Catia-V5-点云对齐初探.ppt

AligningusingtheCompass罗盘法对齐,罗盘法对齐：通过拽动罗盘进行对齐，是一种粗糙的对齐方式，一般用在最佳拟合对齐之前。,Referencescanbeeitherasetofcloudsofpointsand/orsurfaces,orasetofpoints(nomixallowed),SelectingReferencesstartsthecomputationofatransformationbasedontheinertiaaxes.,参考对象可以是多笔点云，多个面，多个点集，但不能是混合类型。当参考对象不为空时，变亮，通过点击它可以对参考对象进行4个位置的变换，若进行了该变换，接下来再点击罗盘移动的话，进行移动的是参考对象（这一点有点奇怪！）。当参考对象为空时，本对齐根据移动对象的惯性坐标系进行手动变换。第三个带叉的罗盘可以恢复到上一次点击“apply”的位置。,点显示的百分比数,默认罗盘的原点是对象的质心，但可以通过按住“shift”拽动罗盘，从而改变罗盘的原点。,Alignwithbestfit最佳拟合法对齐,在使用最佳拟合法进行对齐前，最好先使用罗盘对齐法将两个对象作简单大致的预对齐。,点云或网格,点云或网格或曲面，数量可多选，但类型必须一致，若第一个选中曲面第二个选中点云，则默认曲面作为实际参考对象参与运算。由于对齐时是使用双方的所有的点，任何较大的局部差异都会影响对齐结果，故需要想办法切除不相同的区域再进行对齐。,偏差显示,Alignwithconstraints约束法对齐,Thistaskshowsyouhowtoalignacloudofpointswithareferencebydefiningconstraints(madeofpairsofconstraintelements)basedoncanonicshapes(points,lines,planes,spheres,cylinders,circlesandtheirinvertedelements)andapplyingapriorityorderonthoseconstraints.约束法对齐模式，通过定义多组约束关系来进行点云的对齐，这些约束关系可以由点，直线，圆，平面，球，圆柱等初等几何体之间的对应关系进行创建，同时这些约束关系在对齐时还具有优先级。此对齐法多适用于较为规则的机械零件。可以对一个对象创建多个约束，如一个平面可以建立与3个点的约束关系。,Becarefultohaveconsistentconstraints,regardingthegeometry.Forexample:donotmatchthreepointswithtwodifferentplanes,ifyoumatchtwonormalstoplanes,becarefulthattheyhavethesameorientation,whenyouselectacylinderoracircle,theconstraintelementtakenintoaccountistheircenteraxis,i.e.aline.whenyouselectasphere,theconstraintelementtakenintoaccountisitscenterpoint.evenifoverconstraintsareaccepted,insomecasesitmightbenecessarythattheconstraintsformanisostaticsystem:A3Dobjecthas6degreesoffreedom,i.e.3translationsand3rotations.Creatinganisostaticsystemmeansthatthe3translationsandthe3rotationsarelocked.创建约束时，所选取的几何元素，要保证该约束的一致性，如：1，不要将3个点与2个平面进行约束；2，2个法向与平面约束时，要保证方向的一致性；3，选择圆和圆柱时，它们的轴线被用来进行约束；4，选择球时，它的球心被用来约束；5，有些情况下，可以允许存在过约束。,各种几何配对之后所被约束的自由度,Alignwithconstraints约束法对齐,每一对约束元素都会自动赋予一种颜色，且参考元素呈透明色,ref1,ref2,ref3,单击“add”增加一对约束,单击“add”增加一对约束,待移动对象,带移动元素的方向可以勾选“manual”更改，但参考元素的方向不能更改。,Alignwithconstraints约束法对齐,对齐过程及结果评估：,约束的优先级，共分6级,TheStatisticsaregivenfortheconstraintelements,theydonotrefertotherealgapsbetweentheCloudtoAlignandthereference.ThosegapsaregivenbytheDistanceAnalysis.AconstraintwithaStrictpriorityisnotfullyrespectedwhenthedistanceisgreaterthan0.001ortheangleisgreaterthan0.5.ThismayhappenwhenaconstraintwithaStrictpriorityisappliedsimultaneouslytootherconstraints.Amessagewarnsyouthattheconstraintcouldnotbefullyrespected.,对话框下方显示的统计结果是约束所用的几何元素之间的偏差，而不是点云之间的偏差。其中的距离偏差值是由“DistanceAnalysis”作出的结果。当某个“strict”级的约束没有得到严格的保证，即其距离偏差大于0.001，角度偏差大于0.5度。发生这种情况很可能是另一个约束也是“strict”级的，两者只能保其一。注意：对齐的时候可以随时点击“Apply”观察偏差值，若发现大偏差的时候，可以及时调整约束，删除或替换。,AlignwithRPSRPS法对齐,RPS法对齐与约束法对齐类似，也是使用了约束。但两者又有区别。其区别如下表：,约束的优先级，共分6级,关于RPS法对齐。由于RPS法对齐采用的是一种静态均衡的对齐模式，即X轴，Y轴，Z轴三轴无优先级差异，但必须满足下述条件：对第一根轴，须冻结3个RPS点来定义一个平面对第二根轴，须冻结2个RPS点来定义一条直线对第三根轴，须冻结1个RPS点来定义一个点在RPS法对齐中，最少需要3个RPS约束，最多可定义6个RPS约束。,DefinitionofaRPSAlignmentSinceaRPSalignmentisisostatic,thefollowingconditionsmustbesatisfied:Inafirstaxis,threeRPSconstraintsmustbefrozentodefineaplane.Inasecondaxis,twoRPSconstraintsmustbefrozentodefinealine.Inathirdaxis,oneRPSconstraintmustbefrozentodefinethelocatingpoint.DefiningaRPSalignmentrequiresaminimumof3RPSconstraintsandamaximumof6RPSconstraints.,AlignwithRPSRPS法对齐,按照事先设计好的对齐策