以前軟件主要用於航空航天和汽車行業,因為這兩個領域對氣動性能要求很高,在產品開發之初就要認真考慮氣動性能。常規的設計流程是先根據工業建模的需要進行結構設計,然後將汙泥模型送到風洞實驗室進行氣動性能測量,再根據實驗結果反復修改模型,直到得到滿意的結果,這樣最終的汙泥模型才是滿足需要的模型。如何準確地將汙泥模型的形狀輸入電腦成為電子模型,需要使用逆向工程軟件。首先用三坐標測量儀測量出模型表面的點陣數據,然後用逆向工程軟件(如Imageware surfacer)處理就可以得到1類表面。
隨著科技的進步和消費水平的不斷提高,其他很多行業也開始使用逆向工程軟件進行產品設計。以微軟公司生產的鼠標為例。就其功能而言,只需要三個按鍵就能滿足使用需求。但如何讓鼠標手感最好,長期使用後不容易感到疲勞,是廠商需要認真考慮的問題。所以微軟先根據人機工程學做了幾個模型給用戶評估,然後根據評估意見直接修改模型直到大家都滿意,最後利用逆向工程軟件Imageware從模型數據生成CAD數據。產品投放市場時,以其新穎的外觀、流暢的曲線、良好的手感和符合人體工程學的原理得到了用戶的廣泛認可,市場份額大幅增長。
Imageware逆向工程軟件的主要產品有:
surfacer-逆向工程工具和1類表面生成工具
結論-比較和評估測量數據和CAD數據。
構建它-提供實時測量能力並驗證產品的可制造性。
rpm-生成快速原型數據
view-類似於Verdict,主要用於提供3D報告。
Imageware采用NURB技術,軟件功能強大,簡單易用。Imageware對硬件要求不高,可以在各種平臺上運行:UNIX工作站和PC電腦,其操作系統可以是UNIX、NT、Windows95等平臺。
由於Imageware擁有先進的逆向工程技術,產品壹經推出就占據了很大的市場份額,軟件收入正以每年47%的速度快速增長。
Surfacer是Imageware的主要產品,主要用於逆向工程。其數據處理過程遵循點-曲線-曲面的原理,過程簡單明了,軟件易於使用。流程如下:
第壹,點流程
讀入點陣數據。
Surfacer可以接收幾乎所有的坐標測量數據,此外,它還可以接收其他格式,如STL,VDA等。
將分開的格子對齊(如有必要)。
有時,由於零件形狀復雜,壹次掃描無法獲得所有數據,或者零件太大,無法壹次掃描,因此需要移動或旋轉零件,這會得到許多單獨的網格。Surfacer可以使用柱面、球面、平面等特殊的點信息來精確對齊網格。
判斷點陣,去除噪聲點(即測量誤差點)。
由於測量工具和方法的限制,有時會出現壹些噪聲點。Surfacer有很多工具可以判斷晶格,去除噪點,保證結果的準確性。
通過視覺點陣觀察判斷,規劃如何創建曲面。
壹個零件是由許多單獨的曲面組成的,對於每個曲面,可以根據特征來判斷以什麽方式形成它。比如,如果曲面可以直接由點的網格生成,可以考慮直接使用這個網格;如果曲面需要使用多段曲線蒙皮,可以考慮截取點的分割。提前規劃可以避免以後走彎路。
根據需要創建點網格或點線段。
Surfacer可以提供各種工具來生成網格和分割點。這些工具使用靈活方便,還可以壹次生成多個點的分割。
二、曲線創建過程
判斷並決定生成哪種類型的曲線。
曲線可以準確地穿過網格,也可以非常平滑(捕捉到網格所代表的曲線的主要形狀),或者介於兩者之間。
創建壹條曲線。
根據需要創建曲線,並通過更改控制點的數量來調整曲線。當控制點的數量增加時,形狀擬合得很好,而當控制點的數量減少時,曲線更平滑。
診斷和修改曲線。
可以通過曲線的曲率來判斷曲線的光滑程度,檢查曲線與晶格的壹致性,改變曲線與其他曲線之間的連續性(連接、相切和曲率連續性)。Surfacer提供了許多調整和修改曲線的工具。
第三,表面創造的過程
決定生成哪個表面。
像曲線,可以考慮生成更精確的曲面,更光滑的曲面(比如1類曲面),或者兩者都有,可以根據產品設計的需要來決定。
創建壹個曲面。
創建曲面的方法有很多種,比如直接用lattice生成擬合自由形式,通過蒙皮、掃掠、四條邊界線生成曲線曲面等。、或結合晶格和曲線的信息來創建表面。曲面也可以通過其他方法生成,如圓角、跨橋面等。
診斷和修改曲面。
比較曲面與網格的匹配程度,檢查曲面的光滑度及其與其他曲面的連續性,並進行修改,例如將曲面與網格對齊,調整曲面的控制點以使曲面更光滑,或者重建曲面。
英國黛安芬摩托車有限公司的設計工程師克裏斯·查特伯恩(Chris Chatburn)說:“有了Surfacer,我們可以在更短的時間內完成更多的設計周期,這可以將我們的設計時間減少50%。”
新發布的Surfacer 10.6軟件完全集成了以下工作流程的高性能工具:
靈活的曲面創建工具:在彈性設計環境中直接從曲線、曲面或測量數據創建曲面非常方便,支持Betzl和NURBS曲面。用戶可以選擇合適的表面方法,並通過結合兩種方法的優點而受益。
動態表面修改工具:允許用戶以交互的方式探索設計主題,並可以立即看到它是否漂亮以及想法是否符合工程概念。通過精心的施工過程,設計、工程分析和制造的標準都考慮在內,因此無需在每次修改表面時重新檢查標準。
曲面實時診斷工具:可提供任意截面的連續性、曲面的反射線、高亮線、光譜圖、曲率雲圖、柱面光源照射下的反射圖等多種方法,可在設計中隨時發現曲面缺陷。
有效的曲面連續性管理工具:在復雜曲面縫合的情況下,即使移動和修改曲面,也能保證曲面和與之相連的曲面之間的曲率連續性,避免了枯燥的手動重新調整過程。
掃描數據處理能力強:根據彩虹圖法(相當於假設雨水從上方落下,雨水速度的差異是形狀差異造成的)和曲率變化雲圖法(對於壹個完全光滑的class 1曲面,相當於曲率變化為零,對於兩個不同的曲面,這個值會有所不同),快速捕捉產品的主要特征,快速建立每個對應曲面,避免了麻煩。
正因為Imageware在計算機輔助曲面檢測、曲面建模、快速成型等方面具有無可比擬的強大功能,當之無愧為逆向工程領域的佼佼者。
美國Raindrop出品的逆向工程和三維檢測軟件Geomagic Studio,可以輕松地從掃描的點雲數據創建完美的多邊形模型和網格,並能自動轉換成NURBS曲面。該軟件也是除Imageware之外應用最廣泛的逆向工程軟件。
Geomagic Studio主要包括五個模塊:資格,形狀,包裝,抽取和捕捉。主要功能包括:
自動將點雲數據轉換為多邊形。
快速減少多邊形的數量(抽取)
將多邊形轉化為NURBS曲面
表面分析(公差分析等。)
輸出文件格式(IGS,STL,DXF等。)匹配CAD/CAM/CAE。
1.從CAD模型獲得的產品模型
2.將CAD模型讀入Geomagic Studio。
3.CAD設計模型和從實際模型掃描的點雲數據(不同坐標系)
4.掃描數據與CAD模型的自動匹配。
5.掃描數據和CAD模型之間的自動對齊
6.錯誤以彩色圖形直觀地顯示出來。
7.用戶可以標記任何點錯誤。
8.qualify的結果可以以HTML格式輸出。CopyCAD是英國DELCAM公司生產的壹款功能強大的逆向工程系統軟件,可以讓現有零件或實體模型生成三維CAD模型。該軟件為從數字化數據生成CAD表面提供了壹個復雜的工具。CopyCAD可以接收坐標測量機床的數據,同時跟蹤機床和激光掃描儀。
CopyCAD簡單的用戶界面可以讓用戶在最短的時間內進行制作,並且可以快速掌握其功能,即使是初次使用的用戶也可以使用。使用CopyCAD的用戶將能夠快速編輯數字化數據,並生成高質量的復雜表面。軟件系統可以完全控制曲面邊界的選擇,然後根據設定的公差自動生成光滑曲面。同時,CopyCAD還可以保證連接曲面之間切線的連續性。
該軟件的主要功能如下:
數字化點數據輸入
管道圖形和三角形模型文件
數控坐標測量機床
分離的ASCII碼和NC文件
激光掃描儀、3D掃描儀和SCANTRON
PC ArtCAM
Renishaw MOD文件
點運算
可以增加,減少,刪除,移動,隱藏和標記點。
模型的三維偏差可以被補償以測量探針尺寸。
能夠變換,縮放,旋轉和鏡像模型。
能夠切割平面、多邊形或其他模型。
三角測量
在用戶定義的公差和選項範圍內對數字模型進行三角測量,包括:
(1)原始-正常設置
②銳-銳特征增強
③特征匹配——點法線數據的特征。
(4)閉合三角剖分-模型可以閉合以便快速繪制。
特征線的生成
邊界-將模型的外邊緣轉換為特征線。
不連續性-檢測數據中的銳邊以找到簡單的特征,如凸起和凹陷。
可以將數字化的掃描線轉換成特征線。
輸入數據-能夠從點文件中提取多線和樣條曲線。
表面構造
在三角剖分模型上追蹤直線生成多樣化曲面。
在連接的曲面之間,使用現有曲面的選項定義切線連續性的邊界。
使用特征線來引導和加速曲面定義。
表面誤差檢查
將表面與數字化點數據進行比較
報告最大值、中間值和標準值的誤差偏差。
錯誤圖形生動地顯示變化。
輸出
IGES、CADDS4X
STL ASCII碼和二進制
管道圖形、三角形模型和表面
分離ASCII碼
RapidForm是韓國INUS公司生產的世界四大逆向工程軟件之壹。RapidForm提供了新壹代的計算模式,可以將點雲數據實時計算成無縫的多邊形曲面,成為3D掃描後期處理的最佳接口。RapidForm還將提高您的工作效率,擴大3D掃描設備的應用範圍,提高掃描質量。
多點雲數據管理界面
先進的光學三維掃描儀會產生大量的數據(高達100000 ~ 200000點)。由於數據量巨大,妳需要昂貴的計算機硬件來快速操作。提供內存管理技術(使用較少的系統資源)可以縮短您的數據處理時間。
多點雲處理技術
龐大的點雲數據可以快速處理,無論是稀疏點雲還是跳躍點,都可以很容易地轉換成非常好的點雲。RapidForm提供了過濾點雲的工具和分析表面偏差的技術,以消除3D掃描儀生成的壞點雲。
快速點雲轉換為多邊形曲面的計算方法
在所有逆向工程軟件中,RapidForm提供了壹種特殊的計算技術。由於3D和2D處理是同壹類型的計算,該軟件提供了壹種最快和最可靠的計算方法,可以從點雲快速計算多邊形表面。RapidForm可以處理無序的點數據和有序的點數據。
色點雲數據處理
RapidForm支持彩色3D掃描儀,可以生成優化的多邊形,並將顏色信息映射到多邊形模型中。在曲面設計過程中,顏色信息會被完整地保留下來,利用RP成型機制也可以制作出帶有顏色信息的模型。RapidForm還提供了著色功能。通過實時著色編輯工具,用戶可以直接為模型編輯自己喜歡的顏色。
點雲合並功能
多點掃描數據可以手動合並特殊點雲。當然,RapidForm還提供了壹種技術,用戶可以通過各種方式方便地合並點雲數據。
註:羅蘭模具加工機附帶的PixForm軟件是RapidForm的OEM軟件。