作,一、鼠標(biāo)的應(yīng)用,1、鼠標(biāo)左鍵 鼠標(biāo)左鍵用于選擇幾何體、拖動(dòng)對(duì)象以及選擇菜單和對(duì)話(huà)框中的命令和按鈕。常用功能如下： （1）選取浮動(dòng)工具條上的命令圖標(biāo)。 （2）在視圖區(qū)中選取幾何對(duì)象。 （3）在對(duì)話(huà)框中單擊幾何對(duì)象的名稱(chēng)，會(huì)選中該對(duì)象。 （4）按住shift+鼠標(biāo)左鍵，拖動(dòng)鼠標(biāo)可以對(duì)視圖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。,18,2-1-3 Imageware 基本操作,一、鼠標(biāo)的應(yīng)用,2、鼠標(biāo)中鍵 鼠標(biāo)中鍵一般用于執(zhí)行命令。常用功能如下： （1）在對(duì)話(huà)框中，單擊鼠標(biāo)中鍵，相當(dāng)于單擊對(duì)話(huà)框中的【Apply】。 （2）按住shift+鼠標(biāo)中鍵，上下拖動(dòng)鼠標(biāo)可以對(duì)視圖進(jìn)行縮放。左右拖動(dòng)鼠標(biāo)可以對(duì)視圖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸垂直于視圖。,19,2-1-3 Imageware 基本操作,一、鼠標(biāo)的應(yīng)用,4、鼠標(biāo)右鍵 又稱(chēng)為鼠標(biāo)菜單鍵。具體功能如下 （1）在視圖內(nèi)不同的區(qū)域單擊鼠標(biāo)右鍵會(huì)彈出不同的浮動(dòng)工具條。 （2）按住shift+鼠標(biāo)右鍵，拖動(dòng)鼠標(biāo)可以對(duì)視圖進(jìn)行移動(dòng)。 （3）在工具條的空白區(qū)域單擊右鍵，可彈出浮動(dòng)工具菜單。,20,2-1-3 Imageware 基本操作,二、快捷鍵的應(yīng)用,1、視圖快捷鍵,2、顯示快捷鍵,21,2-1-3 Imageware 基本操作,三、功能設(shè)置,命令：【Edit】→【Preferences】——系統(tǒng)設(shè)置,22,2-1-3 Imageware 基本操作,三、功能設(shè)置,命令：【Edit】→【Preferences】——點(diǎn)的設(shè)置,23,2-1-3 Imageware 基本操作,三、功能設(shè)置,命令：【Edit】→【Preferences】——曲線(xiàn)的設(shè)置,24,2-1-3 Imageware 基本操作,三、功能設(shè)置,命令：【Edit】→【Preferences】——曲面的設(shè)置,25,2-1-3 Imageware 基本操作,四、View的操作,26,2-1- 4 Imageware 實(shí)體管理,所有實(shí)體的共有特征：,名稱(chēng)：系統(tǒng)提供唯一的名稱(chēng)。 可見(jiàn)性：可見(jiàn)性可以決定實(shí)體的可選性。 顏色：每個(gè)實(shí)體被分配有默認(rèn)的顏色，可被改變。 當(dāng)前激活的：使實(shí)體成為所有操作默認(rèn)的實(shí)體。 層：每個(gè)實(shí)體都必須位于一個(gè)層中。,27,2-1- 4 Imageware 實(shí)體管理,2、圖層管理,命令：【Edit】→【Layer Manager】,28,2-1- 4 Imageware 實(shí)體管理,2、圖層管理,圖層操作： 1、新建圖層：在樹(shù)目錄的子項(xiàng)中增加一個(gè)新圖層。 2、刪除圖層：刪除被選擇的圖層。 3、合并圖層：將所選中的圖層拖到另一個(gè)圖層上，即可把這兩個(gè)圖層合并。 4、在圖層之間移動(dòng)實(shí)體：選擇一個(gè)實(shí)體并將其拖到另一個(gè)圖層上，即可把所選擇的實(shí)體放到另一個(gè)圖層上。,29,2-1- 4 Imageware 實(shí)體管理,3、實(shí)體名稱(chēng)的顯示和更改,,,30,2-1- 5 點(diǎn)云導(dǎo)入與轉(zhuǎn)換,1、點(diǎn)云文件的類(lèi)型,Imageware格式的點(diǎn)云，擴(kuò)展名為imw。 IGS格式是點(diǎn)云中所有點(diǎn)每個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)的集合。IGS點(diǎn)云除了坐標(biāo)外不含有別的任何信息，具有良好的兼容性，UG、Pro/E、CATIA軟件都能識(shí)別。 STL格式是處理后的點(diǎn)云，它與IGS的區(qū)別在于它是網(wǎng)格化的點(diǎn)云。 imw是上述兩種點(diǎn)云的綜合處理結(jié)果，點(diǎn)云即可以點(diǎn)的形式顯示，也可以三維網(wǎng)格顯示，它包含了點(diǎn)、線(xiàn)、面的信息,31,2-2 Imageware 點(diǎn)云處理過(guò)程,點(diǎn)云的顯示 點(diǎn)云噪點(diǎn)清理與區(qū)域分割 點(diǎn)云測(cè)量與查詢(xún) 點(diǎn)云稀釋及網(wǎng)格化 點(diǎn)云對(duì)齊 點(diǎn)云薄片的提取 點(diǎn)云剖面的提取,32,點(diǎn)云的處理過(guò)程,33,2-2-1 點(diǎn)云的顯示,一、點(diǎn)云的顯示,34,2-2-1 點(diǎn)云的顯示,命令：【Display】/【Point】/【Display】,樣品點(diǎn)頻率,掃描點(diǎn)頻率,點(diǎn)的尺寸,二、改變點(diǎn)云的顯示模式,35,2-2-2 噪點(diǎn)清理與區(qū)域分割,命令：【Modify 】/【Extract 】/【Circle-Select Point 】,命令操作過(guò)程： 單擊Clear All開(kāi)始 用鼠標(biāo)點(diǎn)擊建立多邊形區(qū)域 選擇需要keep point選項(xiàng) 單擊apply。,1、多邊形框選點(diǎn)云,36,命令：【Modify 】/【Scan Line】/【Pick Delete Points 】,命令操作過(guò)程： 單擊Clear All開(kāi)始； 選擇需要?jiǎng)h除的點(diǎn)； 單擊apply。,2、選取刪除點(diǎn),2-2-2 噪點(diǎn)清理與區(qū)域分割,37,2-2-3 點(diǎn)云測(cè)量與查詢(xún),Imageware提供了許多測(cè)量工具,1、測(cè)量點(diǎn)間距離： 命令：【Measure 】/【Distance 】/【Between Points】,2、測(cè)量點(diǎn)間角度： 命令：【Measure 】/【Angle /Tangent Direction】/ 【Between Points】,3、測(cè)量點(diǎn)間的方向： 命令：【Measure 】/【Angle /Tangent Direction】/ 【 Direction Between Points】,38,2-2-3 點(diǎn)云測(cè)量與查詢(xún),Imageware提供了許多測(cè)量工具,4、測(cè)量點(diǎn)的坐標(biāo)值： 命令：【Measure 】/【Location 】/【Point Location】,5、查詢(xún)點(diǎn)云的信息： 命令：【Evaluate】/【Information】/【Object】,39,2-2-4 精簡(jiǎn)點(diǎn)云數(shù)據(jù),命令：【Modify 】/【Data Reduction 】/【 Space Sampling 】（間距采樣）,1、精減數(shù)據(jù),利用設(shè)置的距離公差，刪除在距離公差內(nèi)的點(diǎn)，既適合處理有序點(diǎn)也適合散亂點(diǎn)。,40,2-2-5 點(diǎn)云的網(wǎng)格化,將任意一點(diǎn)與其相鄰兩點(diǎn)組成三角形面，全部三角形面拼接在一起就成為網(wǎng)格化的點(diǎn)云。,,41,2-2-5 點(diǎn)云的網(wǎng)格化,命令：【Construct】/【Polygon Mesh】/ 【 Polygonize Cloud 】,42,2-2-6 點(diǎn)云的平滑處理,命令：【Modify 】/【Smooth】/【scan】,過(guò)濾器類(lèi)型,過(guò)濾器大小,43,2-2-7 對(duì)點(diǎn)云切段處理,命令：【Modify】/【Extract】/【Slice】,此命令利用設(shè)定的切片平面對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行切片處理，把點(diǎn)云分割成具有相同寬度的帶狀點(diǎn)云。,44,2-2-7 對(duì)點(diǎn)云切段處理,命令：【Modify】/【Extract】/【Slice】,45,2-2-8 提取點(diǎn)云剖面,命令：【Construct】/【Cross Section】,46,2-2-8 提取點(diǎn)云剖面,命令：【Construct】/【Cross Section】,1、 Cloud Parallel 平行剖切 此命令的作用是利用平行于指定方向的一系列平面與點(diǎn)云相交，截切出一系列的點(diǎn)云。,47,2-2-8 提取點(diǎn)云剖面,命令：【Construct】/【Cross Section】,2、 Cloud Circular 環(huán)形剖切 此命令是以指定的軸線(xiàn)為中心，用通過(guò)軸線(xiàn)的一組平面在點(diǎn)云上切割出新的點(diǎn)云，常用于對(duì)旋轉(zhuǎn)件剖切面的構(gòu)造。,48,練習(xí)一 測(cè)量數(shù)據(jù)的預(yù)處理,命令： 【Modify 】/【Extract 】/【Circle-Select Point 】,1、 清除噪聲點(diǎn),命令： 【Modify 】/【Data Reduction 】/【 Space Sampling 】,2、 精簡(jiǎn)點(diǎn)云數(shù)據(jù),文件： Running-Board.imw， Sel.imw.,文件：Start.imw.,49,練習(xí)一 測(cè)量數(shù)據(jù)的預(yù)處理,命令： 【Construct】/【Polygon Mesh】/ 【 Polygonize Cloud 】,3、 點(diǎn)云網(wǎng)格化,命令： 【Modify 】/【Smooth】/【scan】,4、 點(diǎn)云的平滑處理后再網(wǎng)格化,文件： Start.imw.,文件： Face.imw.,50,練習(xí)一 測(cè)量數(shù)據(jù)的預(yù)處理,命令： 【Modify】/【Extract】/【Slice】,5、 對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行切段處理,命令： 【Construct】/【Cross Section】,6、 提取點(diǎn)云剖切面,文件： Slice.imw.,文件： Parallel.imw.,Cloud Parallel 平行剖切,文件： Circular.imw.,Cloud Circular 環(huán)形剖切,51,練習(xí)一 測(cè)量數(shù)據(jù)的預(yù)處理,練習(xí)內(nèi)容： ① 精簡(jiǎn)數(shù)據(jù)。 ② 將點(diǎn)云分成帽檐和帽體兩部分。 在帽體上創(chuàng)建若干截面線(xiàn)。 刪除帽體點(diǎn)云數(shù)據(jù)。 對(duì)帽檐數(shù)據(jù)進(jìn)行精簡(jiǎn)。 將文件保存為igs格式。,7、綜合練習(xí)：aqm.imw,52,2-2-9 點(diǎn)云的對(duì)齊與定位,53,2-2-9 點(diǎn)云的對(duì)齊與定位,54,2-2-9 點(diǎn)云的對(duì)齊與定位,一、點(diǎn)云對(duì)齊與定位的方法,55,2-2-9 點(diǎn)云的對(duì)齊與定位,一、點(diǎn)云對(duì)齊與定位的方法,56,2-2-9 點(diǎn)云的對(duì)齊與定位,Imageware定位的方式可以是點(diǎn)云與點(diǎn)云的定位，也可以利用對(duì)象上的幾何特征來(lái)定位，如平面、圓心、軸心、圓柱等。而這些幾何特征可分為三類(lèi)：點(diǎn)、線(xiàn)、面。,二、配對(duì)定位的形式,點(diǎn)的定義包括：?jiǎn)我稽c(diǎn)、圓心、弧線(xiàn)中心、球心等。 線(xiàn)的定義包括：有方向性和無(wú)方向性的線(xiàn)，例如：直線(xiàn)、圓柱中心軸心、圓錐中心軸心等。 面的定義包括：平面、園等。,57,2-2-9 點(diǎn)云的對(duì)齊與定位,二、配對(duì)定位的形式,58,2-2-9 點(diǎn)云的對(duì)齊與定位,三、由點(diǎn)云擬合基本曲線(xiàn),命令： 【Construct】/【Curve From Cloud】/【Fit Line】,1、 擬合為直線(xiàn),命令： 【Construct】/【Curve From Cloud】/【Fit Arc】,2、 擬合為圓弧,命令：【Construct】/【Curve From Cloud】/【Fit Circle】,3、 擬合為圓,59,2-2-9 點(diǎn)云的對(duì)齊與定位,三、由點(diǎn)云擬合基本曲線(xiàn),命令：【Construct】/【Curve From Cloud】/【Fit Ellipse】,4、 擬合為橢圓,命令： 【Construct】/【Curve From Cloud】/【Bounding Circle】,5、 邊界圓,60,2-2-9 點(diǎn)云的對(duì)齊與定位,四、由點(diǎn)云創(chuàng)建曲面,命令：Construct / Surface From Cloud / Fit Plane,1、 擬合平面,命令： Construct / Surface From Cloud / Fit Cylinder,2、 擬合圓柱,命令： Construct / Surface From Cloud / Fit Sphere,3、 擬合球面,命令： Construct / Surface From Cloud / Fit Cone,4、 擬合圓錐,61,2-2-9 點(diǎn)云的對(duì)齊與定位,三、對(duì)齊命令,62,2-2-9 點(diǎn)云的對(duì)齊與定位,三、對(duì)齊命令,命令：【Modify】/【Align 】,1、Mixed Mode（混合模式） 將一個(gè)實(shí)體組群與另一個(gè)相對(duì)應(yīng)的實(shí)體組群通過(guò)將幾何實(shí)體擬合起來(lái)以達(dá)到對(duì)齊的目的。它們的精度取決于所有實(shí)體對(duì)的平均誤差，所有每個(gè)實(shí)體對(duì)的誤差都近似相等。,63,2-2-9 點(diǎn)云的對(duì)齊與定位,三、對(duì)齊命令,命令：【Modify】/【Align 】,2、Stepwise（逐步式） 當(dāng)每個(gè)實(shí)體對(duì)添加時(shí)，實(shí)體就部分的對(duì)齊，和約束混合模式相似，第一組配對(duì)為一個(gè)精確的擬合，以下每個(gè)成功的配對(duì)會(huì)有更低的準(zhǔn)確度。,64,2-2-9 點(diǎn)云的對(duì)齊與定位,三、對(duì)齊命令,命令：【Modify】/【Align 】,3、Best Fit（最佳擬合） 此方法用在沒(méi)有可以利用的輔助手段（如工具球、硬點(diǎn)或已知的特征）或因?yàn)闀r(shí)間或精度方面的原因，所有其他類(lèi)型都不能采用時(shí)。,65,2-2-9 點(diǎn)云的對(duì)齊與定位,三、對(duì)齊命令,命令：【Modify】/【Align 】,4、Interactive（交互式） 此種對(duì)齊方式需要3個(gè)或更多的參考點(diǎn)來(lái)控制一個(gè)主要的坐標(biāo)系軸（主平面），兩個(gè)或更多的名義上的點(diǎn)來(lái)控制另外一個(gè)軸（第二平面），最后一個(gè)點(diǎn)控制第三軸（第三平面）。,66,練習(xí)二 測(cè)量數(shù)據(jù)的對(duì)齊,1、 用“混合模式”將下列兩文件的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)齊。,①打開(kāi)文件： Bottom-Seat-Cushion.imw， Top-Seat-Cushion.imw。 將文件中的6個(gè)球形點(diǎn)云數(shù)據(jù)分割出來(lái)。 【Modify 】/【Extract 】/【Circle-Select Point 】 用球形點(diǎn)云數(shù)據(jù)擬合出6個(gè)球面。 Construct / Surface From Cloud / Fit Sphere 對(duì)6個(gè)球面體重新命名字。 Edit / Change Entity Name,67,練習(xí)二 測(cè)量數(shù)據(jù)的對(duì)齊,1、 用“混合模式”將下列兩文件的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)齊。,⑤ 刪除所有球形點(diǎn)云數(shù)據(jù)。 ⑥ 將要移動(dòng)對(duì)齊的點(diǎn)云數(shù)據(jù)與它們的定位球組成為一個(gè)群組。 Edit / Create Group ⑦ 執(zhí)行“混合對(duì)齊”命令。 【Modify】/【Align 】/ 【Mixed Mode】,68,練習(xí)二 測(cè)量數(shù)據(jù)的對(duì)齊,2、 對(duì)“NASA AF 01”和“NASA AF 02”的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)齊。用“混合模式”和“逐步式”進(jìn)行對(duì)齊。,69,