Creo-Parametric-逆向模塊應(yīng)用流程與技巧.docx

Creo Parametric 逆向模塊應(yīng)用流程與技巧逆向工程技術(shù)(Reverse Engineering)，也稱反求工程、方向工程，是一個(gè)非常大的概念。泛指從某個(gè)實(shí)物、樣件、軟件或音像等，通過系統(tǒng)分析和研究、探索掌握其關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)造出設(shè)計(jì)原理、設(shè)計(jì)模型等，進(jìn)而開發(fā)出同類的或更為先進(jìn)的產(chǎn)品。Creo Parametric 逆向工程的功能是一個(gè)幾何形狀的逆向。方法是產(chǎn)品(或零件)的實(shí)物進(jìn)行測(cè)量、數(shù)據(jù)處理,并在此基礎(chǔ)上構(gòu)造出產(chǎn)品(或零件)的 Creo Parametric模型, 并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行再設(shè)計(jì)的過程。Creo Parametric 逆向建模的流程如下：1.點(diǎn)階段幾何形狀的逆向，首先需要有點(diǎn)數(shù)據(jù)。點(diǎn)數(shù)據(jù)是通過三座標(biāo)掃描儀測(cè)量得到的，三座標(biāo)測(cè)量?jī)x可以是機(jī)械接觸式的，也可以是激光或光學(xué)照相測(cè)量?jī)x，一般來說，機(jī)械式測(cè)量時(shí)受工件形狀的限制較大，某些部位可能不容易測(cè)量到，導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)不完整，光學(xué)測(cè)量?jī)x對(duì)工件的形狀適應(yīng)性好，測(cè)量的數(shù)據(jù)可能包含的噪音比較大等。這樣測(cè)量得到的大批量的點(diǎn)數(shù)據(jù)通常也稱為點(diǎn)云數(shù)據(jù)。Creo Parametric 逆向點(diǎn)階段的主要功能與流程如下： 點(diǎn)云的輸入Creo Parametric 支持測(cè)量機(jī)提供的各類測(cè)量數(shù)據(jù)格式，如 .pts, .ibl, .vtx, .acs, .igs, .vda, .stl, .wrl, .asc, .obj 等。一些類型的數(shù)據(jù)只是包括點(diǎn)的三維坐標(biāo)如 .pts, .ibl 等，但一些數(shù)據(jù)如 .acs, .stl等可能已經(jīng)包含小平面的信息，這樣可以直接跳過包絡(luò)階段和小平面階段而直接進(jìn)入曲面階段.點(diǎn)云數(shù)據(jù) 點(diǎn)云外圍點(diǎn)與點(diǎn)云噪音的處理測(cè)量數(shù)據(jù)中不可避免的會(huì)帶入一些不屬于工件的數(shù)據(jù)，部分可以通過選擇后刪除，對(duì)于遠(yuǎn)離主要數(shù)據(jù)區(qū)的點(diǎn)，還可以通過自動(dòng)選擇來刪除。外圍點(diǎn)的選擇和刪除點(diǎn)云數(shù)據(jù)，特別是光學(xué)測(cè)量的數(shù)據(jù)往往會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)漂移，即產(chǎn)生噪音，可以通過降噪處理來處理。降噪處理也可以在后續(xù)小平面階段進(jìn)行。 點(diǎn)云降噪處理前效果 點(diǎn)云降噪處理以后效果 點(diǎn)云孔的處理對(duì)于缺少數(shù)據(jù)的部分，可以通過填充孔功能處理，可以處理封閉區(qū)域，也可以處理非封閉區(qū)域的缺少部分。 點(diǎn)云的過濾對(duì)于數(shù)據(jù)量比較大，或者數(shù)據(jù)在各個(gè)方向上密度不一致的情況，需要用點(diǎn)云數(shù)據(jù)過濾的方法來處理，過濾分指定間距過濾、根據(jù)曲率過濾和隨即過濾。在系統(tǒng)處理速度允許的情況下，盡量保留多的點(diǎn)，有利于后續(xù)的處理。 點(diǎn)云過濾前 點(diǎn)云過濾后2.包絡(luò)階段包絡(luò)階段是將點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成連接各相鄰數(shù)據(jù)點(diǎn)的小三角面片。有兩種方法處理包絡(luò)，即包絡(luò)和小平面，包絡(luò)擅長(zhǎng)處理非均布的數(shù)據(jù)，而小平面處理方式速度快并占用更小的內(nèi)存。一般推薦使用小平面處理方式，僅當(dāng)處理結(jié)果不理想時(shí)再使用包絡(luò)方式處理，有更多的處理手段如按長(zhǎng)度選擇三角面、壓淺、穿透、壓深、移除幅板、精調(diào)等功能。3.小平面階段包絡(luò)產(chǎn)生的三角面模型，可以在小平面階段進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整. 選擇性的刪除部分三角面 堵孔處理用來填補(bǔ)應(yīng)數(shù)據(jù)不完整而引起的三角面模型缺失。該部分操作也能在點(diǎn)處理階段實(shí)現(xiàn)，可以得到類似的效果。對(duì)于比較大區(qū)域，而且相對(duì)曲率變化比較簡(jiǎn)單的區(qū)域可以在點(diǎn)階段處理，可以得到更好的效果。 整理三角面模型，即類型于點(diǎn)階段的降噪處需要注意的是，降噪處理會(huì)改變模型的形狀，需要特別注意，對(duì)于曲率變化比較小的模型選擇自由曲面類型進(jìn)行降噪，對(duì)于曲率變化比較大的模型使用機(jī)械類型進(jìn)行處理。可以選擇部分模型或整個(gè)模型進(jìn)行處理。 分樣功能在保證一定模型質(zhì)量的前提下，減少三角面片的數(shù)量。對(duì)于比較大的模型應(yīng)該使用這個(gè)功能以減小系統(tǒng)的內(nèi)存與CPU占用。可以選擇部分模型或整個(gè)模型進(jìn)行處理。 偏移可以對(duì)現(xiàn)有的三角面片產(chǎn)生一個(gè)偏移的三角面片模型或加厚的封閉三角面片模型。 修剪可以用選定的基準(zhǔn)平面或曲面裁減三角面片模型，得到平整的邊界。 生成集管處理三角面片模型中不連續(xù)的部分，使成為一個(gè)連續(xù)的三角面片模型或封閉的三角面片模型。只有完成了這一步才能進(jìn)行下一步的曲目階段。 對(duì)稱平面的創(chuàng)建對(duì)于對(duì)稱件，系統(tǒng)可以自動(dòng)尋找對(duì)稱平面，為下一步的曲面階段提供方便。4.曲面階段這個(gè)階段基于三角面片模型創(chuàng)建CAD曲面模型。逆向，實(shí)際上是理解原形的設(shè)計(jì)理念，很大程度上是一個(gè)再創(chuàng)作的過程，Creo Parametric也將之稱為 Restyle 重新造型。有三種方法來創(chuàng)建曲面，三種方法可以混合或交互使用。1)全自動(dòng)曲面生成。該功能主要用于生成如前文兔子樣的玩具模型、骨骼模型等，這類模型對(duì)于模型曲面的光滑性要求相對(duì)較低。2)手動(dòng)控制的自由曲面生成。 曲線創(chuàng)建 曲面構(gòu)造 曲面逼近測(cè)量數(shù)據(jù)及誤差分析 多種方法的曲線構(gòu)造：直接在三角面片模型上創(chuàng)建曲線，并進(jìn)行挑整；與平面相交曲線；捕捉點(diǎn)創(chuàng)建曲線；曲線投影；邊界曲線；曲率特征線等。 區(qū)域劃分：可以對(duì)三角面片模型進(jìn)行區(qū)域劃分，以進(jìn)行后續(xù)的基于區(qū)域的曲面逼近或重構(gòu)。 基于曲線構(gòu)造曲面，或直接在三角面片模型上構(gòu)造曲面。 逼近測(cè)量數(shù)據(jù)，并進(jìn)行無差分析。根據(jù)需要調(diào)整曲面的階次，在曲面光順性與誤差之間尋找平衡。 曲面的連接對(duì)齊處理，如相切或曲率連續(xù)等。 曲面延伸、曲面裁減與曲面相交連接等。3) 參數(shù)化解析曲面的生成對(duì)于如下圖所示的一些規(guī)范類幾何，Creo Parametric可以直接建立參數(shù)化解析曲面。可以創(chuàng)建平面、圓柱面