基于Geomagic Studio实现自由曲面全逆向NURBS重构

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1、基于GeomagicStudio实现自由曲面全逆向NURBS重构马春字，袁军平，郭文显(广州番禺职业技术学院，广东广州511483)Free——formSurfaceNURBSReconstructionbyWholeReverseEngineeringDesignBasedonGeomagicStudioSoftwaresMAChun～yu，YUANJun—ping，GUOWen—xian(GuangzhouPanyuPolytechnic，Guangzhou511483，China)摘要：以工

2、艺品逆向工程造型为例，介绍了基于用小家电类产品的曲面造型因其形状复杂、曲面多GeomagicStudio实现自由曲面全逆向NURBS重变而与机械类零件的特征建模有明显的区别，主要构的工作流程，并就重构过程中的点云处理、多边形有正向设计和逆向反求2种方式。正向设计指通过处理和曲面处理等关键问题进行了探讨。Freehand，3Dmax等软件直接进行曲面造型，逆向关键词：GeomagicStudio；自由曲面；全逆向；反求指在手工雕刻原版之后通过逆向工程而获得曲NURBS重构面造型数据，通常情况下，此类

3、具有复杂自由曲面产中图分类号：TH122品的造型以逆向反求应用最为广泛。文献标识码：A1逆向工程文章编号：1001—2257(2011)02—0041—04Abstract：FunctionofGeomagicStudiosoft—逆向工程RE(reverseengineering)是相对于传warewasintroducedfirstly，processingmethodof统的正向工程而言的，包括从样品实物到三维数字free—formsurfaceNURBSreconstructionby模型

4、，再到最终产品的设计工程，进而实现后续的加wholereverseengineeringdesignbasedon工成型，其工作流程如图1所示。逆向工程的应用GeomagicStudiosoftwarewasthenexplainedwith有助于提高产品设计的速度和质量，进而缩短产品atypicalcraftsurfaceasanexample，somekey研发周期，增强企业竞争力。现在应用比较成熟的逆向工程软件较多，如Imageware，GeomagicStudi—problemssucha

5、sprocessingofcloud，processingofO，RapidForm和CopyCAD等。polygons，processingofsurfacewerediscussedintheend．网固网耋j叵二卜1亘噩垂圄堕Keywords：GeomagicStudio；free—formsur—，圆圆，匦．匿，图face；wholereverseengineering；NURBSrecon—图1逆向工程流程str1】ctioin数据处理之后得到的曲面类型取决于后续的加工工艺路线。由图1可

6、知，如果后续进行快速原型制造，只需要得到STL格式的三角网格曲面即可，0引言而如果后续进行数控加工则需要得到IGS或STEP曲面造型是计算机辅助设计和计算机图形学的格式的NURBS曲面。STL文件是以三角形集合一项重要内容，主要研究在计算机图像系统的环境来表示物体外轮廓形状的几何模型，是一种专门为中对曲面的设计、显示和分析。工艺品、玩具和日快速原型制造技术服务的文件格式；NURBS是Non—UniformRationalB—Splines的缩写，意为非收稿日期：2010—09—28统一有理B样条。

7、简单地说，NURBS造型总是由基金项目：广州市教育系统首批建设创新学术团队项目(穗教科2009—11)曲线和曲面来定义的，所以要在NURBS曲面上生《机械与电子32011(2)基于GeomagicStudio实现自由曲面全逆向NURBS重成一条有棱角的边是很困难的。正因为如此，同的点云数据集合。在扫描NURBS曲面特别适合做出各种复杂的曲面造型和过程中要保证被测样品原型表现特殊的效果，如人的面貌或流线型的跑车等口]。放置平稳，以免受到振动干从应用实践上来看，目前的逆向工程主要有2扰而影响扫描的效果

8、；如若个模式：仍然按正向设计的思路来进行，以三维遇到点云缺失或者点云密度CAD平台为主，以逆向工程软件为辅，通过逆向软太小等情况需重复进行扫件进行点云处理并提取一些特征线，进而在CAD描。平台中进行特征构建和实体造型，此种模式的缺点2．2数据处理数据处理是逆向工程中图2待测量状态的是建模模型与产品原型之间存在较大误差，另外要工艺品原型在不同的软件之间反复切换，效率低下；通过产品点最为重要的环节，通常包括点处理、多边形处理和曲云生成三角网格曲面，进而进行NURBS曲面重构，面处理3个