第10章  数字曲面设计 数字曲面设计是逆向设计的前期处理工作，通过对实体的扫描，可以得到该实体的空间位置信息文件，通常把这种文件称为云点文件或数据文件。数字曲面设计就是云点文件导入导出、去除坏点、绘制截面线、绘制特征线，以及质量检查等功能。云点经过编辑处理后，并结合Catia V5中的其它模块，如创成式外形设计、自由曲面设计等模块，完成产品的逆向建模。 10.1  数字曲面设计模块介绍 该模块主要是对云点进行导入导出、云点网格化、云点编辑处理、云点操作以及分析等进行操作的工具模块。选择【开始】（Start）|【形状】（Shape）|【逆向点群编辑】（Digitized Shape Editor）命令，在弹出的新建零部件对话框内输入零部件名称，单击【确定】按钮，就可以进入数字曲面设计工作台。  10.2  云点文件导入导出 云点文件格式多种多样，Catia V5可以识别的文件格式有：Ascii free、Atos、Cgo、Gom-3D、Hyscan、Iges、Kreon、Opton、Steinbichler、Stl、3D-Xml等格式。 max.book118.com  云点文件的加载 【输入】工具，是用来加载数据文件的工具。单击该工具按钮，系统弹出云点输入对话框,该对话框的内容如下所述： 【选择档案】选项组用于设置导入数据文件的路径、格式等信息参数： 单击【预览】选项组中【更新】按钮，即可预览读入的数据点，并且在几何显示区显示云点的 【选择】选项组对加载的数据做具体的设定： max.book118.com  数据文件的输出 云点的坐标值可以用不同的格式存入数据文件中。保存数据文件的步骤如下所示： （1）单击【云点输入】工具栏上的【输出】工具按钮，系统弹出云点输出对话框。 （2）单击【元素】文本框，选择输出的云点； （3）单击按钮设置输出路径、文件名称、文件格式，如图10.9所示； （4）在【轴系】下拉列表框设置输出数据文件的轴系； （5）单击【确定】按钮，完成云点的保存，保存后的文件可以用“记事本”或“写字板”编辑输出的数据文件。 max.book118.com  创建云点 【建立云点】工具，是用于创建简单规则形状云点的工具。使用该工具的步骤如下所示： （1）单击【建立云点】工具按钮，系统弹出云点初始化对话框。 （2）在对话框中【类型】下拉列表框中选择生成云点类型：平面、平行六面体、球体、圆柱体，效果如图10.12所示； （3）在对话框中【参数】选项组中设置云点的参数：点数、尺寸大小； （4）单击【确定】按钮，完成云点的创建。 10.3  云点编辑 输入云点后，需要对云点进行处理，使云点符合设计的需求。云点的处理会用到【云点编辑】工具栏，如图所示，和【云点操作】工具栏，如图所示。 max.book118.com  云点激活 在大量数据点构成的云点中，往往只需要对其中小部分进行操作。【激活区域】工具，是可以显示选定区域的工具，而其它部分被系统暂时隐藏调。单击该工具按钮，系统弹出激活对话框，如图所示，该对话框的内容如下所述： max.book118.com  云点过滤 【过滤器】工具，是抽取云点的主要几何特征的工具，减少废数据或冗余数据对建模的影响。单击该工具按钮，系统弹出过滤对话框，该对话框的内容如下所述： 【过滤类型】选项组设置云点的过滤类型：齐次（相似性过滤）和适应（适应性过滤）。对于复杂的云点，可以选择“适应性过滤”，能够识别模型表面的变化情况，变化复杂的地方将保留更多的点； 【统计】列表框显示过滤过程中的相关信息； 选中【输出】选项组中【实际删除】复选框可以将过滤掉的点从内存中清楚掉，单击对话框顶部的【重设】按钮即可恢复云点到未过滤的状态。 max.book118.com  移除云点 【移除】工具，是对不需要的云点删除的工具，该操作是不可逆的，只有重新加载才能恢复。单击该工具按钮，系统弹出移除对话框，该对话框的内容与激活对话框的内容完全相同，使用方法也和激活云点相同。 max.book118.com  保留云点和特征线 【保护】工具，是对云点和特征线保护进行保护处理的工具，不受云点过滤和删除等操作的影响。单击该工具按钮，弹出保护对话框，选择被保护的云点，单击【确定】按钮，完成云点的保护设置，如果对云点进行过滤或移除，云点变成深绿色的不可编辑状态，如图所示。 max.book118.com  云点的操作 云点的操作主要包括合并、修剪、分割、投影以及网格的合并与分割，下面详细介绍各工具的使用方法。 1．合并云点 2．合并网格 3．分割网格或云点 4．修剪或分割云点 5．投影至平面 10.4  云点网格化 通过云点网格化，可以在云点上建立三角片网格，是云点的几何形状更加明显，方便云点轮廓的建立。网格化功能使用【网格】工具栏，如图所示，该工具栏包含网格建立、偏移、粗略偏移、反转边线、平缓网格、网格清除、孔填充等10格工具。 max.book118.com  创建网格面 【建立网格】工具，是对云点网格化提供实体视图而不会生成曲面的工具。单击该工具按钮，系统弹出建立网格对话框，该对话框的内容如下所述： 选中【3D网格器】单选按钮，选中【邻近的】复选框，云点上出现一个圆球，在其后的微调框设置圆球半径，数值越大建立的网格面越密集，单击【弧差值】复选框，在其后微调框中设置弧差值，减少云点上生成的三角面片，但必须使网格符合目标物体； 【2D网格器】单选按钮，需要指定投影方向，单击按钮，选择平面作为投影方向，单击按钮，以指南针的W方向为投影方向，可以旋转指南针改变投影方向； 【显示】选项组用于设置网格化的显示模式： max.book118.com  偏移网格面 【偏移】工具，是将网格面沿着网格面的法向偏移一定距离的工具。 下面以如图所示的网格面为例，讲解【偏移】工具的使用方法，具体操作步骤如下所示： （1）单击【网格】工具栏上的【偏移】工具按钮，系统弹出网格偏移对话框。 （2）在【偏移值】微调框中键入5mm，选中【建立扫描】复选框； （3）选择要偏移的网格面； （4）单击【确定】按钮，网格面偏移创建完成。 max.book118.com  粗略偏移网格面 【粗略偏移】工具，是将网格面沿着网格面各点处的法向偏移一定距离的工具。 max.book118.com  翻转边线 【翻转边线】工具，是重建三角网格修正网格面的边线，是网格面更加平滑的工具。 下面以如图所示网格面为例，讲解【翻转边线】工具的使用方法，具体操作步骤如下所示： （1）单击【网格】工具栏上的【翻转边线】工具按钮，，系统弹出翻转边线对话框。 （2）在对话框中【深度】微调框中键入8，该数值为0～10，默认值为2； （3）单击【确定】按钮，完成翻转边线的操作，如图10.45所示。 max.book118.com  平顺网格 【平缓网格】工具，是对网格面平顺，使网格面更加光顺的工具。 max.book118.com  网格清除 【网格清除】工具，是对中断、复制和方向不一致的三角形、无法形成外形的边界、顶点等网格坏面清除的工具。该工具的操作步骤如下所示： （1）选择要清除的网格面； （2）单击【网格】工具栏上的【网格清除】工具按钮，系统弹出网格清除对话框. （3）单击【删除】选项卡中的【分析】按钮，系统自动分析可以删除的坏面，选中要清除的坏面标签前的复选框，单击【应用】按钮，坏面就被清除掉了
第10章 数字曲面设计.ppt