1、數(shù)字曲面編輯器（DSE）學習筆記,馬瑞,奇瑞,1,主要工具欄,1.點云輸入 (Cloud Import)和點云輸出 (Cloud Export) 點云輸入和點云輸出： 怎樣輸入/輸出一個或多個描述數(shù)字化點的文件，提供多種文件輸入/輸出格式。滿足CATIA V5用戶逆向造型的需要。 Cloud Import 點云輸入 Cloud Export 點云輸出,2,2.點云編輯工具欄(Cloud Edition） 點云編輯菜單:為用戶提供如何對點云進行操作編輯的手段，方便用戶對點云過濾、刪除及部分激活。 Activating 激活 Filter 過濾 Remove 刪除,3,3.點云網(wǎng)格化工具欄（Mes

2、h） 通過點云網(wǎng)格化功能，可以在點云上建立三角片網(wǎng)格， 使點云的幾何形狀更加明顯，方便點云輪廓的建立。,Mesh Creation 建立網(wǎng)格面,Offset 偏置網(wǎng)格面,Mesh smoothing 平順網(wǎng)格面,Fill Holes 修補網(wǎng)格面,Decimation 降低網(wǎng)格密度,Flip Edges 翻轉(zhuǎn)邊線,4,4.創(chuàng)建掃描線工具欄（Scan Creation） 方便在點云或網(wǎng)格面上，繪制交線作為逆向設計其他過程的參考和依據(jù)。,Project Curves 曲線投影,Planner Sections 平面交線,Create Scans on Clouds 點云交線,Create Free

3、Edges 網(wǎng)格面邊線,5,5.創(chuàng)建空間曲線工具欄（Curve Creation） 通過創(chuàng)建空間曲線功能，可以在空間或者點云上創(chuàng)建任意形狀的空間曲線。,3D Curve 空間曲線,Curve from Scans 交線曲線,6,6.點云操作工具欄（Cloud Operations）,Merge Clouds 點云合并,Merge Polygons 合并網(wǎng)格面,Split a Mesh or a Cloud 分割網(wǎng)格面或點云,7,7.重置點云工具欄（Cloud Reposit）,Align using the compass 用指南針對齊,Align with constrains 約束對齊,A

4、lign using spheres 用對準球?qū)R,Align with cloud 點云區(qū)域?qū)R,Align with Surface 曲面對齊,Align with Points 點對齊,Align with Previous Transformation 使用上一步對齊操作對齊,8,8.轉(zhuǎn)換點云工具欄（Clouds Transformation）,Translate 移動,Rotate 旋轉(zhuǎn),Symmetry 對稱,Scaling 比例縮放,Affinity 仿射,Axis to Axis 將點云移動到另一坐標系,9,9.點云分析工具欄(Cloud Analysis）,Informati

5、on 點云信息分析,Distance Analysis 距離分析,10,各命令的具體功能和應用,1.輸入點云（Cloud Import）,文件名與路徑,文件格式,11,(a)取樣（Sampling）：按百分比例顯示。 100%表示選中的點云中的點全部被導入。,(b)比例因子(Scale factor)：輸入文件按輸入比例縮放輸入模型,(c)文件單位（File unit）：輸入數(shù)據(jù)采用的單位，與其他選項關(guān)系不大,(d)統(tǒng)計（Statistics）：如果打開此開關(guān)，則顯示輸入文件相關(guān)信息，否則不顯示,(f)此時點擊刷新（Update）：將顯示輸入點云的邊界框，通過拖拉邊界框的綠色 箭頭調(diào)整要輸入的

6、大小.注意：邊界框尺寸與可見點云尺寸一致 如果打開代替（Replace）按扭，將用新的點云代替當前點云。,(g)一旦滿意輸入點云，點擊 Ok確認. (說明： 編輯器能夠記住上次輸入文件路徑。) 根據(jù)輸入文件格式的不同，點擊More，還會顯示更多的信息。,(e)Grouped:可以一次導入多個點云，并合并起來，在目錄樹中顯示只有一 個點云。,12,2.點云輸出（Cloud Export） 當所輸出的是掃描線，以掃描線輸出； 當所輸出是點云，以點云輸出； 當既有點云，又有掃描線時，將以掃描線輸出。,文件路徑,文件名,文件格式,13,3.激活部分點云(Activating) 1）在處理較大的點云數(shù)據(jù)

7、時，工作焦點只是一個較小的范圍，為了節(jié)省計算機資源，CATIA允許用戶只擊活工作區(qū)域點云，而其他部分點云被隱藏。,激活所有,拾取標準,切換,圈定類型,選擇保留,有效激活,14,2）激活/刪除/分割對話框的參數(shù)： （1）PICK模式：選中 單選按鈕。在Level選項區(qū)域下選中 ，表示每次激活點云的一個點；點云網(wǎng)格化后，選中 ，表示每次激活一個三角網(wǎng)格面；選中 表示 每次激活一條交線；選中 ，表示每次激活點云的一 個子點云，選中 ，表示一次激活整個點云。 （若拾取元素的同時按下 Shift鍵，可以移除被激活的元素。） （2）TRAP模式：選中 單選按鈕。在Trap Type選項區(qū)域下選中 表示激活

8、矩形棱柱區(qū)域內(nèi)的點云；選中 ，表示激活多邊形棱柱區(qū)域內(nèi)的點云；選中 ，表示激活區(qū)域是一條封閉樣條線棱柱區(qū)域；單擊 激活所有點云。 注：a)只要沒有雙擊圈定的多邊形，就能操作取消與重做； b）在挑選過程中，激活的點是用紅顏色顯示； c）在默認情況下，圈定線是用2D顯示，若旋轉(zhuǎn)模型，則3D顯示； d）能夠修改圈定區(qū)域通過拖動綠色箭頭； e）能夠生成多區(qū)域激活區(qū)，通過多次點擊有效圈定； f）若圈定模型一部分，然后點擊Swap按扭，則有效的部分是未圈定的部分。,15,（3）Brush模式：選中 單選按鈕，點云上出現(xiàn)一個圓，點擊右鍵選擇編輯或改變圓半徑的命令，可以拖動圓激活想要選擇的部分。 4.過濾點云

9、（Filter） 在處理許多數(shù)字化點云時，遇到數(shù)字化點密集，會影響到后期點云處理的速度，所以在保證保留特征的情況下，可以用過濾功能對點云進行過濾處理。 （a）公差球方式：可以輸入球的半徑 半徑越大，過濾后的點云越稀疏。 過濾原理：在球沿點云運動中，凡是在球里面的點將被一個點代 替，其余點被隱藏。 注：球的半徑不能小于收集點云的步長,16,（b）弦高差方式：對話框中的數(shù)字 所表示的意義是點云過濾的弦差。用這種方法過濾，在平坦面將有較 多的點被隱藏，而在曲率變化較大的地方將隱藏較少的點，這樣有利于獲得更明顯的特征保留。 注：當弦差為零時，可以恢復被隱藏的點 （c）每點擊一次Apply，點云和統(tǒng)計（

10、statistics）區(qū)信息都會刷新一次.在statistics文本框中，列出了點云過濾的信息，比如設置的參數(shù)，保留下來的數(shù)目和比例等。 （d）如果選中物理刪除（Physical removal）選項，將刪除被隱藏的點, 并不可以恢復。,17,說明：a)當物理刪除（Physical removal）選項關(guān)閉時，所有過濾點只是 隱藏，而不是刪除； b)不能過濾多邊形； c)點云過濾后不能取消； d)當過濾掃描線或格子時，實際上是掃描線或格子隱藏，新的掃描線 或格子生成。 5.刪除 (Remove) 刪除和激活對話框相似，操作也大體相同，但還是有細微差別： （1）刪除的點不能恢復 （2）所有自由邊

11、都顯示,18,6.建立網(wǎng)格面（Mesh Creation） (a)3D Mesher：這是一個復雜的多邊形計算，這個計算時間隨著模型的尺寸和復雜程度而增加。在做此操作時，最好預先過濾。選中 ,點云上出現(xiàn)一個圓球，在其后的文本框中設置圓球半徑，此圓球半徑越大，建立的網(wǎng)格面越密集。 (b) 2D Mesher：可以快速簡單獲得多邊形面，但是需要指定一個投影方向，有兩種方法： 第一種方法，單擊 ，選擇參考面作為投影方向； 第二種方法，單擊 ，表示以指南針的某個方向為投影方向，可以旋轉(zhuǎn)指南針從而改變投影方向。 (c)在Display選項區(qū)域下設置點云網(wǎng)格化的顯示模式。 選中 ，顯示網(wǎng)格面打光情況。 選

12、中 ，使得網(wǎng)格面更加光滑，給人高質(zhì)量的感覺。 選中 表示光線想三角面的法向照射。 選中 表示生成三角網(wǎng)格面。,19,7.偏置網(wǎng)格面（Offset） 與曲面偏置類似，偏置網(wǎng)格面功能可以將網(wǎng)格面沿著網(wǎng)格面的法向偏置一定的距離。 在 中輸入偏置的距離； 選中 ，在偏置的網(wǎng)格面上建立網(wǎng)格面的自由邊線。 8.平順網(wǎng)格面（Mesh smoothing） （a）選中 ，表示移去較小的網(wǎng)格面。 選中 ，表示減少網(wǎng)格面的粗糙度。 （b）調(diào)節(jié) ，可以調(diào)整平順的系數(shù)，系數(shù)越大，網(wǎng)格面越平整。 （c）選中 ，在其后的文本框中設置允許進行平順調(diào)整的最大 距離值。,20,9.修補網(wǎng)格面（Fill Hole） (a)選擇需

13、要進行修補的網(wǎng)格面,系統(tǒng)自動找到網(wǎng)格面的缺口.V表示該缺 口的邊線已被選中,X表示未被選中. (b)如果選中 ,在其后的文本框中設置相應的數(shù)值,表示小于此值的缺口被選中,大于或等于此值的缺口不被選中. (c)選中 ,并在Sag文本框中設置網(wǎng)格的最大邊長,如果網(wǎng)格的邊長大于此值,將增加節(jié)點. (d)不選中 ,修補網(wǎng)格面是一個平面網(wǎng)格面,選中 ,修補網(wǎng)格面是平滑過度的,調(diào)整其后的滑快位置,可以改變修補網(wǎng)格面的曲率.,注:(1) 可以取消，但不能重做 (2) 孔洞必須封閉,21,10.降低網(wǎng)格面密度(Decimate) （1）當網(wǎng)格密度較大時，系統(tǒng)運行會比較慢，在不影響產(chǎn)品特征的情 況下，可以降低網(wǎng)

14、格密度。 （2）降低網(wǎng)格面密度的方式： （a）Chordal Deviation方式：可以較好地保留網(wǎng)格面的形狀。 （b）Edge Length方式：將網(wǎng)格面中小于設定最小值的三角網(wǎng)格移去 形成較平均的網(wǎng)格面。 （3）選中 ，在其后的文本框中設置百分比，表示將網(wǎng)格密 度將到原來的百分比。 （4）選中 ，可以設置自由邊的最大偏差值。,22,11.曲線投影（Project Curves） (1)在Projection type下拉列表框中選擇投影方式： （a）Along a direction 方式： 在Direction文本框中右擊，彈出選擇菜單，單擊Edit Components 可以設置X，

15、Y，Z的數(shù)值確定投影方向，單擊Compass Direction, 以指南針的W軸作為投影方向。 （b）Normal方式：沿需要投影曲線的法向投影。 （2）在Sag文本框中設置投影到點云上的交線所包含點云的間距，數(shù)值 越大，交線上的點云越少。 （3）在Working distance文本框中設置生成的交線所涉及點云的寬度 數(shù)值越大，交線上的點越多。 （4）選中Curve creation,可以將此交線生成曲線。,23,12. 平面交線（Planner Sections）,限制線,參考面,24,（1）對話框自己默認參考平面、截面數(shù)和步長。自己定義參考平面是非 常有用的，能定義任何位置的參考平面；

16、另外，在固定（Fix）區(qū)可以選用是用步長定義截面線，還是用截面數(shù)定義截面線。,（2）根據(jù)需要，在平面定義（Plane Definition）區(qū)挑選參考面類型： (a)選預先定義平面 XY平面； XZ平面；YZ平面 (b)點羅盤按扭，根據(jù)羅盤的方向選擇參考面 (c)點平面按扭，將一個已存在的平面作參考平面; (d)點截面導線按扭，選擇一條曲線，截面線將與此曲線正交.,(3)參考面確定后，可以改變它的方向通過拖動參考面中心綠色箭頭，也可 以按交換(Swap)按扭改變方向。,(4)如果需要，可以在任何面上挑選一條或者兩條曲線作為限制線，選第一條 曲線，則它的名字將出現(xiàn)在First Curve區(qū)域，選

17、第二條就出現(xiàn)在 Second Curve區(qū)域。若用另外一條限制線替代已選的限制線，擊活被代替 線區(qū)域，然后選替代線。,25,(5)定義切割面： (a)用步距定（Step）義切割面: 打開固定（Fix）區(qū)的步距（Step） 在步距（Step）對話框中輸入步距,在數(shù)量（Number）對話框中輸入切割面數(shù)或者拖動綠色箭頭達 到需要的面數(shù)。（數(shù)量對話框的數(shù)字會自動更新）,(b)用數(shù)量（Number）定義切割面 打開固定（Fix）區(qū)的數(shù)量（Number） 在數(shù)量（Number）對話框中輸入數(shù)量 在步距（Step）對話框中輸入步距或者拖動綠色箭頭達到需要 的步距。（步距對話框的數(shù)字會自動更新）,注：打開無

18、限制（Infinite）截面選項，（尤其在模型較大時，此 選項非常有用）在熒屏上顯示的平面僅僅代表參考面的位置，需要定義截面步距,26,（6）切割面影響區(qū)（Influence Area）：當點云較稀時，截面可能與點云不相交，切割面影響區(qū)就是指如圖黃顏色所包含點的區(qū)域，根據(jù)需要自己定義區(qū)域的寬窄,27,（7）截面線類型： （a）獨立型（Distinct）：每條截面線都獨立地出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)樹上 (b)成組型（Grouped into one element）：形成的截面線以組的 形式出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)樹上 注：雖然在點云上形成截面線是簡單快速，但是效果沒有在多 邊形作的好；截面線可以以ASCII的文件格式輸出

19、。,13.點云交線(Create Scans on Clouds ),通過在點云上選取一系列的點構(gòu)成的交線為點云交線 注：a)在選點時，經(jīng)常用到取消和重做 b)一條掃描線不能在幾片點云上生成 c)如果按住Ctrl鍵移動指針，掃描線被顯示,28,14.網(wǎng)格面邊線（Create Free Edges） 網(wǎng)格面邊線功能可以識別網(wǎng)格面的邊線從而建立一系列的交線. (1)選擇一種網(wǎng)格面邊線保存的方式,類似于平面交線. (2)選擇需要創(chuàng)建網(wǎng)格面邊線的網(wǎng)格面,系統(tǒng)會自動識別出網(wǎng)格面的所 有邊線. (3)交線上的V標志表示創(chuàng)建此邊線,X標志表示不創(chuàng)建此邊線,單擊V、X 可以在它們之間切換. (4)設置網(wǎng)格面邊

20、線的起點和終點,單擊紅色箭頭可以改變創(chuàng)建網(wǎng)格面 邊線的方向. (5)選中Curve creation,可以將網(wǎng)格面邊線生成曲線.,29,15.空間曲線(3D Curve) (1)在Creation type下拉列表框中選擇一種建立曲線的方式: (a)Through points方式:選擇點云上的點作為曲線的通過點; (b)Control points方式:選擇點云上的點作為曲線的控制點; (c)Near points 方式:選擇點云上的點作為曲線的近似點,并在 Deviation文本框中輸入空間曲線與所選的點之間的最大偏差, 在Segmentation中設置曲線的段數(shù),在曲線的N字上右擊,在彈

21、 出的菜單中設置曲線的階數(shù). (2)在選擇的點上右擊,彈出快捷菜單,選擇Edit命令,對當前的點進 行編輯;選擇Keep this point命令,生成當前的點;選擇Impose Tangency命令,可以指定該點的斜率,在箭頭上右擊Edit命令, 可以編輯該點的斜率;選擇Impose Curvature命令,同樣可以編 輯該點的曲率;選擇Remove this point命令,移除選擇的點;選 擇Constrain this point命令,約束選擇的點.,30,(3)單擊 按鈕,可以在曲線上增加一點; (4)單擊 按鈕,可以移去曲線上的一點; (5)單擊 按鈕,可以將曲線上的一點限制到其他點上. 通過交線曲線功能可以把創(chuàng)建的交線生成曲線. (1)選擇創(chuàng)建曲線的方式,Creation Mode選項區(qū)域下有兩種方式: (a)