鞋楦逆向工程作业程序.doc

逆向工程技术实训 说明书 设计题目： 鞋楦 指导老师： 杨长辉 姓 名： 龚元华 专 业： 机械设计 学 号： 11004020405 学 院： 机械工程学院 中 国 ( 庆 2013年 11月 前 言 逆向工程基本介绍 逆向工程(Reverse Engineering)这一术语起源于20世纪60年代,但对它从工程的广泛性去研究,从反求的科学性进行深化还是从20世纪90年代初刚刚开始.反求工程类似于反向推理,属于逆向思维体系.它以社会方法学为指导,以现代设计理论,方法,技术为基础,运用各种专业人员的工程设计经验,知识和创新思维,对已有的产品进行解剖,分析,重构和再创造,在工程设计领域,它具有独特的内涵,可以说它是对设计的设计。 反求工程技术是测量技术,数据处理技术,图形处理技术和加工技术相结合的一门结合性技术.随着计算机技术的飞速发展和上述单元技术是逐渐成熟,近年来在新产品设计开发中愈来愈多的被得到应用,因为在产品开发过程中需要以实物(样件)作为设计依据参考模型或作为最终验证依据时尤其需要应用该项技术,所以在汽车,摩托车的外形覆盖件和内装饰件的设计,家电产品外形设计,艺术品复制中对反求工程技术的应用需求尤为迫切。 反求工程是将数据采集设备获取的实物样件表面或表面及内腔数据,输入专门的数据处理软件或带有数据处理能力的三维CAD软件进行处理和三维重构,在计算机上复现实物样件的几何形状,并在此基础上进行原样复制,修改或重设计,该方法主要用于对难以精确表达的曲面形状或未知设计方法的构件形状进行三维重构和再设计。　　 目 录 、设计题目………………………………………………4 、点云的处理……………………………………………5 、鞋楦底部的设计………………………………………6 、腰帮的设计……………………………………………11 、前帮的设计……………………………………………12 、后帮的设计……………………………………………13 、楦头顶部的设计………………………………………14 、边界曲线的处理………………………………………17 、后处理…………………………………………………18 、鞋楦逆向设计所得图…………………………………21 第一节、设计题目 第二节、点云的处理 测量数据如果以点的形式来显示时，较不易判断对象的外观特征。所以，可以先将点群数据计算成三角网格格式。如果数据已是三角网格形式(STL格式)则可省略此项步骤。接下来利用 Point Display 中的Ground Shaded 则可对点群着色，借着光影于对象上的分布，可以较清楚的判断对象的外观形状。 构建→三角形网格化（M）→点云三角形网格化（C） 第三节、鞋楦底部的设计 首先，我们从楦头底面开始进行。要求出底面的轮廓线的方式有很多种，如直接在点群上描绘 3D 轮廓线(Create || 3DB-Spline)，但此种方式很难保证能把轮廓线描的常准确，因为是在空间上描绘曲线所以较不易控制曲线的形状。这里我们介绍一个较快速的方式，即是依点群曲率分布，取出曲率较小的范围，系统会根据此曲率分布自行计算出尖角位置的点群，使用者可自行滤除出尖角点群以求得所需位置。 构建→特征线（E）→锐边（S） 由于以Sharp Edge 所找出之轮廓点群，因曲率变化之故，所以点群并不会很平顺，于是我们可利用smoothing 可将点群平顺化。平顺化的方式可以选择以平均方式(Average)。FilterSize 先以3 试试看，结果是否符合需求。如果不行则可再Apply 一次，或是提高Filter Size，直到点群平顺为止。注意平顺的程度不能过大，以免点群偏离了原本的边界。 修改→光顺处理→点云光顺 将平顺过的点群建构成一条封闭的曲线，建构的方式以公差曲线。注意需选取封闭曲线选项才能将曲线封闭。 构建→由点云构造曲线→公差曲线 接下来要取出底部的点资料，可以直接以 圈选点来撷取底部点数据，或是利用上个步骤所求出的封闭曲线来取出底部点数据。以下是以 封闭曲线去取出曲线内部之点数据。 右击点云选择圈选点 留下底部点数据，将其它其它数据先隐藏，直接依底部点数据建构一个自由曲面。操作时自行判断曲面U、V 所需控制点数量，判断方式可以想象U、V各须多少个 Span，才能保持曲面的形状，又不会太多而造成调整上的困难。依此笔点数据的状况，我们的坐标系统可以选择卡式坐标系统。Fitting 的方向选择XY Plane，因为我们的点数据正好平行于XY 平面，且点群的形