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UG软件在逆向工程中的应用

作者:转载  信息来源:网络  2006-3-22

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一般是先输入测得的数据点云,根据数据点连线,然后构建曲面。最后又介绍了把片体构造为实体的过程和方法。例如,对一个小车的外型进行激光扫描,大约可以得到30万个测量点,通过专业的Surfacer软件建构而得到数字模型,达到了预期的效果。同时,我们也对UG在逆向工程中的应用进行了探索,在过程中得到了一些经验,下面详细...
五、构造实体
   
    构建完外表面后,需要构建实体数字模型。如果模型较简单且曲率变化不大时,把它们缝合成一个整体,再使用增厚指令就可建立实体,但在大多数情况下却不可能实现,对本文中的模型更是如此。

    如果把外表面缝合成一个整体,再把车底补面成为一个封闭的片体,从而成为一个实体,但由于车底部曲面的曲率变化比较大,往往实现不了抽壳命令。因此,首先需要先偏置外表面的各个片体,再构建出内、外表面的横截面,最后把做出的横截面和内、外表面缝合起来,使之成为封闭的片体,从而自动转化为实体,此过程一般包括以下四个方面。

    1.曲面的偏值

    用Offset指令同时选多个面或全选以提高效率。小车外表面各个片体偏值的情况,如图4所示。



图4  曲面的偏值

    图4中的箭头表示偏值的方向,如果箭头反向,只要输入负值即可。

    不是任何曲面都能够实现偏值,不能实现偏值一般有以下几种原因:
 
    (1)由于曲面本身曲率太大,基本曲面有法线突变的情况;

    (2)偏值距离太大而造成偏值后自相交,导致偏值失败(本文中把小车片体统一偏值2毫米);

    (3)被偏值曲面的品质不好,局部有波纹,只能修改好曲面后再进行偏值;                                          
    (4)还有一些曲面看起来很好,但就是不能偏值,遇到这种情况可用Extract Geometry转化成B 曲面后再进行偏值。

    以上四种情况在构造曲面时都可能遇到,要学会分析其原因。

    2.曲面的缝合

    偏值后的曲面还需要裁剪或者补面,用各种曲面编辑手段构建内表面,然后缝合内表面和外表面。缝合时,经常会缝合失败,一般有下列几种可能。

    (1)缝合时,缝合的偏体太多。应该每次只缝合少数几个片体,需要多次缝合。

    (2)缝合公差小于两个被缝合曲面相邻边之间的距离。遇到此类问题,一般是加大缝合公差后,再进行缝合。

    (3)两个表面延伸后不能交汇,边缘形状不匹配。如果片体不是B曲面,则需要先将片体转化为B曲面,使之与对应的另一片体的边匹配,再进行缝合。

    (4)边缘上有难以察觉的微小畸形或其他几何缺陷。可局部放大,进行表面分析检查几何缺陷,如果确实存在几何缺陷,则修改或重建片体后重新缝合。

    3.缝合的有效性

    最后需要注意的是,虽然执行了缝合命令,计算机也没有给出错误提示,看似缝合成功,其实未必。有的片体在缝合完成后,放大时会看到有亮显点或亮显线,甚至还有空隙。因此,在缝合完成后,一定要立即检查缝合的有效性。若在缝合线上出现了亮显点或亮显线,就意味着此部位没有缝合成功,必须取消缝合操作,重新进行缝合,否则将给后续的实体建模工作带来困难,但如果仅外周边亮显,则说明缝合成功,如图5所示。



图5 内外表面与横截面的缝合

    4.生成实体

    把内、外表面和横截面缝合成一个闭合的片体,则片体将自动转化为实体,如图6所示。



图6   实体

六、小结

    总之,用UG软件做逆向设计是比较耗时的,而且在点云的处理和构建片体方面,都不如专业逆向软件(如Surfacer、Rapidform等)方便。但是,UG做逆向设计的一些思想和方法,比如如何构线和构面、如何根据产品特征进行规划以及分割产品等,对使用专业逆向软件做逆向设计也会有所帮助,实际上,这也是做好逆向设计的关键。

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