毕业设计（论文）-摩托车外壳零部件的逆向CAD建模.doc

浙江科技学院毕业设计（论文）浙 江 科 技 学 院本 科 毕 业 论 文 (2014届)题 目 摩托车外壳零部件的逆向CAD设计 学 院 机械与汽车工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 机制105 学 号 学生姓名 指导教师 开题日期 2014年1月10号 II 摩托车外壳零部件的逆向CAD设计 学生姓名： 指导教师：浙江科技学院机械学院摘 要 逆向工程作为一种新的技术手段，随着计算机技术的发展，正逐步走进人们的视野。逆向工程区别于传统的正向设计，通过实体三维数据取得、点、线、面、建立模型的方法快速成型，逆向工程可以大大提高产品开发效率和产品质量。本文按照逆向工程的一般方法和步骤：测量点云、点云预处理、曲面重建、CAD模型重构，综合运用Imageware和UG对摩托车外壳零部件进行CAD逆向设计，合理建立摩托车外壳曲面模型。最后对重构模型进行误差分析。关键词：逆向工程 点云 曲面重建 IMAGEWARIReverse CAD design of Motorcycle Parts Case Student: Mingquan Zhou Advisor: Dr.xu School of Mechanical and Automotive Engineering Zhejiang University of Science and TechnologyAbstractReverse engineering as a new techniques, with the development of computer technology, is gradually into peoples vision. Reverse engineering is different from traditional forward design, three-dimensional data obtained by the entity, point, line, surface modeling method of rapid prototyping, reverse engineering can greatly improve product development efficiency and product quality. In this paper, according to the general method and procedure of reverse engineering: measuring point cloud, point cloud pre-processing, surface reconstruction, CAD model reconstruction, integrated use of Imageware and UG on motorcycle parts CAD reverse design, Establish reasonable motorcycle shell surface model. Finally, model for the reconstruction error analysis.Keywords：Reverse engineering Point cloud Surface reconstruction I MAGEWAR目录摘 要IAbstractII目 录III 第1章 绪论 1. 1逆向工程简介 12逆向工程技术的应用领域 13逆向工程的存在问题 1. 4逆向工程技术研究现状和发展趋势 1.4.1逆向工程研究现状 1.4.2逆向工程技术的发展趋势第二章 逆向工程技术 2. 1实体三维数据测量技术 2. 2点云数据处理技术 2. 3模型重构 2. 4模型误差分析第三章 摩托车外壳的逆向建模实例 3. 1摩托车外壳分析 3. 2点云对齐网格 3. 3点云精简 3. 4顶面重构 3. 5侧面建立过程 3. 6外轮廓建立 3. 7模型修改 3. 8误差分析 参考文献致谢III第一章 概述1.1逆向工程简介二维图样、技术文档 逆向工程（Reverse Engineering，RE）也被称为反向工程、反求工程等。描述了一种与传统方式不一样的产品开发生产过程。逆向工程起源于对质量的检测和对精度的检测，逆向工程是一种由设计下游反馈到设计上游的一种全新的方法。人们的一般理解，产品的设计制造是从无到有的过程：设计师要以产品外形，功能，技术参数为第一步进行合理化的构思，然后利用计算机自动化进行不断的修正建立产品的三维数字化模型，最终将这个模型转化为实体的一个过程，这样完成产品的整个设计制造周期我们称之为“正向设计”。逆向过程作为一种新的技术则是一个“从有到无”的过程。逆向工程就是根据已经存在的产品模型，反向推出产品的数据（包括设计图纸或三维数字模型）的过程，极好的适应了现代化产品品种多，个性化，小批量生产的要求。本文提到的逆向工程是对实物进行测量反馈为三维模型，是一种几何反求。因此这里提及的逆向工程，是用某种测量手段获取实物的空间数据坐标，根据这些三维数据运用三维几何建模重新构建物体的CAD模型的一个过程，是一个由样品到产品数字化并且进行优化的过程。几何类逆向工程的流程图容如图1.1(逆向工程技术)仿制、改制产品PDM系统数据测量处理提取几何特征CAD模型重构仿制、改制产品 实物或模型快速原型RP制作系统CAM模具产品样件新产品图1.1 逆向工程流程图1.2逆向工程技术的应用领域二十一世纪随着时代和技术的发展，计算机技术在制造业上也得到了快速的发展，数字化测量技术的发展速度更是引人注目，同时数据的测量也是逆向工程发的一项关键性技术，这对推动逆向工程的发展起了非常大的作用。通过数字化测量设备（如三坐标测量机、投影光栅法等）获取的实物的空间表面分布数据，经过逆向工程技术的处理获得产品的3D数字模型，从而输送到CAM系统完成产品的制造。因此，逆向工程技术可以认为是“将产品样件转化为CAD模型的相关数字化技术和几何模型重建技术”的总称。各种先进技术中逆向工程技术已经成为新产品开发设计过程中不可缺的一部分，且居于核心地位。已被各个国家广泛运用于吸收消化国外先进技术和经验。主要表现在下面几个方面：1.新产品的开发2.产品的仿制和改造设计3.快速原型制造4.快速模具制造5.产品数字化检测6.医学领域断层扫描7.服装，头盔等设计制造8.艺术品，考古文物的复制。1.3.逆向工程的存在问题 逆向工程一般可以分成四个阶段数据获取、数据处理、数据划分和曲面建立、三维模型建立。四个阶段再加上最后一步RPM或者RT成为逆向工程技术上的难题，另外还存在加工工具和人员方面的问题。技术方面1. 数据的获取 数据的获取是逆向工程第一步的工作，也是建立CAD建模的重要环节。可以按照测量方式的不同分为接触测量和非接触测量两个大类。接触式的测量方法是通过探测头与物体接触从而记录空间位置坐标：非接触式测量的方法是用光学、声学、磁学等领域中相关的知识，通过物理转换为空间三维坐标。2. 数据预处理 数据预处理也是CAD建模中不可或缺的一步，它可以直接影响后期的三维模型的整体的质量。数据的预处理基本包括多视拼合，曲面分析，曲面划分，点云去噪，点云精简等相关工作。多视拼合采用的是手工的方式，通过对多个视角的旋转移动以达到对其网格。但这中间受到各种人为因素的影响，往往会出现误差。3. 数据划分和曲面构建 一般在逆向工程的建立过程中，产品的表面基本上无法用一张面进行完整的描述，需要对以账面进行分析和划分，有多张面构成，划分成不同的子集，对于不用的子集进行曲面的建立。曲面的重构是逆向工程关键性技术，一般要求做到同时满足光滑和精度要求为准，也可以更具产品的特征进行相应的调整。4. CAD模型的建立 这是逆向工程的最后一步，目的在与获取一张完整的CAD模型，可以通过三维模型真实的反应样品的形状和位置。对于重建的曲面存在的缺陷可以在CAD模型中进行修改同时还可以进行深一度飞优化，做到再创新。5. RPM/RT 建立完CAD模型后最后一步就是对逆向的成果进行检验，生产出样品或者样品模具。这一步可以通过快速成型机或者数控加工机床来快速制造实物，通过对原型和制造实物之间的对比，发现不足之处反馈到CAD模型中，优化设计。工具方面 逆向工程作为一项新的技术，对于设备有一定要求，要有足够的资金去选取合适的设备，其中包括软件和硬件。由于设备的要求程度，往往在逆向的过程中只能选取一种方式的软件和硬件，不能综合的运用各种软件和硬件的优点。使得技术受到了一定的局限性。人员方面 逆向工程技术是一项专业性非常强的工作，各个过程中都需要用到专业性的人才，这些都需要非常丰富的经验。对于三维模型的要求更加高，软件中存在非常多的人际交互过程，需要人员凭借自我经验去完成模型的建立。在此基础上还要据了解产品的特性，熟练的运用CAD软件，逆向工程软，测量工具。充分理解从下而上的设计制造过程。1.4逆向工程技术研究现状和发展趋势：1.4.1逆向工程研究现状 逆向工程作为一项新的技术，在产品的开发、消化、吸收国外先进的技术和经验上起了重大的作用。逆向工程是上个世纪八十年代分别由美国3M公司、日本名古屋工业研究所和美国UVP公司提出并且研发。现在逆向工程的研究也引起了各国的高度重视，一些重要的国际和国内学术会议都将逆向工程及相关技术作为一个重要议题，逆向工程也登上了国际的舞台。因此，逆向工程研究系统也在各国相继的建立，于此同时各种各样的设备制造公司也像雨后春笋般的相继建立，这些公司得到了政府的大力支持。同时还有重要的一点，随着逆向工程不断进入人们的视线，各种教育机构，科研机构都纷纷踏上了这一条大船，适应时代的变化。这样形成了一个非常巨大的团体，这给逆向工程的发展创造了良好的条件，同时也给广大的爱好者学习的机会。在研究方向和发展的趋势上不管是国内还是国外都是针对逆向工程现阶段存在的问题上。测量设备方面：美国、英国、意大利等国家三坐标测量机和三维扫描仪应用广泛如表1表1设备名称ATOS 扫描仪TALYSCAN150多传感扫描仪CYCLON2高速扫描仪PLX-30网点式扫描仪国家德国英国英国日本公司GOM公司泰勒霍普生公司雷尼绍公司罗兰公司特点可绕零件灵活移动。可运用汽车灯外形造型高速，功能复合化精度可达0.02mm可以精细扫描高速，功能复合化 随着研究的深入，逆向工程也出现了相应的专用软件。下面简单介绍几款逆向工程商用软件如表2表2软件名称ImagewaregeomagicCopyCADCATIA V5RapidFrom公司名称EDSRaindropDELCAMDassaultINUS国家美国美国英国法国韩国应用行业汽车，航空，航天，家电，模具模具业，医疗器械业，制造业航空航天业，汽车业，模具业，机械制造业航空，航天业，制造业，船舶业汽车业，模具加工业，医疗业软件特点具有强大的测量数据处理、曲面造型能力和误差检测功能具有丰富的数据处理手段，可以根据测量数据构造出多张连续曲面处理测量数据及数控曲面造型比较好，简单易操作CAD/CAE/CAM一体的软件，集成解决方案覆盖所有产品的设计与制造领域处理测量、扫描数据的曲面，建模以及基于CT数据医疗建模，艺术品测量建模与国外逆向工程的研究相比，我国对逆向工程的研究起步较晚，相对的经费投入不足，创新性的研究也很少。直到上个世纪90年代中期。逆向工程才在我国得到了快速的发展与推广。我国在硬件和软件上在向国外学习的过程中，联合高校和企业开始自主研发的道路。1.4.2逆向工程技术的发展趋势： 虽然这是一个很好的局势，但在实际的用中，还需要大量的人机交互，自动化程度不够高，影响产品的精度和效率。因此CAD/CAM领域中逆向工程仍然是一个十分活跃的研究方向。下面的几个方面还是值得期待的1 数据测量方面：研究发张专用的测量设备，可以高速、高精度的实现产品几何外形的三维数字化，可以根据样品外形自动进行几何形状和后续步骤的自动化进程，提高自动化程度。2 数据的预处理：可以有效的去除噪声点，做到点云的精简。3曲面拟合：改善现有的人机交互量大的问题，建立的曲面可以更加光滑，曲面间可以更加光顺的拼接，同时满足精度的要求。4数据区域划分：系统软件可以自主的进行合理曲面划分，提高自动化程度，提高工作效率。5集成系统技术：发展包括测量技术、逆向工程技术、基于网络的协同设计和数字化制造技术，基于特征和集成的模型重建技术等的相关技术。28第二章 逆向工程一般流程2.1实体三维数据测量技术 激光三角形法逆向工程样品三维数据测量是最基本的一步。通过特定的测量设备和测量手段获得零件表面的空间三维数据，在获取样品空间三维坐标的基础进行对复杂曲面的建模、评价、改造和制造。原始的点云数据是进行后面三维建模的基础，因此三维扫描得到点云数据的精确度会直接影响到逆向建模的精确度。实体三维数据测量技术是逆向工程实现的基础和关键性技术之一。三维测量经过长久的发展已经形成了很多的方法，如图2.1。 投影光栅法机械手立体视觉法实体三维测量技术声波法非接触式接触式核磁共振法CMM自动断层扫描法工业CT扫描法图2.1其中三坐标测量机，激光三角形法，立体视觉法作为发展最为成熟的三种方法，得到了广泛的应用。随着时代的进步，视觉传感器一类的飞接触式的测量技术在数量上不断增加。这是因为这种技术在测量速度上具有明显优势，而且随着计算机水平的上升，大量的数据可以快速采集处理，完全不同于传统的接触式的测量。激光扫描仪和机械接触测量技术特点对比如表3表3激光扫描仪三坐标接触测量测量方法非接触式接触式测量测量精度10-100um1um传感器光电接收器件开关器件测量速度1000-1200点/s人工控制前期工作需喷漆，无基准点设定坐标系，校正基准面工作材料无限定硬质材料测量死角光学阴影处光学焦距变化处工件内部不易测量误差随曲面变化大部分失真优点1. 测量速度快，曲面数据易获取2. 不需要对测量头半径进行补偿3. 可测量易碎、柔软、细小、难以接触的工件4. 没有接触力，不会损失工件1 精度高2 可直接测量工件的特定几何特征缺点1. 测量精度差，无法判定几个特征2. 坡度大的面不易测量，激光死角无法测量3. 非接触是测量存在较大的误差4. 工件对光的反射程度会影响测量1. 要逐一测量，速度慢2. 测量后要进行测量头半径的补偿3. 接触力会探头和工件表面影响测量数据，4. 内部测量极为不方便，误差较大。2. 2点云数据处理技术 点云数据的获取不论是通过接触式还是非接触式,通常扫描的过程中都会无法避免的引入数据误差，特别是在坡度大和边界的点云数据误差较大。点云数据是后期建模的基础，如果数据存在较大的误差会极大的影响后期的CAD建模。因此我们需要对获取的点云数据在CAD建模前进行一些预先的处理工作。一般在CAD建模前都需要进行点云的预处理工作，工作内容包括：去除异常的数据，补充缺失的点，数据平滑，去除噪声点，数据精简，数据曲面的分割，测量数据对齐等。大致可以分为下面四步。1.误差点处理，点云数据中存在偏离原始曲面的坏点和由于测量方法环境引起的盲口和缺口，对于这些数据我们应该进行去噪工作。现在最常用的检测是将得到的点云数据显示在图形终端上，或者直接生成曲线，采用半交互和半自动的光顺方法对点云数据进行检测调整。数据的插补也是误差处理的一个重要方向，一般由于物体的实体结构，有一些无法探测到的数据，对于这些扫描不到的面值有通过数据的插补来补齐。2数据平滑，实体的反求过程中，测量无法避免的出现误差，或者是由于样品表面特征导致三维数据不平滑。数据平滑的目的是为了消除噪音点，得到精确的模型和良好的特征提取效果，采用平滑法处理方法，应尽量保持所求参数所能提供的信息特征不变，同时可以有效的提高后续的工作效率。 3数据精简， 激光扫描仪在技术上快速，精确的获取数据，正在逐步的取代三坐标测量仪。但是激光扫描仪产生的数据过于庞大，处理数据和生产模型需要大量的时间，整体的过程也变的不可控制，这就需要我们对数据进行精简，提高工作效率。4.数据分割反求工程在数据造型前的还要一个重要的步骤，那就是对数据进行分化。零件的设计一般是按照其特有的特征来进行设计制造的。产品的表面也无法用一张面也涵盖所有的特征，而是需要进行分析把去买呢分解成平面，圆柱面，球面，自由曲面等。先将各个子数据拟合曲面，在通过曲面的缝合来完成全部的CAD建模。2. 3模型重构 逆向工程中CAD模型是整个过程中最重要的一步，后续的加工生产都要以三维CAD模型为基准。这就要求重建的CAD模型可以真实准确的反应实物的形状和位子特性。目前模型按照数据来源，数据类型，造型方式和曲面分类。1. 数据来源：CMM、激光扫描、光学数据、CT2. 数据类型：有序点和无序点3. 造型方法:基于曲线拟合线面和曲面直接拟合4. 曲面的表示方式：边界表示、四边B-样条表示、三角面片、三角网格化。2.4模型误差分析在反求的过程中，我们从样品到CAD模型在到生产出实物，经过了一系列的过程中间的误差也会出现。我们所得到的产品和我们的样品对比是否可以符合我们的要求，这是检验成果的最后一步。根据逆向工程中的误差来源可以组成一个误差模型图2.2原型误差测量误差数据处理误差补偿误差造型误差制造误差误差综合图2.21. 原型误差：原产品制造是会存在与设计尺寸的误差，同时原产品的使用还有磨损情况出现。2. 测量误差：对于CMM测量方法，测量设备系统误差，人员操作误差，产品形变。3. 造型误差：在运用CAD造型软件拟合线面体的过程中出现的误差。4. 补偿误差：主要是接触式的测量仪对探头的半径的补偿，对空间进行测量时如果只有二维空间补偿就会出现误差。5. 数据处理误差：在对测量数据进行转换和平滑的过程中会出现数据缺失。基准的变化都会有影响。第三章 摩托车外壳的逆向建模实例3.1摩托车外壳分析 本次是对摩托车外壳进行逆向实例，点云数据是有指导老师测量所得。导入点云数据到imageware，可以看到点云数据的外围轮廓，对点云数据进行初步分析点击评估信息物件得到点云数据的基础数据如图3.1。从这里我们可以看到有4万个数据点，尺寸394178194（单位毫米）。对于4万个数据点我们可以进行一些精简。图3.1进一步对模型进行分析，可以看到模型可以关于中心线对称。但有区别的是有一个侧面有一个类似半圆的缺口（我们定义这个有缺口的侧面为侧面B）。对于其他的我们可以通过镜像的方式得到，可以节约大量的工作时间，提高工作效率。打开网格看到在左视图中模型中心线不在网格曲线的中心上如图3.2，我们需要首先对点云进行重新的定位，对于数据发现没对齐在Z轴方向中心对其网格，第一步需要做的是重新摆放点云的位置，使点云中心线近似对其Z轴方向0点位置，在观察XY方向需要通过一定的旋转。图3.2点云对齐网格后对点云数据进行三角形网格化便于观察。三角网格化是指通过对原始网格进行调整，使得到的网格中出现尽量少的尖锐三角形，即在整个网格中所有的三角形最小内角最大化，所有最小内角和最大。三角形网格化后使我们能更加直观观察模型网格化后我们可以明显的看到整体的一个轮廓，下面我们就需要对点云进行曲率的分析，这是曲面划分的重要依据，曲率分析如图3.3。 图3.3根据曲率的变化和从上到下的方法把曲面大致分类顶面，连接面，侧面和凹槽部分如图3.4。其中顶面，侧面，开口部分都是由多个小面组成。而且基本上所有的面都存在一定的弧度，这就加大了建模的难度，需要对控制点进行很大的调节。凹槽侧面连接面顶面2顶面1 图3.4对于建立完全部曲面后的模型，进行曲面的拼接、修剪达到最小的误差。对于全部完成的模型在imageware中用曲面到点的误差分析法进行分析，瞒住要求后倒导到ug中进行最后的修改和建立CAD模型。这是对于摩托车外壳模型建模分析的一个大致思路，其中还有非常多的细节需要自己去把控。3.2点云对齐网格打开点云数据，选取合适的视图位置，切换到F2视角，发现需要通过X轴旋转一定角度，Y轴也需要旋转一定的角度。经过不断调整X方向调整-1.0度，Y轴方向调整0.75度。这里我们按进入右视图，可以看到点云数据中心线没有在Z轴方向0点的位置上，可以通过修改位移移动和旋转命令来进行调节。观察点云数据可以知道只需要调节Z轴方向即可。根据图3.1Z轴方向尺寸z=193.6210最小z=-95.1576，最大z=98.5110，根据最大和最小值相加去一般可得点云数据要向Z负方向移动1.1767mm。由于点云数据最大和最小值在点云上的分布是不确定，这样的计算可能会导致一定的误差。对于移动后的点云，右击点云，选择互动点云截面，按住ctrl画一条和Z轴平行的线，截取一批点云出来如图3.5，隐藏原始点云，打开点云捕捉，按F5到前视图，根据刚刚的点云创建3D曲线3D B样条，根据点云勾勒出一条3D曲线如图3.6，打开镜像显示，观察镜像后原始曲线和镜像曲线的偏差。进过不断的尝试发现向Z轴不用移动为一个合理位置，原始曲线和镜像曲线如下图3.7。 图3.5 图3.5 图3.7从最后一幅图可以看到两条曲线基本重合在一起了，就不做进一步的调节了。最为最终的定位位置。对于调节后的点云我们可以进行进一步的工作。3.3点云精简 根据上面的分析我们可以知道，整个摩托车外壳的点云数据有4万多，为了提高后面的计算效率，我们首先对点云数据进行精简。首先测量面上最大两点的距离（测量距离点距），根据测量的距离，右击点云选择距离采用，采样公差我们选择1，可以看到采样后点云数据减少了32%点云数据精简后如图3.8。这样可以大大的提高我们后面的工作效率图3.83.4顶面重构 根据对摩托车点云数据建立面的初步分析顶面建立方法一，选中点云打开网格右击鼠标圈选点云。我们按F4进入右视图，选取下半个面为制作面。点云选取时采用点，保留方式选择内部，同时保留原始数据如图3.9。图3.9选择完点云数据后隐藏原始图层iges level1，以后对于顶面的修改都将在Dinmian1图层中修改。顶面1在这次建模中面的面积最大，同时曲面的弯曲程度比较大。采用扫略曲面的命令，再对控制点进行调节。选中点云右击鼠标平行点云截面如图3.10.平行点云截面命令中方式选择三角形网格化，方向选择Z，起始点位置选择原点，截面数量选择1，间隔和相邻尺寸不做调整。我们可以看到网格化的点云上出现一条白色的点云线。图3.10再右击点云，按F4到右视图，在这个方向上选取互动点云截面的时候发现中间部分有凹槽，不适合建立，经过取舍选取凹槽左边部分选取点云，选取互动点云截面命令，方式选择三角形网格化可以提高质量，按住ctrl画一条和Z轴平行的线，截取一批点云如图3.11。图3.11隐藏其余点云，只显示截取出来的两批点云。点击菜单栏创建命令3D曲线3D B样条，打开点云捕捉，建立两条3D曲线如图3.12。AB图3.12A曲线我们用作扫略路径，B曲线我们用作轮廓线。对于B曲线过长的问题，选中曲线，右击截断曲线截取多余部分。截断方式选择曲线，曲线选择B，截断曲线选择A，相交方向选择视图，保留方式选择框选。因为曲线在面上的，我们建立面调节需要大于原始的面，我们需要进行对曲线延伸。B曲线下端延伸10mm，A曲线两边延伸20mm完成后如图3.13。图3.13完成AB两条3D曲线后点击构建扫掠曲面扫掠。选择新建立的面，右击选择曲面着色，发现面是背对着我们的，按shift+R翻转uv方向。扫掠完的曲面如下图3.14。图3.14顶面调节图3.15图3.15顶面建立方法二：因为我们采用镜像的方式来做，所以顶面只需要建立一半就可以。选中点云右击鼠标互动点云截面。我们按F2进入下视图，截取点云数据后,选择完点云数据后隐藏原始点云，顶面1在这次建模中面的面积最大，同时曲面的弯曲程度比较大。采用扫略曲面的命令，再对控制点进行调节调节的难度过大。我们采用把面分成各面来进行制作。选中点云右击鼠标平行点云截面，我们按F2进入下视图，截取点云数据后的面.在使用平行点云截面命令中方式选择三角形网格化，方向选择Z，起始点位置选择原点，截面数量选择1，间隔和相邻尺寸不做调整。我们可以看到网格化的点云上出现一条白色的点云线，以这条点云线为对称曲线如图3.16。图3.16隐藏其余点云，只显示截取出来的点云。点击菜单栏创建命令3D曲线3D B样条，打开点云捕捉，建立五条3D曲线如图3.17。FEDCBA图3.17ABCDE曲线我们用作放样曲线，F曲线我们用作对称线，用修建放样曲线过长部分。对四条曲线过长的问题，选中曲线，右击截断曲线截取多余部分。截断方式选择曲线，曲线选择ABCDE，截断曲线以此选择选择F，相交方向选择视图，保留方式选择框选。因为曲线在面上的，我们建立面调节需要大于原始的面，我们需要进行对曲线延伸。四条放样曲线下端延伸25mm如图3.18。图3.18完成ABCD四条3D曲线后点击构建曲面放样。选择新建立的面，右击选择曲面着色，发现面是背对着我们的，按shift+R翻转uv方向。扫掠完的曲面如下图3.19。图3.19可以看到面和点云数据间还是有误差的，需要调节。打开控制点，控制点开始可以少一点，调到与曲面大致吻合时，打开修改参数控制重新建参数化命令增加控制点。因为我是第一次接触这个软件对于控制点选取数量没有十分了解。所以控制点的数量可能会有点多。对于控制点的多少是这样定义的，控制点越少，精度越低调节越容易，控制点多，不易调节精度高。对于控制点的调节一般采用法相调节，最后对于排列点排列不整齐采用XYZ的调节方法进行调节，控制点排列整齐，做出来的面才会光滑。对顶面1的步距从2mm1mm0.5mm0.2mm0.1mm0.05mm。这次的调节最终的步距设置在0.05mm上，最后在对控制点进行整齐的排列，调节完成的曲面与网格化曲面相互重合，基本达到了精度要求。顶面调节如图3.20图3.20顶面采用的是镜像的方式，对于调节后的控制点，可能会偏离中心轴，我们需要对最靠近中心点的控制点进行连续性的调节，点击菜单栏修改连续性使对称边曲率连续如图3.21。图3.21我们采用相同的方法建立剩下的两个面，顶面全部完成后如图3.22。中间面建立的时候，删除两端的样条曲线，放样时选择旁边两个面，连续性选择相切，出来后再调节控制点。图3.22可以看到调整点云数据没有非常的正确，有些面存在比较大的误差。我们首先对第一个面进行一下误差的分析，打开检验命令，曲面到点的误差，最大检测距离修改到5，其他参数不变，点击确定，分析如图3.23。图3.23可以看到采用三个面拼接的方式，调整控制点后第一个面误差还是不错的，对于三个面我们去ug进行拼接。对于顶面的制作比较上面两种方式，发现第一种方法建立的面和原始点云误差大，控制点调节也非常的麻烦。相对于第二种方法，虽然我们采用3个面的方式，但第二种方法快捷多了。对于顶面的建立我们采用第二种方法。3.5侧面建立过程开原始点云数据，隐藏其他显示，切换视角，选取合适视角。这里选择后视图，右击鼠标，选择互动点云截面截取三条点云，截取出来的点云在原始点云上显示不明显，改变截取点云显示方式如图3.24。这样我们可以明显的观察到截取的点云。图3.24根据截取点云构建样条曲线，长度不够的做拉伸处理，建立样条曲线后如图3.25图3.25建立样条曲线后，分别通过扫掠命令扫掠出两个曲面。调节控制点，使曲面贴近网格化后的点云，建立好的曲面如图3.26。图3.263.6外轮廓建立打开原始点云数据，切换视角，选取合适视角。按照摩托车外壳用3D样条曲线去描绘出外轮廓的形状。打开捕捉器中曲面捕捉，这样我们家里出来的面最后会在平面上。打开镜像显示我们会看到镜像曲线会有一定的误差，还需要通过移动和旋转做细微的调节，达到误差较小的位置。因为曲线都在一个平面上，我之需要就行修建多余部分就可以了，选择曲线右击截断曲线进行修建，修建完后用曲线做一个沿方向拉伸就可以看到外轮廓如图3.27图3.27另一个方向的外轮廓我们采用相同的方法，建立3D样条修建沿方向拉伸唯一不同的是这个方向有镜像显示，拉伸是只要拉伸一边，镜像显示即可。建立好曲面如图3.28图3.28建立好的两外轮廓曲面如图3.29图3.29Imageware部分建立到这里，后面的部分我们通过ug去修改。3.7模型修改把imageware没有完全处理细节特征模型通过ug的导入命令导入，可以看到imageware制作完后导入ug，可以发现还是比较杂乱的。我们首先进行侧面的建立。通过曲面上的曲线，画一条线，对片体进行修剪，通过曲线组建立新的曲面，删除旧的曲面和不需要的辅助线。选择画倒圆命令，半径选择15，通过对象显示改变建立曲面的颜色如图3.30。图3.30Imageware中没有对顶面2进行建立，在ug中进行建立。选择艺术样条，画好两条曲线，通过曲线组的命令建立新的曲面如图3.31。编辑曲线X成型进行控制点调节，调整后的曲面通过延伸命令一定程度来观察与网格化面的交际程度来确定调整是否合理。图3.31连接面制作，使用拉伸命令拉伸一个新的片体，并且把两端的面桥接起来，桥接方式选择G1如图3.32。 图3.32修剪的过程中出现错误，对顶面中间面需要重新建立，使用修剪体命令，小端顶面选择工具选项选择新建平面，矢量方向选择Yc，距离输入-45.同理大端面距离输入57.把调整过的面通过桥接把中间的面建立起来。在未建立的面中间建立一条艺术线条，用通过曲线网格建立后的面如图3.33。图3.33修建多余的部分，建立圆角特征，完成如图3.34图3.34凹槽建立并且加厚