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传统的Proe逆向曲面造型手段

发布日期:2014-07-05  来源:百佳学习邦  作者:李勇  浏览次数:1221
核心提示:曲面重建时,传统曲面造型方式可以使用多种曲面片模型来创建复杂的曲面模型,而其中最常用的有参数多项式曲面模型、边界插值曲面模型和扫描曲面模型。典型的参数多项式曲面模型又包括贝兹曲面模型、B样条曲面模型和非有理B样条曲面模型。
 传统的proe逆向曲面造型手段
传统曲面造型方式指的是遵从典型的逆向工程流程,即点、线、面或点、面,藉由使用贝兹和非有理B样条曲面直接由曲线或测量点来创建曲面的一咱曲面造型方式。它延续了正向曲面造型设计的特点与处理技巧,但在曲线、曲面的编辑和调整功能方面又比下身设计更加具有弹性,从而允许高质量的曲面构建。
曲面重建时,传统曲面造型方式可以使用多种曲面片模型来创建复杂的曲面模型,而其中最常用的有参数多项式曲面模型、边界插值曲面模型和扫描曲面模型。典型的参数多项式曲面模型又包括贝兹曲面模型、B样条曲面模型和非有理B样条曲面模型。
对传统曲面造型方式来说,曲线是曲面重建的关键因素,要用于后续的贡面生成、曲面裁剪,因此,曲线的质量直接影响最终曲面模型的质量。在曲线、曲面的编辑和调整上,传统曲面造型方式的ProeGeomagic系统往往都提供了功能多样的方法。
在实际产品中,产品的外形特征往往不是简单地由一张曲面构成,而是由多张曲面混合而成,所以实施曲面重建时,传统曲面造型方式通常具有两种建模策略:
1、由点云直接拟合曲面片,而后对所有的曲面片进行调面、求交、裁剪和拼接等处理,生成最终的曲面模型。
2、对点云进行切片处理并拟合出特征线或是互动地在点云上构建3D样条曲线,再通过适当的曲面构建方式创建各特征对应的曲面片,其余的操作跟第一条类似,下图是传统曲面造型方式的曲面重建策略的原理。当然,这两种建模策略并不相互排斥,在具体的曲面模型重建过程中,往往需要根据特定的点云特征选择一种或者同时使用两种策略来实现最终曲面模型的重建。
传统的逆向曲面造型手段


传统曲面造型方式的逆向工程ProeGeomagic系统中总的说来提供了两种曲面重建的方法,一是基于曲线的曲面片重建,二是基于曲面片直接拟合的曲面重建。前者的目的是通过在测量点云数据的不同特征区域提取相应的特征线,而后借助曲面创建工具完成曲面片的构建,最后在各个曲面片直接进行延伸、过渡、拼接等处理以实现整个模型的曲面重建。一方面,这种方法构建的曲面片质量很大程度取决于特征线构建得好坏,而要构建高质量的特征线费时费力的事情,且往往也随建模人员的不同而存在差异,另一方面,由于曲面创建工具对应算法的限制,一般都需要对生成的曲面片进行微调,这也如同曲线调整一样,对建模人员的经验要求较高。后者则以点云数据中的某个特征区域中的数据整体为研究对象,用一张曲面片对其进行反复拟合,直至达到满意的效果为止。
传统的逆向曲面造型手段

这种方法质量的高低只受曲面片调整的影响,相比较而言,曲面重建的效率要高得多。
下图所示是汽车翼子板的点云,依据基于曲线的曲面片重建策略,创建出相应的特征边界线,这些特征线将翼子板划分成图中所示的九个特征区域,图中A、B、C三个区域实质表示的是一个五边域,考虑到Nurbs曲面的特点和为了避免出现尖角四边域,所有才被进一步划分成图中所示的三个四边域来处理,另外,为了改善创建曲面的质量,在处理A、C区域时,人为地根据点云的特性创建出图中所示的相对更为规则的四边域,并用以进行曲面的创建,而后再使用点云的特征边界线裁剪出产品的实际边界,最终创建的络果如下图:
传统的逆向曲面造型手段

该策略下的点云区域分割采用的是基于边界的方式,对特征边界线的位置和创建质量的要求较高。下图所示是一个零件罩盖的点云,依据基于曲面片直接拟合的曲面重建策略,由点云曲率分布可以判定,该零件可以分为顶部曲面、四个侧面和一个裙边六个基础曲面部分来重建。从点云曲率分布还可以看出,除了裙边面由于点云数据不足之外,其他部分都可以使用由点云直接拟合曲面来创建,创建的结果如下图所示。随后,对各曲面片进行延伸、添架过渡特征和裁剪等处理即可创建产品的曲面模型。
传统的逆向曲面造型手段

传统的逆向曲面造型手段
该策略下,点云的区域分割大多是采用基于面的方式来进行的,曲面重建时无须考虑严格的特征边界线的创建。

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