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CATIA


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第一章 逆向工程系统
1.1 逆向工程定义 1.2 逆向工程应用 1.3 逆向工程系统 1.3.1 逆向工程系统框架组成 1.3.2 产品实物集合外形的数字化子系统 1.3.3 三维 CAD 模型的重建子系统 1.3.4 产品或模具的制造 1.4 本书结构安排

第二章 CATIA 逆向工程建模基础
2.1 概述 2.2 C

ATIA 曲线曲面基础 2.2.1 曲线 2.2.2 曲面 2.3 CATIA 曲面的逆向重构 2.3.1 由曲线构造曲面的方法 2.3.2 由曲面派生曲面的方法 2.4 CATIA 曲线,曲面的光顺评价和处理 2.4.1 参数曲线的几何连续性定义 2.4.2 参数曲面的几何连续性定义 2.4.3 工程实际中曲线,曲面光顺性评价和分析 2.5 CATIA 逆向工程建模基本流程 2.5.1 CATIA 逆向工程流程-几何形状造型点云 2.5.2 CATIA 逆向工程流程-自由曲面造型点云 2.5.3 CATIA 逆向工程的特点 2.6 CATIA 用于逆向工程的主要模块功能简介 2.6.1 DSE 数字编辑器模块 2.6.2 QSR 快速曲面重构模块 2.6.3 GSD 通用曲面造型模块

第三章 数字曲面编辑器
3.1 进入数字曲面编辑器 3.2 数字曲面编辑器功能简介 3.3 点云数据的导入导出 3.3.1 点云数据的导入 3.3.2 点云数据的导出 3.4 编辑点云 3.4.1 激活点云 3.4.2 移除点云 3.4.3 过滤点云

3.4.4 特征线保护 3.5 点云的合并 3.5.1 点云的合并 3.5.2 网格面合并 3.5.3 点云与网格面的分割 3.5.4 网格面的分割与修剪 3.6 点云的对其与定位 3.6.1 使用罗盘对齐 3.6.2 使用约束对齐 3.6.3 使用对准球对齐 3.6.4 使用点云对齐 3.6.5 平移校正 3.7 铺面,补洞 3.7.1 铺面 3.7.2 偏移 3.7.3 重组边线 3.7.4 平滑网格 3.7.5 清理网格 3.7.6 补洞 3.7.7 删减网格 3.8 创建交线 3.8.1 曲线投影 3.8.2 截面线 3.8.3 点云交线 3.8.4 创建自由边线 3.9 创建曲线 3.9.1 3D 曲线 3.9.2 交线曲线 3.10 点云分析 3.10.1 点云信息 3.10.2 距离分析

第四章 快速曲面重构模块
4.1 进入快速曲面重构模块 4.2 快速曲面模块功能简介 4.3 点云编辑 4.4 创建交线 4.5 创建曲线 4.6 创建轮廓 4.6.1 创建规则轮廓 4.6.2 网格曲线 4.7 点云与曲线操作 4.7.1 曲线曲面的拼合 4.7.2 曲面的延伸

4.7.3 曲线曲面的切割与修剪 4.7.4 曲线切片 4.7.5 调整节点 4.7.6 干净轮廓切割 4.7.7 边界倒角 4.8 划分点云 4.8.1 根据曲率划分 4.8.2 根据斜率方向划分 4.9 创建曲面 4.9.1 基本曲面辨识 4.9.2 拟合自由曲面 4.9.3 放样曲面 4.9.4 网格曲面

第五章 创成式曲面造型模块
5.1 模块的进入及功能简介 5.2 草图 5.2.1 进入草图工作台 5.2.2 草图命令简介 5.3 曲线架构 5.3.1 点 5.3.2 多重点 5.3.3 极值 5.3.4 直线 5.3.5 平面 5.3.6 投影 5.3.7 组合 5.3.8 反射线 5.3.9 相交 5.3.10 平行线 5.3.11 3D 曲线偏移 5.3.12 圆,圆弧 5.3.13 corner 倒圆 5.3.14 connect curve 连接曲线 5.3.15 conic 圆锥曲线 5.3.16 spline 样条曲线 5.3.17 helix 螺旋曲线 5.3.18 spine 脊柱线 5.4 曲面架构 5.4.1 拉伸曲面 5.4.2 旋转曲面 5.4.3 球 5.4.4 圆柱面 5.4.5 偏移曲面

5.4.6 扫描曲面 5.4.7 填充曲面 5.4.8 放样曲面 5.4.9 混合曲面 5.5 曲线,曲面处理 5.5.1 连接 5.5.2 修复功能 5.5.3 恢复曲面 5.5.4 分解 5.5.5 分割 5.5.6 修剪 5.5.7 边界线 5.5.8 提取几何形状 5.5.9 平移 5.5.10 选装 5.5.11 对称 5.5.12 缩放 5.5.13 仿射 5.5.14 坐标系变化 5.5.15 外推曲线 5.5.16 外推曲面 5.5.17 改变取向 5.6 约束 5.6.1 一般约束 5.6.2 以对话框方式定义约束条件 5.7 分析 5.7.1 连接性检查 5.7.2 曲线连接性检查 5.7.3 锥度分析 5.7.4 分布线曲率分析 5.8 基于曲面的实体特征生程 5.8.1 拉伸体 5.8.2 旋转体 5.8.3 增厚成体 5.8.4 封闭曲面成体

第六章 CATIA 使用技巧及设计范例
6.1 点云预处理范例 6.1.1 点云预处理 6.1.2 小结 6.2 瓶子范例 6.2.1 创建交线 6.2.2 创建曲线 6.2.3 创建曲面

6.2.4 小结 6.3 马鞍曲面范例 6.3.1 点云预处理 6.3.2 创建曲线 6.3.3 创建曲面 6.3.4 小结 6.4 车座范例 6.4.1 创建曲线 6.4.2 铺置曲面 6.4.3 生程实体 6.4.4 小结 6.5 盒子逆向范例 6.5.1 三角网格化点云 6.5.2 铺面 6.5.3 倒圆角操作 6.5.4 小结 6.6 汽车内饰件范例 6.6.1 三角网格化点云 6.6.2 曲面划分 6.6.3 顶部曲面 6.6.4 前部曲面 6.6.5 底部及环形曲面 6.6.6 修剪 6.6.7 侧部曲面 6.6.8 沟槽曲面 6.6.9 爪扣 6.6.10 凹台 6.6.11 小结

第一章 逆向工程系统 CAD:computer aided design RP:rapid prototyping 快速成型系统 CAM:computer aided manufacture PDM:procduct data management 1.1 逆向工程定义 反求工程,反向工程 1.2 逆向工程应用 A 对产品外形的美学有特别要求的领域 B 需要通过实验测试才能定型的工件模型 C 没有设计图纸或者设计图纸不完整 D 需要反复修改原始设计模具 E 很难用基本几何形状来表现与定义 F 新产品开发,创新设计 G 破损文物,艺术品修复,损坏零件的供应 H 服装,头盔的制造要与使用这身体为原始设计依据 I RPM 1.3 逆向工程系统 1.3.1 逆向工程系统框架组成 1.3.2 产品实物集合外形的数字化子系统 STL 格式: StereoLithography interface specification 快速成型机常用格式, ASCII 码和二进 有 制两种形式, 共定点规则,每一个小三角形与相邻的小三角形共用两个定点; 取向规则, 用小三角形平面中的定点排序来确定内表面或外表面, 反时针的定点排序是 外表面,右手法则 取值规则,每个小三角形平面的定点坐标值必须是正数 大量的数据冗余,存在空洞,裂缝,边重叠,面重叠,悬边,悬面,法向量不正确等 Ibl 格式:Pro/E 专门用于逆向的格式,简单的 ASCII 格式 1.3.3 三维 CAD 模型的重建子系统

组织 MS CAM-I VAD AEROS U.S.AIR ESPEIT DIN ISO 美国国家标准协会 美国计算机辅助制造国际计划 德国汽车制造协会 法国国家宇航局 美国空军 欧洲信息技术与发展战略计划 德国标准协会 国际标准化组织

标准 IGES 初始图形交换标准 VBF 实验性边界表示文件 VDA-FS VAD 曲面数据交换格式 SET 数据传输和交换标准 PDDI 产品广义数据交换接口 CSD×I CAD 接口 V66304VAD 程序接口 V4001 特征边界接口 STEP 产品数据交换标准

IGES 格式:基本单元是实体,分为 3 类 几何实体,点,直线,圆弧,样条曲线,曲面等 描述实体:尺寸标注,绘图说明等 结构实体:结合项,图组,特性等 以 ASCII 码记录长度为 80 个字符的顺序文件 元素边界模糊,数据交换不稳定 STEP 格式:Standard for the Exchange of product model data 不足:所有数据都是静态的,没有过程信息,产品的语意表达不足 没有产品的参数化模型 对特征之间以及特征与产品模型间的关系没有做具体约定 特征的轮廓和形状,大部分是规则形状 DXF 格式 Parasolid 格式:包括点,边界,片,环,面,壳体,区域,体 1.3.4 产品或模具的制造 1.4 本书结构安排

第二章 CATIA 逆向工程建模基础 2.1 概述 曲面型面数据散乱,曲面对象边界和形状及其复杂 不是简单地由一张曲面构成,由多张曲面延伸,过渡,裁减构成,因而要分块 多视拼合问题 2.2 CATIA 曲线曲面基础 2.2.1 曲线 方向:放样曲面对曲线的方向非常重要,方向箭头在沿曲线长度的 3/4 出显示出来 节点:连线上两个跨度相连接的位置 段:附属在曲线节点处的圆弧部分 起始点和终点:开放时是两个点,封闭时是一个点 控制点:小区域内影响及约束曲线形状的数学上的点,太多会产生褶皱,太少无法显示形状 阶次:确定曲线的外形,曲线一般是 4 价,CATIA 最多可用 22 价,直线是 2 价,圆弧或圆 是3价 参数间的相互关系:控制点数=内部节点数+自由度+1 阶次=自由度+1 内部节点数=段数-1 控制点数=内部节点数+阶次=段数-1+阶次 控制点的分布:均匀分布,用于平滑曲线 非均匀分布,高曲率地方多用控制点 2.2.2 曲面 法线:曲面有一个法线方向,正方向为曲面颜色,负方向为灰色 节点和跨度:曲面由曲线创建时,曲面有与曲线一样的节点和跨度 控制点:与曲线类似 阶次:平面是 2 阶曲面,球体是 3 阶曲面,其他曲面大多是 4 阶 U 和 V 的方向:每个 NURBS 曲面都有四条边,在两条边之间相互垂直的地方被分为 U、V 方向,UV 方向都有阶次,CATIA 最多可用 16×16 阶次,一般平面 2×2 阶次,曲面最好不 要超多 6×6 阶次,多了不容易控制

2.3 CATIA 曲面的逆向重构 重构过程:曲面分割-选择合适的造型方法生成曲面-曲面质量评价(精度、光顺性)-曲 面裁减、生成外表面-外表面光顺性评价 曲面造型的两种方法:曲线构造曲面、曲面派生曲面 2.3.1 由曲线构造曲面的方法 旋转曲面、线性拉伸面、直纹面、扫描面 网格曲面:单向网格:由一组平行或者近似平行的曲线构成 双向网格:由一组横向曲线和一组与它相交的纵向曲线构成 边界曲面:四条边构成的封闭曲面 填充曲面:N 条边包围形成曲面 2.3.2 由曲面派生曲面的方法 等半径倒圆曲面、变半径倒圆曲面、等厚度偏移曲面、变厚度偏移曲面、桥接曲面、延伸曲 面、修剪曲面、拓扑连接曲面

几种曲面成型的方法对比 方法 Bezier 曲面法 特点 整体逼近,具有对称性网格 缺点 构造时控制多边形定点数目 决定曲面的阶次, 缺乏局部修 改性 曲面片一般不通过特征网格 的任意一个定点 计算量较大, 影响软件的运行 速度, 耗费的存储较大, 而且 当权因子为零和负值容易引 起计算的不稳定, 导致发生畸 变

B 样条曲面法 NURBS 曲面法

其阶次与控制定点数目无关, 具有局部修 改性,曲面片间无条件光滑拼接 对标准的解析曲线和自由曲线提供了统 一的数学描述, 保留了 B 样条曲线的节点 插入,修改,分割以及调整控制点等强有 力的技术, 具有修改权利子来修改曲线形 状的能力

2.4 CATIA 曲线,曲面的光顺评价和处理 2.4.1 参数曲线的几何连续性定义 两种度量:函数曲线的可微性,具有 n 阶连续导矢,其光顺性称为 Cn 参数连续性 几何连续性,用 Gn 表示 两曲线段相连,只要在连接点有相同的切线方向就认为是光滑的 C0 和 G0 相同,有公共连接点,位置连续 G1:在公共连接处具有公共的单位切矢(弧长的一阶导矢) G2:在公共连接处具有公共的曲率矢(弧长的二阶导矢) 2.4.2 参数曲面的几何连续性定义 G0 和 C0:曲面具有公共连接线 G1:切平面连续性,当且仅当两曲面沿它们的公共连接线,处处具有公共切平面或公共曲 面法线时 G2:曲率连续,沿公共连接线,处处在所有方向都具有公共的法曲率 2.4.3 工程实际中曲线,曲面光顺性评价和分析 2.4.3.1 曲线的光顺性评价 曲率梳 G0-位置连续:端点重合,连接处的切线方向和曲率均不一致

G1-切线连续:在连接处切线方向一致(倒角工具过渡面均属于这种,因为圆周与 表面的切点间的一部分作为倒角的轮廓线,圆的曲率是固定的,故产生 G1) G2-曲率连续:即曲率相同,在相交处梳子的齿长和方向都一致,但梳子线可以不 连续 2.4.3.2 曲面的光顺性评价 高斯曲率、截面曲率、切矢、双向曲率、法向矢量 反射线法:显示一线性光源由某一特定方向反射在曲面上的反射曲线,与视点有关 高光线法:简化的反射线法,取消了视点 等照度法:由曲面上具有相同光照度的点的集合所形成的曲线,检查曲面的连续性 焦点曲面法:检查曲面的连续性和凹凸性等 G0:连接处毫不相干 G1:连接处是相连的,一个面到另一个面会发生很大的形变,相接的地方产生尖锐的拐角 G2:连接处有一个过渡,不会产生尖锐的拐角 产生曲面不光顺的主要原因: 组成曲面的曲线不光顺 组成曲面的曲线不合理 曲面造型方法不合适 2.5 CATIA 逆向工程建模基本流程 产品设计的要求: 数学模型的精度误差满足用户可交付的要求 曲面内在的质量要求:连续性,光顺性 曲面连续过渡的要求:尖角 过渡曲面的流程路径要求 曲面或局部协调性和对局部特征分界的合理性 工程制造标准的要求 模具拔模的工程制造符合性要求 设计、质量和验证审核的可行性 一般过程:点云-特征线-面-实体 2.5.1 CATIA 逆向工程流程-几何形状造型点云 点云格式:ASII,STL,IGS,IGES 等 输入点云(DES 模块导入)-点云数据的预处理,生成或构制 3D 曲线线框(DSE)-由 3D 线框生成 3D 曲面(GSD 和 FS)-形成实体(part design) 2.5.2 CATIA 逆向工程流程-自由曲面造型点云 导入点云-3D 轮廓线框-QSR 成曲面-part design 成实体 2.5.3 CATIA 逆向工程的特点 点和点云数据处理的高效率 可以构建 class A 曲面(FS 和 automotive class A) 可以根据需要快速构建 calss B 曲面(QSR) GSD 曲面功能强大,并可进行可行性分析 多样化检测工具(曲率分析,连续分析,距离分析) 三角网格曲面直接进行 3 轴加工(SMG) 以 DMU SPA 对数位模型进行空间干涉检测 2.6 CATIA 用于逆向工程的主要模块功能简介 DSE(Digitized shape editor 数字编辑器)

SQR(Quick surface reconstruction 快速曲面重构) GSD(Geverative shape design 通用曲面造型) FS(Freestyle 自由曲面造型) 2.6.1 DSE 数字编辑器模块 导入点或者点云数据 预处理点云数据:过滤,删减,空洞修补,对齐,合并 点云三角面片网格化 点云剖面生成扫描线(Scan line) 由扫描线生成特征线或线框 误差检测 点资料的整理,为曲面重构做准备 三角网格曲面划分后可直接进行 3 轴加工或快速成型 点云与重构的曲面做误差检测和控制 三角网格曲面划分后可直接进行 DMU 空间分析检测 2.6.2 QSR 快速曲面重构模块 重构可编辑的高精度曲面 划分三角网格面片提取适用的曲面区域 以特征边界与局部点云重构自由曲面区域 辨别及重构基本几何曲面:平面,球面,圆柱面等 品质检测及误差分析 2.6.3 GSD 通用曲面造型模块 根据做好的特征线或线框,结合产品结构,构造曲面 对部分细节优化 裁减,合并并生成高品质曲面 误差检测

第三章 数字曲面编辑器 3.1 进入数字曲面编辑器

3.2 数字曲面编辑器功能简介 导入点云,清理点云,三角网格化点云,作点云剖面提取曲线,提取特征线,点云质量分析 3.3 点云数据的导入导出 支持的格式:CGO,ASCI,Atos,Iges,Stl 3.3.1 点云数据的导入

对话框

Format:选择格式 Selected file:选择点云文件 Statistics:显示点云信息 Sampling(%) :设置取样比例,即加载的点数占原来点总数的比例 Scale factor:交线尺寸的比例 File Unit:导入点数据的单位 Grouped:一次选择多个点云,选中时,表示自动合并称为单一点云 3.3.2 点云数据的导出 3.4 编辑点云 激活,过滤,移除等操作 3.4.1 激活点云 直接选择点云或者圈选点云来选择点云的部分区域作为工作区域

对话框

选择要编辑的点云-选择 Mode-选择 Level-选择 Trap Type-选择 Selected Part Active All:激活该点云的所有点

Swap:反向选择 Mode 中: Pick 时,Level 全部激活,Trap Type 和 Selected Type 不可用 Trap 时,Level 不可用,Trap Type 和 Selected Type 激活 Brush 时, Trap Type 中(选择的方式) : Selected part 中: Inside Trap:框选内 Valid Trap:可取消该次选择,重新选择该点云激活 非激活的点云可以再用激活来恢复 3.4.2 移除点云

对话框

跟激活点云一样 移除后点云不能恢复 3.4.3 过滤点云 数据太庞大,无需如此多的点 曲率大的地方多用点

对话框

Reset:重新过滤 Homogeneous:数值为圆球半径,球内的点被过滤,球上的点保留 Adaptative:根据点与点之间的玄偏量差量,把某偏差量以内的点都过滤掉,数值越大代表 容许的偏差越大, 过滤的点越多。 曲面变化小的地方虑除较多的点, 大的地方保留较多的点, 一般建议适用该项 Statistics:显示过滤的一些信息 Physical removal:选择时,过滤的点将被删除 :选择时, 不选择时,只能使用该对话框 使用该对话框“ 不选择时,只能使用该对话框“Reset”项恢复所有点 ” 3.4.4 特征线保护 扫描线,保护后,移除和过滤操作中,不受影响

对话框

点击点云时,该点云的特征线都显示出来了(Unprotected)右键即可选择保护还是不保护 Scal/Grid:扫描的特征线和网格 Cell:表示一个点云,保护后,该点云不再能过滤和删除 3.5 点云的合并 合并、分割、网格面的合并、分割、修剪等 3.5.1 点云的合并 将多个点云合并为一个点云

对话框

选择要合并的多个点云就行了 3.5.2 网格面合并 将网格面合并

对话框

选择多个要合并的网格面就行了 3.5.3 点云与网格面的分割 将点云和网格面分割成数个部分

对话框

与激活点云类似 3.5.4 网格面的分割与修剪 利用曲面、平面、曲线或其他网格对现有网格面进行修剪或分割

对话框

3.5.5 投影点云

对话框

3.6 点云的对其与定位 当物体太大,需要分几次扫描才能完成,就需要将几个点云定位 3.6.1 使用罗盘对齐

对话框

先点击要移动的点云,再选择目标点云,点击确定,Move 的三个选项可选 第一个:可以选择定位结果,有多种结果时点击该图表切换 第二个:使用罗盘附着于点云移动和旋转 第三个:恢复到开始的状态 完成后生成一个新的点云,Points 代表生成的新点云相对于原点云的点的数量比例 3.6.2 使用约束对齐 使用配对的规则形状:点,线,面,圆柱,球等来对齐

选择要移动的点云,选择特征(点,线,面,圆柱等) ,再选择目标特征(点,线,面,圆

柱等) 3.6.3 使用对准球对齐 前后两次测量时测入重叠的部位作为对齐的记号,即校正圆球

球的半径知道可输入,不知道系统会自动计算 先选择要移动的点云-目标点云-要移动点云的参考球-OK-点击要移动点云参考球的位 置 复制一份出来,保留原来的点云 3.6.4 使用点云对齐

3.6.5 平移校正

3.7 铺面,补洞 对处理好的点云进行铺面 铺面:将点云铺成网格 偏移:将铺好的网格偏移 补洞:若铺面出来的网格有破洞,就需要补洞 3.7.1 铺面

对话框

3D Mesher:具有复杂点云的铺面方法 Sag:可以减少密集点云铺面时的三角形数量,和点云经过过滤后在铺面有相同的效果,0 时全部点都铺面

2D Mesher:形状比较平滑简单的点云,即点云的形状可以靠投影在一个平面内表示,需要 选择一个平面作为参考面,平面的方向决定网格质量的好坏 Neighborhood:设置大小后,产生一个小球,该小球内的 3 个点才能铺面,即半径越大,铺 面越多,半径越小,球内的点越少,铺面越少 Display:显示网格的方式 Shading:网格打光的情形 Triangles:单纯显示三角网格 Smooth:使打光后的网格相对比较平滑 Flat:每个三角网格独立成面 3.7.2 偏移 偏移网格面

对话框

选择要偏移的网格面,输入数值就可以了 Create scans:偏移后网格上会生成边界扫描线 3.7.3 重组边线 不更改网格定点数目,通过转换网格的边线修正网格的边线,重组三角网格,使网格更加平 滑,有利于后续工作

对话框

Depth:范围:0~10,表示调整的幅度 该命令可以重组多次 3.7.4 平滑网格 有时由于测量精度的问题,导致点云边界很不平滑,导致由点云产生定的曲线质量很差,可 用该工具弥补

对话框

Coefficient:0 时,不移动点;1 时,移动到理论计算的位置 Max Deviation:允许调节的最大位置

3.7.5 清理网格 清理不规则面片,如三个定点存在多个面片,多个面片共用同一条边界,部分孤立的小面片 等

对话框

Preview colors:可以选用不同的颜色标识出来,便于观察 Structure:对孤立的面片进修整 3.7.6 补洞

对话框

点击点云后会出现一些标记 V:修补该洞 X:不修补该洞 点击 V、X 可以更改修补还是不修补 3.7.7 删减网格 若一些面仅用较少的网格就能表征, 那么就不需要那么多网格, 可以用该工具完成简化网格

对话框

Chordal Deviation:可以很好地保持网格面的特征 Edge Lengh:得到的三角网格划分比较细,且比较规整,但是曲率变化大的地方精度比较低 Minimal:删减时的最大误差 Target Percentage:保留三角网格的百分比 3.8 创建交线 曲线投影将空中的曲线投影到点云上, 截面线是点云与断面的交线, 手动绘制根据点云的绘 制曲线,等方法的曲线 3.8.1 曲线投影 将空中的曲线离散化,再投影到点云上

若将曲线投影到点云上,则只能选择 Along a direction;若投影到网格面上,则还有 Normal Sag:设置曲线的离散程度 Working distance:投影延伸的距离,数值越小越精确 Cruve creation:不选,产生交线 选择,产生曲线,无交线 3.8.2 截面线 获得断面交线

Number:分割点云平面的数目,Infinite,无数个 Step:面与面的间距 Influence Area:平面向两侧延伸的距离,若点云较稀,可能大距离内无相割的面 选择平面后,可右击该平面,调整平面的位置 3.8.3 点云交线

分别选择要建立曲线的点,双击完成 3.8.4 创建自由边线 将网格的边界提取为交线

点击点云后出现 V、X 标记,V 标识创建,X 标识不创建 Curve creation:标识创建为曲线

Distinct:将所有边界单独存在 Grouped:所有边界称为一体 3.9 创建曲线 3.9.1 3D 曲线

通过点:用鼠标选择点成曲线 控制点:鼠标选择点作为控制点来创建 接近点:鼠标选择点,N 表示阶数,可以右键改变,曲线是 single arc 创建完成后,双击该曲线任可以编辑 3.9.2 交线曲线 将交线转化为曲线

Smoothing:设定误差范围内,将交线上的点平滑排列 Tolerance:交线与曲线之间的最大公差值 Max.Order:设置生成曲线的最大阶数 可显示最大公差值

Max.Segments:曲线上两分割点之间的最大段数

可显示曲线的阶数和段数

Split Angle:曲线判断尺度,若交线变化角度大于此值,自动切断称为两条曲线,Point 为两 短曲线的连接出,可设置其连接方式 Interpolation:交线上的点之间经过插值运算插入点,再由这些点生成曲线 3.10 点云分析 信息和距离分析 3.10.1 点云信息

显示点云的一些信息 3.10.2 距离分析

选择多个时,按住 Ctrl 键 可变点:可以在第一组测量元素上移动鼠标,动态显示该点到第二组元素的距离,还显示两 个测量元素之间的最大,最小值

第六章 数字化外形编辑器(DSE)
CATIA V5 的数字化外形编辑器(DSE)提供数字化数据的输入、清理、组合、截面生 成、特征线提取、实时外形及指令分析等功能。此模块用于逆向工程的前期,即在数字测量 之后,CATIA 其它过程之前。这些后续 CATIA V5 应用有:CLASS A 曲面重建(利用 FSS) , 直接多边形加工(利用 CATIA Machinist) ,CAD 环境下的电子样机空间分析(利用 SPA) , 风格设计细化过程中的可行性检查(利用 GSD) ,电子样机的早期加工过程仿真等。

6.1 相关的图像菜单
CATIA V5 的数字化外形编辑器(DSE)模块由如下图标菜单组成:输入点云(Cloud Import)、输出点云(Cloud Export)、点云编辑菜单(Cloud Edition)、创建扫描线菜单(Scan Creation)、创建曲线菜单(Curve Ceation)、复位菜单(Reposit)、图象操作菜单(Operation)、分 析菜单(Analysis)及上色菜单(Tessellation)等,下面将详细介绍各菜单用法: 6.1.1 点云输入 (Cloud Import)和点云输出 (Cloud Export) 点云输入 (Cloud Import) 和点云输出 (Cloud Export)是告诉你怎样输入/输出一个或多 个描述数字化点的文件,提供多种文件输入/输出格式。满足 CATIA V5 用户逆向造型的需 要。 (图标如下所示) Cloud Impor 点云输入 Cloud Export 点云输出

6.1.2 点云编辑菜单(Cloud Edition) 点云编辑菜单(Cloud Edition)为用户提供如何对点云进行操作编辑的手段,方便用户对 点云过滤、删除及部分激活。 (图标如下所示) 。 Activating 激活 Filter 过滤 Remove 删除 6.1.3 创建扫描线菜单(Scan Creation) 扫描线生成菜单(Scan Creation) 生成扫描线 Planar Sections 平行截面线 Curve on Cloud 投影扫描线 Scan on Cloud 点云扫描线

6.1.4 创建曲线菜单(Curve Ceation) CATIA V5 为用户提供了丰富的曲线生成功能,在数字编辑器模块中能够根据用户需要 生成平面曲线、空间曲线。 (图标如下所示) Curve on Plane 平面曲线 Curve in Space 空间曲线 Curve from scans 扫描曲线 6.1.5 图象操作菜单(Operation) CATIA V5 为用户提供点云合并分割手段。 (图标如下所示)

Merge 合并 Merge Polygons 合并多边形 Split a Polygon or a Cloud 分割多边形或点云
6.1.6 上色菜单(Tessellation) CATIA V5 为用户提供的方格上色菜单如下所示。 Tessellate 上色 Offset 偏置 6.1.7 高级菜单 CATIA V5 为用户提供的高级操作工具。 (如:点云定位)图标如下所示。 Align with Cloud 点云定位 Align with Surface 曲面定位 Align using sphere 球定位 Use Align Transformation 使用转换定位

Flip Edges 尖边 Fill Holes 填洞 Distance Analysis 距离分析

6.2 数字化外形编辑相关功能介绍
本节将详细地介绍数字化外形编辑相关的功能及各功能在实际点云编辑中的应用。 6.2.1 输入点云(Cloud Import) 点云的输入是将其他格式数值化数据调进 CATIA,是进行逆向造型的第一步,其他操 作都建立在此基础之上。 操作步骤: 1)点击输入(Import) 图标,点云输入(Cloud Import)对话框出现;

2)在格式(Format)区域选择输入文件格式; (CATIA 为用户提供多种文件输入格式,例如:Ascii free ; Atos ;Cgo; Hyscan ; Iges ;Kreon ;Stl 等等。 ) 3)在文件选择区选择输入文件并指明文件路径

文件名 与路径

文件 格式

4)选项(Options)区: a)取样(Sampling) :按百分比例显示。取样数字就是输入点云、扫描线等数

字化文件按百分之几取样 b) c) 比例因子(Scale factor):输入文件按输入比例缩放输入模型 文件单位(File unit) :输入数据采用的单位,与其他选项关系不大

5) 统计(Statistics) :如果打开此开关,则显示输入文件相关信息,否则不显示 6) 点击运用(Apply) :显示点云 7) 此时点击刷新(Update) :将显示输入点云的边界框,通过拖拉边界框的绿色箭头调整 要输入的大小 注意:边界框尺寸与可见点云尺寸一致 如果打开代替(Replace)按扭,将用新的点云代替当前点云。 8) 一旦满意输入点云,点击 Ok 确认,生成的元素将增加到结构数上 说明: 编辑器能够记住上次输入文件路径。 根据输入文件格式的不同,点击 More,还会显示更多的信息。 6.2.2 点云输出(Cloud Export) 在实际应用中, 需要将 CATIA 中的点云用不同格式输出, CATIA 也支持点云的输出。 当所输出的是扫描线,以扫描线输出; 当所输出是点云,以点云输出; 当既有点云,又有扫描线时,将以扫描线输出。 具体操作步骤: 1)选择要输出的元素,然后点击输出(Export) 图标,输出对话框出现

文件 路径 文件名

文件 格式

2)打通存贮文件的路径 3)输入文件名 4)选择存贮文件的格式(例如:Ascii ;Stl ; Cgo) 5)点击保存(Save) ,新文件存入硬盘;点击取消(Cancel) ,则不保存。 6.2.3 击活部分点云(Activating) 在处理较大的点云数据时, 工作焦点只是一个较小的范围, 为了节省计算机资源, CATIA 允许用户只击活工作区域点云,而其他部分点云被隐藏。 操作步骤: 1)点击激活(Activate) 图标和一片点云,激活点(Activate points)对话框出现

激活 所有

交换

拾取

圈定 类型

圈定 选择 保留

拾取 标准

有效 激活

对话框中的运用(Apply)按扭被有效激活(Valid trap)按扭代替 有以下三种方法激活工作焦点 a) 拾取(Picking) 单个元素激活区:挑选要工作的焦点区域,点击 OK 确定选择的区域 b) 圈定(Trap)单个激活区:挑选要工作的焦点区域,通过拖拉圈定线修改圈定区域的大 小,点击 OK 确定选择的区域 c) 圈定(Trap)多个激活区:挑选要工作的焦点区域,通过拖拉圈定线修改圈定区域的大 小,点击有效圈定,使之有效,重复以上操作,直到需要的点云都激活,点 OK 确定激 活区。 若用拾取(Picking) 单个元素激活区,你可以根据水准(Level)选项直接激活: 水准(Level): (Point) ②扫描线或格子 ①点 (Scan or Grid) ③点云单元 (element of a cloud) ④整个点云(global cloud)

若用圈定(Trap)激活区,你可以根据圈定类型(Trap Type)圈定激活区 圈定类型(Trap Type) :①矩形(Rectangular) ②多边形(Polygonal) ③开 槽形(Spline) 注意:a)只要没有双击圈定的多边形,就能操作取消与重做 b)在挑选过程中,激活的点是用红颜色显示 c)在默认情况下,圈定线是用 2D 显示,若旋转模型,则 3D 显示 d)能够修改圈定区域通过拖动绿色箭头 e)能够生成多区域激活区,通过多次点击有效圈定 f)如果你圈定模型一部分,然后点击交换(Swap)按扭,则有效的部分是你未 圈定的那部分 2)能够选择保留部分 a)圈定线之内 b) 圈定线之外

3)能够通过选择部分点云召回全部点云: a) 激活所有(Activate all) b)交换(Swap)

如果激活的是完整点云,则显示自由边,否则不显示。 6.2.4 过滤(Filter)

在处理许多数字化点云时,遇到数字化点密集,我们可以用 CATIA 中的过滤功能对点 云进行处理,滤除多余的点 操作步骤:

1)点击过滤(Filter)

图标和需要过滤的点云,过滤对话框出现

2)选择过滤类型: a)均匀 ( Homogeneous) b)适度( Adaptative)

如果选用均匀 ( Homogeneous)过滤:则在过滤点云上出现一个绿色的过滤球,可以在 均匀对话框中改变球的半径,也可以改变球的位置用鼠标点击点云。过滤原理:在球沿 点云运动中,凡是在球里面的点将被一个点代替,其余点被隐藏。 注意:球的半径不能小于收集点云的步长 如果选用适度( Adaptative)过滤:则在适度过滤对话框中的数字所表示的意义是点云过 滤的弦差。用这种方法过滤,在平坦面将有较多的点被隐藏,而在曲率变化较大的地方 将隐藏较少的点,这样可以突出曲率变化区域。 注意:当弦差为零时,可以恢复被隐藏的点 3)每点击一次 Apply,点云和统计(statistics)区信息都会刷新一次 4)打开物理删除(Physical removal)选项,将删除被隐藏的点 5)点击 OK,完成操作。 说明:a) 当物理删除(Physical removal)选项关闭时,所有过滤点只是隐藏,而不 是删除 b) 不能过滤多边形 c) 点云过滤后不能取消

d)

当你过滤扫描线或格子时,实际上是扫描线或格子隐藏,新的扫描线或格子 生成 e) 被物理删除的点不能恢复

6.2.5

删除 (Remove) 删除在点云处理特别有用,你可以删除不需要的点,对点云进行清理,方便后面造 型处理。 操作步骤: 1)点击删除图(Remove) 标和点云,删除对话框出现

2)有以下三种方法选取要删除的区域: a) 拾取(Picking) 单个元素删除区:挑选要工作的焦点区域,点击 OK 确定选 择的区域 b) 圈定(Trap)单个删除区:通过拖拉圈定线修改圈定区域的大小,点击 OK 确 定删除的区域 c) 圈定(Trap)多个删除区:通过拖拉圈定线修改圈定区域的大小,点击有效圈 定,使之有效,重复以上操作,直到要删除的点云都选上,点 OK 确定删除。 若用拾取(Picking) 单个元素删除区,你可以根据水准(Level)选项直接删除: 水准(Level):①点(Point) (element of a cloud) ②扫描线或格子(Scan or Grid) ③点云单元

④整个点云(global cloud)

若用圈定(Trap)删除区,你可以根据挑选类型(Trap Type)圈定删除区 挑选类型(Trap Type) :①矩形(Rectangular) ②多边形(Polygonal) ③开 槽形(Spline) 注意:a)只要没有双击圈定的多边形,就能操作取消与重做 b)在挑选过程中,删除的点是用红颜色显示 c)在默认情况下,圈定线是用 2D 显示,若旋转模型,则 3D 显示 d)能够修改圈定线通过拖动绿色箭头 e)虽然删除和激活对话框相似,操作也大体相同,但还是有细微差别: ①删除的点不能恢复 ②所有自由边都显示 6.2.6 平行截面线(Planar Sections)

该功能是用一组平行面截点云产生截面线,具体操作步骤: 1)点击平面截面线(Planar Sections) 现 图标和做截面线的点云,平面截面线对话框出

限制线

参考面

对话框自己默认参考平面、截面数和步长。自己定义参考平面是非常有用的,能定义任何位 置的参考平面;另外,在固定(Fix)区可以选用是用步长定义截面线,还是用截面数定义 截面线

2)根据需要,在平面定义(Plane Definition)区挑选参考面类型: a) 选预先定义平面 XY 平面; XZ 平面;YZ 平面

b) 点罗盘按扭,根据罗盘的方向选择参考面 c) 点平面按扭,将一个已存在的平面作参考平面 d) 点截面导线按扭,选择一条曲线,截面线将与此曲线正交

3)参考面确定后,可以改变它的方向通过拖动参考面中心绿色箭头,也可以按交换(Swap) 按扭改变方向。 4)如果需要,你可以在任何面上挑选一条或者两条曲线作为限制线,选第一条曲线,则它 的名字将出现在 First Curve 区域,选第二条就出现在 Second Curve 区域。 若用另外一条限制线替代已选的限制线,击活被代替线区域,然后选替代线。 5)定义切割面: a) 用步距定(Step)义切割面

①打开固定(Fix)区的步距(Step) ②在步距(Step)对话框中输入步距 ③在数量(Number)对话框中输入切割面数或者拖动绿色箭头达到你需要的面数。 (数 量对话框的数字会自动更新) b) 用数量(Number)定义切割面

①打开固定(Fix)区的数量(Number) ②在数量(Number)对话框中输入数量 ③在步距(Step)对话框中输入步距或者拖动绿色箭头达到你需要的步距。 (步距对话 框的数字会自动更新) 你能够打开无限制(Infinite)截面选项, (尤其在模型较大时,此选项非常有用)在荧屏 上显示的平面仅仅代表参考面的位置,你需要定义截面步距 6)切割面影响区(Influence Area) :当点云较稀时,截面可能与点云不相交,切割面影响 区就是指如图黄颜色所包含点的区域,根据需要自己定义区域的宽窄

7)截面线类型: a) b) 独立型(Distinct) :每条截面线都独立地出现在结构树上 成组型(Grouped into one element) :形成的截面线以组的形式出现在结构树上

8)点击 Apply,然后 OK,截面线名字出现在结构树上。 虽然在点云上形成截面线是简单快速,但是效果没有在多边形作的好; 截面线可以以 ASCII 的文件格式输出。 6.2.7 点云曲线(Curve on Cloud )

将曲线投影到点云上所生成的线。具体操作步骤: 1)点击点云曲线图标(Curve on Cloud ) ,出现曲投影对话框

2)选择投影线和目标点云 3)运用罗盘选择投影方向:将罗盘移到要投影的曲线上,拖动罗盘选择方向,此曲线将沿 罗盘 W-轴投影;或者确定罗盘选项“锁定平行屏幕方向”是激活的,并且你想投影的 模型平面曲线也是平行屏幕。

4)如果目标是点云,为投影线确定离散点数。例如:10 或 20 5)如果目标是点云,你可以设定焦点距离,输入的曲线是离散的,而每个离散点又投影到 点云上,焦点距离就是离散点之间投影到点云间的距离 6)如果目标是一个多边形,你可以设定弦差,这条投影曲线通过弦差进行离散,而且每个 离散点根据弦差投影在多边形上。 7)点击 Apply,刷新结果,OK 确定结果,扫描线出现在结构树上。 6.2.8 生成扫描线(Creating Scans on Cloud) 和点云

1) 点击创建扫描线(Creating Scans on Cloud)图标 2) 在点云上点击点,即可创建扫描线 3) 双击退出操作,扫描线出现在结构树上 注意:a) 在选点时,经常用到取消和重做 b) 一条扫描线不能在几片点云上生成 c) 如果按住 Ctrl 键移动指针,扫描线被显示 6.2.9 平面曲线(Curve on Plane) 按钮

1)点击平面曲线(Curve on Plane)

2)用 3D 罗盘定义,或者选一个预先生成面作为曲线生成面

3)通过平面对话框定义曲线生成方式: a) 选通过点(Through Points)类型:此曲线是通过每个点的多圆弧曲线 b) 选逼近点(Near Points)类型:此曲线是单圆弧曲线,光滑通过所选的点 c) 选控制点(Control Points)类型:所选的点是此曲线的控制点

d) 如果点击封闭

图标:将生成封闭曲线

4)能从显示框中选一个显示类型 a) 如果分析曲率,点击曲率分析 b) 点击显示或隐藏网格 c) 图标

图标,显示或隐藏平面网格

点击第三个图标,显示曲线和选点之间的距离(仅在逼近点(Near Points)类型中有 用)

5)在空间或几何体任选一点作为曲线的起始点 6)通过鼠标选择曲线要经过的点,当移动鼠标时,曲线的边界能够预览 7)双击鼠标或 OK 对话框,曲线生成在结构树上 注意:a) 当控制点少于六点时,可以生成一条单圆弧曲线,若多于六点,系统自动转化多 圆弧曲线 b) 只要点击第一点,曲线所在平面就不能修改 c) 不能生成封闭曲线,若不点封闭图标 d) 能生成与生成平面成特殊角度的对称曲线: ① 点击对称(Mirror Symmetry ) 图标,在生成平面上显示一条通过第一点

的轴线,显示的数字是一个与生成面成的角度 ② 可改变角度数值通过右击角度数值编辑角度调节器, 或者通过操纵器直截改变 对称轴 ③ 移动指针,点击希望移动的第二点,对称轴能预览 6.2.10 创建空间曲线(Curve in Space) 1)点击空间曲线(Curve in Space) 2)通过平面对话框定义曲线生成方式: a) 选通过点(Through Points)类型:此曲线是通过每个点的多圆弧曲线 b) 选逼近点(Near Points)类型:此曲线是单圆弧曲线,光滑通过所选的点 c) 选控制点(Control Points)类型:所选的点是此曲线的控制点 d) 如果点击封闭 图标:将生成封闭曲线 图标,几何曲线对话框出现

生成 方式

封闭 图标

曲线 属性

3)能从显示框中选一个显示类型 a) 如果分析曲率,点击曲率分析 b) 点击显示或隐藏网格 d) 图标

图标,显示或隐藏平面网格

点击第三个图标,显示曲线和选点之间的距离(仅在逼近点(Near Points)类型中有 用)

4)移动指针,点你想通过的点,在几何体上有小圆点,它让修改点击点的位置 5)点击 OK,曲线生成在结构树上 注意:a)使用控制点类型时,控制点少于六时生成单圆弧,多于六时生成多圆弧 b) 不能生成封闭曲线,若不点封闭图标 6.2.11 形成扫描曲线(Curve from scans) 1)点击形成扫描曲线(Curve from scans) 图标,扫描曲线对话框出现

精度 类型

分割角

2)选择一组扫描线,一组临时的曲线出现在扫描线上,显示曲线与扫描线偏差的最大值和 最小值 3)减少精度要求将减少偏差值

4)修改曲线生成类型 a) 光滑(Smoothing) :曲线被光滑生成通过扫描线所支持的点 b) 插补(Interpolation) :曲线被插补生成通过扫描线所支持的点

光滑(Smoothing)

插补(Interpolation)

5) 定义分割角:如果曲线到达此角,分点显示,曲线分成两条 6) 点击 OK,曲线生成,加到结构树上 6.2.12 合并点云(Merging Cloud of Points) 1)点击合并(Merging Cloud of Points) 图标,点云合并对话框出现

2)选择需要合并的点云,点云清单出现在对话框里 3)从合并清单中删除一片点云:激活清单要删除点云的名字,打开删除选项 4)替代一片点云:从清单中删除被替代的点云,然后选替代点云

5)点击 OK,点云合并完成,新的名字出现在结构树上 6.2.13 合并多边形(Merging Polygons) 1 点击合并多边形(Merging Polygons) 图标,多边形合并对话框出现

2)选择需要合并的多边形,多边形清单出现在对话框里 3)从合并清单中删除一片多边形:激活清单要删除多边形的名字,打开删除选项 4)替代一片多边形:从清单中删除被替代的多边形,然后选替代多边形 5)点击 OK,多边形合并完成,新的名字出现在结构树上 6.2.14 分割多边形或点云(Splitting Polygons or Clouds) 1)点击分割多边形或点云(Splitting Polygons or Clouds) 话框出现 按钮,分割多边形或点云对

2) 选择一个需要分割的点云或多边形 3) 挑选分割部分,此操作与激活操作一样 4) 点击 OK,分割完成

说明:a)原始元素仅仅被隐藏,新分割成的两元素加在结构树上 b)加在结构树上的两元素,Split1 是原始元素剩下部分,Split2 是原始元素被选的部分 c) 如果选择的是空的或者是全选,则不产生新的分割元素 d) 恢复原始元素: ①将原始元素从不显示转化到显示 ②运用合并,将分割元素合并在一起 6.2.15 显示选项(Display Options) 1)点击显示(Display Options) 图标,显示对话框出现

扫描线 或网格 点

多边形

2)选择需要修改的点云, (CATIA 建议根据云的类型选择显示类型) 3)如果是点云: a)从列表中选出代表点的符号

b)

利用取样(Sampling)选项,选择点云按百分之几显示,默认值为 100%

取样 (Sampling) =100% 如果是扫描线或网格: a)作为点线或作为点显示 b) 显示它们方向性(未实现)

取样 (Sampling) =25%

如果是多边形: a)三角边显示 b)自由边显示 c)用粗白线显示不重叠的面和它们的顶点 c)如果用三角形显示,并且三角形接受非重叠边,那么它们的边将作为规则的白线显示;在 上色情况下,如果要求显示自由边,则用黄色 d) 光滑显示

说明:a)如果激活的仅仅是部分点云,自由边将不显示 b)如果删除一部分点云,剩下部分的自由边将显示 c)能改变一个元素的颜色,在属性的图解选项内 6.2.16 上色(Tessellate) 1)点击上色(Tessellate) 图标,点云多边形面对话框出现

2)选择一片点云,一个与模型相适应的近似数出现在邻近对话框中,此数值所代表的意义 是:显示的三角形面最大边的距离,它依赖点云的离散程度。对话框中的数值根据需要 更改,在点云中形象化为一个绿色球,能够改变球的位置通过鼠标的点击点云

邻近

显示

3)打开显示选项: a) b) 三角形(Triangles) :用三角形显示多边形 上色(Shading) :模拟事物表面显示,有两种显示类型:

:光线与三角形法向一致 ① 扁平(Flat) :光线将与三角形切向一致,给人高质量的感觉 ② 光滑(Smooth) 4)打开网状(Mesher)选项 a) 3D Mesher: 这是一个复杂的多边形计算,这个计算时间随着模型的尺寸和复杂程度而 增加。在做此操作时,最好预先过滤 b) 2D Mesher:快速简单获得多边形面 5)点击 Apply 刷新结果,点 OK 就获得一个新多边形面 说明: 增加邻近数值可以提高多边形面的质量和减少孔洞的产生, 但是找到一个既没有孔洞, 又没有产生多余三角形面的邻近数字是比较困难的 6.2.17 偏置多边形(Offsetting the Polygon) 1)点击偏置(Offsetting the Polygon) 2)选择多边形 3)输入偏置数,偏置多边形被显示,绿色箭头代表偏置矢量 4)若打开创建扫描线,则生成自由扫描线 5)点击 Apply 刷新结果,点 OK 完成此操作,偏置多边形加在结构树上 图标,偏置多边形对话框出现

6.2.18 Flip Edges 1)点击 Flip Edges 图标和一片云,尖边对话框出现

2)输入 Flip Angle 这个角度是两个三角形共同边旋转的角度 3)点击 Apply,Flip Edges 将高亮度显示

Original meshing

Proposed flipped edges

Final result 4)OK,完成操作

6.2.19 填洞(Filling Holes on Polygons)

1)点击填洞(Filling Holes)

图标和一个多边形面

2)点一个多边形面,指针靠近孔洞的边,出现一个白色三角形,点三角形,洞被填上 3)双击退出此操作 说明:a) 可以取消,但不能重做 b) 孔洞必须封闭 c) 孔洞必须小 d) 孔洞几何重心不能超出孔洞 d) 白三角形边靠近几个孔洞时,只能填一个孔洞

6.2.20 定位点云(Aligning Clouds) 1)点击云定位(Align with Cloud ) 对话框出现 图标或面定位(Align with Surface) 图标,

选择 显示

对话框中的运用(Apply)按扭被有效激活(Valid trap)按扭代替 有以下三种方法激活工作焦点 a) 拾取(Picking) 单个元素激活区:挑选你要工作的焦点区域,点击 OK 确定选择的区 域 b) 圈定(Trap)单个激活区:通过拖拉圈定线修改圈定区域的大小,点击 OK 确定选择的 区域 c) 圈定(Trap)多个激活区:通过拖拉圈定线修改圈定区域的大小,点击有效圈定,使之 有效,重复操作,直到需要的点云都激活,点 OK 确定激活区。 若用拾取(Picking) 单个元素激活区,你可以根据水准(Level)选项直接激活: 水准(Level):①点(Point) ②扫描线或格子(Scan or Grid) ③最小点云单元 (element of a cloud) ④整个点云(global cloud) 若用圈定(Trap)激活区,你可以根据挑选类型(Trap Type)圈定激活区 挑选类型(Trap Type) :①矩形(Rectangular) ②多边形(Polygonal) ③开 槽形(Spline) 2)将要移动的点云作为第一片点云(实际上是移动的点云被复制) 3)选择目标点云或目标面 4)定义点云共同特征(这些共同特征可能是一些球面、圆、平面等) 若打开选择显示按扭,仅仅显示定义的点 如果目标是面,则不要定义共同特征 5)点击 OK,数字编辑器将计算移动点云,并出现如下对话框:

回答 YES:数字编辑器将这部分点云按重心、惯量轴线和位置的顺序定位 回答 NO:数字编辑器将这部分点云按位置定位。推荐用此种方法 说明:若回答 YES: a)能重复操作定位过程,但移动点云不能自动移动 b) 点云的定位不包含大量点

c)两块点云的边界应尽量相同 若回答 NO: a)点云可能包含大量的点 b) 圈定区域包含的点尽量相同 在以上实例中,目标点云上圈定的点应比移动上的点要多;可以用距离分析目标点云与移 动点云的偏差 6.2.21 球定位点云(Aligning Clouds using Spheres) 点击球定位(Aligning Clouds using Spheres) 图标,定位对话框出现

1)将要移动的点云作为第一片点云(实际上是移动的点云被复制) ,然后目标点云 2)在移动的点云上选球,点击 OK 确认 如果知道球的半径,打开约束,输入半径,数字编辑器将以输入的数字为半径计算球 如果不知道球的半径,点击第一个球,数字编辑器将计算这个球半径并刷新数字对话窗口。 若打开约束选项,则另外球的半径与第一个球的半径相同 打开选择显示项,仅仅被定义的球显示 3)在第二片点云重做第 3)步,点击 OK 即可 说明:a)点云定位完成后,可以用距离分析检查两片点云贴合 b)我们推荐在选球方向时与球正交(如图绿线所示),尽量选球中心位置

c)对扫描线、多边形、网格同样能用球定位

6.2.22 距离分析(Distance Analysis) 1)选择一个元素或一组元素, 2)点击 ,出现如下对话框:

3)选择第二组元素,此时系统按选择类型和显示方式进行距离分析。 ●若 Running Point 选中, 系统显示指针所指点与另一组元素的投影点具体 距离。

●点击反向分析按钮(invert Analysis)可将分析结果在另一元素上显示。 ●距离分析类型(Type)有四种: 1)垂直距离(Normal distance):按另一组元素的垂直距离计算 2)指定方向距离(Distance in given direction):按指定投影方向计算 距离 3)投影距离(Projected distance):仅适用于两条曲线,计算两曲线投 影至一指定平面后的垂直距离

4)平面距离(Planar distance) :计算一条曲线与包含此曲线的平面 与曲面交线的距离 ●当选定指定方向距离(Distance in given direction)时,投影(Projection) 选项可选分别有: 1)沿 X 方向 2)沿 Y 方向 3)沿 Z 方向 4)沿当前罗盘方向 ●点击 ●点击 ●点击 显示二维距离分析图表。 表示用多种颜色显示对应的距离值。 表示用有限颜色显示对应的距离值。

●点击 More 选项,出现更为详细的显示选项:

1)以颜色显示距离区域(Color scale) 2)显示最小最大值(Min/Max values) 3)显示点(Points) 4)柱状线显示(Spikes) 自动显示比例 反向显示 显示柱状线连接线 5)离散显示点比例(Discretization):移动指针调节显示比例

6)自动筛选计算点(Automatic trap)


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