基于UG二次开发的点云数据曲面建模.pdf

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1、·现代设计与先进制造技术·张顺琦秦现生邓瑞君等基于UG二次开发的点云数⋯⋯33基于UG二次开发的点云数据曲面建模张顺琦，秦现生，邓瑞君，宫中伟，尤向荣(西北工业大学机电学院，陕西西安710072)摘要：点云数据的曲面建模是反求建模的核心技术之一。针对三坐标测量的点云数据，利用VC强大的数据处理能力和UG出色的曲面造型功能，开发了基于UG／OpenAPI的曲面造型插件。该插件集中了数据预处理功能和曲线曲面建模功能，数据预处理主要包括噪声处理、曲面扩展及数据平滑。经验证，该方法建模速度快、精度高、适应性好。关键词：点云数据

2、；UG二次开发；曲面建模；数据预处理；VC++6．0中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1672—1616(2010)05—0033—05曲面建模是CAD／CAM中难度最大也最为重建菜单工具栏。首先建立如图1所示的文件结构。要的关键技术之一。在反求工程中，常常利用测量Application和Startup是两个文件夹。Application的点云数据进行曲面建模。目前UG、Pro／E等三文件夹中存放具体功能扩展程序文件，如UIStyler维软件都具有出色的曲面造型功能，但其对原始曲对话框文件(．dig)、24

3、×24像素的工具图标文件(．面点云数据的预处理能力很弱，一般都要依赖于第bmp)、位图调色板文件(．ubm)。Startup目录下存三方软件进行⋯，而且这些三维软件的曲面建模放UG启动时所加载的动态链接库(．dl1)、菜单脚模块，如UG的pointcloud功能，Pro／E的SCANT—本文件(．men)、用户工具栏脚本文件(．tbr)_4J。OOLS功能等，对于大密度点云数据建模效率低。除此之外，市场上还有一些专业的曲面造型软件，如：美国SDRC公司的Surfacer、英国DELCAM(达尔康)公司的CopyCAD等

4、，但价格昂贵，且功能过于通用，对于特殊情况的点云数据无法按特定要求处理。为解决上述矛盾，浙江大学研发了基于三角图1UG工程目录结构Bezier曲面插值理论的反求建模CAD软件RE—菜单脚本代码(*．men)：SOFT~，。VERSION180本文以点云数据的曲面建模为例，利用UG／EDITUGGATEWAYⅣINⅣ皿NUBAROpenAPI的强大曲面造型功能以及VC的良好数BEFOREUG}ⅡLP据处理能力，开发了实现自由曲面点云数据的快速C汇_ADEBUT_I、()NMODELTEST／／．_一级精确建模插件。菜单I

5、．1ABEL造型1系统接口ENDOFBEF()RE在VC中要使用UG的功能函数，首先得获得MrENUMODELTESTUG人口许可，即建立UG与VC的连接桥梁。要BUTTONTESTMODEL／／二级菜单实现UG与VC联合开发，主要实现2个方面的内L强L造型容，即UG环境设置和VC环境中应用程序框架的ACCELERArr0Rctrl十F5决捷键建立。ACTIoNSApplication1．1UG环境设置ENDOFM匮NU可利用MenuScript脚本语言在UG环境中创工具栏脚本代码(*．tbr)：收稿日期：200912

6、一O7作者简介：张顺琦(1984)，男，浙江宁波人，西北工业大学硕士研究生，主要研究方向为数控系统、C~N]／CAM建模等。2010年3月中国制造业信息化第39卷第5期TITLENewFileVERSION170DOCKTOPBU1TONTE汀MODELLABEL&NewBITMAPNew．bmp／／T．具栏位图文件最后，在UG安装目录中的UGS＼NX4．0＼UGll＼menus＼customdir．dat文件中添加工程—图3“菜单激发应用”方式【路径。经上述步聚，在UG环境下新增的UG菜单的范围比实际曲面大，这时需要

7、对数据点进行筛及工具栏运行情况如图2所示。选，只留下曲面部分数据；对于某些边界形状，由于曲率发生突变等，三坐标测机等接触式测量无法准确获得数据，此时需要对曲面进行扩展，填补边界数据点。另外，在复杂曲面数字化检测过程中，由于测量环境的变化、测量设备内部随机因素的影响新增菜单新增工具栏按扭以及被测表面因素(粗糙度、波纹等)产生的误差，测量点不可避免地存在噪声点J，需对明显噪声图2新增UG菜单及工具栏的运行情况点进行去除并对不明显噪声点进行平滑处理。1．2曲面造型插件程序框架建立2．1数据处理总体设计UG应用程序开发框架向导

8、有3种，分别为以三坐标测量得到的数据为例阐述数据在UG／OpenAppWizard、Win32Dynamic—LinkLi—VC中的处理过程，数据总体处理思想如图4所brary和MFCAppWizard(dl1)。VC++及其MFC示。具体过程如下。的界面灵活性和表达能力均优于UIStyler的功Stepl：读取坐标数据文件，该文