Imageware在摩托车覆盖件反求工程中的应用

介绍了反求工程的含义及工作流程,阐述了摩托车覆盖件的三维点云数据采集,讨论了利用反求工程软件Imageware对摩托车覆盖件点云数据处理并进行曲面重构的过程。     

基于Geomagic和Catia的重卡保险杠拖钩门数模重建

以保险杠拖钩门为研究对骤,对拖钩门利用三维激光扫描仪器进行测量,获取点云数据;其次在Geomagic软件中对点云数据进行处理、曲面重建并通过参数交换使数据在Catia软件共享,对数据进行三维实体建模,从而为拖钩门提供实体数据。应用实例表明,该方法充分利用两大软件优势,以参数交换器为桥梁,解决了逆向工程软件建模和CAD软件点云处理能力弱的问题。     

基于逆向工程的摩托车覆盖件设计

使用Geomagic Studio对摩托车覆盖件点云数据进行降噪及归一化处理,并封装为三角形网格。将得到的NURBS曲面导入至交互式CAD/CAM系统Unigraphics NX中进行曲面缝合及轮廓修整。最后在Geomagic Qualify软件中对获得的三维模型和原始点云进行逆向校核,获得了较好的试验效果。     

基于Geomagic和Catia软件的重卡保险杠拖钩门数模重建

以保险杠拖钩门为研究对象,介绍逆向工程的含义及其工作流程.首先对拖钩门利用三维激光扫描仪器进行测量,获取点云数据;其次在Geomagic软件中对点云数据进行处理、曲面重建并通过参数交换使数据在Catia软件共享,对数据进行三维实体建模,从而为拖钩门提供实体数据.应用实例表明,该方法充分利用两大软件优势,以参数交换器为桥梁,解决了逆向工程软件建模和CAD软件点云处理能力弱的问题.研究表明,充分结合两大软件的优势,能有效的提高产品设计的速度与质量,进而缩短产品的研发周期,增强企业竞争力.     

基于逆向工程的汽车覆盖件CAD建模技术研究

为了得到复杂曲面的三维模型,分析了利用逆向工程进行三维模型重建的关键技术,提出了一种实现汽车覆盖件快速CAD建模的方案.采用数字近景摄影测量技术和三维光学测量系统相结合的方法实现点云数据精确采集,利用Imageware和catia软件相结合的方法,经过点云处理、曲线曲面重构、精度分析,最终得到产品三维模型.结果表明,方案可以快速、精确的实现复杂曲面的三维建模.     

汽车散热盖模具点云数据曲面逆向重构技术研究

主要研究汽车散热盖模具样件的三维数据测量、点云数据处理、曲线曲面模型的重构、模具三维实体化实现方法等。点云数据预处理主要研究点云数据的对齐与重定位、数据的精简与降噪等。针对逆向工程关键核心技术如拟合曲面的质量分析、曲面片的修剪和编辑等进行了深入研究,最终针对模具不同特征区域点云的特点,结合两种建模思想,面向散热盖模具的点云数据完成了曲面模型重建,为最终实现模具三维实体逆向建模和模具磨破损区域的三维精确建模奠定基础。     

三维扫描技术在3ds Max建模中的应用探究CSCD

以某油田锅炉房的整体三维数据扫描为例,介绍了三维扫描仪的应用,及在建模前点云数据的获取环节采用不同测量方式的比较;如何用FARO SCENE软件对点云数据进行处理转换,以及点云导入3ds Max软件中的注意事项;以锅炉房中的锅炉主要设备的三维建模为例,说明了点云数据在3ds Max软件建模中的重要存在,给建模带来了哪些便利。最终得出一套行之有效的三维扫描应用于3ds Max软件建模的方法。     

三维扫描技术在3ds Max建模中的应用探究

以某油田锅炉房的整体三维数据扫描为例,介绍了三维扫描仪的应用,及在建模前点云数据的获取环节采用不同测量方式的比较;如何用FARO SCENE软件对点云数据进行处理转换,以及点云导入3ds Max软件中的注意事项;以锅炉房中的锅炉主要设备的三维建模为例,说明了点云数据在3ds Max软件建模中的重要存在,给建模带来了哪些便利。最终得出一套行之有效的三维扫描应用于3ds Max软件建模的方法。     

基于实体特征的反求工程自动建模技术研究

提出了基于实体特征的自动建模系统SFRE的方案,该方案对实物原型的点云数据进行分类处理,找出形成最简单体元的数据点集,识别体元类型,在商业化造型软件环境下实现体元造型和拼合,以构造原型的CAD模型。SFRE系统由两部分组成:第1部分为自动建模编程软件,在Windows平台上运行,自动编制实现实体造型的程序,完成数据处理、特征识别和构造特征树工作;第2部分为自动造型接口软件,在商业化CAD造型软件环境下运行,实现自动造型,完成三维重构。可实现对具有多形态、多内腔的复杂原型的自动三维重构,为基于原型的产品创新设计奠定基础。SFRE系统特点是:基于实体特征,特征最简,反求建模和正向造型结合,自动化程度高。其是目前已有三维重构技术的必要补充和发展,将为反求工程和快速成形的应用拓宽范围。     

反求工程技术在复杂曲面重构系统中的应用

论述了针对注塑零件复杂曲面的反求设计,提出运用CCD白光光栅非接触工业相机采集点云数据,将点云数据加载到Geometric软件中,利用NURBS曲面重构方法和插值算法,进行点云数据筛选,构造点云特征网格和曲面拟合,得到点云曲面的三维重构.实践证明,基于Geometric系统的NURBS曲面重构方法,在复杂曲面为原型实体重构的反求设计中具有理想的应用价值.     

反求工程中隐式曲面的三维网格自动精确恢复新算法

提出了一种基于点云数据的隐式曲面三维网格自动精确恢复新算法。该算法首先对恢复的初始三角形网格进行区域分割和边界重构,将隐式曲面的三角形网格分离出来,然后对恢复的隐式曲面表面的初始逼近网格从3个方面进行优化:即将初始逼近网格的曲率控制与网格面的拓扑一致性调整;调整网格顶点法矢与交互式分割;补偿网格抽样率。通过该算法能将隐式曲面的三角形网格自动精确恢复。然后进行网格光顺,输出优化的CAD模型。实例证明了该方法的正确性、可行性和实用性。     

Surfacer在曲面重构中应用研究

针对典型样件分析了由样件点云到曲面实体生成的处理方法,重点讨论了曲面点云的处理、定位操作,实现了轮廓曲线的生成和曲面的重构,通过曲面的延伸和修剪处理,完成由点云到曲面实体的重构,对曲面和点云信息进行了误差比较,最后得出结论。     

基于点云数据的复杂型面数字化检测技术研究

针对设计制造流程中复杂型面检测难的问题,建立了由数据获取、点云与计算机辅助设计模型匹配及偏差分析组成的数字化测量系统。采用格雷码加相移技术的三维非接触式光学测量技术,获取了待测零件的表面数据。为满足光学三角法要求,在测量机构中采用了定制光栅,提出了具有小扰动的改进最邻近点迭代算法进行点云与计算机辅助设计模型的准确匹配。在偏差分析中采用多分辨率层次分析法对测量点云与计算机辅助设计模型进行比较,为设计人员及时提供了精度分析数据,使设计制造检测成为一个反馈系统。以某型号轿车车灯配光镜为例,验证了该系统的可行性。     

在Pro/E中基于点云数据建立CAD模型的几种方法

介绍了逆向工程中基于点云建模的基本理论及Pro/ENGINEER中逆向工程的建模工具,提出了在Pro/ENGINEER中基于点、点列、点云数据的曲线曲面模型建构方法以及基于不同产品外形曲面的CAD模型建构方法和技巧,并进行对比得出结论。     

Point cloud comparison under uncertainty. Application to beam bridge measurement with terrestrial laser scanning

In this paper a methodology to compare two point clouds of an object, obtained with different equipment or in different conditions, is proposed. First, the point clouds are registered to the same reference system using an iterative algorithm that performs a rigid body transformation. Then, the standard deviation of the measurements is estimated, in order to evaluate the uncertainty in the measurements. Afterwards, two surfaces are adjusted to each of the point clouds by means of a kernel smoothing technique and compared. Finally, the effect of uncertainty in the point coordinates is considered by means of a bootstrap analysis.The methodology was used to compare two point clouds of a beam bridge measured using two different types of terrestrial laser scanner (time-of-flight and phase-shift based systems). According to the results obtained, some statistically significant differences exist between both point clouds.     

逆求工程研究现状综述

首先介绍逆向工程技术发展历程,随后从基于点云的数据处理、曲面重构（非均匀有理B样条曲面和三角Bezier曲面）、国内外常用逆求软件3个方面阐述了逆求工程研究现状。     

基于线结构光的水下旋转扫描高精度测量方法研究

随着海洋工程领域的不断发展，如何高精度地获取水下物体的三维点云具有重要学术和应用价值。由于光在不同介质中传播会引起光路的变化，导致水下线结构光视觉测量获得的点云受折射畸变影响，精度降低。针对上述问题，设计了一种基于线结构光的水下旋转扫描测量系统。提出了一种轴眼标定算法，能够将多视角水下点云配准到统一坐标系中。提出了一种引人折射补偿的水下相机成像模型，该模型可准确的描述激光在不同介质间传播过程中的光路，基于水下激光平面方程的约束，对水下点云进行折射校正，提高了水下点云的重建精度。水下测量实验结果表明，提出的高精度测量方法能够获得水下物体的三维点云信息，可测量水下目标的尺寸信息，距离目标30~80cm 时测量精度达到0.2mm，满足了水下目标三维高精度测量要求，     

基于UG的汽车车门外板曲面重构

在Imageware中完成了点云的三角化处理后,导入UG软件中进行曲面重构,最终建立车门外板三维模型并进行了必要的曲面质量分析。通过UG对车门外板的反求,为逆向工程的实现提供了有价值的参考。     

Edge detection in reverse engineering using a scanning approach. Part 1: scanning algorithm

This paper describes an algorithm for edge detection in reverse engineering applications. This algorithm is able to detect edges in unstructured point clouds, and also reconstruct the “original” sharp edge in point clouds scanned on objects with broken, worn or filleted edges. Edges can be detected from point clouds without a priori compensation for the probe radius. When combined with a swept surface approximation algorithm, these surfaces can be used to segment some point clouds. These capabilities make this algorithm a valuable tool in the reverse engineering of machine components such as the inlet manifold used as a case study.