數(shù)字化設(shè)計(jì)與3D打印 課件 8.雷達(dá)貓眼零件點(diǎn)云封裝處理

河南工業(yè)職業(yè)學(xué)院雷達(dá)貓眼零件點(diǎn)云封裝處理數(shù)字化設(shè)計(jì)與3D打印課程導(dǎo)入

掌握GeomagicWrap軟件工作界面小李得到了某公司正在生產(chǎn)雷達(dá)貓眼零件的三維掃描數(shù)據(jù)，如圖3-2所示，他想在這個(gè)模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，但是小李并不熟悉點(diǎn)云數(shù)據(jù)的處理方法，因此向你尋求幫助，希望你對(duì)該數(shù)據(jù)文件進(jìn)行處理后，給出可以進(jìn)一步進(jìn)行建模設(shè)計(jì)的stl文件。掌握模型產(chǎn)品點(diǎn)云處理過(guò)程學(xué)習(xí)目標(biāo)工作場(chǎng)景描述掌握用GeomagicWrap軟件對(duì)模型數(shù)據(jù)進(jìn)行雜點(diǎn)處理、光順處理、封裝的方法PART01GeomagicWrap軟件初識(shí)操作前準(zhǔn)備GeomagicWrap軟件操作界面序號(hào)名稱序號(hào)名稱1標(biāo)題欄8特征樹(shù)2菜單欄9模型樹(shù)3狀態(tài)欄10對(duì)話框4顯示欄11數(shù)字模型5分析欄12選擇過(guò)濾器6工具13內(nèi)存/緩存監(jiān)視7工具條表3-7GeomagicWrap軟件操作界面將表3-7中各部分對(duì)的應(yīng)序號(hào)，填入圖3-5中正確位置。GeomagicWrap軟件操作界面圖3-5GeomagicWrap軟件操作界面將表3-7中各部分對(duì)的應(yīng)序號(hào)，填入圖3-5中正確位置。鼠標(biāo)鍵盤的操作序號(hào)操作功能1滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪/shift+鼠標(biāo)右鍵上下滑動(dòng)鼠標(biāo)模型縮放2Ctrl+鼠標(biāo)右鍵移動(dòng)鼠標(biāo)/同時(shí)按下鼠標(biāo)左右鍵模型平移3鼠標(biāo)右鍵移動(dòng)鼠標(biāo)模型旋轉(zhuǎn)4單擊鼠標(biāo)左鍵選擇要素5Shift+鼠標(biāo)左鍵選擇對(duì)象選擇多個(gè)要素6Ctrl+鼠標(biāo)左鍵選擇需解除對(duì)象解除選擇要素表3-8GeomagicWrap鼠標(biāo)鍵盤基本操作打開(kāi)GeomagicDesign軟件，導(dǎo)入文件后，嘗試以下操作，明確以下操作的功能。PART02點(diǎn)云封裝處理現(xiàn)場(chǎng)施工導(dǎo)入點(diǎn)云數(shù)據(jù)啟動(dòng)GeomagicWrap軟件，單擊工具欄上的“打開(kāi)”圖標(biāo)，系統(tǒng)彈出“打開(kāi)文件”對(duì)話框，選中“雷達(dá)貓眼件.asc”文件后，點(diǎn)擊“打開(kāi)”按鈕，工作區(qū)中就顯示貓眼件掃描數(shù)據(jù)?？梢钥吹絼倓倰呙柰瓿傻臄?shù)據(jù)，點(diǎn)云是雜亂粗糙的，因此必須要進(jìn)行后續(xù)的數(shù)據(jù)處理。GeomagicWrap軟件著色點(diǎn)云數(shù)據(jù)為了使點(diǎn)云的形狀更加清晰，方便觀察，導(dǎo)入數(shù)據(jù)后首先需要將點(diǎn)云進(jìn)行著色。選中模型管理器中的點(diǎn)云數(shù)據(jù)后，點(diǎn)擊“點(diǎn)”菜單欄，選擇“著色”命令，模型數(shù)據(jù)就會(huì)呈現(xiàn)如圖3-5所示的高亮狀態(tài)。此時(shí)就可以對(duì)模型數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察，判斷掃描數(shù)據(jù)是否完整。為了更方便的觀察點(diǎn)云數(shù)據(jù)，可以在操作區(qū)域單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇“設(shè)置旋轉(zhuǎn)中心”，在合適的位置單擊，就可以設(shè)置以該位置為中心，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行放大、縮小或旋轉(zhuǎn)。刪除四周雜點(diǎn)選擇工具欄中的“套索選擇工具”，按住鼠標(biāo)左鍵勾畫出模型的外部輪廓，被選中的區(qū)域?qū)?huì)呈現(xiàn)如圖3-6所示的紅色。單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇“反轉(zhuǎn)選區(qū)”后，被選中的點(diǎn)云數(shù)據(jù)就會(huì)出現(xiàn)反轉(zhuǎn)，如圖3-7所示。此時(shí)點(diǎn)擊“點(diǎn)”菜單下的“刪除”命令，或直接使用鍵盤Delete鍵，就可以將大面積雜點(diǎn)進(jìn)行刪除。1.手動(dòng)刪除大面積雜點(diǎn)3-63-7旋轉(zhuǎn)模型，從不同角度觀察，多次重復(fù)該操作，盡可能多的刪除大面積雜點(diǎn)。刪除四周雜點(diǎn)非連接項(xiàng)是指同一物體上具有一定數(shù)量的點(diǎn)形成了彼此間分離的點(diǎn)群的點(diǎn)。2.利用“非連接項(xiàng)”刪除雜點(diǎn)3-8點(diǎn)擊“點(diǎn)”菜單下的“選擇”菜單，選擇“非連接項(xiàng)”命令，彈出如圖3-8所示的“選擇非連接項(xiàng)”對(duì)話框。為了使系統(tǒng)能夠選擇出在拐角處離主點(diǎn)云很近但不屬于主點(diǎn)云的一部分點(diǎn)，這里通常將“分隔”方式設(shè)置為“低”，“尺寸”選項(xiàng)按默認(rèn)值“5.0”，點(diǎn)擊“確認(rèn)”按鈕。點(diǎn)云中的非連接項(xiàng)就會(huì)被選中，呈現(xiàn)出紅色，點(diǎn)擊“點(diǎn)”菜單下的“刪除”命令或直接按下Delete鍵刪除即可。刪除四周雜點(diǎn)體外孤點(diǎn)是指與其它絕大數(shù)的點(diǎn)云具有一定距離的點(diǎn)。體外孤點(diǎn)設(shè)置為較低數(shù)值，系統(tǒng)會(huì)選擇遠(yuǎn)距離的點(diǎn)，高數(shù)值選擇的范圍會(huì)更接近真實(shí)數(shù)據(jù)。3.利用“體外孤點(diǎn)”刪除雜點(diǎn)3-9點(diǎn)擊“點(diǎn)”菜單下的“選擇”，選擇“體外孤點(diǎn)”命令，彈出如圖3-9所示的“選擇體外孤點(diǎn)”對(duì)話框。根據(jù)模型狀況，設(shè)置“敏感度”值，本次選中默認(rèn)值“85”，點(diǎn)擊“應(yīng)用”按鈕。點(diǎn)云中的非連接項(xiàng)就會(huì)被選中，呈現(xiàn)出紅色，如圖3-10所示。點(diǎn)擊“確認(rèn)”按鈕后，就可以點(diǎn)擊“點(diǎn)”菜單下的“刪除”命令或直接按下Delete鍵對(duì)選中的體外孤點(diǎn)進(jìn)行刪除。3-10刪除四周雜點(diǎn)由于逆向設(shè)備或掃描方法等因素，造成掃描數(shù)據(jù)存在系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差，當(dāng)有些掃描點(diǎn)的誤差比較大，超出允許范圍后，就形成了噪音點(diǎn)。因此在刪除后主體表面如果還很粗糙，可以使用減少噪音進(jìn)一步提高表面質(zhì)量。4.減少噪音3-11點(diǎn)擊“點(diǎn)”菜單下的“減少噪音”命令，彈出如圖3-11所示的“減少噪音”對(duì)話框。選中“自由曲面形狀”，“平滑度水平”選擇“無(wú)”，“迭代”設(shè)為“5”，“偏差限制”設(shè)為“0.05mm”。點(diǎn)擊“確認(rèn)”按鈕。封裝數(shù)據(jù)點(diǎn)擊“點(diǎn)”菜單下的“封裝”命令，彈出如圖3-12所示的“封裝”對(duì)話框，本案例使用默認(rèn)數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊“確定”按鈕，這個(gè)命令將圍繞點(diǎn)云進(jìn)行封裝計(jì)算，使點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為如圖3-13所示的三角面片模型。該對(duì)話框中的采樣選項(xiàng)，是通過(guò)設(shè)置點(diǎn)間距或設(shè)定三角形的數(shù)量來(lái)進(jìn)行采樣，模板三角形數(shù)量設(shè)置的越大，封裝后多邊形網(wǎng)格就越緊密。最下方的“執(zhí)行”設(shè)置，可以調(diào)節(jié)采樣質(zhì)量的高低，可以根據(jù)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的實(shí)際特征，進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)置。3-133-12多邊形處理“多邊形”菜單下“平滑”組中的命令都可以使三角面片更加光滑，使用較多的是“松弛”和“刪除釘狀物”。1.松弛、刪除釘狀物3-143-15點(diǎn)擊“多邊形”菜單下的“松弛”或“刪除釘狀物”命令，彈出如圖3-14所示相應(yīng)對(duì)話框后，根據(jù)模型特征設(shè)置參數(shù)，點(diǎn)擊“應(yīng)用”按鈕，就可以看到模型的光順效果，如圖3-15所示。多邊形處理關(guān)閉“選擇背景模式”，如圖3-16所示框選不完整有漏洞和有毛邊的三角面片，選中區(qū)域紅色高亮顯示后，刪除。也可以利用“開(kāi)流形”命令，刪除如圖3-17所示獨(dú)立于主體之外的三角面片。2.填充孔洞3-163-17開(kāi)流型過(guò)后就可以使用填充單個(gè)孔修補(bǔ)模型空洞使其光滑。點(diǎn)擊“多邊形”菜單下的“填充單個(gè)孔”命令，根據(jù)孔洞特征，選擇相應(yīng)的填充方式，最終完成填補(bǔ)。多邊形處理全部修改完成后使用網(wǎng)格醫(yī)生再次確定，如圖