《逆向工程与3D打印技术》课件-任务4玩具车逆向实例

玩具车案例一体化贯穿教学案例63D模型打印5模型质量判定目录Contents4CAD模型重构：3点云后处理2数据采集1样件分析确立数据采集方式样件分析确立数据采集方式产品特性分析汽车模型有完整的汽车结构，包括车身、轮毂、后视镜等。通过产品特性分析，模型结构较简单。根据特点确定采用非接触式扫描，使用手持式扫描仪。数据采集产品测绘——自动拼接扫描1.新建工程打开OptimScan-5M的的配套扫描软件，即Shining3D软件，在弹出的界面中单击【新建工程】，然后输入文件名并选择路径保存新建工程，单击【保存】即可进入软件首界面。产品测绘——自动拼接扫描2.选择扫描拼接方式在扫描开始之前，需要确定模型的拼接方式。当被扫描物体不能通过单次扫描操作达到预期要求时，需要对其进行多次扫描。而进行多次扫描就涉及到了扫描的多个单片模型之间如何进行整合拼接的问题。Shining3D软件提供两种拼接方式，标志点自动拼接和非标志点自动拼接（手动拼接），可根据扫描物体的具体情况进行选择。产品测绘——自动拼接扫描2.选择扫描拼接方式（1）自动拼接若物体大小适中，表面纹理较简单，且表面有较多的平坦区域适合粘贴标志点时，可选择标志点自动拼接方式。设置：点击【扫描】选项卡中的【拼接扫描】按钮即可优点：扫描方便快捷，拼接迅速准确。缺点：点云重复率较高，物体贴点后扫描得到的模型需要进行对标志点处进行补洞处理产品测绘——自动拼接扫描2.选择扫描拼接方式（2）手动拼接针对某些极小尺寸物体，表面细节过于复杂，或者其它原因不适合粘贴标志点的物体，建议选择手动拼接方式。设置：点击【扫描】选项卡中的【手动扫描】按钮即可。优点：扫描较自由，不受公共标志点个数限制；点云重复率较低；所得模型不需要进行补洞处理。缺点：模型之间需要进行手动选点拼接，拼接后要进行优化。产品测绘——自动拼接扫描3.设置扫描参数扫描玩具车模型时的参数设置如图所示。产品测绘——自动拼接扫描3.设置扫描参数【双曝光】选项用于设置不同阶段的相机参数以扫描表面颜色明暗相间的物体。如果扫描对象是黑白对比鲜明的物体，则需要勾选【启用双曝光】选项。否则，如果扫描对象是一般灰白或中立颜色的物体，则不需要勾选。勾选【启用双曝光】后，会激活其下侧的下拉菜单。产品测绘——自动拼接扫描3.设置扫描参数【标志点曝光】：用于设置扫描仪提取标志点时的相机参数。此项目可以参考正常扫描时的参数进行设置，使软件能够准确识别物体上的标志点。【扫描低曝光】：用于设置扫描仪扫描物体表面的亮色部分时的相机参数。此项目可以直接采用标志点曝光的参数或比其略低，使软件能够完整的扫描物体表面光度较亮的部分。【扫描高曝光】：用于设置扫描仪扫描物体表面的暗色部分时的相机参数。此项目需根据实际情况设置，如物体颜色很深，可能需要大幅度的提高参数，使软件能够尽量多的扫描物体表面光度较暗的部分。产品测绘——自动拼接扫描4.扫描操作在扫描玩具车模型时按照车头、车身、车尾、车身左右两侧、车底的大致顺序进行，最后查看是否有未扫描到的部位，若有则继续扫描，直到整个模型全部扫描完整为止。将被测物体摆放平稳，单击【扫描】按钮，投影仪在物体上投射一系列光栅，如图所示。信息栏中显示扫描进度条，系统自动存储该次扫描结果，左侧的资源管理器中出现已扫描的模型列表。产品测绘——自动拼接扫描4.扫描操作依据单次扫描步骤，按照一定的规律翻动物体，继续扫描物体其他部分，标志点自动拼接，如图所示，多次扫描完成后显示视窗中会显示模型自动拼接后的三维效果图。模型窗口左上角会显示当前的点数和单元数。需要注意的是，当前扫描的标志点与上次扫描的标志点的公共点尽量多，至少需要3组对应点。产品测绘——自动拼接扫描4.扫描操作为便于扫描，扫描有些部位时，可以将玩具车模型局部垫高在扫描过程中要仔细检查是否有未扫描到的部位，确保整个模型全部扫描完整。如图箭头所指处数据缺失，需要继续扫描补全。产品测绘——自动拼接扫描4.扫描操作标定模块中，鼠标的使用功能如图所示产品测绘——自动拼接扫描5.保存扫描数据选择资源管理器中已扫描的全部模型列表，单击保存按钮，保存已扫描的全部数据。在弹出的【Save】对话框中输入文件名，并选择保存类型为“AsciiPointsFile(*.asc)”，单击【保存。点云后处理点云后处理(1)打开软件并导入模型（2）点击“点”阶段（3）框选下图所框选的点，并删除（4）点击结合按钮（5）合并完成（6）点击杂点消除，并确定(7)点击平滑，调至适中并确定（8）点击三角面片话，勾选下图所示并确定（10）完成之后（1）进入多边形界面模型修复（2）点击加强形状，调至适中并确定（3）点击面片的优化并确定（4）点击平滑，并确定（5）点击填孔选中所有的孔选择完成后确定（6）选择不能补的孔背面反选按delete删除点再次填孔就能成功（6）点击输出，点击汽车并确定。保存到目录，并选择下图格式CAD模型重构Stl文件导入软件中CAD模型重构坐标系调整轮毂重构车前盖重构车门重构车身重构前挡风玻璃引擎盖车顶车身侧面车身后部面车身局部特征处理车身底部特征完成车身重构车身细节重构模型质量判定模型质量判定检测重构的模型，通过质量判定，其外观光顺度较好，模型与原点云数据的偏差控制在允许范围内。数据完整，构造特征还原度高，符合要求，精度较好。重构前重构后3D模型打印3D打印准备BS3DP-223三角洲打印机1.调平前首先把Z-probe压力传感器连在打印机喷嘴上（注意要在喷嘴完全冷却的情况下安装）。2.打开【工具菜单】——点击【调平】——喷头会先自动回零，之后自动下降靠近平台进行调平，调平取样点为36点，调平完毕后会停止在安全平面，需要我们手动进行回零——打开【工具菜单】——打开【手动】3.在手动菜单回零后，开始手动设定零点——打开手动菜单，先点选10mm速率，点击右侧粉色Z下箭头，使喷头靠近平台，接近平台时换用小速率，最后使用微