基于Geomagic Studio的曲面重構(gòu)過程

1、曲面重構(gòu)處理流程姓名：學(xué)號：班級：11材型（卓越）-1班時間：2014年12月目錄一、點處理階段2二、多邊形處理階段7三、參數(shù)化曲面11一、點處理階段1. 打開素材文件。啟動Geomagic studio12軟件后，點擊【打開】選擇“swug3-1”文件如圖。 圖 1 2. 著色。點擊點工具欄的，系統(tǒng)將自動計算點云的法向量，賦予點云顏色。圖 2 3. 斷開組件連接。點擊點工具欄的斷開組件連接圖標(biāo)，彈出選擇非連接選項的對話框，在“分隔”選擇“低”，然后點擊確定。圖 3 退出對話框后按Delete刪除選中的非連接點云。圖 4 4. 選擇體外孤點。點擊點工具欄的體外孤點圖標(biāo)，彈出體外孤點對話框，將敏

2、感性設(shè)置為100。圖 5 點擊應(yīng)用后確定，按Delete刪除選中的紅色點云，該命令使用3次。5. 手動刪除。點擊矩形選擇工具圖標(biāo)，進入矩形工具的選擇狀態(tài)，改變模型的視圖（按住中間旋轉(zhuǎn)），在視窗點擊一個點，按住鼠標(biāo)左鍵進行拖動框選，如圖所示。圖 6 按Delete刪除選中的紅色雜點。圖 7 6. 減少噪音。點擊點工具欄的減少噪音圖標(biāo)，進入減少噪音對話框，點擊應(yīng)用后確定。該命令有助于減少在掃描中的噪音點到最小，更好地表現(xiàn)真實的物體形狀。造成噪音點的原因可能是掃描設(shè)備輕微震動、物體表面較差、光線變化。圖 8 7. 統(tǒng)一采樣。點擊點工具欄的統(tǒng)一采樣圖標(biāo)，進入統(tǒng)一采樣對話框，在輸入中選擇絕對間距里輸入0

3、.2mm，曲率優(yōu)先拉到中間，點擊應(yīng)用后確定。在保留物體原來面貌的同時減少點云數(shù)量，便于刪除重疊點云、稀釋點云。圖 98. 封裝。點擊點工具欄的封裝圖標(biāo)，進入封裝對話框，直接點擊確定，軟件將自動計算。該命令將點轉(zhuǎn)換成三角面。圖 10 二、多邊形處理階段1. 打開素材文件啟動Geomagic studio12軟件后，點擊圖標(biāo)，打開文件”swug4-2”。 圖 12 2. 填充孔點擊多邊形工具欄的選擇填充單個孔圖標(biāo)，右鍵點擊空白處，選擇“選擇邊界”，再點擊綠色邊界，系統(tǒng)將選中邊界并往內(nèi)擴張（左鍵點擊一次則擴展一次）。按delete刪除翹曲邊界，右鍵選擇“填充”，再手動去選擇需填充的邊界，最后按ESC

4、退出命令。圖 13 3. 去除特征點擊蠟筆選擇工具圖標(biāo)，進入蠟筆工具的選擇狀態(tài)，選擇有問題的三角面，再點擊多邊形工具欄的去除特征圖標(biāo)，系統(tǒng)將自動根據(jù)紅色周圍的曲率變化進行光順。4. 用平面進行裁剪點擊下的“用平面進行裁剪”，彈出“用平面進行裁剪“對話框。定義選擇“拾取邊界”，選取邊界，位置度設(shè)為2mm，點擊“平面截面“按鈕。圖 14 再點擊“刪除所選擇”，刪除底座下段區(qū)域，再點擊“封閉相交面”，最后點擊確定退出命令。圖 15 5. 網(wǎng)格醫(yī)生點擊多邊形工具欄下的網(wǎng)格醫(yī)生圖標(biāo)，軟件將自動選中有問題的網(wǎng)格面，點擊應(yīng)用后確定。圖 16 6. 刪除釘狀物點擊多邊形工具欄下的刪除釘狀物圖標(biāo)，點擊應(yīng)用后確定

5、。該命令用于檢測并展平多邊形網(wǎng)格上的單點尖峰。圖 17 7. 松弛多邊形 點擊多邊形工具欄下的松弛圖標(biāo)，將強度拉至第二格，點擊應(yīng)用后確定。該命令用于最大限度減少單獨多邊形之間的角度，使多邊形網(wǎng)格更加光滑。圖 18 8. 簡化多邊形點擊多邊形工具欄下的簡化圖標(biāo)，在減少到百分比欄輸入70%，勾中“固定邊界”，點擊應(yīng)用后確定。該命令用于減少三角形數(shù)量但不影響其細節(jié)，勾中固定邊界將在邊界區(qū)域保留更多三角面。圖 19 9. 增強表面嚙合點擊多邊形工具欄下的增強表面嚙合圖標(biāo)，點擊應(yīng)用后確定。該命令用于在高曲率區(qū)域增加點而不破壞形狀。圖 20 10. 保存三角面保存STL文件，后期建模需要。在左邊管理器面板

6、中右鍵點擊“ Points”，選擇“保存”，彈出保存對話框，輸入文件名“swug7-2”，保存類型選擇STL（binary）后，點擊保存按鈕。三、參數(shù)化曲面1. 打開素材文件啟動Geomagic studio12軟件后，點擊【打開】選擇“canshuhua1”文件。圖 212. 構(gòu)造參數(shù)化曲面點擊參數(shù)化曲面工具欄下的構(gòu)造參數(shù)化曲面圖標(biāo)，彈出對話框，點確定進行fashion階段。圖 223. 檢測區(qū)域擊參數(shù)化曲面工具欄下的檢測區(qū)域圖標(biāo)，點擊計算圖 23系統(tǒng)將自動劃分分隔符（曲率帶），最后點擊抽取完成對輪廓線的提取，點擊確定退出命令。若出現(xiàn)分隔符交叉則按住CTRL+蠟筆工具進行清理；若紅色分隔符不

7、均勻，必須使用蠟筆工具進行補選，有些未提取出來的高曲率帶，可手動進行繪制。圖 24合并相同的曲面：點擊編輯欄的“合并面”圖標(biāo)，按住鼠標(biāo)左鍵拖動并聯(lián)合兩塊區(qū)域。4. 編輯輪廓線點擊參數(shù)化曲面工具欄下的編輯輪廓線圖標(biāo)，勾選顯示欄的“曲率圖”，拖動錯誤點到正確位置（高曲率帶）,若需增加節(jié)點，直接點擊輪廓線并按ESC。點擊修改分隔符圖標(biāo)，點擊更新分隔符，賦予新建輪廓線的分隔符。最后點擊確定退出命令。若出現(xiàn)分隔符也參與構(gòu)面，則重新檢測區(qū)域，計算時點擊“是”持先前的劃分，再提取輪廓線，退出后將不會出現(xiàn)分隔符也參與構(gòu)面。圖 255. 區(qū)域分類先選中系統(tǒng)誤認的區(qū)域，點擊參數(shù)化曲面工具欄下的區(qū)域分類圖標(biāo)，重新指

8、定其曲面類型。將中間凹面指定為回轉(zhuǎn)面，部分側(cè)面指定為拔模面，還有一個圓錐面，6. 擬合曲面先選中全部區(qū)域（全部擬合則Ctrl + A，全部不選則Ctrl + C），再點擊參數(shù)化曲面工具欄下的擬合曲面圖標(biāo)。點擊“應(yīng)用”后“確定”，彈出錯誤對話框。表示有些面擬合過程出現(xiàn)問題（誤差較大的曲面用橘紅色標(biāo)識、有問題曲面用紅色標(biāo)識）。圖 267. 偏差完成曲面構(gòu)造后發(fā)現(xiàn)有塊區(qū)域誤差較大，點擊參數(shù)化曲面工具欄的偏差圖標(biāo)，點擊橘紅色的曲面顯示偏差。圖 278. 編輯剖面由于該塊區(qū)域誤差較大，點擊參數(shù)化曲面工具欄的編輯剖面圖標(biāo)，彈出橫截線的擬合程度，黃色線為擬合線，兩種藍色線為點云線。將線段密度調(diào)至最大，點擊“

9、應(yīng)用”，發(fā)現(xiàn)曲線擬合的更加精確，但曲面仍顯示誤差較大，證明點云并非回轉(zhuǎn)體，可能由掃描誤差造成，需人為糾正，所以這里我們直接擬合回轉(zhuǎn)球面就好。9. 擬合連接先選中需擬合的連接區(qū)域（全部擬合則Ctrl + A，全部不選則Ctrl + C），定義連接的類型：點擊參數(shù)化曲面工具欄下的分類連接圖標(biāo)，指定所有連接為尖銳角；再點擊參數(shù)化曲面工具欄下的擬合連接圖標(biāo)，系統(tǒng)將自動擬合面與面之間的連接。圖 2810. 修復(fù)曲面先選中有問題的曲面（全部選擇則Ctrl + A，全部不選則Ctrl + C），點擊參數(shù)化曲面工具欄下的修復(fù)曲面圖標(biāo)，點擊全部接受，最后點擊確定退出對話框。先不管倒圓出錯的部分，在后續(xù)3D軟件中進行再優(yōu)化。11. 修剪并縫合選中所有曲面和連接（Ctrl + A