RE-SOFT系统架构及关键技术

介绍了专业反求工程软件RE-SOFT的体系结构,提出了两条解决反求工程CAD建模的路线和策略：一是再现产品从二维到三维的设计过程,即基于截面特征的反求建模路线要求,首先解决点云切片、二维特征元提取、约束施加以及截面曲线全局约束优化,然后通过拉伸、旋转等手段重构曲面模型;二是解决功能特征曲面“分治”再现和优化设计的快捷方法,即基于曲面特征的反求建模强调从点云中直接提取圆锥曲面、过渡曲面、规则扫略面等特征元素,并通过三维特征间的拓扑约束和全局优化生成曲面模型.通过以上两条基于特征的反求建模理论研究和实现,可以看出新一代反求工程软件更加重视建模过程和结果表达的完整参数化,寻求更高水准的支持产品变形设计和创新设计.建模实例表明,应用RE-SOFT系统可以快速获得完整特征表达的理想CAD模型.     

反求工程中的数据预处理和建模技术

反求工程是从实物样件经重新设计得到产品模型的过程．在构建曲面模型过程中．采用三坐标测量机获取三维离散数据“点云”．用Surfacer软件对“点云”进行预处理和曲面重构,并按分割后的“点云”进行建模．最后给出了建模实例．     

基于Imageware的鼠标复杂曲面反求设计

利用逆向软件Imageware对鼠标点云数据进行处理,划分特征线网格和曲面重构,然后利用三维软件UG NX进行鼠标复杂曲面的三维造型设计.讨论曲面反求设计主要涉及的技术问题,以及利用逆向工程技术检测曲面拟合精度的方法.     

基于逆向工程的汽车车身三维造型设计

运用逆向设计的原理,以保时捷汽车模型车身为研究对象,利用激光扫描获得车身表面的点云数据;用Geomagic Studio软件对点云数据进行体外孤点、噪声点的去除以及点云拼接与对齐;然后用Imageware软件进行由点-线-面的曲面重构过程,并对曲面进行连续性和光顺性分析,得到质量良好的汽车车身CAD模型,完成了逆向工程在车身设计中的应用初步研究。更多还原     

车身反求工程的CAD建模方法

将实物样件转变为CAD模型，是加速引进产品国产化与创新设计的关键技术．车身的计算机辅助设计当中，复杂曲线和曲面的设计又是一个核心的问题．对目前工程界反求工程中建模方法的介绍，讨论其造型技术的原理、过程和方法，分析了车身曲面建模的特点和主要问题．     

基于NX的摩托车车身曲面逆向设计

以摩托车车身曲面逆向设计为背景,从点云数据处理、复杂曲面重构以及曲面质量检测三方面,探讨了NX在逆向工程中的应用.研究表明,NX强大的点云处理功能、高级曲面设计及检测功能使得逆向设计变的更为方便,并在保证产品质量的前提下,大大缩短产品的开发周期.     

复杂自由曲面模型的局部协调设计技术

综合应用自由曲面模型的全局美化技术和基于离散边界约束条件及裁剪B样条曲面模型的任意边域曲面填充方法,提出了一种新的针对复杂自由曲面模型的局部协调设计技术.利用可微流形的无穷小变形技术,实现紧公差约束下对点云逼近的多张B样条曲面的全局美化,保证了N边汇交曲面相邻边界处收敛的G1光滑拼接,并改善了模型的整体形状.构造包含汇交点的局部区域来裁剪N边汇交曲面,并基于边界条件的离散化处理和裁剪B样条曲面模型重构局部区域,使得局部重构曲面（即协调曲面）与裁剪汇交曲面之间满足近似G1连续,同时光滑地逼近于局部区域的特征趋势.应用实例表明,该局部协调设计技术能够较好地实现复杂曲面造型和反求工程建模中模型的整体G1连续性和保形性,并且为进一步研究基于局部协调设计的拓扑还原技术奠定了坚实可靠的基础.     

反求工程中特征与约束技术研究

为了得到完整特征表达的参数化CAD模型,提出了反求工程领域特征与约束的定义、分类等基本理论和方法;分析反求工程中特征的层次性及不同特征之间的关系,进一步明确截面特征组合曲线上的特征点及曲线特征之间常见的几何约束的类型;基于几何特征和几何约束的截面曲线重建问题,对截面特征曲线全局约束优化方法进行研究,建立了基于截面形状特征约束重构的方法;给出了基于特征与约束的反求工程参数化建模设计过程及反求工程CAD建模的方法．     

基于CATIA V5的汽车发动机罩逆向设计及曲面评价

为分析汽车车身曲面质量,以某款车型发动机罩的曲面创建为例,基于CATIA V5平台,采用点—线—面的逆向建模流程来实现A级曲面的建立。对光顺曲面模型的构造与评价方法进行了系统的阐述,将光顺方法(曲线的光顺和控制点的调节等)与分析方法(精度分析和曲率分析等)相结合,使曲面质量达到A级曲面的标准。经过曲面质量评价(切平面分析、高光线法和斑马线分析)后得到的曲面基本符合A级曲面的品质要求,并对此进行了总结和分析。     

反求技术在RPM中的应用

阐述了反求工程在快速原形技术中的重要作用;分析了目前反求工程中的关键技术：数字化技术;论证了目前自由曲面重构中的两种重要方案：矩形域曲面重构、三角域曲面重构;给出了具体工程应用中方案的选择原则;最后给出了对反求工程的展望。     

基于边特征的点云数据区域分割

为了提高反求工程建模的效率,提出了一种基于空间栅格的区域分割方法.该方法采用二次抛物面模型计算散乱数据点的曲率,利用空间栅格结构建立散乱点的拓扑关系,根据栅格中数据点与栅格中心点的相对位置计算栅格曲率以及相邻栅格间的曲率差值,由曲率差函数判别并抽取边特征栅格.通过特征栅格的空间位置与曲面栅格的连通性实现了空间散乱数据的区域分割. 工程应用实例表明: 该方法能够直接处理点云数据而无需构建三角网格,具有运算简单,稳定性高等特点.可有效解决具有曲率突变性的点云数据的区域分割及特征提取问题.     

Rhino在车身数字化模型构建中的应用

Rhino作为一款被广泛应用的工业辅助设计软件,在面向现代数字化车身造型设计流程中发挥了重要作用。介绍了基于NURBS(非均匀有理B样条曲线)曲线曲面的特性,Rhino创建高质量曲面的建模和分析方法。并且介绍了Rhino车身设计创意模型的表达过程,以及车身A级曲面的制作过程。     

基于加工文件的复杂曲面反求研究

提出了一种基于数控加工文件代码进行曲面反求的方法.利用数控程序提取机床刀具运动轨迹的三坐标数值,对三坐标数值进行数据处理;建立了刀具运动轨迹的点云文件,通过点云数据文件求取刀具中心的轨迹曲面;根据使用刀具的半径,偏置刀具包络面获得工件型面.采用计算机辅助设计技术,同时结合计算机编程进行加工代码处理,最终实现了在一定精度...     

Imageware与反求工程

介绍了反求工程的概念、应用、一般工作流程，以及三维测量常用的方法和测量技术。指出了Imageware在相关反求工程软件里的领先地位，分析了Imageware软件的曲面构造数学基础。以摩托车开发为例阐述了Imageware应用于反求设计的点、线、面处理能力，说明Imageware曲面，曲线构造基于Bezier和NURBS数学基础的灵活性。     

逆向工程技术浅析

逆向工程技术的3个主要设计工程是:样品的数字化、特征提取和CAD建模.样品的数字化由各种接触式或非接触式数字化仪器来实现;特征提取通常分为数据分割和表面特征(如边缘曲线)的提取;实体建模是按分割的数据点的形状来重构样品外形.阐述了各种样品数字化、数据分割以及曲面构造的方法.     

UG在车身造型设计中曲面及实体构建的应用研究

结合某微型电动汽车车身造型设计的实例,研究了用UG进行点云数据处理、曲线、曲面及三维实体数学模型构建等相关技术问题;介绍了构建汽车车身曲面的步骤和技巧;分析了已缝合曲面不能完成实体建造的原因;探讨了提高UG在点云处理、曲线及曲面构建质量和效率的方法.     

点云曲面空间网格化加密求交算法

通过分析现有图形截交线、相贯线求解方法的优缺点,提出一种点云曲面空间网格化加密求交算法.采用几何图形离散化表达,并采用离散点求交集或重合度的方式计算图形间的公共部分.用空间网格包络盒快速定位点云曲面的相交区域,并采用计算三角面的重心位置,对相交区域进行点云加密.通过实际点云模型算例,验证该算法的有效性.经试验证明,所设计的算法操作简单、计算精度高、稳定可靠、适应性广.     

基于GeomagicStudio的汽车车身逆向建模技术的研究

运用三维软件和逆向建模技术相结合的方法,进行车身设计与优化,大大缩短了汽车设计制造周期。研究了汽车车身的逆向建模技术,通过光学扫描仪测量获取某国产汽车表面的云状数据,利用Geomagic软件对测量数据进行处理,并基于NURBS曲面造型对车身表面优化重构,最后在UG中完成了车身的曲面建模和分析。     

反求工程中曲面生成算法的研究

介绍了曲面造型技术的发展过程和反求工程的概念、应用及关键技术，在深入分析和比较各种曲面造型方法的基础上，阐明了NURBS方法是反求工程中曲面生成的最优算法，并用NURBS方法对某车体覆盖件进行了曲面重构．     

凸轮反求系统的开发及重构精度的研究

对反求工程中曲线曲面重构这一关键技术进行了深入的探讨，对反求精度进行了全面的定义，并提出了反求误差的分析计算方法．在此基础上，以Visual C^ 为平台开发了用于平面凸轮反求的V1．0CARS反求系统．该系统具有测量数据处理、反算控制点、误差分析计算等功能．该系统还具有DXF图形文件接1：2，可以把反求结果送入通用CAD/CAM系统中进行运动仿真及数控加工．