Geomagicstudio

軟件操作指南

目錄

AA004XNCEY

軟件介紹......................................................1

1.1Geomagic公司及其主要產(chǎn)品...............................1

1.2GeomagicStudio軟件的使用范圍..........................…1

1.3GeomagicStudio軟件的主要功能...........................1

1.4GeomagicStudio軟件的優(yōu)勢(shì)...............................1

1.5計(jì)算機(jī)要求...............................................2

2.軟件安裝.....................................................3

3.軟件功能介紹.................................................10

3.1Geomagicstudio軟件及流程簡(jiǎn)介..........................10

3.2GeomagicStudio中鼠標(biāo)控制和主要快捷鍵..................11

3.3GeomagicStudio軟件的基本模塊..........................11

4.點(diǎn)階段.........................................................15

4.1點(diǎn)階段主要操作命令列表.................................15

4.2實(shí)驗(yàn)....................................................15

5.多邊形階段......................................................25

5.1多邊形階段主要操作命令列表............................25

5.2實(shí)驗(yàn)......................................................26

5.2.1實(shí)驗(yàn)一：毛澤東塑像建模...........................26

5.2.2實(shí)驗(yàn)二：建筑物單面墻體建模.........................39

6.精確曲面階段....................................................46

6.1精確曲面階段主要命令列表..............................46

6.2實(shí)驗(yàn).....................................................47

動(dòng)強(qiáng)度大的任務(wù)；

（6）可由點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲得完美無(wú)缺的多邊形和NURBS模型。

1.5計(jì)算機(jī)要求

CPU：IntelCore22GHz或兼容CPU推薦2G四核或八核CPU

內(nèi)存：32位版本最低1GB

硬盤：最低10GB可用空間

顯卡：NvidiaQuadroFX4800以上或ATIFireProV8700

顯示器：1280*1024分辨率或更高，24位或更高色，兼容OpenGL

系統(tǒng)：WindowsXpSP3（32位，64位）、WindowsVisitSP1（32位，64位）、Windows7

（32位，64位），推薦Windows764

組件：Windows.NetFranework3.5

2.軟件的安裝

GeomagicStudio軟件可從其官網(wǎng)(http：//www.geomagic,com/zh/)下載30天免費(fèi)試用

版，只需登記個(gè)人信息，其官網(wǎng)就會(huì)將軟件下載鏈接發(fā)送至注冊(cè)郵箱?？砂慈缦虏襟E進(jìn)行安裝

和破解：

⑴雙擊“Setup.exe”安裝GeomagicStudio軟件，安裝過(guò)程如圖：

Crack2012/8/2017:03文件夾

2AutoRun2011/11/1713:40安裝信息1KB

SSetup2011/H/1713:40掰百519,794KB

。Studio2011/11/1713:40圖除298KB

區(qū)|安裝注冊(cè)方法2011/11/1713:40MicrosoftOffice...197KB

目GeomagicStudio12InstallShieldWizard

許可證協(xié)議

請(qǐng)仔細(xì)問(wèn)讀下面的許可證協(xié)議。geamogic'

GEOMAGIC,INC.END-USERLICENSEAGREEMENT

THISEND-USERLICENSEAGREEMENT("AGREEMENT")ISALEGAL

AGREEMENTBETWEENYOU(EITHERANINDIVIDUALORASINGLE

ENTITY)ANDGEOMAGIC,INC.(■GEOMAGIC").IFYOUARE

DOWNLOADINGOROTHERWISEACQUIRINGTHISSOFTWAREASPART

OFYOURJOBRESPONSIBILITIES,THENYOUREPRESENTTHAT

YOUHAVETHEAUTHORITYTOENTERINTOTHISAGREEMENTAND

THETERMSOFTHISAGREEMENTAPPLYBOTHTOYOUANDTOTHE

LEGALENTITYTHATHASEMPLOYEDORENGAGEDYOU.

。朝疏懿通楊邈磁福I打印?

我不接受該許可證協(xié)議中的條孩9)

InstaRSheld-----------------------------------------------------------------

工上一步?

點(diǎn)GeomagicStudio12InstallShieldWizard

自定義安裝

選擇要安裝的程序功能。geamogic"

單擊下面列表內(nèi)的圖標(biāo)以更改功能的安裝方式。

功能說(shuō)明

StudioApplication

Requiredexecutablefilesand

DongleDrivers

components

USBDongle

LanguageSupport

ParametricExchangeCADPlug-Ins

i……X▼AutodeskInventorPlug-In此功能需要硬盤驅(qū)動(dòng)器上的

X▼CATIAV5R18Plug-In490MB。

X▼Pro/ENGINEERWildfire4Plug-In

ix▼SolidWorksPlug-In

r%-.育r"r\L.一，一

更改⑷…

默認(rèn)安裝在C盤，最好不要更改到其它路

徑，否則軟件容易報(bào)錯(cuò)，不能正常使用。

(2；解密

安裝好后不要運(yùn)行，如已運(yùn)行就關(guān)閉退出，然后復(fù)制Crack文件夾內(nèi)的Common及Gcomagic

Studio12兩個(gè)文件夾到安裝目錄內(nèi)替換原文件，默認(rèn)路徑是C：\ProgramFiles\Geomagic,

替換時(shí)出現(xiàn)提示，點(diǎn)全部是完成替換好就可以了。

運(yùn)行軟件，出現(xiàn)以下對(duì)話框，點(diǎn)“運(yùn)行牌照工具”

?GeomagicStudioTrial

親續(xù)畝汛作為觀眾重新啟動(dòng)

進(jìn)入授權(quán)許可證導(dǎo)入界面，點(diǎn)右邊紅框所示的放大鏡圖標(biāo)

然后瀏覽定位到軟件安裝目錄內(nèi)的Geowatch,dat文件，默認(rèn)路徑是C：\Program

Files\Geomagic\GeomagicStudio12,選定該文件后按確定！

出現(xiàn)以下提示界面，導(dǎo)入成功，點(diǎn)Done即可。軟件注冊(cè)成功

(3)運(yùn)行GeomagicStudio軟件

geQmagic

STUDIOS

?1996-2010Geomagic,Inc.Allrightsreserved.

3.軟件功能介紹

3.1GeomagicStudio軟件流程簡(jiǎn)介

GeomagicStudio逆向設(shè)計(jì)的原理是用許多細(xì)小的星間三角形來(lái)逼近還原CAD實(shí)體模型，

采用NURBS曲面片擬合出NURBS曲面模型，圖3.1簡(jiǎn)單介紹了曲面重建的策略。GeoniagicStudio

軟件建模的具體的流程為：點(diǎn)云處理一一封裝為多邊形一一多邊形階段一一造型階段一一輸出

模型，見圖3.2。

圖3.1曲面重建策略

FAROSCENE

：3D掃描

去噪

采樣

封裝

補(bǔ)洞

多邊形編輯

邊界修補(bǔ)

抽殼

輪廓線探測(cè)與生成

輪廓線編輯、曲面片生成

曲面片移動(dòng)、曲面片編輯

構(gòu)造格柵、擬合曲面等

CAD/CAM/CAE

圖3.2GeomagicStudio軟件建模流程圖

3.2GeomagicStudio中鼠標(biāo)控制和主要快捷鍵

表3.二GcomagicStudio中鼠標(biāo)控制和主要快捷鍵

鼠標(biāo)控制/快捷鍵命令

鼠標(biāo)左鍵選擇三角形

Ctrl+鼠標(biāo)左鍵取消選擇三角形

鼠標(biāo)中鍵/Ctrl+鼠標(biāo)右鍵旋轉(zhuǎn)

Shift+鼠標(biāo)右鍵縮放

Alt+鼠標(biāo)中鍵/Alt+鼠標(biāo)右平移

鍵

Ctrl+Z編輯f撤銷

Ctrl+T編輯一詵擇工具一矩形

Ctrl+L編輯一選擇工具一線條

Ctrl+P編輯一選擇工具一畫筆

Ctrl+U編輯一選擇工具一定制區(qū)域

Ctrl+A編輯一全選

Ctrl+C編輯一全部不選

Ctrl+G編輯一選擇貫穿

Ctrl+V編輯一只選擇可見

Ctrl+F視圖一設(shè)置旋轉(zhuǎn)中心

Esc中斷操作

DEL刪除

空格鍵應(yīng)用/下一步

3.3GeomagicStudio基本模塊

GeomagicStudio主要包括10個(gè)模塊：視窗模塊、選擇模塊、工具模塊、對(duì)齊模塊、特

征漠塊、點(diǎn)處理模塊、多邊形處理模塊、參數(shù)化曲面模塊、精確曲面模塊、曲線模塊。

圖3.3用戶界面

(1)視窗模塊

圖3.4視窗模塊功能菜單

(2)選擇模塊

圖3.5選擇模塊功能菜單

(3)工具模塊

圖3.6工具模塊功能菜單

(4)對(duì)齊模塊

圖3.7對(duì)齊模塊功能菜單

(5)特征模塊

盾動(dòng)GeomagicStudio12—SheetMetal_PointCloudA

精確曲面"匕曲面

/V

6/00口口笆y

探港特征直愛因楊醫(yī)喈更形槽醫(yī)彩褶點(diǎn)目標(biāo)直賽目標(biāo)點(diǎn)就體苦透體因柱體平面中有醫(yī)士

圖3.8特征模塊功能菜單

(6)點(diǎn)處理模塊

圖3.9點(diǎn)處理模塊功能菜單

(7)多邊形處理模塊

圖3.10多邊形處埋模塊功能菜單

(8)參數(shù)化曲面模塊

圖3.11參數(shù)化曲面模塊功能菜單

(9)精確曲面模塊

W動(dòng)GeomigkStudio12-SheetMetal.PointC1oud.wrp

③7工a對(duì)齊特征做fc一g?4雌面

“叁》凰K:用

3)8的黃

IS電FJ?nw?*4

面片曲如二二

客e曲面自動(dòng)》面癥福明贈(zèng)分共俘至開妁5!：賴6曲壹臺(tái)開曲困臥?(2篝為多邊影

?增?X-?SE生成?

［自動(dòng)選面|一.....一■

KBI曲強(qiáng)片1?■?1?*?1分析1?*1

圖3.12精確曲面模塊功能菜單

(10)曲線模塊

圖3.13曲線模塊功能菜單

4.Geomagicstudio點(diǎn)階段處理工作

點(diǎn)階段處理目標(biāo)：學(xué)習(xí)編輯點(diǎn)云，通過(guò)去噪、采樣、補(bǔ)點(diǎn)等操作來(lái)優(yōu)化點(diǎn)云數(shù)據(jù)，為點(diǎn)云

的網(wǎng)格化做準(zhǔn)備。點(diǎn)階段的主要操作流程如圖4.1。

打開數(shù)據(jù).著色點(diǎn)—>刪除體外孤點(diǎn)一^刪除非連接項(xiàng)

封裝補(bǔ)洞——采樣—》減少噪聲刪除冗余點(diǎn)

圖4.1點(diǎn)云階段處理工作流程圖

4.1點(diǎn)階段主要操作命令列表

點(diǎn)階段的主要命令如表4.1,可以通過(guò)下面的實(shí)驗(yàn)天詳細(xì)了解這些命令。

表4.1點(diǎn)階段主要操作命令列表

著色刪除評(píng)估點(diǎn)的鄰近通過(guò)計(jì)算點(diǎn)減少因掃選擇孔洞通過(guò)參采用不同采樣由點(diǎn)云

點(diǎn)使冗余性，并可選擇與模型的距描儀誤差邊緣點(diǎn)考平面方式使點(diǎn)云排自動(dòng)生

其更點(diǎn)和刪除距離較離，判斷并刪而引起的云，并進(jìn)添加點(diǎn)列更規(guī)律，并成網(wǎng)格

直觀遠(yuǎn)的點(diǎn)除體外孤點(diǎn)點(diǎn)云噪聲行孔洞填壓縮點(diǎn)云數(shù)據(jù)

充

4.2實(shí)驗(yàn)

1.打開數(shù)據(jù)

點(diǎn)擊打開〉文件或點(diǎn)擊打開文件圖標(biāo)打開毛主席雕塑.wrp,采樣比率和單位一般采用默

認(rèn)'直，打開后圖像顯示在視窗中，如圖4.1。

圖4.1毛主席雕塑點(diǎn)云數(shù)據(jù)

為了快速旋轉(zhuǎn)模型，到屏幕左邊顯示面板上設(shè)置動(dòng)態(tài)顯示一點(diǎn)的值為25%。這個(gè)意思

是當(dāng)我們旋轉(zhuǎn)的時(shí)候只有25%的數(shù)據(jù)可見，提高了刷新速度。

圖4.2顯示面板設(shè)置

2.著色點(diǎn)

著色點(diǎn)命令即在點(diǎn)云上開啟照明和彩色效果，以幫助用戶觀察其幾何形狀。

3.刪除體外孤點(diǎn)

體外孤點(diǎn)通常容易辨別，因?yàn)檫@些點(diǎn)遠(yuǎn)離主點(diǎn)云，通常出現(xiàn)體外孤點(diǎn)是因?yàn)榧す鈷呙鑳x掃

描到背景物體，如桌面、墻、支撐結(jié)構(gòu)等。通過(guò)“【點(diǎn)】f【選擇】一【體外孤點(diǎn)】“打開選

擇體外孤點(diǎn)對(duì)話框。如圖4.3所示，設(shè)置合理的敏感性來(lái)選擇體外孤點(diǎn)，并進(jìn)行刪除。由表

3.3可知敏感度達(dá)到一定程度后選擇的體外孤點(diǎn)數(shù)目不變，所以敏感度設(shè)置太高，沒有選擇更

多的孤點(diǎn)，反而降低了操作效率，而且容易錯(cuò)刪物體表面點(diǎn)。

圖43"詵擇體外孤點(diǎn)”對(duì)話框

表4.2選擇點(diǎn)數(shù)與敏感度

敏感度原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)選擇點(diǎn)數(shù)

90%95971125030

80%95971125030

79%95971122768

75%95971116120

70%95971111730

60%9597117673

4.刪除非連接項(xiàng)

點(diǎn)擊【點(diǎn)】一【選擇】一【非連接項(xiàng)】命令選擇的是那些偏離主點(diǎn)云的點(diǎn)束，并予以刪除。

【分隔】菜單有低、中間、高三個(gè)選項(xiàng)，由低到高排列，表示點(diǎn)數(shù)距離主點(diǎn)云多遠(yuǎn)并被選

中，一般選擇為低。

【尺寸】決定了多大數(shù)量的點(diǎn)數(shù)能被選中。設(shè)置為￡則表示所要選的點(diǎn)云數(shù)量是點(diǎn)云總數(shù)

的5%或更少，并分離這些點(diǎn)只。

5.刪除冗余點(diǎn)

調(diào)整視角并利用不同的選擇工具來(lái)選擇冗余點(diǎn)云數(shù)據(jù)并予以刪除。

6.減少噪音

在掃描或數(shù)字化過(guò)程中，噪音點(diǎn)經(jīng)常地被引入到數(shù)據(jù)中。在曲面模型上粗燥的、非均勻的

外表被看成是“噪音數(shù)據(jù)”，原因可能是掃描設(shè)備的輕微震動(dòng)、測(cè)量激光直徑誤差或物體表面

粗糙等。

減少噪音命令有助于減少在掃描中的噪音點(diǎn)到最少，因而更好地表現(xiàn)真實(shí)的物體形狀。選

擇菜單【點(diǎn)】一【減少噪聲】命令可打開減少噪音對(duì)話框，如圖4.4所示。

圖4.4“減少噪音”對(duì)話框

【參數(shù)】編輯框

其中【自由曲面形狀】適用于以自由曲面為主的模型，選擇這種方式可以減少粱聲點(diǎn)對(duì)曲

面曲率的影響，是一種積極的減噪方式，但點(diǎn)的偏差會(huì)比較大。

【棱柱形（保守）】適生于模型中有銳利邊角的模型，可以使尖角特征得到很好的保持。

【棱柱形（積極）】同樣適用于模型中有銳利邊角的的模型，可以很好的保持邊角特征,

是一種積極的減噪方式，相溝于【棱柱形（保守）】的方式，點(diǎn)的偏移值會(huì)小一些。

【平滑級(jí)別】平滑級(jí)別越大，處理后的點(diǎn)云數(shù)據(jù)越平直，但這樣會(huì)使模型有些失真，一般

選擇比較低的設(shè)置。

【迭代】可以控制模型的平滑度，如果處理效果不理想，可以適當(dāng)增加迭代次數(shù)。

【偏差限制】用于設(shè)置對(duì)噪聲點(diǎn)進(jìn)行的最大偏移值，由經(jīng)驗(yàn)而定，一般可以設(shè)在0.5mm

以內(nèi)。

【體外孤點(diǎn)】編輯框

【閾值】設(shè)定系統(tǒng)探測(cè)孤點(diǎn)時(shí)選擇孤點(diǎn)的極限，閾值越大，選擇的點(diǎn)數(shù)越少。

【選擇】根據(jù)系統(tǒng)所設(shè)置的閾值，通過(guò)計(jì)算得出模型中在閾值中的點(diǎn)，并以紅色加亮顯示。

【刪除】刪除選中的點(diǎn)

【包括孤立點(diǎn)】查找孤立點(diǎn)，并將孤立點(diǎn)包括在內(nèi)。

【預(yù)覽】編輯框

【預(yù)覽點(diǎn)】確定預(yù)覽點(diǎn)的數(shù)量。

【采樣】確定所要預(yù)覽點(diǎn)的采樣距離。

【選擇面積】選擇模型上不同的區(qū)域來(lái)預(yù)覽模型的局部變化。

【顯示偏差】編輯框

【結(jié)構(gòu)顯示】顯示減噪后結(jié)果的偏差色譜。

【顏色段】確定偏差顯示的顏色段個(gè)數(shù)。

【最大臨界值】設(shè)定色譜所能顯示偏差的最大值。

【最大臨界值】設(shè)定色譜所能顯示偏差的最小值。

【小數(shù)位數(shù)】確定偏差值的小數(shù)位數(shù)。

【統(tǒng)計(jì)】編輯框

【噪聲級(jí)別】顯示減噪的級(jí)別數(shù)。

【最大距離】噪聲點(diǎn)的最大偏差距離。

【平均距離】噪聲點(diǎn)的平均偏差距離。

【標(biāo)準(zhǔn)偏差】模型點(diǎn)云偏離的標(biāo)準(zhǔn)偏差值。

圖4.5標(biāo)準(zhǔn)偏差顯示圖圖4.6去噪后效果圖

7.采樣

GeomagicStudio中有4種采樣方法，分別為統(tǒng)一采樣、曲率采樣、柵格采樣和隨機(jī)采樣。

統(tǒng)一采樣：使平坦曲面上的點(diǎn)數(shù)目減少呈一致，但以規(guī)定密度減少曲面上的點(diǎn)數(shù)目，是最

常用的采樣方法，也是該實(shí)驗(yàn)采用的方法。

曲率采樣：減少平坦區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)數(shù)目，但保留高曲里區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)以保留細(xì)節(jié)，通過(guò)設(shè)置一

定的百分比來(lái)采樣。

柵格采樣：創(chuàng)建間隔均勻的點(diǎn)集合以減少有序點(diǎn)對(duì)象內(nèi)的點(diǎn)數(shù)目，忽略曲率與原來(lái)的密度,

通過(guò)設(shè)置一定間隔來(lái)采樣，適合無(wú)序的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

隨機(jī)采樣：從無(wú)序的點(diǎn)對(duì)象中隨機(jī)移除一定比例的點(diǎn)，通過(guò)設(shè)置一定的百分比來(lái)采樣，適

合璞型特征比較簡(jiǎn)單、比較規(guī)則的無(wú)序點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

統(tǒng)一采樣的【輸入】編輯框用來(lái)選擇所要采樣距離的方式，主要有以下三種方式：

【絕對(duì)】按輸入的距離值來(lái)采樣；

【通過(guò)選擇定義間距】根據(jù)操作者在模型中選擇的可見的二點(diǎn)之間的距離來(lái)確定采樣距

離。

【由目標(biāo)定義間距】系統(tǒng)將根據(jù)操作者在點(diǎn)數(shù)據(jù)框中輸入的采樣點(diǎn)的數(shù)量來(lái)自動(dòng)確定采樣

距離。

【優(yōu)化】對(duì)話框中設(shè)置了【曲率優(yōu)先級(jí)】和【顏色優(yōu)先級(jí)】，根據(jù)需要設(shè)置。

【保持邊界】選擇此復(fù)選框時(shí)，點(diǎn)云邊界將保持完整。

圖4.7“統(tǒng)一采樣”對(duì)話框

8.補(bǔ)洞

點(diǎn)階段可采用二種方式補(bǔ)洞，填充點(diǎn)孔和添加點(diǎn)：

填充點(diǎn)孔：填充孔命令用于在無(wú)序點(diǎn)對(duì)象上將有序點(diǎn)插入空隙，需要選擇空洞的邊緣點(diǎn)云,

然后在填充點(diǎn)孔對(duì)話框中點(diǎn)擊確定即可。

圖4.8選擇空詞的邊緣點(diǎn)云圖4.9空洞填充后

添加點(diǎn)：添加點(diǎn)命令可以在無(wú)序的點(diǎn)對(duì)象中，根據(jù)創(chuàng)建的平面，在平面內(nèi)添加單獨(dú)的點(diǎn)。

圖4.10為添加點(diǎn)對(duì)話框，先添加合適的平面，再在該平面上拾取點(diǎn)。

圖4.10“添加點(diǎn)”對(duì)話框圖4.11創(chuàng)建平面

(a)(b)

(c)(d)

圖4.12添加點(diǎn)前后對(duì)比圖

9.封裝

執(zhí)行【點(diǎn)】一【封裝】命令進(jìn)入封裝對(duì)話框，如圖4.13所示，該命令將對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行

封裝計(jì)算生成多邊形模型，箕裝后的塑像如圖4.14所示。

圖4.13“封裝”對(duì)話框

其中，【噪音的降低】可以對(duì)減噪的參數(shù)值進(jìn)行選擇，通過(guò)自動(dòng)、最小值、中間、最大值

4種方法，一般選擇自動(dòng)的方式。

【保持原始數(shù)據(jù)】勾選此項(xiàng)，系統(tǒng)將保留原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)，否則將予以刪除。

【刪除小組件】刪除那些孤立的，與主點(diǎn)云沒有實(shí)際關(guān)系的點(diǎn)云，一般都選中此項(xiàng)。

【采樣】通過(guò)設(shè)置點(diǎn)間除對(duì)原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，目標(biāo)三角形數(shù)量可以進(jìn)行人為設(shè)定，

目標(biāo)三角形數(shù)量越多，則封裝后多邊形網(wǎng)格越緊密，下面的滑竿可以調(diào)節(jié)采樣質(zhì)量的高低，可

根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定。

（填充點(diǎn)前）

（填充點(diǎn)后）

圖4.14封裝后模型

5多邊形階段

多邊形階段的主要目標(biāo)是掌握如何在多邊形階段進(jìn)行形狀處理和邊界處理。多邊形階段的

處理流程如下：

創(chuàng)建流行)填充孔t去除特征)砂紙光滑打磨

編輯邊界多邊形修復(fù)簡(jiǎn)化多邊形

圖5.1多邊形階段處理流程

5.1多邊形階段的主要命令

表5.1多邊形階段的主要命令

命令圖標(biāo)主要功能

網(wǎng)格醫(yī)生，自動(dòng)修復(fù)多邊形網(wǎng)格內(nèi)的缺陷

簡(jiǎn)化，減少三角形數(shù)目，但不影響曲面細(xì)節(jié)或顏色

修裁剪，可使用平面、曲面、薄片進(jìn)行裁剪，在交點(diǎn)處創(chuàng)建一個(gè)人工邊界

去除特征，刪除選擇的三角形，并填充產(chǎn)生的孔

雕刻，以交互的方式改變多邊形的形狀，可采用雕刻刀，曲線雕刻或使區(qū)域變形的方法

創(chuàng)建流行，刪除非流行三角形

優(yōu)化邊緣，對(duì)選擇的多邊形網(wǎng)格重分，不必移動(dòng)底層點(diǎn)以試圖更好地定義銳化和近似銳

補(bǔ)

化的結(jié)構(gòu)。

細(xì)化，在所選的區(qū)域內(nèi)增加多邊形的數(shù)目

增強(qiáng)表面嚙合，在平面區(qū)細(xì)化網(wǎng)格為曲面設(shè)計(jì)作準(zhǔn)備，在高曲率增加點(diǎn)而不破壞形狀

重新封裝.在多邊形對(duì)象所詵擇的部分重建原格

完善多邊形網(wǎng)格，可以編輯多邊形、修復(fù)法線、翻轉(zhuǎn)法線、將點(diǎn)擬合到平面和圓柱面

松弛，最大限度減少單獨(dú)多邊形之間的角度，使多邊形網(wǎng)格更平滑

平刪除釘狀物，檢測(cè)并展平多邊形網(wǎng)格上的單點(diǎn)尖峰

減少噪音，將點(diǎn)移至統(tǒng)計(jì)的正確位置以彌補(bǔ)噪音

滑快速平滑處理，使所選的多邊形網(wǎng)格更平滑，并使三角形的大小一致

砂紙，使用自由收回工具使多邊形網(wǎng)格更平滑

全部填充，填充多邊形對(duì)象上所有選擇孔

填填充單個(gè)孔，有基于曲率、基于切線和平面填充三種方式，可以填充空的類型包括內(nèi)部

充

孔孔、邊界孔，并可以以橋接的方式連接二個(gè)不相連的多邊形區(qū)域

修改，可以在多邊形對(duì)象上編輯邊界、松弛邊界、創(chuàng)建/擬合孔、直線化邊界、細(xì)分邊界

邊可以創(chuàng)建自樣條線開始、自選擇部分開始、自多邊形開始以及折角形成的邊界

移動(dòng)邊界，可將邊界投影到平面；延伸邊界，按周圍曲面提示的方向投射一個(gè)選擇的自

界由邊界；伸出邊界，將選擇的自然邊界投射到與其垂直的平面

主要是刪除選中的部分邊界，所有邊界，以及清除細(xì)分邊界的點(diǎn)

抽殼，沿單一方向復(fù)制和偏移網(wǎng)格以創(chuàng)建厚度

偏加厚，沿二個(gè)方向復(fù)制和偏移網(wǎng)格以創(chuàng)建厚度

偏移，有四種偏移方法：應(yīng)用均勻偏移命令偏移整個(gè)模型使對(duì)象變大或變小；沿法線正

向或負(fù)向使選中的多邊形凸起或凹陷一定距陶，并在周圍狹窄區(qū)域內(nèi)創(chuàng)建附加三角形；

移雕刻，在多邊形網(wǎng)格上創(chuàng)建凸起或凹陷的字符，但是該命令只使用美制鍵盤字符；浮雕，

在多邊形網(wǎng)格上浮雕圖像文件以進(jìn)行修改

銳銳化向?qū)?，在銳化多邊形的過(guò)程中引導(dǎo)用戶

化延伸切線，從二個(gè)相交形成銳角的平面中各弓出一條“切線”，通過(guò)交點(diǎn)確定銳邊的位

置

銳化多邊形，莢長(zhǎng)多邊形網(wǎng)格以形成“延長(zhǎng)切線”提示的銳邊

合將二個(gè)或多個(gè)多邊形對(duì)象合并為單個(gè)的復(fù)合對(duì)象

并

5.2實(shí)驗(yàn)

5.2.1實(shí)驗(yàn)一：毛澤東塑像建模

1.創(chuàng)建流行

創(chuàng)建流行命令極其重要，用于刪除模型中非流行的三角形數(shù)據(jù)，二種方式創(chuàng)建流行：

(1)打開的；

【創(chuàng)建流行】一【打開】命令適用于片狀而不封閉的多邊形模型

(2)封閉的

【創(chuàng)建流行】一【封閉】命令將為一個(gè)封閉的模型創(chuàng)建流行

2.填充孔

用填充孔功能用于在缺失數(shù)據(jù)的區(qū)域里來(lái)創(chuàng)建一個(gè)新的平面或曲面來(lái)填充?？梢詧?zhí)行全部

填充和部分填充。全部填充一般用于簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)體，對(duì)于復(fù)雜物體一般采用部分填充。根據(jù)不同

的要求選擇基于曲率、切線和平面的填充方式。

圖5.1不同填充方式的適用情況

基于平面全部填充內(nèi)部點(diǎn)

(a)填充前(6)填充后

圖5.2基于平面填充內(nèi)部點(diǎn)前后對(duì)比

基于曲率部分填充

(a)填充前(b)填充后

圖5.3基于曲率部分填充前后對(duì)比

基于曲率橋接

(a)填充前(b)填充后

圖5.3基于曲率橋接前后對(duì)比

圖5.4填充孔后完整模型

3.去除特征

去除特征是一個(gè)用于快速去除對(duì)象上的腫塊和壓痕的命令。這個(gè)命令基本等價(jià)于先刪除選

中的幾何形狀再基于曲率的填充空隙。

用選擇工具如套索工具來(lái)選取壓痕，點(diǎn)擊去除特征圖標(biāo)從選取的多邊形上去除壓痕。

圖5.5選取的帶有特征多邊形圖5.6去除特征后

4.砂紙

用砂紙命令來(lái)交互式光順或松弛對(duì)象上的區(qū)域。（如：去除腫塊）。

a.點(diǎn)擊砂紙圖標(biāo)打開砂紙對(duì)話框，如圖5.7。

b.選中松弛選項(xiàng)。（缺省設(shè)置）

c.移動(dòng)強(qiáng)度滑桿到最大值，并選中固定邊界。

d.這個(gè)特征決定你必須在區(qū)域上移動(dòng)指針多少次。為了移除腫塊，最小值要求較多

的擦拭而最大值要求較少的擦拭。

圖5.7“砂紙"對(duì)話框

（a）擦出腫塊前（b）擦出腫塊后

圖5.8擦出腫塊前后對(duì)比

5.簡(jiǎn)化多邊形

用簡(jiǎn)化多邊形命令來(lái)減少多邊形模型的三角片數(shù)量。簡(jiǎn)化多邊形將在曲率較小的區(qū)域減少

三角片而在曲率較大的區(qū)域保持三角片的數(shù)量，減少三角片的數(shù)量但保持對(duì)象的形狀。

首先在顯示對(duì)話框內(nèi)勾選顯示邊，則可顯示多邊形網(wǎng)格的邊線，如圖5.9所示，這樣就可

以更直觀的觀察多邊形的壓縮程度。

圖5.9邊顯示

其次，選擇需要簡(jiǎn)化的多邊形區(qū)域，點(diǎn)擊簡(jiǎn)化多邊形命令，打開簡(jiǎn)化多邊形對(duì)話框，如圖

5.10所示，勾選固定邊界選項(xiàng)，并定義目標(biāo)三角形數(shù)或減少到某個(gè)百分比。

圖5.10“簡(jiǎn)化多邊形”對(duì)話框

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所博的三俞形:61296

圖5.11原始多邊形網(wǎng)格

當(dāng)前三務(wù)彩：1,137281

所的三角彩：12259

圖5.12簡(jiǎn)化后多邊形網(wǎng)格

6.多邊形修復(fù)

(1)擬合到平面

將屬于同一個(gè)平面的多邊形通過(guò)多邊形修復(fù)工具擬合到指定的平面。首先選中需要擬合的

多邊形，點(diǎn)擊【修復(fù)】一【擬合到平面】，并調(diào)節(jié)對(duì)齊平面的位置與多邊形最佳契合，確定完

成擬合。

圖5.13選中的平面點(diǎn)高亮顯不

(a)擬合前(b)擬合后

圖5.14擬合前后對(duì)比

(2)采用網(wǎng)格醫(yī)生命令修復(fù)多邊形缺陷

單擊網(wǎng)格醫(yī)生命令，進(jìn)入網(wǎng)格醫(yī)生編輯對(duì)話框，如下圖5.15所示。此命令可以自動(dòng)探測(cè)

并修復(fù)多邊形網(wǎng)格的缺陷，如非流行邊、自相交、高度折射角、尖狀物、小組件、小通道、小

孔等。圖5.15中分析編輯框中顯示了模型的缺陷數(shù)目，在視窗上，模型的這些缺陷同樣會(huì)高

亮顯示，若需詳細(xì)查看，可使用走查中的前進(jìn)后退鍵，詳細(xì)查看后，點(diǎn)擊確定即可完成所有修

復(fù)工作。

對(duì)活程▼Qx

圖5.15“網(wǎng)格醫(yī)生”對(duì)話框

圖5.16模型中缺陷處高亮顯示

(3)增強(qiáng)表面嚙合

【增強(qiáng)表面嚙合】命令用于在平面區(qū)對(duì)網(wǎng)格細(xì)化以準(zhǔn)備網(wǎng)格進(jìn)行曲面設(shè)計(jì)，在高曲率區(qū)增

加點(diǎn)而不破壞形狀，從圖5.17可以明顯看出，增強(qiáng)表面嚙合后，整個(gè)多邊形網(wǎng)格潺到了進(jìn)一

步優(yōu)化和調(diào)整。

(a)增強(qiáng)表面嚙合前(b)增強(qiáng)表面嚙合后

(c)增強(qiáng)表面嚙合前(d)增強(qiáng)表面嚙合后

圖5.17增強(qiáng)表面嚙合前后對(duì)比圖

7.邊界優(yōu)化

(1)編輯邊界

執(zhí)行【修改】一【編輯邊界】命令，打開編輯邊界對(duì)話框，如圖5.18,一般情況下，選

擇部分邊界，通過(guò)設(shè)置控制點(diǎn)和張力來(lái)拉直邊界。

圖5.18“編輯邊界”對(duì)話框

圖5.19邊界選擇

(a)拉直邊界前(b)拉直邊界后

圖520邊界抄直前后對(duì)比

(2)直線化邊界

除了通過(guò)設(shè)置控制點(diǎn)和拉力來(lái)拉直邊界外，還可以直接使用直線化邊界命令來(lái)使邊界在一

條直線上。

(a)直線化邊界前(b)直線化的邊界選擇(c)直線化邊界后

圖5.21直線化邊界對(duì)比圖

(3)將邊界投影到平面

執(zhí)行邊界模塊中的【移動(dòng)】一【將邊界投影到平面】命令，打開將邊界投影到平面對(duì)話框,

先定義對(duì)齊平面，再選擇部分邊界，即可將選擇的部分邊界投影到指定的平面,

取消

圖5.22”將邊界投影到平面”對(duì)語(yǔ)框

(a)邊界投影前(b)將邊界投影到指定的平面后

圖5.23將邊界投影到平面前后對(duì)比圖

5.2.2.實(shí)驗(yàn)二：建筑物單面墻體建模

以建筑物單面墻的建模為例主要介紹多邊形階段裁剪、創(chuàng)建邊界和抽殼命令。

1.原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)

圖5.24原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)

2.點(diǎn)云預(yù)處理

點(diǎn)階段處理同實(shí)驗(yàn)一，最后并對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行封裝，封裝后圖形如圖5.25所示.

圖5.25封裝后建筑物單面墻

3.多邊形階段

同實(shí)驗(yàn)一首先對(duì)對(duì)多邊形網(wǎng)格創(chuàng)建流行，填充部分孔；然后利用裁剪和創(chuàng)建邊界命令輔助

窗戶部分三角網(wǎng)格的選擇，并將選擇的網(wǎng)格刪除；接著利用修復(fù)工具將墻面擬合到一個(gè)平面;

并規(guī)則化窗戶邊界；最后利生抽殼工具賦予墻體一個(gè)厚度。

(1)用平面進(jìn)行裁剪

執(zhí)行【裁剪】一【用平面進(jìn)行裁剪】命令，坐標(biāo)系選擇全局坐標(biāo)系，定義合適的系統(tǒng)平

面，并調(diào)整其到所需的高度，如圖5.26,點(diǎn)擊平面截面即可得圖5.27,點(diǎn)擊確定寫到到裁剪

線,如圖5.28。

圖5.26“用平面進(jìn)行裁剪”對(duì)話框

圖5.27平面截面

圖5.28生成截線

(2)創(chuàng)建邊界

Geomagicstudio軟件有4種創(chuàng)建邊界的方法，自樣條曲線開始的邊界、自選擇部分開

始的邊界、自多邊形開始的邊界和折角形成的邊界，其中自樣條曲線開始的邊界最為常用。

執(zhí)行【創(chuàng)建】一【自樣條曲線開始的邊界】打開從樣條創(chuàng)建邊界對(duì)話框，通過(guò)定義控制

點(diǎn)和張力來(lái)創(chuàng)建邊界。創(chuàng)建完所有輔助邊界后可以通過(guò)選擇邊界內(nèi)部分三角網(wǎng)，右擊“Select

-BoundedComponents"來(lái)選擇邊界內(nèi)部的網(wǎng)格，如圖5.33所示，可通過(guò)刪除這些網(wǎng)格達(dá)到

挖去墻體上的窗戶的目的。當(dāng)挖去所有窗戶后，可通過(guò)【邊界】一【刪除】一【刪除所有邊界】

來(lái)刪除創(chuàng)建的邊界。

圖5.29”從樣條創(chuàng)建邊界”對(duì)話框

圖5.30從樣條創(chuàng)建的邊界

圖5.31創(chuàng)建完所有輔助邊界后

圖5.32選擇邊界內(nèi)部網(wǎng)格

圖5.33邊界內(nèi)部網(wǎng)格被忐中

圖5.34挖去所有窗戶后

圖5.35刪除所有邊界后

(3)擬合墻面上的網(wǎng)格到平面

與實(shí)驗(yàn)一相同，通過(guò)選擇需擬合的多邊形網(wǎng)格，執(zhí)行【修復(fù)工具】一【擬合到平面】來(lái)

完成墻體的擬合。

圖5.36選擇需擬合的多邊形網(wǎng)格

圖5.37設(shè)置對(duì)齊平面

圖5.38擬合后圖形

（4）編輯邊界

編輯邊界過(guò)程如實(shí)驗(yàn)一，圖3.72為邊界編輯后圖形

圖5.39邊界編輯后圖形

（5）抽殼

檢查整個(gè)模型的各個(gè)細(xì)節(jié)部分是否完好。例如：窗戶部分各邊界線是否拉直，平面相交處

是否存在裂平面是否光滑等。注意：這一步尤其重要。否則拉完殼后再發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，想要修

改是很難的，而且工作量也是原來(lái)的兩倍。

如果一切都沒有問(wèn)題，再進(jìn)行拉殼。執(zhí)行【偏移】一【抽殼】命令，打開抽殼對(duì)話框，根

據(jù)舟體的厚度確定拉殼的距鹿，一般為240mmo圖5.41為抽殼前后對(duì)比圖。抽殼完后模型表

現(xiàn)會(huì)存在一定缺陷（黃色圈內(nèi)），還需進(jìn)一步修復(fù)。

圖5.40“抽殼多邊形”對(duì)話框

（a）抽殼前（b）抽殼后

圖5.41抽殼前后對(duì)比

圖5.42抽完殼后出現(xiàn)的缺陷圖5.43缺陷修復(fù)完后

6.精確曲面階段

曲面階段的主要任務(wù)為輪廓線的編輯和曲面片的基本編輯，前者主要包括輪廓線的探測(cè)、

曲率的探測(cè)、輪廓線的抽取、輪廓線的編輯和延伸以及如何松弛輪廓線；后者包括曲面片的編

輯、面板移動(dòng)、曲面片松弛以及曲面片修理。

曲面階段的主要流程如圖6.1

探測(cè)并生成輪廓線—提升約束一構(gòu)造曲面片—移動(dòng)面板壓縮/解壓縮曲

面片層

■「I

曲面生成及輸出格柵生成及處理一輪廓線處理修理曲面片

圖6.1曲面階段操作流程圖

6.1精確曲面階段主要命令列表