Geomagic軟件培訓(xùn)四

——曲面模型處理一、Ｓhape曲面處理二、Ｆashion曲面處理一、Ｓhape曲面處理

要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)滿意的NURBS對(duì)象，最重要的是得到一個(gè)好的曲面片結(jié)構(gòu)。理想的結(jié)構(gòu)是：

◆規(guī)則的:每個(gè)曲面片近擬是帶四個(gè)角的矩形?！艉线m的形狀：在一個(gè)曲面片內(nèi)部沒(méi)有特別明顯的或多處曲率變化（腫塊）◆有效的：模型包含了與前兩個(gè)要求一致的最少量的曲片。

創(chuàng)建NURBS曲面的四個(gè)主要步驟◆控測(cè)輪廓線/曲率◆構(gòu)造四邊曲面片◆構(gòu)造格柵◆擬合NURBS曲面

點(diǎn)擊圖標(biāo)再點(diǎn)擊進(jìn)入ＮURBS曲面編輯狀態(tài)（一）、進(jìn)入曲面編輯狀態(tài)后可以運(yùn)用探測(cè)輪廓線的方法創(chuàng)建曲面，點(diǎn)擊圖標(biāo)，進(jìn)入探測(cè)輪廓線對(duì)話框，根據(jù)提示進(jìn)行下一步操作，軟件將根據(jù)數(shù)據(jù)模型的曲率形狀來(lái)計(jì)算出輪廓線。具體對(duì)話框的操作方法與銳化向?qū)?duì)話框類同，輸入?yún)?shù)后點(diǎn)擊計(jì)算區(qū)域，然后再操作窗口里修改區(qū)域。最后抽取即可獲得輪廓曲線。

獲得輪廓曲線后，點(diǎn)擊構(gòu)造曲面片圖標(biāo)，軟件將根據(jù)先前抽取的輪廓曲線為依據(jù)來(lái)分布四邊曲面片。點(diǎn)擊應(yīng)用確定后獲得如下，曲面片分部圖。

得到曲面片后，我們要進(jìn)行檢查曲面片，看看曲面片是否分布的規(guī)則合理。這時(shí)候可以點(diǎn)擊修理曲面片圖標(biāo)，進(jìn)入修理曲面片對(duì)話框，在這上一個(gè)鞋楦分布的曲面片中。我可以看到圖A這樣的提示。圖A

這樣意味著曲面片的分布沒(méi)有任何的錯(cuò)誤，不需要修改。既然不需要修改我們就可以進(jìn)入下一步的構(gòu)造格柵工作了。點(diǎn)擊構(gòu)造格柵圖標(biāo)，應(yīng)有確定后得到一個(gè)分布了格柵的鞋楦模型。

這個(gè)時(shí)候已經(jīng)到了擬合NURBS曲面的最后階段，直接點(diǎn)擊圖標(biāo)，然后進(jìn)入對(duì)話框后，點(diǎn)擊應(yīng)用確定后就可以擬合一個(gè)曲面出來(lái)了。不過(guò)在擬合曲面之前，還有另一個(gè)可選操作項(xiàng)目，就是指定尖角輪廓線，圖標(biāo)為。軟件在擬合曲面的時(shí)候會(huì)把過(guò)渡的地方，變成連續(xù)相切的連接，這樣有一些銳角的地方會(huì)變圓角，當(dāng)我們指定的尖角輪廓線后就會(huì)很好的保證銳角的角度形狀。下圖B1與B2是不指定尖角形成的曲面與指定尖角后形成曲面的區(qū)別：B1未指定尖角B2指定尖角

（二）、進(jìn)入曲面編輯狀態(tài)后，也可運(yùn)用探測(cè)曲率的方法創(chuàng)建曲面，點(diǎn)擊圖標(biāo)，進(jìn)入探測(cè)曲率對(duì)話框，勾上自動(dòng)估計(jì)多選框，這將讓軟件來(lái)估計(jì)曲率在模型上復(fù)雜程度，并顯示必要數(shù)量的輪廓線；設(shè)置曲率水平為缺省值0.3并且勾中簡(jiǎn)單輪廓線多選框，點(diǎn)擊應(yīng)用。會(huì)出下以下圖片上的狀態(tài)，出現(xiàn)在黑色線之間的桔黃色線描繪了模型的最高曲率線。然后確定。

現(xiàn)在可以手動(dòng)選擇一些黑線來(lái)將它們變成附加的輪廓線，點(diǎn)擊升級(jí)/約束圖標(biāo)，進(jìn)入升級(jí)/約束對(duì)話框。鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊黑色線，將升級(jí)它們成為桔黃色的輪廓線。如果意外升級(jí)了一個(gè)不想要的桔黃色線，按住CTRL鍵再左鍵單擊這條線來(lái)實(shí)現(xiàn)降級(jí)。下圖是鞋楦案例將黑色線升級(jí)為輪廓線后的圖樣。升級(jí)輪廓線后確人后退出。

完成了輪廓線的修整，就可以進(jìn)行曲面片的構(gòu)造了，點(diǎn)擊構(gòu)造曲面片圖標(biāo)，應(yīng)用確定后得到如下的模型狀態(tài)。（注意探測(cè)曲率得到的黑色線和構(gòu)造曲后得到的黑色線的區(qū)別，一個(gè)是三角網(wǎng)格所代表的是模型的曲率分部；一個(gè)是四角網(wǎng)格呈現(xiàn)的是曲面片的分部。）

如一所講，得到曲面片后需要對(duì)曲面片進(jìn)行檢查，點(diǎn)擊修理曲面片圖標(biāo)，進(jìn)入對(duì)話框后，我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)曲面片有錯(cuò)誤提示如圖C，如圖這些錯(cuò)誤的位置會(huì)影響到曲面成形的質(zhì)量。點(diǎn)擊播放圖標(biāo)來(lái)一個(gè)一個(gè)的修復(fù)這些錯(cuò)誤。圖C錯(cuò)誤一

這樣的錯(cuò)誤是形成曲面片時(shí)四邊形的角度連續(xù)形成的，點(diǎn)擊編輯曲面片圖標(biāo)，直接拖動(dòng)頂點(diǎn)位置就可以了。（注意錯(cuò)語(yǔ)位置有一條紫色的線段。）錯(cuò)誤二

這樣的錯(cuò)誤是曲面片布面時(shí)形成的錯(cuò)誤，因?yàn)檩喞€連接控制點(diǎn)位置差異，導(dǎo)至四角連接時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)誤，可得用移除面板命令，點(diǎn)擊圖標(biāo)，重新對(duì)該區(qū)域里的曲面片進(jìn)行重新構(gòu)造。后期將對(duì)該命令進(jìn)行詳細(xì)講解。錯(cuò)誤三

這樣的錯(cuò)誤不會(huì)在修理曲面片的對(duì)話框中提示出來(lái)，因?yàn)檫@不是曲面片構(gòu)造產(chǎn)生的錯(cuò)誤。這是探測(cè)曲率后產(chǎn)生的輪廓線的位置與模型特征曲率不相符，這樣后期擬合的曲面與模型就會(huì)產(chǎn)生差異。這種錯(cuò)誤，很容易觀察出來(lái)。同樣點(diǎn)擊編輯曲面片圖標(biāo)，勾選編輯頂點(diǎn)命令，即可調(diào)線。（三）、現(xiàn)在來(lái)講移動(dòng)曲面板命令，輪廓線形成了封閉的區(qū)域，軟件就可以移除他。創(chuàng)建一個(gè)更規(guī)則的曲面片布局。完成曲面片分布后，點(diǎn)擊移動(dòng)曲面板圖標(biāo)，進(jìn)入移動(dòng)面板對(duì)話框。無(wú)論是用探測(cè)輪廓線還是探測(cè)曲率得到的輪廓線都可

以運(yùn)用移動(dòng)面板命令重新對(duì)曲面片布局

在類型下選擇格柵，點(diǎn)擊桔黃色封閉的區(qū)域，然后該區(qū)域就會(huì)以白色加亮，在點(diǎn)擊每個(gè)角點(diǎn)后，就會(huì)出現(xiàn)小的紅色圈，目的是分割整個(gè)區(qū)域的四個(gè)邊界。

四個(gè)角選好后，再來(lái)看看這些紅色綠色的字。紅字和綠字表明了每條面板邊上的曲面片數(shù)量。當(dāng)數(shù)字是綠色的，意思是兩對(duì)面邊的數(shù)量是一樣多的，當(dāng)數(shù)字是紅公的，則表示對(duì)邊的曲面片數(shù)量不致。當(dāng)兩對(duì)邊的面數(shù)量一至，面板就能自動(dòng)改組成一個(gè)陳列有序的曲面片。具體操作如下，在操作選項(xiàng)下，選擇添加/刪除2條路徑，直接用左鍵選擇一條邊就可以增加曲面片數(shù)量，按住CTRL再用左鍵選擇邊可以減少邊上的曲面片數(shù)量，如果不小心選擇錯(cuò)誤可以用CTRL+Z來(lái)撤銷上一次的選擇。

在增加或去除一些路徑后，使得兩側(cè)的數(shù)字達(dá)到平衡并且是綠色后，就意味著準(zhǔn)備好了重新移動(dòng)了。直接點(diǎn)擊執(zhí)行，軟件就會(huì)用一種規(guī)則類似格柵的方式重新編制了這個(gè)面板。如下圖，然后點(diǎn)擊下一步，用同樣的方法對(duì)其它區(qū)域進(jìn)行操作。

曲面片的布局完成后，如一所講運(yùn)用構(gòu)造柵格和擬合曲面命令，完成整個(gè)Shape曲面的創(chuàng)建。二、Fashion曲面處理此模塊允許用戶通過(guò)使用帶有設(shè)計(jì)意圖的生成方式，來(lái)提取更多的準(zhǔn)CAD面。生成完美Fashion模型的12條規(guī)則

1.對(duì)三角網(wǎng)格面的質(zhì)量非常敏感，盡量不要嘗試使用質(zhì)量很差的三角網(wǎng)格。

2.為提取未裁減曲面，需對(duì)模型設(shè)置合理的分隔符參數(shù)。

3.為生成裁減后的曲面，需要?jiǎng)?chuàng)建盡量完美的輪廓線布局?；ㄔ诰庉嬢喞€上的時(shí)間將在后續(xù)環(huán)節(jié)中節(jié)省下來(lái)。

4.在編輯輪廓線時(shí)要注意分隔符設(shè)置，因?yàn)樗鼈儠?huì)影響到延伸后的輪廓線的質(zhì)量。

5.盡可能的使用延伸輪廓線中的自適應(yīng)延伸選項(xiàng)。

6.一直使用編輯延伸并清除相交的延伸輪廓線網(wǎng)絡(luò)。

7.慎用手動(dòng)修改區(qū)域分類，因?yàn)镕ashion通常會(huì)自動(dòng)給出好的區(qū)域分類。

8.對(duì)于大型的模型，最好使用組分類擬合代替一閃性全部擬合。

9.擬合自由曲面時(shí)盡量使用默認(rèn)設(shè)置，若有必要，才去調(diào)整設(shè)置。

10.對(duì)于掃描曲面，剖面線相當(dāng)重要，可以通過(guò)編輯剖面線來(lái)擬合。

11.對(duì)于連接曲面，需考慮精確度或平滑度哪個(gè)更重要。

12.調(diào)整最大三角形計(jì)數(shù)可改善生成曲面質(zhì)量，如果仍然不行，則可以勾上STL網(wǎng)點(diǎn)擊圖標(biāo)再點(diǎn)擊進(jìn)入Fashion曲面編輯狀態(tài)（一）、進(jìn)入Fashion面編輯狀態(tài)后可以運(yùn)用探測(cè)輪廓線的方法創(chuàng)建曲面，點(diǎn)擊圖標(biāo)，進(jìn)入探測(cè)輪廓線對(duì)話框，根據(jù)提示進(jìn)行下一步操作，軟件將根據(jù)數(shù)據(jù)模型的曲率形狀來(lái)計(jì)算出輪廓線。具體對(duì)話框的操作方法與銳化向?qū)?duì)話框類同，輸入?yún)?shù)后點(diǎn)擊計(jì)算區(qū)域，然后再操作窗口里編輯區(qū)域（操作方法與前面的SHAPE面所說(shuō)進(jìn)一樣）。最后抽取即可獲得輪廓曲線。仍然以鞋楦為例，抽取后的輪廓線如下。圖1（二）編輯輪廓線，點(diǎn)擊圖標(biāo)，進(jìn)入編輯輪廓線對(duì)話框。

進(jìn)入編輯輪廓線對(duì)話框，首先選擇抽取出來(lái)的輪廓線，勾上均勻細(xì)分選項(xiàng)，段長(zhǎng)度上輸入距離為10mm，點(diǎn)擊細(xì)分命令。然后看到白色的線段上面出現(xiàn)不同的小點(diǎn)如下圖3，當(dāng)段長(zhǎng)度值變化時(shí)，這些點(diǎn)也隨之變化。細(xì)分點(diǎn)確認(rèn)后，點(diǎn)擊授受。圖3圖2圖4隨著接受命令的執(zhí)行，編輯對(duì)話框的操作選項(xiàng)板和確定按扭被激活，繪制命令，在當(dāng)前輪廓線的基礎(chǔ)上再畫(huà)出新的輪廓線抽取命令，在分隔符區(qū)域上可以再次的抽取輪廓線段松軸命令，使當(dāng)前輪廓線得光順處理分裂/合并，打斷端點(diǎn)和合并端點(diǎn)的命令細(xì)分命令，可以再次進(jìn)入細(xì)分項(xiàng)目對(duì)輪廓線進(jìn)行細(xì)分收縮命令，刪除兩端點(diǎn)之間的線段修改分隔符命令，在此命令下可以畫(huà)出新的分隔符區(qū)域，以便抽取新輪廓線指定尖角輪廓線，將淡黃色線段升級(jí)為桔黃色線段。并且在后期成面的時(shí)候使該線段處成尖角狀態(tài)。

在這里需要指出的是，大多數(shù)情況下，在探測(cè)輪廓曲線的對(duì)話框下就應(yīng)該把所需要的輪廓線全部探測(cè)完整了。所以在編輯輪廓線對(duì)話框下一般不用做太大的修改，只要指定尖角即可。桔黃色線段就是尖角的線段。圖5

（三）點(diǎn)擊延伸輪廓線自適應(yīng)圖標(biāo)，進(jìn)入延伸輪廓線對(duì)話框，直接點(diǎn)擊延伸，軟件會(huì)給淡黃色線段兩側(cè)延伸出兩個(gè)相切的網(wǎng)格線(如下圖5)，以方便后期擬合面的時(shí)候使用。圖6（四）編輯延伸，點(diǎn)擊編輯延伸圖標(biāo)以后進(jìn)入編輯延伸對(duì)話框，可以對(duì)延伸后的網(wǎng)格線進(jìn)行編輯。圖7是編輯狀態(tài)下的貼圖。點(diǎn)擊綠色端點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)單點(diǎn)進(jìn)行拖拽，點(diǎn)擊黑色邊實(shí)現(xiàn)對(duì)整體邊線進(jìn)行拖拽。圖7（五）創(chuàng)建修剪曲面，點(diǎn)擊曲面圖標(biāo)，進(jìn)入擬合曲面對(duì)話框，視圖窗口也變成圖8的狀態(tài)。進(jìn)入擬合曲面對(duì)話框后，首先來(lái)認(rèn)識(shí)一下，各個(gè)圖標(biāo)都代表什么樣的命令。分類，這個(gè)命令下有許多的其它選項(xiàng)如:平面、圓柱、圓錐、自由等等，認(rèn)真觀察模型的外型形狀。選擇一項(xiàng)適合模型的外型開(kāi)始進(jìn)行下一步的擬合。選擇自動(dòng)探測(cè)曲面圖標(biāo)，讓軟件自動(dòng)計(jì)算分類也行。擬合初級(jí)曲面，點(diǎn)擊擬合后，在視圖窗口中單擊一片分片，在曲面類型選項(xiàng)里選擇一種類型的面當(dāng)然這個(gè)選項(xiàng)一定要和前分類的一致，然后點(diǎn)擊擬合。擬合后的效果如圖9，然后用同樣的方法把其它所有的面進(jìn)行擬合。圖8圖9擬合鏈接，曲面擬合完成后，就可以進(jìn)行鏈接位置的擬合了，同樣的方法點(diǎn)擊鏈接位置然后點(diǎn)擊擬合即可。輪廓線的光順成度，前期的調(diào)整情況，在擬合鏈接時(shí)將得到驗(yàn)證。分析，分析功能是在完成擬合以后的工作。擬合完成后，在分析欄目下打開(kāi)偏差下拉欄目，就可以體現(xiàn)出來(lái)曲面與點(diǎn)云之間的誤差比對(duì)，軟件通過(guò)不同的顏色將誤差體現(xiàn)在模型上。如圖10，發(fā)現(xiàn)重要誤差后，還可以反回到上