geomagic软件基础.doc

 studio12基础与实例应用之第二章：软件基础  :

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Geomagic studio 工作界面
在桌面上双击或在开始菜单中选择并打开Geomagic studio12软件，进入Geomagic studio12的工作界面，如图所示。

图2-1  Studio12的工作界面
从图中可以看出Geomagic studio12的基本工作界面大体分为工具栏、管理器面板、三维视窗、状态及进度条、坐标系几大块。
视窗：显示当前工作对象，在视窗里可做选取工作
工具栏：不同于菜单栏，工具栏提供的是常用命令的快捷按钮
管理器面板：包含了管理器的按钮，允许控制用户界面的不同项目
状态栏：提供给你信息：系统正在做什么和你能执行什么任务
坐标系：显示坐标轴相对于模型的当前位置
2.2 Geomagic studio 模块简介
Geomagic Studio 提供业界最全面的解决方案，可将三维扫描数据和多边形网格转换为精确的曲面化三维数字模型，以用于逆向工程、产品设计、快速成型和分析。作为将三维扫描数据转换为参数化 CAD 模型和三维 CAD 模型的最快速的方法，Geomagic Studio 提供了四个处理模块，分别是扫描数据处理（capture）、多边形编辑（wrp）、NURBS曲面建模（shape）、CAD曲面建模（fashion）

扫描数据处理
· 处理大型三维点云数据集 
· 从所有主要的三维扫描仪和数字化仪中采集点数据 
· 优化扫描数据（通过检测体外孤点、减少噪音点、去除重叠） 
· 自动或手动拼接与合并多个扫描数据集 
· 通过随机点采样、统一点采样和基于曲率的点采样降低数据集的密度 
多边形编辑
· 根据点云数据创建精确的多边形网格 
· 修改、编辑和清理多边形模型 
· 一键自动检测并纠正多边形网格中的误差 
· 检测模型中的图元特征（例如，圆柱、平面）以及在模型中创建这些特征 
· 自动填充模型中的孔 
· 将模型导出成多种文件格式（包括含有完全嵌入式三维模型的 PDF），以便在标准的 CAD 系统使用。格式包括：STL、OBJ、VRML、DXF、PLY 和 3DS 
NURBS曲面建模
· 根据多边形模型一键自动创建完美的 NURBS 曲面 
· 通过绘制的曲线轻松创建新的曲面片布局 
· 根据公差自适应拟合曲面 
· 创建模板以便对相似对象进行快速曲面化 
· 输出尖锐轮廓线和平面区域 
· 使用向导对话框来检测和修复曲面片错误 
· 将模型导出成多种行业标准的三维格式（包括 IGES、STEP、VDA、NEU、SAT） 
CAD曲面建模
· 根据网格数据自动拟合以下曲面类型：平面、柱面、锥面、挤压面、旋转曲面、扫描曲面、放样曲面和自由形状曲面 
· 自动提取扫描曲面、旋转曲面和挤压面的优化的轮廓曲线 
· 使用现有工具和参数控制曲面拟合 
· 自动扩展和修剪曲面，以便在相邻曲面间创造完美的锐化边界 
· 无缝地将参数化曲面、实体、基准和曲线传输到 CAD 中，以便自动构建自然的几何形状 
· 直接将基于历史记录的模型输出到主要的机械 CAD 软件包，包括：Autodesk Inventor、Pro/ENGINEER、CATIA 和 SolidWorks 
2.3 Geomagic studio 鼠标操作及快捷键
同很多三维造型软件一样，Geomagic Studio 12的操作方式也是以鼠标为主，键盘为辅。将鼠标的左中右3个键分别定义为MB1、MB2、MB3加以说明，其中MB2是将滚轮按下还是滚动是具体情况而定。
鼠标操作主要是三维模型的旋转、缩放、平移、对象的选取等。模型旋转：按住鼠标滚轮进行拖动（MB2）；模型缩放：滚动鼠标滚轮（MB2）；平移模型：按住ALT和鼠标滚轮进行滑动（MB2）。同样按住ctrl、 shift、alt+鼠标右键（MB3）分别进行旋转、缩放、平移。
键盘操作主要运用的快捷键全屏显示、设置旋转点、选项设置等。现在我们一一介绍Geomagic studio 12的快捷键：
热键
命令详解
Ctrl + N
新建项目
Ctrl + O
打开项目
Ctrl + S
保存项目
Ctrl + Z
撤销上一次操作（只能返回一步）
Ctrl + Y
重复上一次操作
Ctrl + D
拟合模型到窗口
Ctrl + X
选项设置
Ctrl + A
全部选择
Ctrl + C
取消选择
Ctrl + U
多折线选择
Ctrl + P
画笔选择工具
Ctrl + T
矩形框选择工具
F2
单独显示
F3
显示下一个
F4
显示上一个
F5
全部显示
F6
只选中列表
F7
全部不显示
Ctrl+左键框选
取消选择部分
2.4 Geomagic studio 工具栏命令详解
2.4.1视图控制
a) 设置旋转点 ， 旋转中心：设置一个旋转球的中心，当你随意设置一点后，接下来的模型旋转，会绕着该点进行；切换动态旋转中心则是以每次开始旋转，鼠标点击位置为旋转中心；重置旋转中心则是将旋转点恢复到物体的质心上。
b) 缩放模型 ， 解释：对视窗内的对象进行充满整个屏幕、框选放大、缩小、放大视图。
c) 预定义视图 ， 解释：每个视图相对于全局坐标轴的不同视角。
2.4.2 选择工具和删除
试着使用工作选择工具，(自由折线工具、矩形工具、椭圆工具、线工具、画笔工具、套索工具)。
选择有两个选项：是否贯穿和背景模式。我们以脚的三角网格面为例，选择贯穿则背面看不见的也会被选中，选择可见（不贯穿）则只会选中看得见的部分。封装后的点云有正反两面，关闭背景模式则只能在蓝色区域框选，不会选中黄色区域，开启则都能选中。
2.4.3 选项设置
管理器面板包含了模型管理器、显示、对话框。若面板不小心删掉后，点击视窗工具栏-面板能见度-选择学显示的窗口。模型管理器：显示文件数目及类型。显示：控制对象的显示，便于观察。对话框：选取命令后有一定的选项会在这里显示。

图2-3  管理器面板
注意：当面板框删除掉后，将它显示出来是漂浮窗口，如图所示。

图2-4  栏目的位置移动1
如何将它复原：右键点击“显示栏”弹出快捷菜单，选择dockable(可停驻)，然后按住“显示栏”拖动到左下的小方框中进行停靠。

自定义命令：点击软件左上角的图标，点击“自定义”，弹出移动命令窗口，就可自定义移动命令了。

选项设置：Ctrl + X或点击软件左上角的图标，点击“选项”，进行选项设置。

图2-7  选项设置
注意：当软件变为英文版后，点击Ctrl + X，在language选择简体中文，然后重启软件。
2.5 Geomagic studio 处理流程
Geomagic Studio的用处是将三维扫描数据和多边形网格转换为精确的曲面化三维数字模型，其大致处理流程如图所示。

图2-8  Geomagic Stidio操作流程
2.6 Geomagic studio 基本操作案例
目标：熟悉Geomagic studio 12 界面。学习旋转、缩放和平移来改变角度。试着使用自定义旋转中心以及各种选取工具。
操作步骤:
a. 打开swug2-1.wrp文件。
² 启动Geomagic studio 12软件后点击图标或Ctrl + O 
² 从激活的文件夹里选择swug1.wrp。如果不在当前文件夹，那么浏览到指定文件夹并选中。
² 点击打开，文件将被存载入到三维显示框中。  
注意：打开与导入的区别，使用打开命令当前数据将覆盖前面的数据（直接将数据文件拖动到视窗中一样）；导入则不会覆盖先前的数据，两个数据将同时放在管理器面板中（直接将数据拖到管理器面板一样不会覆盖前一个数据）。
b. 鼠标操作。
² 将鼠标放在视窗中，按住鼠标滚轮进行各个方位的滑动进行三维数据的旋转。
² 将鼠标放在视窗中，滚动鼠标滚轮进行三维数据的放大或缩小 。
² 将鼠标放在视窗中，按住鼠标滚轮和ALT进行三维数据的平移。
² 当三维数据不能全部显示在视窗时右键点击视窗，选择“模型适合视窗”或Ctrl+D。
c. 选择工具。
² 鼠标左键点击矩形图标不放弹出工具栏。
² 使用一个选择工具，在视窗中选取对象。
² 显示对象的全部，“视图”-“模型适合窗口”或CTRL+D或点击图标。
² 红色区域表示被选中了，取消选择：ctrl + c ，按delete删除选择区域，取消删除（返回上一步）：ctrl + z。
注意：使用多折线工具时最后封闭点击起始点或按空键。

图2-9  选择工具的使用
d. 视图控制。
²  “视图”-“旋转中心”或点击图标或Ctrl+F。
²   在对象上点 一点。
²   再次旋转模型，会发现模型绕着刚刚创建的点旋转
²   切换到默认状态：“视图”-“重置旋转中心”；当然也可切换到动态旋转中心。 
注意：重置旋转中心和切换动态旋转中心是通过点击“旋转中心”下的三角形显现出来。
e. 模型缩放。
² “视图”-点击图标。
²  用左键在视窗中拉一个矩形框，进行模型放大。
² 点击“视图”-点击图标的下拉箭头选择缩小，进行模型的缩小。
² 显示对象的全部，“视图”-“模型适合窗口”或CTRL+D或点击图标
f. 贯穿模式。
² “选择”-点击图标,关闭背景模式（图标恢复正常）。
² 然后去使用选择工具选择模型，会发现黄色的背面也会被选中。
² 再次点击图标，进入背面模式（图标周围变红，软件默认是开启的）。

图2-10  背景模式
g. 贯穿模式。
² “选择”-点击图标,进入选择可见模式。
² 然后去使用选择工具选择模型，会发现我们只能选择看见部分。
² “选择”-点击图标,进入贯穿模式。
² 然后去使用选择工具选择模型，会发现我们选择时背面也能选中。

图2-11  贯穿模式
注意：该命令在删除网格面用的较多，当选择可见模式时，我们选择网格面并删除后，会发现很多小网格面并未删除掉，这是就需要选择贯穿模式。