逆向工程技术目前已广泛应用于产品的复制、仿制、改进及创新设计,是消化吸收先进技术和缩短产品设计开发周期的重要支撑手段。现代逆向工程技术除广泛应用于汽车、摩托车、模具、机械、玩具、家电等传统领域之外,在多媒体、动画、医学、文物与艺术品的仿制和破损零件的修复等方面也表现出其应用价值。
Geomagic Studio 具有强大的逆向建模功能,在我国已得到广泛应用。该软件遵循点阶段—多边形阶段—曲面阶段的三阶段作业流程,可以轻易地从点云创建出完美的多边形模型和样条四边形网格,并转换为NURBS曲面,建模效率高; 同时还提供了多重三维输出格式,方便与多种实体造型软件接口。新增的Fashion模块和参数化功能可以通过定义曲面特征类型来捕获物理原型的原始设计意图,并与正向软件结合进行参数化逆向建模与再设计,体现了逆向工程技术发展的最新成果。本书作为国内较早的Geomagic Studio的操作教材,结合工程应用实例,提供了详细的功能介绍与操作视频,可以帮助读者快速掌握Geomagic Studio软件的操作。
本书共有8章:
第1章介绍逆向工程的概念及主要技术,阐述逆向工程技术实施的软、硬件条件及逆向工程技术的应用和意义。
第2章概述数据采集系统和三坐标测量机的工作方式,介绍接触式及非接触式测量的优、缺点,对两类测量方式进行比较说明,以便对设备进行合适的选择。
第3章首先介绍逆向工程CAD建模系统及其分类,对传统曲面造型方式与快速曲面造型方式系统的不同技术特点进行分析,并介绍逆向工程曲线曲面的数学基础。同时对Geomagic Studio逆向建模基本流程进行总结,归纳各阶段模块中Geomagic Studio的主要功能。最后介绍Geomagic Studio基础模块命令的操作,并结合实例演示操作步骤。
第4章概括Geomagic Studio软件中点云阶段的主要功能,并对该阶段的命令进行详细说明。通过两个实例,介绍点云阶段的编辑操作和点云数据注册实现过程,对该阶段中的处理流程和技巧进行演示。
第5章概括Geomagic Studio软件中多边形阶段的主要功能,并对该阶段的命令进行详细说明。通过两个实例,运用多边形阶段的技术命令完成多边形模型处理工作,介绍相关操作技巧和实际经验,对该阶段中的处理流程和技巧进行演示。
第6章概括Geomagic Studio软件中形状阶段的主要功能,并对该阶段的命令进行详细说明。通过三个实例,运用形状阶段的命令完成该阶段模型曲面重构工作,介绍相关操作技巧和实际经验,对该阶段中的处理流程和技巧进行演示。
第7章概括Geomagic Studio软件中Fashion阶段的主要功能,并对该阶段的命令进行详细说明。通过实例,介绍如何通过定义曲面特征类型来拟合生成准CAD曲面模型,对该阶段中的处理流程和技巧进行视频演示。
第8章概括Geomagic Studio软件中的参数化阶段,并对该阶段下的命令进行详细说明。通过对应用实例的讲解、处理技巧的说明以及视频操作的演示,介绍如何将Geomagic Studio软件中的初级曲面文件转换至CAD软件中进行参数修改,将逆向工程方面的技术与参数化建模有效连接起来,进一步提高逆向工程的应用范围。
为方便读者学习,本书提供配套光盘,包括所有案例操作的数据文件和视频文件,以帮助读者通过实践快速掌握软件操作。
本书由成思源和谢韶旺编写。其中第3,7,8章由成思源编写,第1,2,4,5,6章由谢韶旺编写,全书由成思源统稿。本书还凝聚了广东工业大学先进设计技术重点实验室和哈尔滨工程大学工程训练中心众多研究生的心血,他们在逆向工程技术的研究与应用方面做了卓有成效的工作。其中余国鑫、吴问霆、姜鹏、董慧卿、冯广亮、邹付群、黎波、刘俊、刘军华等研究生参与了部分章节的编写、实验操作及文字整理工作。在此谨向他们表示衷心的感谢!
在本书编写过程中,得到了Geomagic(杰魔)上海软件有限公司以及青岛海克斯康测量技术有限公司的支持,并参考了国内外相关的技术文献和技术经验,在此一并致谢。
由于编者水平及经验有限,加之时间紧迫,书中难免存在不足之处,欢迎各位专家、同仁批评指正。编者衷心地希望通过同行间的交流促进逆向工程技术的进一步发展!
编者2010年9月