基于点云数据的曲面重构方法及其比较

从反向工程曲面重构的基础和原理出发,进行了反向工程中不同的曲面重构方法的分析,以及应用不同曲面重构方法软件的特点、流程、优势及适用范围的比较.     

汽车轮毂曲面的精确重构技术

汽车轮毂因其形状复杂,故正向设计周期较长,且精度不易满足要求.利用逆向工程技术,采用Surfacer软件对汽车轮毂进行曲面精确重构.根据自由曲面的几何特性,对原始点云数据进行合理分块,利用NURBS曲面拟合技术得到轮毂曲面造型,最后对拟合曲面进行了误差分析,结果显示,重构的轮毂曲面符合实际工程要求.     

基于小波变换和NURBS的自由曲面重构的去噪处理

小波分析理论是一种新兴的信号处理理论,在时间和频率上都有很好的局部性。借助时一频局部分析特性,小波分析理论已成为信号去噪处理的一种重要的工具。介绍了小波分析理论在曲面去噪中的应用,在所设计的原始曲面上随机设置噪声,对含噪声的原始曲面型值点数据进行小波分解,提取低频分量,再应用UG软件中的NURBS完成曲面重构,并对曲面重构精度进行了分析。     

基于Pro/E的电话听筒外壳模具的逆向设计

以电话听筒外壳曲面为例,采用三维激光扫描方式采集曲面数据,并处理数据形成点云。在此基础上,利用Pro/E软件,完成听筒外壳曲面的重构及凸、凹模的型腔设计。     

在逆向工程中复杂曲面重构技术的开发应用

介绍了一种在逆向工程中基于三角域上NURBS复杂曲面重构新方法,并利用在VC环境下逆向工程操作平台与多个软件相结合,从而实现复杂曲面从点云数据到三维实体模型的重构。     

汽车仪表板模型表面的反向工程重构技术

曲面重构技术是反向工程的重要组成部分,在工业制造、医疗、艺术、军事等应用领域意义重大,已成为国内外的研究热点.对于反向工程的研究内容,数据获取方法、曲面重构技术理论和相关软件进行了介绍,并举例重点阐述了一些典型的方法.     

基于Geomagic的曲面重构方法研究

阐述了散乱数据点的曲面重构的方法,重构出不同结构物体的三角网表面模型.首先根据扫描点云的分布特点、疏密程度等实际情况,分析影响重构曲面的关键因素,然后按照正向设计的思想,分析零件的外形,发挥不同曲面拟合的优势.结合典型逆向软件Geomagic对曲面造型方式的特点及应用进行研究与分析.进而规划两个零件的重构路径,达到了良好效果,为复杂零件的重构提供了借鉴意义.     

重构曲面的非流形拓扑数据结构研究

重构曲面的几何信息和拓扑信息是曲面后置处理的重要依据，而如何存储与获取这些信息，就与数据结构紧密相关。本文简述了几何形体表示方法及数据结构，将基于胞腔复形非流形几何形体的理论引用到曲面重构中，讨论了重构曲面的非流形拓扑数据结构表达方法、Euler-Poincare公式及Boolean运算。     

形态学算法的去噪处理在自由曲面重构中的应用

介绍了形态学中开操作和闭操作在曲面去噪中的应用,在所设计的原始曲面上随机设置噪声,对含噪声的原始曲面型值点数据进行开操作和闭操作,减少或消除噪声。应用Unigraphics软件中的NURBS完成曲面重构,并对曲面重构的精度和效率进行了分析、验证。     

基于逆向工程技术的脸部曲面重构技术与应用

通过人脸点云数据测量、曲面模型重构及快速成形加工,应用Geomagic Studio和UG软件完成了脸部曲面和模型的重构,介绍了逆向工程技术在人体扫描中的应用,为医学整形提供了参考方案和技术支持。     

基于Imageware软件的汽车覆盖件逆向设计研究与应用

以某车型发动机罩盖的逆向设计为例,用ATOSTriTop系统进行点云数据采集;用ATOS扫描仪自带软件和专业逆向设计软件Imageware分别进行点云的预处理;将点云数据分块、采用由线构面的思想进行曲面重构。对重构的曲面质量进行评价,结果表明其误差在要求的范围之内,重构曲面光顺性好。     

基于3DSS的汽车转向柱护套反求设计

以汽车转向柱护套的反求设计为例,利用三维光学扫描仪采集点云数据,对采点数据的处理包括数据精简、多边形化处理等方法进行了探讨,并重点介绍了在Imageware软件中进行点云补缺、构建曲线与曲面及曲面光顺性检测的过程.     

基于SOFM和NURBS的散乱数据点自由曲面重构

提出了利用NURBS实现曲面散乱点数据几何建模的方法。首先利用Unigraphics软件设计原始曲面,在所设计的原始曲面上划分若干条曲线,并在曲线上随机设置大量的散乱点数据;然后用自组织神经网络SOFM对原始曲面上的散乱数据点进行聚类,构建NURBS曲线并完成曲面重构。最后通过仿真实验分析了重构曲面相对原始曲面的误差,实验表明所提出的几何建模方法是有效的,并能较精确拟合原始曲面。     

反求工程中基于DMIS的自动加密测量和精确重构技术研究

在对CMM联机检测方法研究的基础上,利用Bezier曲面插值原理,通过划分予三角域,在测量曲面内部得到了更多的测量点,从而实现了曲面的加密测量,为了得到更为精确的测量点,把重构之后的曲面法矢量作为测量点的法矢量进行重新测量,得到更为精确的重构曲面。应用实例表明,这种自动加密测量和精确重构技术达到了理想的CAD建模效果,实物测量的测量速度、准确性得到提高,测量过程与曲面重构的有效集成,解决了测量点数量和分布的确定问题。     

内螺旋曲面包络刨削加工位置的计算研究

针对多头内螺旋曲面加工难度大的问题,介绍了一种包络刨削内螺旋曲面的新方法,研究了精确确定刨刀加工位置点的计算方法,并利用MATLAB软件,计算出刨刀的理论加工位置,为实现内螺旋曲面的数控刨削加工提供了理论基础.     

曲面类飞机产品激光跟踪测量工艺规划研究

为了提高通用航空飞机产品的加工质量,数字化定义模型和光学测量定位技术在产品质量检测体系中得到逐步应用。利用激光跟踪仪及其配套测量软件Polyworks对通飞曲面产品的测量过程进行工艺规划和测量路径可视化过程仿真,为曲面类产品的现场测量提供理论及工艺指导。为了提高测量拟合精度提出自由度定位基准点坐标对齐与最近点迭代算法对齐点数据相结合的方法,将产品测量坐标映射到设计坐标系下,完成数字化测量坐标系的统一,并实例验证。利用CATIA的开发接口采用CAA C++技术作为二次开发手段完成信息获取,并在计算机三维软件中与激光跟踪仪测量软件Polyworks完成测量点通信,利用宏脚本编辑语(MSCL)编辑程序将坐标转换之后的测量点进行路径仿真从而生成可视化的数字化测量工艺规划过程。     

复杂型腔玻璃模快速制造工艺

对具有复杂曲面的玻璃器皿外形尺寸进行三坐标测量,得到样品点云数据,再利用逆向工程技术对样品进行曲面重构进而得到用Pro/E软件构建的三维CAD模型,利用快速成型技术制得样品的SLA树脂原型,利用SLA树脂原型和复合陶瓷型壳铸造工艺得到模具毛坯和模具电火花加工电极,此工艺可以实现复杂型腔玻璃模具的快速加工。     

飞机叶片焊接修复中的三维测量重构技术

提出一种基于NURBS理论的叶片点云处理和曲面重构的方法.飞机涡轮叶片是结构、气动、强度等多学科优化设计的结果,其外形为复杂的自由参数曲面.用最小二乘法将拓扑后的点云局部曲面拟合对异常点去噪,依据曲率阈值点云分割.将双三次Coons的B-spline形式曲面作为基面,散乱点云无约束曲面逼近,利用优化理论迭代得到曲面控制点从而确定B-spline曲面方程.根据NURBS理论对曲面拼接修剪,复原磨损叶片的三维模型,为后续的焊接修复提供精确三维模型.     

基于Imageware和Pro／E的自行车鞍座曲面反求设计

文章简要介绍了逆向工程的基本概念及其工作流程,利用逆向工程软件Imageware对自行车鞍座的点云数据进行处理,并创建边界线和特征曲线,然后利用三维软件Pro/E进行曲面拟合和CAD模型重构的反求设计,体现了逆向工程"点-线-面-实体"的实现过程,其中较为详细的阐述了点云数据的处理过程.     

逆向工程曲面重建及实验应用研究

针对逆向工程前处理阶段获得的海量点云大数据存在运行速度慢、内存不足等问题,确立了点云分割的精确程度是影响最终数模精度和处理时间的关键因素;分析了点云处理的技术流程、三角Bezier曲面重构法和NURBS曲面造型法,研究了基于曲率的边界法识别技术和基于点云几何属性的特征区域自动分割方法以及平面分割技术;以某大型水轮机叶片和发动机皮带轮等为实验对象进行了三维光学扫描,采用Geomagic软件对获得的海量点云进行了处理和曲面重建操作,得出理想点云数模和真实数模的实际偏差率为96%,证明了采用的研究方法在逆向工程、质量检测及3D打印方面是切实可行的。