catia点云造型中文教学.pptx

第2页Digitized Shape Editor(点群造形编辑点群造形编辑)第3页内容大纲:1.课程表2.逆向工程简介3.环境介绍4.指令介绍4-1.点数据汇入导出,过滤4-2.点资料修剪4-3.点数据对齐与合并4-3-1.点数据与点数据对齐 4-3-2.点资料对齐曲面 (Align with Surface)4-3-3.合并点数据(Merging Cloud of Points)4-4.断面线4-1-1.汇入汇出点数据4-1-2.过滤点数据4-4-1.点群断面 (Cutting a Cloud by Planar Sections)4-4-2.投影(Projecting Curves on Clouds)4-5.建立曲线4-5-1.空间曲线 (Creating Free Form Curves in Space)4-5-2.平面曲线(Curves on Plane)4-5-3.从扫描产生曲线(Curves from Scans)4-6.建立三角曲面4-7.曲面接合与平行4-7-1.合并三角曲面(Merging Tessellations)4-7-2.平行三角曲面4-8.距离分析4.9.显示方式第4页1.课程表第5页2.逆向工程简介逆向工程就是根据现有的实体，量测其外形坐标，再根据量测所得的点坐标数据建构物体的曲面模型。建构曲面模型通常有两种:第一种:使用点数据为基准,找出其近似曲线,再使用其曲线重新建构曲面,建立新的模型.第二种:直接使用点数据,直接铺成网格的三角曲面.一旦有了三维的几何模型后，就能方便应用于CNC加工或快速成型等制造!第6页如何进入DSE模块1)Start2)Shape3)Digitized Shape Editor我们也可以选择Icon来选择模块操作步骤:3.环境介绍第7页标准工具栏下拉式选单PART的结构树特征(Fertures)罗盘(Compass)逆向工具栏3.环境介绍第8页插入选单(Insert)工具栏(Tools)逆向工具栏窗口(View)点编辑建立Scan4建立曲线合并对齐距离分析三角曲面3.环境介绍第9页4-1.点数据汇入导出,过滤选择点数据檔可多选Format:选择格式统计资料选取盒Sampling:汇入点数的百分比Scale:比例调整Unit:档案单位显示统计数据Preview:预览更新支持的格式有Replace:替代目前的点资料对话框功能说明点数据不能直接从档案开启或储存,必须使用汇入导出功能,将点群输入输出.4.指令介绍第10页4-1-1.输入汇出点数据1)首先点选出现对话框,如图12)按选择点群可同时按Ctrl键复选,如图23)按预览4)按完成图1图2此功能将点数据汇入CATIA中,汇入时可在对话框设定读入点数的百分比(Sampling),比例(Scale),单位(Unit)等等.操作方法:4.指令介绍第11页AscAtosIgesStlMore钮选择More钮后依格式不同的选项不同如下说明选项如下格式4.指令介绍第12页输出点数据范例此功能可作为转文件之用,可输出Asciifree,Stl或CATIA逆向CGO格式等等这个功能非常简单使用,只要选择要汇出的点群或Scan即可操作方法如下:1)点选 2)选择点群,如图13)输入档名及选择格式完成,如图2图1图24)按存盘完成4.指令介绍第13页范例同样的方式可以汇出Scan特征的点数据1)点选2)选择点群,如图13)输入档名及格式,如图2Scan的输出图3图14)按存盘完成操作方法4.指令介绍第14页将三角曲面,汇出为Stl文件或其他格式的点数据2)选择曲面CloudTessellation.1如图1范例3)输入档名及格式,如图2三角曲面(tessellation)的输出1)点选按图1图2操作方法4.指令介绍第15页球体过滤(Filtering by sphere)1)点选过滤器2)选择点数据,如图13)选取过滤型式:Homogeneous,如图24)出現绿色球体,表示滤球大小,如图35)完成,如图4操作方法图1Homogeneous型式后的值為滤球半徑固定这个半径过滤,在圆球范围内的点则滤除图2图3图44.指令介绍第16页调整性过滤(Adaptative filtering)范例1)点选过滤器2)选择点数据,如图13)选取过滤型式:Adaptative filtering,如图24)调整弦高.5)完成操作方法Adaptative型式后的值为,区域性的弦高长,在这范围内最大的弦长作为过滤半径.图1图2图34.指令介绍第17页4-1-2.过滤点数据范例有时点数据太密集,或点资料疏密不均,此功能可将点数据过滤,可用于移除或隐藏过多的点以加快显示的速度,也可以让点数据较均匀.1)点选过滤器2)选择点数据,如图1对话框说明:过滤型式(Filtertype)Filtering by sphere:以一个球体的半径作为过滤的范围Adaptative filtering:设定一个区域性的弦高为过滤半径输出(Output)移除或隐藏选取盒:点选则删除过滤的点数据3)选择过滤型式,如图2图1图2操作方法4.指令介绍第18页范例保留移除部分点数据1)作动点2)选擇(Selection):点选Pick如图1 3)我们可以在level中选择我们所要的对象型式4)选取要保留的点数据Point:单选一点Scan/Grid:选Scan的格点Digit(element of a cloud):选择一个点群法一:使用点选的方式Cloud(global cloud):选取所有的点群数据4-2.点资料修剪操作方法修剪点数据可使用点选,框选,多边型等等的不同方式来作编修.如下图14.指令介绍第19页范例1)点选2)选擇(Selection):点选Trap如图1 3)圈选型式(Trap type):法二:使用框选的方式5)框选(Rectangular)4)选取保留内(Inside)或外(Outside)5)多边形选取(Polygonal)图1操作方法4.指令介绍第20页选取后未按ok可钮时,可调整多边形的范围框选完后可,按对话框的钮继续选择下一个范围选择交换钮反向选择补充说明4.指令介绍第21页点数据与点数据对齐(Aligning Clouds)1)选择搬移点群,如图12)选择基准点群3)选择搬移点群的基准,如图24)选择基准点群的基准,如图35)选Yes完成,如图4范例4-3.点数据对齐与合并操作方法图1图2大型的物体或较复杂的模型,往往没有办法一次量测完成,必需部分量测,所得的点群是分散的且没对齐,这时就需要对齐功能.搬移点群基准图3图44.指令介绍第22页4-3-2.点资料对齐曲面(Align with Surface)范例1)选取点数据,如图12)选取平面或曲面两次,如图23)选择点群作为基准,如图34)按Yes完成,如图4操作方法将点群对齐曲面或平面图1图2图3图44.指令介绍第23页 4-3-3.合并点数据(Merging Cloud of Points)1)点选 出现对话框,如图12)选取需合并的点群,如图23)按OK钮点群为一体,如图3范例将多个点群的特征,合并成为一个操作方法图1图2图34.指令介绍第24页4-4-1.点群断面(Cutting a Cloud by Planar Sections)Number:输入切面的数目Infinite:切整个点群Step:输入两个切面的距离Swap:改变切面的方向FixedStep:固定两个切面的距离Number:设定固定切面数Influence Area (切面的厚度)系统会自动计算在这个厚度内的点交于切平面上ScansDistinct:每条Scans独立Grouped into one element:切面出scan为一个物件Limitation曲线限制切面的位置定义切面方向:使用yz,xz,xy,罗盘,工作面,曲线上等此功能用于建立点群的断面,所得的断面Scans还是一个点群资料;可使用点群修剪的功能继续编修,并且可使用Curvefromscans将scans转为曲线(Curve),再使用这些曲线建立我们的模型.对话框说明4.指令介绍第25页3)定义切面的方向,如图21)点选2)选取点群,如图1选选选方法一方法一:使用坐标系使用坐标系范例操作方法:4)选择不同的方向,所切割的方向如下:图1图24.指令介绍第26页1)点选2)选取点群,如图14)选取工作平面,如图2方法二:使用工作平面方法三:使用罗盘1)点选2)选取点群,如下图3)选取对话框4)选取拖拉罗盘即可改变切面方向操作方法:3)选取对话框平面图1图24.指令介绍第27页方法四:使用曲线限制1)点选2)选取点群,如图1范例3)按对话框,此时Limitation会开起,如图24)为了方便选取将点数据隐藏5)选取曲线两次,如图36)再选另一条曲线限制,如图47)按预览,如图58)按OK完成,如图6图1图2图3图4图5图6操作方法:4.指令介绍第28页固定(Fix):间距(step)拖拉箭头间距切面数固定(Fix):切线数(Number)补充说明4.指令介绍第29页选取对话框无界线(Infinite)选取盒每个断面(Section)为独立特征断面(Section)成为一个对象4.指令介绍第30页4-4-2.投影(Projecting Curves on Clouds)范例1)点选2)选取曲线,如图14)设定方向,如图23)选取点群5)设定点数及工作距离,如图37)完成,如图56)预览,如图4图1图2操作方法图3图4图54.指令介绍第31页4-5.建立曲线4-5-1.空间曲线(Creating Free Form Curves in Space)三种模式通过点通过点(Through Point):通过点建立曲线,它是由多个弧線连接而成.,在对话框中Order代表两点间曲线的控制点点数,如图3.Numberofarcs为曲线段数目.如图2操作方法:1)点选2)点选通过点,如图13)按OK完成Digitized Shape Editor模块中提供了三种建立曲线的方式,第一种是空间曲線(Curve in Space),第二种是平面曲线(Curve on Plane),第三种是 将Scans转换成近似曲线(Cureve from Scans).空间曲线的画法可以设定通过点,控制点,接近点等方式,来绘制说明如下:图2图3图1分断点4.指令介绍第32页接近点接近点(Near Point):使用一个单一曲线绘制控制點控制點(Control Point):使用控制点绘制曲线,只有头尾通过多边型,其余只做控制曲线形状之用,若点数超过6点,这个曲线会以多段曲線绘制曲线,如图2图1.为四个控制点之曲线图2.为8个控制点分断点少于6个控制点无分断点,如图1Order(max):为控制点的最多点数,若我们所设的控制点大于order则以降级处理.Monoarc:为单一条曲线绘制,此值不可更改图1.为四个控制点图2.为6个控制点图3.因Max为4所以得到四个控制点的三阶曲线.4.指令介绍第33页闭合(Closure):CurveMode点选则增加一点与起点相同可以建立封闭的曲线,如圖1说明曲线模式(CurveMode)选项Display选项秀出曲线分析,如图2秀出控制点与曲线最近距离,只有在接近点(NearPoint)模式才可使用,如图3图3图2图14.指令介绍第34页4-5-2.平面曲线(Curves on Plane)建立一个平面的曲线,使用方式与空间曲线相同.操作方法:1)点选2)使用3D罗盘做为建立的平面或选择一个工作平面来绘制曲线说明设定为对称钮图1.未设定对称图2.点选对称图3.网格线隐藏(Hide)图4.ShowsGrid网格线开关钮表示最大的范围4.指令介绍第35页范例4-5-3.从扫描产生曲线(Curves from Scans)可将假想的暂时性的Scans转换成曲线.1)点选出现对话框,如图1操作方法:2)选擇ScansCurve可复选,即出现绿色预览曲线,并会显示此Scans曲线内的点数据之间的最大距离与最小距离.如图2图1图23)调整精度,减少点之间的距离,调整为Accuracy=0.293,如圖3可看到调整后的情形.图34)按OK完成,如图4,结构树增加3条曲线.图44.指令介绍第36页说明圆滑(Smoothing):用圆滑的方式来近似于这個scans,此法较为圆滑,但误差较大,如图1内插法(Interpolation):利用内插法的方式近视Scans,此选项较為精准,但阶数高,需較多内存,如图2图1图2分开角度(SplitAngle):此角为两条曲线的补角,如图3;在这个角度内就将曲线分断图3图4角为90度时图5角度为60时4.指令介绍第37页3.6建立三角曲面工具在点群编辑器的模块中所建立出来的曲面为三角曲面,此法是将点群数据的点与点连接,铺成的三角面,所以点的多寡与精度与会影响曲面的质量,此Tessellation特征可以输出为STL格式操作方法1)点选Tessellate,出现对话框,如图1建立三角曲面(Tessellating a Cloud of Points)图12)选择点群,如图2图23)调整连接距离,绿色球体可知连接三角面的范围,并且可以点选点群改变绿色球的位置,方便决定连接距离.如图34)预览5)OK完成,如图4图3图4范例4.指令介绍第38页说明按应用(Apply)预览时,显示方式有两种如下图1.三角形(Triangles)图2.着色(Shading)连接模式:自动:自动做三角曲面连接,且可以重复连接三角面以保持外型的正确性.手动:找最近的边界连接,所以有时会连接不当,但不会有重复的三角面.4.指令介绍第39页3.7合并与平行三角曲面范例目前三角曲面的编辑功能有,合并与平行,说明如下4-7-1.合并三角曲面(Merging Tessellations)此功能可将几个三角曲面特征,结合成为一个特征.操作方法:2)选择想要结合的三角曲面,如图11)点选3)OK完成,如图2以成为同一个对象图1图24.指令介绍第40页4-7-2.平行三角曲面操作方法:1)点选出现对话框,如图1范例2)点选三角曲面,如图2图1图23)输入OffsetValue=30,如图34)OK完成此功能只适用于三角曲面,或STL格式的曲面说明若点选对话框FreeEdges里的Createscans:则平行的曲面上会多一个边界线,如图3图3图4.黄色边界线4.指令介绍第41页3.8距离分析(Analyzing Distances Between Two Sets of Elements)范例此功能可分析两个对象间之间的距离,使用一颜色的方式显示操作方法:请参考FREESTYLE模块4.指令介绍第42页3.8显示方式(Display Options)范例此种显示的选项,主要用于控制:三角曲面(tessellation)点群(cloud of points)扫描线(scans)格点(grids)操作方法:1)点选出现对话框,如图12)选择对象3)变更符号,如图24)OK完成图1图24.指令介绍第43页说明选择三角曲面的显示方式显示三角网格显示黄色边界圆滑的平坦的4.指令介绍第44页点群的显示方式scans orgrids的显示 可以选择四种不同的显示方式:如下可选择多边线或点,如下图4.指令介绍第45页专有名词4.指令介绍