ATA125-T型ATV车身覆盖件的逆向造型

摘要

逆向工程,可降低产品的设计成本,可缩短产品设计周期,提高企业的市场竞争力,是现今的产品设计和开发的重要技术。本文基于逆向工程基本原理,对数据采集,数据处理和曲面重构三个环节来进行讨论研究。
　　在数据采集方面,本文对各种数据采集方法进行了研究、分析和对比,并详细介绍了数据采集规划、前期准备以及三维激光扫描仪使用技巧。
　　在数据处理方面,本文主要研究和探讨了点云数据处理和多边形处理两种方法。其中点云数据处理包括数据精简,去噪声点等,多边形处理方法包括特征线提取,曲面片网格调整等。并通过Geomagic Studio逆向后处理软件对扫描后的点云数据进行三个阶段处理,点云阶段,多边形阶段,曲面片阶段以及逆向误差曲面检测。
　　在曲面重建方面,本文主要介绍了三种曲线曲面数学模型的数学理论和优缺点,分别是Bezier、B样条、NURBS。并基于NURBS的数学模型,介绍了曲面重建和光顺处理的基本方法。最后通过CATIA软件,以点线面的设计思想为依据对曲面片文件进行重建曲面和曲面光顺,得到高质量逆向曲面模型。
　　通过对ATV车身覆盖件进行曲面逆向造型,利用Geomagic和CATIA两个软件平台进行数据处理,曲面重构以得到最后的逆向曲面模型。其中相较于其他数据处理软件,Geomagic基于点云的采样精简算法,具有在图形的拓扑运算方面速度快捷、显示快等优势。同时,CATIA在曲面光顺上有自己优势,本论文有机合理的把Geomagic Studio与CATIA结合起来,把二者有机结合在一起,可以更高效,高质量地完成逆向设计。

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第一章 绪论

1.1 逆向工程概述

1.2 逆向工程的应用领域

1.3 逆向工程的国内外研究现状[8-9]

1.4 课题研究背景、内容及意义

第二章 数据采集—三维激光扫描

2.1 数据采集方法概述

2.2 本课题所采用数据采集设备简介

2.3 三维扫描数据采集过程

2.4 本章小结

第三章 基于Geomagic Studio软件的点云数据处理

3.1 数据格式的转换

3.2 Geomagic Studio软件简介

3.3 点云概念

3.4 点云数据预处理方法

3.5 基于Geomagic Studio软件快速曲面重建

3.6 本章小结

第四章 基于CATIA软件的曲面重建和曲面光顺处理

4.1 曲面造型的发展概况

4.2 曲面造型的数学概念

4.3 曲面重建的基本方法

4.4 曲线曲面的光顺处理

4.5 ATV车身曲面重建实例

4.6 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 工作总结

5.2 工作展望

5.3 结束语

致谢

参考文献