imageware逆向造型技术课件.ppt

1、Imageware逆向造型逆向造型Imageware 软件基础软件基础Imageware 点云处理过程点云处理过程2-1 Imageware 用户界面用户界面Imageware 功能模块功能模块Imageware 基本操作基本操作Imageware 实体管理实体管理Imageware 点云导入与转换点云导入与转换2-1-1 Imageware 用户界面用户界面菜单栏工具条模式条提示栏和状态栏视图区域浮动工具条滑动条2-1-1 Imageware 用户界面用户界面文件文件菜单栏菜单栏编辑编辑显示显示视图视图创建创建构造构造修改修改评估评估测量测量帮助帮助2-1-1 Imageware 用户界面用

2、户界面文件管理器文件管理器主工具条主工具条模型管理器模型管理器基本显示基本显示高级显示高级显示转换模式转换模式视图视图剪辑平面管理器剪辑平面管理器图层图层2-1-1 Imageware 用户界面用户界面直线直线创建工具条创建工具条曲线特征曲线特征圆圆/圆弧圆弧简单曲面简单曲面平面平面坐标坐标2-1-1 Imageware 用户界面用户界面构造曲面构造曲面构造工具条构造工具条构造扫描曲面构造扫描曲面构造混合曲面构造混合曲面构造截面构造截面构造偏距构造偏距构造相交构造相交从曲面构造曲线从曲面构造曲线构造投影构造投影构造多边形网格构造多边形网格2-1-1 Imageware 用户界面用户界面修改修改

3、曲线曲线修改工具条修改工具条修改曲面修改曲面操作操作高级显示高级显示裁剪裁剪方向方向Orient（方向确定）（方向确定）对齐对齐2-1-1 Imageware 用户界面用户界面曲率曲率评估工具条评估工具条可视化可视化连续性连续性检测检测2-1-1 Imageware 用户界面用户界面点云点云捕捉工具条捕捉工具条曲线曲线曲面曲面曲率梳曲率梳栅格栅格位置位置端点端点中点中点圆心圆心曲线点曲线点曲面点曲面点交点交点禁止禁止2-1-1 Imageware 用户界面用户界面过滤工具条过滤工具条根据当前文件中的对象不同，将显示不同的内容根据当前文件中的对象不同，将显示不同的内容2-1-1 Imagewar

4、e 用户界面用户界面工具条的显示设置工具条的显示设置控制工具条是否显示控制工具条是否显示工具条排列工具条排列创建新工具条创建新工具条隐藏所有工具条隐藏所有工具条使所有工具条排列都停靠使所有工具条排列都停靠显示所有工具条显示所有工具条2-1-1 Imageware 用户界面用户界面滑动条滑动条滑动条显示滑动条显示/隐藏切换按钮隐藏切换按钮2-1-1 Imageware 用户界面用户界面单位单位模式条模式条保存视图保存视图选择视图选择视图选择图层选择图层11、对话框显示、对话框显示/隐藏切换隐藏切换22、切换约束的关联、切换约束的关联/不关联不关联33、切换压扁显示、切换压扁显示/正常显示正常显示

5、44、切换对称、切换对称/不对称显示不对称显示55、控制点显示、控制点显示/隐藏隐藏66、曲线曲率显示、曲线曲率显示/隐藏隐藏77、曲面曲率显示、曲面曲率显示/隐藏隐藏88、截面线显示、截面线显示/隐藏隐藏99、曲率公差相对、曲率公差相对/绝对切换绝对切换2-1-2 Imageware 功能模块功能模块 1、基础模块、基础模块 包含诸如文件存取、显示控制及数据结构。包含诸如文件存取、显示控制及数据结构。2、点处理模块、点处理模块 点处理模块包含处理点云数据的工具点处理模块包含处理点云数据的工具3、曲线、曲面模块、曲线、曲面模块 提供完整的曲线曲面建立和修改的工具，包括扫掠、放提供完整的曲线曲面

6、建立和修改的工具，包括扫掠、放样及局部操作用到的圆角、翻边及偏置等曲面建立命令。样及局部操作用到的圆角、翻边及偏置等曲面建立命令。4、多边形造型模块、多边形造型模块 提供完美的三角形数据处理，提供处理任何大小的多边提供完美的三角形数据处理，提供处理任何大小的多边形模型的能力，能够处理以下的数据源和数据类型：形模型的能力，能够处理以下的数据源和数据类型：STL数据、有限元数据和数据、有限元数据和VRML数据。数据。2-1-2 Imageware 功能模块功能模块5、检验模块、检验模块 可检测复杂数字形状与物理以及物理样机的三维模型。提可检测复杂数字形状与物理以及物理样机的三维模型。提供大量工具以

7、输入供大量工具以输入CAD数据及点云数据并将这些数据进行对数据及点云数据并将这些数据进行对其用于比较零件与扫描数据之间定性及数量上的差别。其用于比较零件与扫描数据之间定性及数量上的差别。6、评估模块、评估模块 包含定性和定量的评定模型总质量的工具。定量评估提供包含定性和定量的评定模型总质量的工具。定量评估提供关于事物与模型精确的数据反馈，定性评估强调评价模型的关于事物与模型精确的数据反馈，定性评估强调评价模型的美学质量。美学质量。2-1-3 Imageware 基本操作基本操作一、鼠标的应用一、鼠标的应用 1、鼠标左键、鼠标左键 鼠标左键用于选择几何体、拖动对象以及选择菜单和鼠标左键用于选择几

8、何体、拖动对象以及选择菜单和对话框中的命令和按钮。常用功能如下：对话框中的命令和按钮。常用功能如下：（1）选取浮动工具条上的命令图标。）选取浮动工具条上的命令图标。（2）在视图区中选取几何对象。）在视图区中选取几何对象。（3）在对话框中单击几何对象的名称，会选中该对象。）在对话框中单击几何对象的名称，会选中该对象。（4）按住）按住shift+鼠标左键，拖动鼠标可以对视图进行旋鼠标左键，拖动鼠标可以对视图进行旋转。转。2-1-3 Imageware 基本操作基本操作一、鼠标的应用一、鼠标的应用 2、鼠标中键、鼠标中键 鼠标中键一般用于执行命令。常用功能如下：鼠标中键一般用于执行命令。常用功能如下

9、：（1）在对话框中，单击鼠标中键，相当于单击对话框中）在对话框中，单击鼠标中键，相当于单击对话框中的的【Apply】。（2）按住）按住shift+鼠标中键，上下拖动鼠标可以对视图进鼠标中键，上下拖动鼠标可以对视图进行缩放。左右拖动鼠标可以对视图进行旋转，旋转轴垂行缩放。左右拖动鼠标可以对视图进行旋转，旋转轴垂直于视图。直于视图。2-1-3 Imageware 基本操作基本操作一、鼠标的应用一、鼠标的应用 4、鼠标右键、鼠标右键 又称为鼠标菜单键。具体功能如下又称为鼠标菜单键。具体功能如下（1）在视图内不同的区域单击鼠标右键会弹出不同的浮动工）在视图内不同的区域单击鼠标右键会弹出不同的浮动工具条

10、。具条。（2）按住）按住shift+鼠标右键，拖动鼠标可以对视图进行移动。鼠标右键，拖动鼠标可以对视图进行移动。（3）在工具条的空白区域单击右键，可弹出浮动工具菜单。）在工具条的空白区域单击右键，可弹出浮动工具菜单。2-1-3 Imageware 基本操作基本操作二、快捷键的应用二、快捷键的应用 1、视图快捷键、视图快捷键 Ctrl+F全屏显示全屏显示F1顶视图顶视图F2俯视图俯视图F3左视图左视图F4右视图右视图F5前视图前视图F6后视图后视图F7轴测图轴测图1F8轴测图轴测图22、显示快捷键、显示快捷键 Ctrl+L隐藏实体隐藏实体Shift+L仅显示所选的实体仅显示所选的实体Ctrl+K

11、仅显示被隐藏的实体仅显示被隐藏的实体Ctrl+H隐藏所有点隐藏所有点Ctrl+S显示所有点显示所有点Ctrl+J仅显示所选的点仅显示所选的点2-1-3 Imageware 基本操作基本操作三、功能设置三、功能设置 命令：命令：【Edit】【Preferences】系统设置系统设置2-1-3 Imageware 基本操作基本操作三、功能设置三、功能设置 命令：命令：【Edit】【Preferences】点的设置点的设置2-1-3 Imageware 基本操作基本操作三、功能设置三、功能设置 命令：命令：【Edit】【Preferences】曲线的设置曲线的设置2-1-3 Imageware 基本

12、操作基本操作三、功能设置三、功能设置 命令：命令：【Edit】【Preferences】曲面的设置曲面的设置2-1-3 Imageware 基本操作基本操作四、四、View的操作的操作 2-1-4 Imageware 实体管理实体管理1、实体类型、实体类型 点云、点云、曲线、曲线、曲面、曲面、群组、群组、矢量图。矢量图。所有实体的共有特征：所有实体的共有特征：l 名称：系统提供唯一的名称。名称：系统提供唯一的名称。l 可见性：可见性可以决定实体的可选性。可见性：可见性可以决定实体的可选性。l 颜色：每个实体被分配有默认的颜色，可被改变。颜色：每个实体被分配有默认的颜色，可被改变。l 当前激活的

13、：使实体成为所有操作默认的实体。当前激活的：使实体成为所有操作默认的实体。l 层：每个实体都必须位于一个层中。层：每个实体都必须位于一个层中。2-1-4 Imageware 实体管理实体管理2、图层管理、图层管理 命令：命令：【Edit】【Layer Manager】新建图层新建图层新建过滤器新建过滤器层可见层可见/不可见不可见删除图层删除图层应用过滤器应用过滤器复制对象复制对象删除对象删除对象复制对象到剪贴板复制对象到剪贴板粘贴对象粘贴对象2-1-4 Imageware 实体管理实体管理2、图层管理、图层管理图层操作：图层操作：1、新建图层：在树目录的子项中增加一个新图层。、新建图层：在树目

14、录的子项中增加一个新图层。2、删除图层：删除被选择的图层。、删除图层：删除被选择的图层。3、合并图层：将所选中的图层拖到另一个图层上，即可、合并图层：将所选中的图层拖到另一个图层上，即可把这两个图层合并。把这两个图层合并。4、在图层之间移动实体：选择一个实体并将其拖到另一、在图层之间移动实体：选择一个实体并将其拖到另一个图层上，即可把所选择的实体放到另一个图层上。个图层上，即可把所选择的实体放到另一个图层上。2-1-4 Imageware 实体管理实体管理3、实体名称的显示和更改、实体名称的显示和更改 2-1-5 点云导入与转换点云导入与转换1、点云文件的类型、点云文件的类型 l Imagew

15、are格式的点云，扩展名为格式的点云，扩展名为imw。l IGS格式是点云中所有点每个点坐标的集合。格式是点云中所有点每个点坐标的集合。IGS点云除了点云除了坐标外不含有别的任何信息，具有良好的兼容性，坐标外不含有别的任何信息，具有良好的兼容性，UG、Pro/E、CATIA软件都能识别。软件都能识别。l STL格式是处理后的点云，它与格式是处理后的点云，它与IGS的区别在于它是网格化的区别在于它是网格化的点云。的点云。l imw是上述两种点云的综合处理结果，点云即可以点的形是上述两种点云的综合处理结果，点云即可以点的形式显示，也可以三维网格显示，它包含了点、线、面的信息式显示，也可以三维网格显

16、示，它包含了点、线、面的信息2-2 点云的显示点云的显示点云噪点清理与区域分割点云噪点清理与区域分割点云测量与查询点云测量与查询点云稀释及网格化点云稀释及网格化点云对齐点云对齐点云薄片的提取点云薄片的提取点云剖面的提取点云剖面的提取 点云的处理过程点云的处理过程2-2-1 点云的显示点云的显示一、点云的显示一、点云的显示全部隐藏全部隐藏 全部显示全部显示 选择显示选择显示 2-2-1 点云的显示点云的显示命令：命令：【Display】/【Point】/【Display】显示方式显示方式 离散点显示模式离散点显示模式 样品点频率样品点频率 扫描点频率扫描点频率 点的尺寸点的尺寸 二、改变点云的显

17、示模式二、改变点云的显示模式 2-2-2 噪点清理与区域分割噪点清理与区域分割命令：命令：【Modify】/【Extract】/【Circle-Select Point】保留内部点保留内部点保留外部点保留外部点内外都保留内外都保留保留旧的数据保留旧的数据命令操作过程：命令操作过程：l 单击单击Clear All开始开始l 用鼠标点击建立多用鼠标点击建立多边形区域边形区域l 选择需要选择需要keep point选项选项l 单击单击apply。1、多边形框选点云、多边形框选点云 命令：命令：【Modify】/【Scan Line】/【Pick Delete Points】命令操作过程：命令操作过程

18、：l 单击单击Clear All开始；开始；l 选择需要删除的点；选择需要删除的点；l 单击单击apply。2、选取删除点、选取删除点 2-2-2 噪点清理与区域分割噪点清理与区域分割2-2-3 点云测量与查询点云测量与查询Imageware提供了许多测量工具提供了许多测量工具1、测量点间距离：、测量点间距离：命令：命令：【Measure】/【Distance】/【Between Points】2、测量点间角度：、测量点间角度：命令：命令：【Measure】/【Angle/Tangent Direction】/【Between Points】3、测量点间的方向：、测量点间的方向：命令：命令：【

19、Measure】/【Angle/Tangent Direction】/【Direction Between Points】2-2-3 点云测量与查询点云测量与查询Imageware提供了许多测量工具提供了许多测量工具4、测量点的坐标值：、测量点的坐标值：命令：命令：【Measure】/【Location】/【Point Location】5、查询点云的信息：、查询点云的信息：命令：命令：【Evaluate】/【Information】/【Object】2-2-4 精简点云数据精简点云数据命令：命令：【Modify】/【Data Reduction】/【Space Sampling】（间距采样）

20、（间距采样）1、精减数据、精减数据 利用设置的距离公差，删除在距离公差内的点，既适合处利用设置的距离公差，删除在距离公差内的点，既适合处理有序点也适合散乱点。理有序点也适合散乱点。距离控制法缩减点数控制法2-2-5 点云的网格化点云的网格化 将任意一点与其相邻两点组成三角形面，全部三角形面拼接在一起就成为网格化的点云。2-2-5 点云的网格化点云的网格化命令：命令：【Construct】/【Polygon Mesh】/【Polygonize Cloud】相邻点的距离相邻点的距离一般取一般取 点与点的距离的点与点的距离的35倍倍两点之间的最大相似距离两点之间的最大相似距离 2-2-6 点云的平滑

21、处理点云的平滑处理命令：命令：【Modify】/【Smooth】/【scan】过滤器类型过滤器类型过滤器大小过滤器大小2-2-7 对点云切段处理对点云切段处理命令：命令：【Modify】/【Extract】/【Slice】此命令利用设定的切片平面对点云进行切片处理，把点云此命令利用设定的切片平面对点云进行切片处理，把点云分割成具有相同宽度的带状点云。分割成具有相同宽度的带状点云。2-2-7 对点云切段处理对点云切段处理命令：命令：【Modify】/【Extract】/【Slice】2-2-8 提取点云剖面提取点云剖面命令：命令：【Construct】/【Cross Section】2-2-8

22、提取点云剖面提取点云剖面命令：命令：【Construct】/【Cross Section】1、Cloud Parallel 平行剖切平行剖切 此命令的作用是利用平行于指此命令的作用是利用平行于指定方向的一系列平面与点云相交，定方向的一系列平面与点云相交，截切出一系列的点云。截切出一系列的点云。2-2-8 提取点云剖面提取点云剖面命令：命令：【Construct】/【Cross Section】2、Cloud Circular 环形剖切环形剖切 此命令是以指定的轴线为中心此命令是以指定的轴线为中心，用通过轴线的一组平面在点云，用通过轴线的一组平面在点云上切割出新的点云，常用于对旋上切割出新的点云

23、，常用于对旋转件剖切面的构造。转件剖切面的构造。练习一练习一 测量数据的预处理测量数据的预处理命令：命令：【Modify】/【Extract】/【Circle-Select Point】1、清除噪声点清除噪声点命令：命令：【Modify】/【Data Reduction】/【Space Sampling】2、精简点云数据精简点云数据文件：文件：Running-Board.imw，Sel.imw.文件：文件：Start.imw.练习一练习一 测量数据的预处理测量数据的预处理命令：命令：【Construct】/【Polygon Mesh】/【Polygonize Cloud】3、点云网格化点云网格

24、化命令：命令：【Modify】/【Smooth】/【scan】4、点云的平滑处理后再网格化点云的平滑处理后再网格化文件：文件：Start.imw.文件：文件：Face.imw.练习一练习一 测量数据的预处理测量数据的预处理命令：命令：【Modify】/【Extract】/【Slice】5、对点云进行切段处理对点云进行切段处理命令：命令：【Construct】/【Cross Section】6、提取点云剖切面提取点云剖切面文件：文件：Slice.imw.文件：文件：Parallel.imw.Cloud Parallel 平行剖切平行剖切文件：文件：Circular.imw.Cloud Circu

25、lar 环形剖切环形剖切练习一练习一 测量数据的预处理测量数据的预处理练习内容：练习内容：精简数据。精简数据。将点云分成帽檐和帽体两部分。将点云分成帽檐和帽体两部分。在帽体上创建若干截面线。在帽体上创建若干截面线。删除帽体点云数据。删除帽体点云数据。对帽檐数据进行精简。对帽檐数据进行精简。将文件保存为将文件保存为igs格式。格式。7、综合练习：、综合练习：aqm.imw2-2-9 点云的对齐与定位点云的对齐与定位2-2-9 点云的对齐与定位点云的对齐与定位2-2-9 点云的对齐与定位点云的对齐与定位一、点云对齐与定位的方法一、点云对齐与定位的方法 2-2-9 点云的对齐与定位点云的对齐与定位一

26、、点云对齐与定位的方法一、点云对齐与定位的方法 2-2-9 点云的对齐与定位点云的对齐与定位 Imageware定位的方式可以是点云与点云的定位，也可定位的方式可以是点云与点云的定位，也可以利用对象上的几何特征来定位，如平面、圆心、轴心、以利用对象上的几何特征来定位，如平面、圆心、轴心、圆柱等。圆柱等。而这些几何特征可分为三类：点、线、面。而这些几何特征可分为三类：点、线、面。二、配对定位的形式二、配对定位的形式 l 点的定义包括：单一点、圆心、弧线中心、球心等。点的定义包括：单一点、圆心、弧线中心、球心等。l 线的定义包括：有方向性和无方向性的线，例如：直线线的定义包括：有方向性和无方向性的

27、线，例如：直线、圆柱中心轴心、圆锥中心轴心等。、圆柱中心轴心、圆锥中心轴心等。l 面的定义包括：平面、园等。面的定义包括：平面、园等。2-2-9 点云的对齐与定位点云的对齐与定位二、配对定位的形式二、配对定位的形式 2-2-9 点云的对齐与定位点云的对齐与定位三、由点云拟合基本曲线三、由点云拟合基本曲线命令：命令：【Construct】/【Curve From Cloud】/【Fit Line】1、拟合为直线拟合为直线命令：命令：【Construct】/【Curve From Cloud】/【Fit Arc】2、拟合为圆弧拟合为圆弧命令：命令：【Construct】/【Curve From C

28、loud】/【Fit Circle】3、拟合为圆拟合为圆2-2-9 点云的对齐与定位点云的对齐与定位三、由点云拟合基本曲线三、由点云拟合基本曲线命令：命令：【Construct】/【Curve From Cloud】/【Fit Ellipse】4、拟合为椭圆拟合为椭圆命令：命令：【Construct】/【Curve From Cloud】/【Bounding Circle】5、边界圆边界圆2-2-9 点云的对齐与定位点云的对齐与定位四、由点云创建曲面四、由点云创建曲面命令：命令：Construct/Surface From Cloud/Fit Plane1、拟合平面拟合平面命令：命令：Cons

29、truct/Surface From Cloud/Fit Cylinder2、拟合圆柱拟合圆柱命令：命令：Construct/Surface From Cloud/Fit Sphere3、拟合球面拟合球面命令：命令：Construct/Surface From Cloud/Fit Cone4、拟合圆锥拟合圆锥2-2-9 点云的对齐与定位点云的对齐与定位三、对齐命令三、对齐命令2-2-9 点云的对齐与定位点云的对齐与定位三、对齐命令三、对齐命令命令：命令：【Modify】/【Align】1、Mixed Mode（混合模式）（混合模式）将一个实体组群与另一个相对将一个实体组群与另一个相对应的实体组

30、群通过将几何实体拟应的实体组群通过将几何实体拟合起来以达到对齐的目的。它们合起来以达到对齐的目的。它们的精度取决于所有实体对的平均的精度取决于所有实体对的平均误差，所有每个实体对的误差都误差，所有每个实体对的误差都近似相等。近似相等。2-2-9 点云的对齐与定位点云的对齐与定位三、对齐命令三、对齐命令命令：命令：【Modify】/【Align】2、Stepwise（逐步式）（逐步式）当每个实体对添加时，实体就当每个实体对添加时，实体就部分的对齐，和约束混合模式相部分的对齐，和约束混合模式相似，第一组配对为一个精确的拟似，第一组配对为一个精确的拟合，以下每个成功的配对会有更合，以下每个成功的配对

31、会有更低的准确度。低的准确度。2-2-9 点云的对齐与定位点云的对齐与定位三、对齐命令三、对齐命令命令：命令：【Modify】/【Align】3、Best Fit（最佳拟合）（最佳拟合）此方法用在没有可以利用的辅此方法用在没有可以利用的辅助手段（如工具球、硬点或已知助手段（如工具球、硬点或已知的特征）或因为时间或精度方面的特征）或因为时间或精度方面的原因，所有其他类型都不能采的原因，所有其他类型都不能采用时。用时。2-2-9 点云的对齐与定位点云的对齐与定位三、对齐命令三、对齐命令命令：命令：【Modify】/【Align】4、Interactive（交互式）（交互式）此种对齐方式需要此种对齐

32、方式需要3个或更多个或更多的参考点来控制一个主要的坐标的参考点来控制一个主要的坐标系轴（主平面），两个或更多的系轴（主平面），两个或更多的名义上的点来控制另外一个轴（名义上的点来控制另外一个轴（第二平面），最后一个点控制第第二平面），最后一个点控制第三轴（第三平面）。三轴（第三平面）。练习二练习二 测量数据的对齐测量数据的对齐1、用用“混合模式混合模式”将下列两文件的数据进行对齐。将下列两文件的数据进行对齐。打开文件：打开文件：Bottom-Seat-Cushion.imw，Top-Seat-Cushion.imw。将文件中的将文件中的6个球形点云数据分割出来。个球形点云数据分割出来。【Mod

33、ify】/【Extract】/【Circle-Select Point】用球形点云数据拟合出用球形点云数据拟合出6个球面。个球面。Construct/Surface From Cloud/Fit Sphere 对对6个球面体重新命名字。个球面体重新命名字。Edit/Change Entity Name 练习二练习二 测量数据的对齐测量数据的对齐1、用用“混合模式混合模式”将下列两文件的数据进行对齐。将下列两文件的数据进行对齐。删除所有球形点云数据。删除所有球形点云数据。将要移动对齐的点云数据与它们的定位球组成为一个群将要移动对齐的点云数据与它们的定位球组成为一个群组。组。Edit/Create Group 执行执行“混合对齐混合对齐”命令。命令。【Modify】/【Align】/【Mixed Mode】练习二练习二 测量数据的对齐测量数据的对齐2、对对“NASA AF 01”和和“NASA AF 02”的数据进行对的数据进行对齐。用齐。用“混合模式混合模式”和和“逐步式逐步式”进行对齐。进行对齐。