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Geomagic快速曲面的造型方法

发布日期:2014-07-05  来源:百佳学习邦  作者:李勇  浏览次数:4398
核心提示:快速是有一定前提的,首先,它必须要有人工的干预,也就是在曲面创建之初,建模人员必须要对所处理的点云对象和生成的多边形化模型进行一定的处理,同时还必须给系统的执行指定一些预设参数。其次,从最终的建模质量上看,这种快速是以一定建模质量的牺牲为代价的,该造型方式下的逆向系统目前还不能用来构建A曲面,但对于工程领域中的许多产品或产品中的许多部件而言,满足G1连续的曲面模型已经足够的。
 Geomagic快速曲面的造型方法
上一篇所说的,曲面重建时,快速曲面造型方式主要可以使用贝兹和Nurbs曲面模型来创建复杂的曲面模型。且对于贝兹曲面创建的曲面模型,为了便于计算机的表达和显示,往往需要进一步转换为Nurbs曲面表达的格式。
对快速曲面造型方式来说,其最大的特点就是快速。当然,这个快速是有一定前提的,首先,它必须要有人工的干预,也就是在曲面创建之初,建模人员必须要对所处理的点云对象和生成的多边形化模型进行一定的处理,同时还必须给系统的执行指定一些预设参数。其次,从最终的建模质量上看,这种快速是以一定建模质量的牺牲为代价的,该造型方式下的逆向系统目前还不能用来构建A曲面,但对于工程领域中的许多产品或产品中的许多部件而言,满足G1连续的曲面模型已经足够的。
此外,快速曲面造型方式与传统曲面造型方式的另一个典型的区别是:传统曲面造型方式面向的是特征,所以在曲面重建时其根本的流程是从特征到模型整体,而快速曲面造型方式则面向的是模型整体,在曲面重建时进行区域分割其目的只是为了改善后续创建曲面的品质。所以,在某种意义上讲,在快速曲面造型方式中并没有什么真正的特征。
实施曲面重建时,快速曲面造型方式通常也具有两种建模策略:
1、点云多边形化后,使用贝兹曲面片进行拟合,并由此创建各曲面片之间满足G1连续的贝兹曲面模型。而后贝兹曲面模型进行贝兹到非有理B样条曲面的转换,从而获得相应的Nurbs曲面模型,用于下游如Proe建模的工程应用。
2、点云多边形化后,先对多边形模型用四边形做进一步划分,而后对四边形化处理的模型使用Nurbs曲面片进行拟合,直接得到Nurbs曲面模型。
下图所示是Geomagic快速曲面原理图。
Geomagic快速曲面原理图
下图是一个人头塑像通过快速曲面造型方式实现的曲面重建过程。其中图A中是所采集的点云数据,为了充分反映曲面细部结构的特征,这样的点云密度往往是很大,本图中为了显示的需要已经做了采样简化处理,显然,这样模型的曲面重建要通过传统曲面造型方式中的任何一种建模策略都是难以实现的,而利用快速曲面造型方式,可以在非常少的时间内完成。图B显示的是塑像点云多边形化的结果,上图显示的是多边形边界,下图显示的是渲染过的多边形化结果。图C显示的是曲面造型阶段的主要操作,上图是对多边形化模型的曲面片分割,这是快速曲面造型方式中最为关键的一步,它决定着后续曲面重建的质量,中间图所示的是对曲面片网格模型参数化的结果,该进程决定着最终日曲面重建的精度,风格划分越细,曲面重建的精度就越好,下图是最终曲面重建的结果。
Geomagic建模的结果

Geomagic快速曲面的作品

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