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3d扫描及cyclone系统培训


数据库的建立 关键词:导航窗口,数据库 1. 右 键 点 击 导 航 窗 口 中 的 “ 服 务 器 ” 对 象 , 选 择 “ Database ” (也可使用菜单命令 Configure>Database) ,点击“Add” ,在“Name”处输入数据库名,这样建立了一个空 的数据库。

2.

如果要打开一个已有数据库,在上图中

点击“…” ,在打开的对话框中选择后缀为 imp 的文件,这时“Database Name”栏中自动取名为文件名,必要时可进行修改。

项目的建立 关键词:导航窗口,项目 1. 右键点击导航窗口中的“数据库”对象,选择“Creat>Project” ,这时可采用默认的名 称,也可修改这个默认名。 2. 如果要修改已有的项目名,可单击这个项目名,再次单击,即可进行修改。

扫描仪的建立 关键词:导航窗口,扫描仪 1. 连接扫描仪 2. 右键点击导航窗口中的“Scanner” ,选择“Scanner” ,点击“Add” ,选择设备型号,输 入名称

说明:如果第一步正确地连接了扫描仪,此时 OK 按钮变为可点击。 ?服务器的建立 关键词:导航窗口,服务器

1. 点击菜单 configure,servers, 点击“Add” ,给服务器起名。 2. 点击 servers 右键也可建立。 Cyclone 菜单 标把拼接 关键词:导航窗口,拼接窗口,视图窗口,标靶,拼接 1. 右键单击数据库,Creat>Registration,建立了一个拼接站,系统进行自动命名(必要时 可修改这个名字) ,双击这个拼接站,进入拼接站界面。

2. 选择 ModelSpace 卡,点击“Add Scanworld”按钮(或使用菜单命令 ScanWord>Add Scanword) ,添加两站数据。

2. 再 点 击 这个按钮

1.点击这 个卡

1.选择两 站数据

2.点击添 加按钮

1. 两站数据 加了进来

2.点击 OK

3. 使用菜单命令“Constraint>Auto-Add Constraint”添加标靶约束

4. 使用菜单命令 Registration>Register 进行(两站点云)数据拼接

5. 在 Constraint list 卡中,检查标靶误差

6. 使用菜单命令 Registration>Create ScanWorld/Freeze Registration 建立一个 ScanWord。这 时,在导航窗口中,在第一步中建立的拼接站变为下面第二个图所示。 (注意,此时的 ModelSpace 是个空的文件夹 。 )

7. 回到拼接站窗口,使用菜单命令 Registration>Creat Modelspace,在(导航窗口中的)上 图中的 ModelSpace 文件夹中添加了含有点云信息的 ModelSpace

8. 使用菜单命令 Registration>Creat and open modelspace 建立并打开 ModelSpace 视图。此 时,系统自动打开一个新的 ModelSpace 视图窗口。这时 Cyclone 的一个主要工作窗口, 在该窗口中进行点云的编辑工作。

(也可在拼接窗口中,右键点击 ModelSpace ,选择 Create ModelSpace View ,建立一个 ModelSpace 的视图,然后再双击这个视图,打开该视图的窗口) 9. 关闭拼接窗口

点云拼接 1. 同标把拼接

2. 同标把拼接 3. 分别展开两站数据,分别双击 ControlSpace,这时两站的点云数据分别显示在下面的两 个窗口中。

2.分别双击 1.分别展开

4. 在两个窗口中调整图像的位置和大小,找出共同的三个点。 5. 使用菜单命令 Cloud Constrain>Add Cloud Constrain 添加约束。 6. 以下步骤同标把拼接的步骤 4 到步骤 9。

常用快捷键、鼠标键的使用、工具栏和系统默认设置 关键词:快捷键,鼠标键,工具栏 1. “~”键。在“查看”模式和“拾取”模式之间切换 2. “Shift”键。在“拾取”模式下,按下 Shift 键,进入“连续拾取”模式 3. 鼠标左键。在“查看”模式下,按下并拖动,对视图进行旋转 4. 鼠标中建。在“查看”模式下,按下并上下拖动,进行视图的缩放 5. 鼠标右键。在“查看”模式下,按下并拖动,对视图进行平移 查看或自定义快捷键可使用菜单命令 Edit>Customize Hotkeys; 显示或隐藏工具栏可右键点击工具栏,点击要显示的(前面没有打勾)工具栏,或点击要隐 藏的(前面打勾)的工具栏; 修改系统默认设置可使用菜单命令 Edit>References。

点云合并和拆分 关键词:ModelSpace 视图窗口,点云,合并 1. 在“连续拾取”模式下,选择多个点云 2. 使用菜单命令 Creat Object>Merge 进行多个点云的合并

3. 使用菜单命令 Creat Object>Explode 进行合并点云的拆分

定义新坐标系(通过拾取一点) 关键词:ModelSpace 视图窗口,坐标系 在视图窗口中,系统默认的坐标原点是扫描仪原点。如果要在修改坐标原点,按下述步骤实 现。 1. 在“拾取”模式下,点击点云的某一点(该点被高亮显示,表示选中这个点) 2. 使用菜单命令 View>Coordinate System>Set Origin 将系统默认的坐标系平移到该点处

3. 如 果 希 望 保 留 这 个 新 的 坐 标 系 , 使 用 菜 单 命 令 View>Coordinate System>Save/Edit Coordinate System 打开“ User Coordinate Systems ”对话框,选中刚刚建立的坐标系 (<Unsaved CS>) ,再点击保存按钮,再点击 OK,再点击 CLOSE

2. 点击保存 按钮

1. 选中新坐 标系

点击 OK

4. 如果需要从一个坐标系切换到另一个坐标系, 打开 “User Coordinate Systems” 对话框 (参 看上图) ,选择另一个坐标系,在点击 Close 即可,这个坐标系将作为当前激活的坐标系

定义新坐标系(通过拾取两点) 关键词:ModelSpace 视图窗口,坐标系 如果希望新坐标系的 XY 平面与原坐标系的 XY 平面平行(即 Z 轴方向不变) ,可通过拾取 两点加以定义。 1. 在“连续拾取”模式下,点击点云的某两点(该两点被高亮显示,表示选中) 2. 使用菜单命令 View>Coordinate System>Set from Points 打开“Set Coordinate System from Points”窗口

3. 系统默认第一个点是坐标原点,第二个点的方向是 Y 轴的方向,如果认同这个默认,点 击 OK;如果希望第二个点是坐标原点,第一个点的方向是 Y 轴的方向,将“Reference Point”改为第二个点,将“Azimuth Point”改为第一个点,再点击 OK

4. 如果希望保留这个新的坐标系,参看定义新坐标系(通过拾取一点)的步骤 3 5. 如果需要从一个坐标系切换到另一个坐标系,参看定义新坐标系(通过拾取一点)的步 骤4 定义新坐标系(通过拾取三点) 关键词:ModelSpace 视图窗口,坐标系 如果希望新坐标系三个轴的方向与原坐标均不相同, 可通过拾取三个点加以定义。 系统默认 选取的第一个点为新坐标系的原点,第二个点的方向是 Z 轴的方向,第三个点的方向是 Y 轴的方向。 1. 在“连续拾取”模式下,点击点云的三个点(这三个点被高亮显示,表示选中) 2. 使用菜单命令 View>Coordinate System>Set from Points 打开“Set Coordinate System from Points”窗口。如果希望采用系统默认,直接点击 OK,否则,可修改点的顺序。

3. 如果希望保留这个新的坐标系,参看定义新坐标系(通过拾取一点)的步骤 3 4. 如果需要从一个坐标系切换到另一个坐标系,参看定义新坐标系(通过拾取一点)的步 骤4

网格和网格的设置 关键词:ModelSpace 视图窗口,网格 网格(Reference Plan)是一个没有边界的两维平面,用于建立两维几何形状。网格的操作 主要通过“Reference Plan”工具栏和菜单命令 Tools>Reference Plan 进行。 “Reference Plan”工具栏

菜单命令 Tools>Reference Plan

进行网格的复制与删除,改变网格的可见性和颜色、 使用菜单命令 Tools>Reference Plan>Add/Edit Reference Planes 打开“Reference Plan”窗口, 勾选或去掉可见性勾选(显示或不显示网格) ;点击色块,在弹出的调色板中选择新的颜色 (即新的网格颜色) 点击此处改变 网格颜色

点击此处改变 网格可见性

如果需要多个网格,可点击第一个“Copy”按钮,进行复制 如果有多个网格,选中其中一个,点击第二个“Set”按钮,选中的网格变为当前激活网格 如果有多个网格,选中其中一个,点击第三个按钮,删除该网格

改变网格线的间隔(疏密)和其他参数 使用菜单命令 Tools>Reference Plan>Edit Active Plan 打开网格参数窗口, 点击其中的一项,如“Grid Spacing(网格疏密) ” ,输入新的数值(网格线的间隔值) 。其他 参数的修改类同

改变网格的显示平面 使用下述菜单命令: Tools>Reference Plan>Set to X-Y Plan Tools>Reference Plan>Set to X-Z Plan Tools>Reference Plan>Set to Y-Z Plan 将网格分别放置在当前激活坐标系的 XY、XZ 或 YZ 平面(也可使用网格工具栏中对应的 按钮 )

使用菜单命令 Tools>Reference Plan>Set to UCS,将网格放置在当前坐标系的 XY 平面(也 可使用网格工具栏中对应的按钮 )

将当前激活网格放置在新坐标系中 1. 建立一个新坐标系,参考定义新坐标系(通过拾取一点) 、定义新坐标系(通过拾取二 点)和定义新坐标系(通过拾取三点) 。并将这个坐标系设为当前坐标系。 2. 使用菜单命令 Tools>Reference Plan>Set to Y-Z Plan 或点击工具按钮 新坐标系的 YZ 平面上 在网格上绘制两维几何图形 1. 使用菜单命令 Tools>Reference Plan>Show Active Plan,或点击工具按钮 激活网格 ,打开当前 ,将网格放置在

2. 使用绘图工具栏中的工具按钮,或菜单命令 Tools>Drawing 在网格上绘制几何图形 绘图工具栏:

绘图菜单:

3. 以绘制多边形为例。 ? 使用菜单命令 Tools>Drawing>Draw Polygon 或点击绘制多边形工具按钮 ,在网格

?

上连续点击,形成一个多边形(绘制的多边形贴附在网格上,即使在视觉上多边形不在 网格上,因为这个网格是无限延伸的) 如果对多边形不满意,可点击并拖动多边形的顶点,直到满意为止。这时点击 Create Drawing 工具按钮 的绘制 ,或直接回车,这时多边形的顶点被高亮显示,表示完成多边形

创建一个片面 1. 绘制一个多边形,参见在网格上绘制两维几何图形

2. 使用菜单命令 Create Object>From Curves>Patch 创建片面

测量工具的使用 测量是 Cyclone 的一个主要功能,可以测量点对点、点对线、点对面、中心对中心、面积、 体积的测量。这里以点对点和点对面测量为例。 点对点的测量 1. 在“连续拾取”模式下,拾取两个点 2. 使用菜单命令 Tools>Measure>Distance>Point to Point,这是显示出两点间的距离。注意, 这个距离显示是临时的 3. 如果希望永久显示两点间的距离,使用菜单命令 Tools>Measure>Save Measurements 4. 通过菜单命令 Tools>Measure>Edit Measurements 可以改变已保存距离的可见性,或删除 某个距离 点对面的测量(测量点到面的垂直距离) 1. 创建一个片面,同时拾取一个点 2. 使用菜单命令 Tools>Measure>Distance>Point to Unbounded Surface,这时显示点到面的 垂直距离

Extrude 命令(将多边形沿法线方向进行挤压) 1. 对视图进行旋转、缩放、平移,调整到一个合适的视角

2. 选择两个点,建立新的坐标系(参看定义新坐标系(通过拾取两点) )

3. 4. 5. 6.

将网格定位与新坐标系的 YZ 平面(参看改变网格的显示平面) (在网格上)绘制多边形(参看在网格上绘制两维几何图形) 将多边形转变为片面(参看创建一个片面) 测量点到片面的垂直距离

垂直距离为 0.687m

7. 选中片面,使用菜单命令 Edit Object>Extrude>Extrude Perpendicular,在弹出的窗口中输

入“-0.687” ,点击 OK

挤压结果如下图

围栏(Fence)和围栏操作 Fence 是一个两维的矩形、多边形或圆形,用于定义选择点云的边界。 围栏的建立 ? 通过选择一个两维对象建立 Fence 选择一个两维对象 (矩形、 多边形、 园、 弧等) , 使用菜单命令 Edit>Fence>Set form Selection, 这样就建立了一个围栏(选择的边界) ? 使用菜单命令 Edit>Modes>Rectangle Fence Mode,拖动鼠标左键,画出一个矩形围栏。 对于刚刚画出的围栏,可通过拖动矩形的边或脚点改变围栏的大小。 (或使用对应的工具按钮 类似的,也可以画出多边形围栏和圆形围栏。 点击“Clear Fence”工具按钮 刚刚建立的围栏。 围栏的操作 围栏的操作主要通过菜单命令 Edit>Fence 进行。 其中,如果视图中只有一站点云,或有多站、但经过合并的点云,只能使用 Delete Inside 命 令去除围栏内的点云(或 Delete Outside 去除围栏之外的点云) 。 如果视图中有多站为合并的点云,Delete Inside 命令将去除围栏内所有的点云,不论是否选 中。而 Delete Selected Inside 将只去除围栏内选中的点云。 (Delete Outside 和 Delete Selected Outside 类似) ,可清除 )

恢复显示已去除的点云 1. 点击点云,使点云处于选中状态 2. 使用菜单命令 Tools>Scanner>Restore Default Cloud from Scan。

建立三维实体模型 关键词:ModelSpace 视图窗口,创建模型,修改模型 创建一个带有堵头的罐 1. 在“拾取”模式下,点击代表罐体的点云 2. 使用菜单命令 Create Object>Region Grow>Cylinder,系统自动根据点云创建一个圆柱 体,弹出的窗口在创建结束后,OK 由虚变为实(变为可点击) ,点击 OK。这时,圆柱 体处于选中状态, 并显示轴线的两个端点和两个半径的端点。 拖动轴的端点可改变圆柱 体的长度,拖动半径的端点可改变圆柱体的直径。 3. 选中圆柱,使用菜单命令 Edit object>End Cap

其中: Add Flat Cap Closest to Pick 表示在靠近选中点的一端添加一个平堵头 Add Both Flat Caps 表示在圆柱的两端添加平堵头 Add Semi-Elliptical Head Closedt to Pick 表示在靠近选中点的一端添加椭圆堵头 Add Both Semi-Elliptical Heads 表示在圆柱的两端添加椭圆堵头 堵头添加后,罐处于选中状态,显示罐的轴线端点和半径端点,拖动这些端点可以分别改变 罐的长度和直径。

建立直管 点击代表直管的点云,使用菜单命令 Create Object>Region Grow>Cylinder,在弹出的菜单中 点击 OK

在两个互相垂直的直管间插入弯头 选中两个直管,使用菜单命令 Tools>Piping>Elow connectors。在弹出的窗口中输入弯头的弯 曲比值(弯曲半径与直管的公称直径的比值) ,一般采用默认的 1.5,点击 OK

同时生成直管和弯头 依次点击代表直管、 弯头、 直管的点云, 使用菜单命令 Create Object>Region Grow>Pipe Run, 在弹出的菜单中点击 OK。

在两个同轴但粗细不同的直管间插入大小头(Reducer) 选中两个直管,使用菜单命令 Tools>Piping>Reducer Connectors

一侧管壁在同一直线上的两个粗细不同的直管间插入偏心大小头(Eccentric Reduce) 选中两个直管,使用菜单命令 Tools>Piping>Eccentric Reducer Connectors

组的概念与组的操作 将几个几何对象组成组后,选择一个对象也就选中了这个组,因此,当点云中有相同的两个 对象,只要对一个对象的点云建立三维几何模型,组成组后进行复制、平移等操作,可以大 大提高工作效率。 建立一个组 1. 同时选择多个对象 2. 使用菜单命令 Edit>Group>Group 将组中的对象从组中移除 1. 选择一个组 2. 选择要移除的对象 3. 使用菜单命令 Edit>Group>Remove from Group 将一个对象添加到一个组中 1. 同时选择对象和组 2. 使用菜单命令 Edit>Group>Group 打散一个组 1. 选择要打散的组 2. 使用菜单命令 Edit>Group>Ungroup

层的概念与层的操作 层是用于组织对象的逻辑组,对层进行操作,如显示或隐藏、可选或不可选、给层赋予一个 颜色、显示或不显示赋予的颜色,将作用于该层中所有的对象。例如,将所有的“管线”放

在一个层中,隐藏其他所有的层,这样在查看和建立管线模型时就会变得容易一些。

1.

使用菜单命令 View>Layers 或点击“Layer”工具按钮

,打开“View Properties”对

话框的“Layers”卡,名字为“Default”的层是系统的默认层,这时所有的对象都在这 个层中

2.

点击“New” ,新建一个层,系统自动命名为“Layer 1” ,根据需要可进行修改

3.

如果有多个层,选择一个层,点击“Set Current” ,这个层被设置为当前层。此后建立

4. 5. 6. 7. 8.

的任何对象都将放在这个层中 如果希望将多个层合并为一个层,选择这些层,点击“ Merge” ,这些层将合并为一个 层,如果选择的多个层中有当前层,那么选中的其它层将合并到当前层中 如果希望选择的对象放到某个层中,先选择一个或多个对象,再选择某个层,最后点击 “Assign”即可 如果要选择某个层中的所有对象,先选择这个层,再点击“Select” 如果要取消对某个层中所有对象的选择,先选择这个层,再点击“Deselect” 如果要删除某个层,先选择这个层,再点击“Delete” ,如果这个层中含有对象,这时 会弹出一个窗口,问“在删除层时是否同时删除层中的对象” ,点击“ Delete”同时删 除层和层中的对象,点击“Move”只删除层,层中的对象移到系统的 Default 层中

9.

勾选可见性,显示该层中所有的对象,否则隐藏该层中所有的对象

赋予颜色

可见/ 隐藏

可选/ 不可选

显示/不显示 赋予的颜色

10. 勾选可选性,该层中所有的对象可以选择,否则该层中的所有对象不可选 11. 勾选显示颜色,该层中的所有对象均显示为赋予的颜色 12. 点击色块,为该层赋予一个颜色

贴图 1. 右键单击 Scanworld,选择 Imoprt,将图片添加到叫做 Image 的子目录下 2. 在 Modelspace 的视图窗口中,如果发现点云已经应用了贴图,执行下属步骤去掉贴图,

否则执行第 3 步: ? 检查菜单命令 Edit Object>Appearance 下的 Global Color Map 是否打勾,如果是,去掉 打勾 ? 使用菜单命令 View>View Object As(或点击工具按钮 ) ,打开如下窗口:

?

点击下拉箭头,选择 Point Cloud

?

再点击 Color Map,在弹出的窗口中,进行如下图的选择,最后点击 OK,再点击 OK, 退出打开的窗口

3. 使用菜单命令 Edit Object>Appearance>Texture Map Brower,打开“Texture Map Brower” 窗口,在视图中点击一下点云,激活窗口的菜单,再点击该窗口中的加号,

4. 在弹出的窗口中选择图片,将图片加入,点击 OK,退出该窗口

5. 这时弹出一个窗口,询问图片作为透视贴图还是作为正交正交贴图,默认是透视贴图, 点击 OK 退出

6. 这时回到“Texture Map Brower”窗口,并打开“Texture Editor”窗口,该窗口由两个小 窗口组成,图片窗口用于选点,文字窗口用于显示选中点的信息,如下图:

7. 最小化“Texture Map Browser”窗口(上图右侧窗口) ,调整 ModelSpace 视图(缩放、 旋转、平移)使得视图的视角与贴图图片的视角近似 8. 分别在图片和点云视图中点选至少 7 个共同点,方法如下 方法一: ? 在图片上点击一个点, 这时会局部放大点击处, 移动十字光标到合适的位置, 松开鼠标, 在点击处出现“Pick 1”字样 ? 在点云上点击对应的点(必要时可进行缩放、平移和旋转操作) ,出现“Pick 1”字样 ? ? 在“Texture Edit”窗口中点击“添加点约束”按钮 ,这时图片和点云中的“Pick 1”

变为“#1” 重复上述三个步骤,如果发现某一共同点的对应关系不对,在“Texture Editor”窗口中 选择这个点,然后在图片和点云上点击新的对应点,再点击替换工具按钮

?

在点选第 7 个共同点后, “计算”按钮由虚

变为实

,点击这个按钮进行计算,

如果计算没有通过,继续点选共同点并进行计算,如果计算通过,窗口显示如下

方法二: ? 在图片中连续点取 7 个点,再在点云中连续点取 7 个对应点,然后进行计算。注意点取 的顺序应相同 9. 点击 Close 关闭该窗口 10. 回到 Texture Map Brower 窗口,选择保存按钮 11. 关闭 Cyclone,再打开 Cyclone,打开同一个 ModelSpcace 视窗 12. 使用菜单命令 Edit Object>Appearance>Global Color Map 13. 使用菜单命令 Edit Object>Appearance>Edit Color Map 或 Edit Object>Appearance>Edit Global Color Map,选择 Image Texture Map 模式,完成照片贴图


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