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第1章 逆向工程设计入门1

1.1什么是逆向工程2

1.1.1逆向工程的定义2

1.1.2逆向工程的分类3

1.1.3逆向工程的特点4

1.1.4逆向工程存在的不足5

1.1.5逆向设计过程中注意事项6

1.2国内外发展状况6

1.2.1国外逆向工程的研究成果6

1.2.2国内逆向工程研究机构及成果7

1.2.3逆向工程的发展趋势8

1.3逆向工程的应用11

1.3.1应用领域11

1.3.2在CAD/CAM体系中的作用13

1.4逆向工程实现流程14

1.4.1逆向工程解决方案类别14

1.4.2逆向工程解决方案流程15

1.5逆向工程主要软件说明17

1.5.1 Imageware17

1.5.2 Geomagic Studio19

1.5.3 CopyCAD19

1.5.4 RapidForm20

1.5.5 Pro/ENGINEER21

1.6专家精讲24

第2章 逆向工程的关键技术25

2.1数据测量技术26

2.1.1接触式数据测量方法26

2.1.2非接触式数据测量方法27

2.2数据点的预处理28

2.2.1噪声点的去除28

2.2.2数据的精简29

2.2.3数据点的平滑31

2.3特征提取31

2.3.1二次曲面32

2.3.2过渡曲面32

2.3.3圆柱面32

2.3.4回转面33

2.3.5复杂自由曲面33

2.4点云分割34

2.4.1基于边的方法34

2.4.2基于面的方法34

2.4.3聚类分割方法34

2.5曲面重构技术35

2.6专家精讲36

第3章 独立几何逆向造型方法37

3.1独立几何逆向造型方法概述38

3.2扫描工具工作流程38

3.2.1造型前的准备38

3.2.2导入扫描线点云数据39

3.2.3修改扫描线39

3.2.4创建型曲线40

3.2.5构造曲面40

3.2.6修改型曲面41

3.3原始数据的输入41

3.3.1直接插入数据42

3.3.2在特征中插入数据42

3.3.3点云原始数据简介44

3.4修改扫描曲线48

3.4.1删除49

3.4.2重组点50

3.4.3连接50

3.4.4分开51

3.4.5创建52

3.4.6扫描点53

3.5创建型曲线53

3.5.1自示例数据53

3.5.2通过点54

3.5.3自曲线54

3.6修改型曲线55

3.6.1控制多边形56

3.6.2控制造型点58

3.6.3拟合到指定点60

3.7创建型曲面61

3.7.1创建边界混合型曲面61

3.7.2复制现有曲面创建型曲面63

3.8修改型曲面64

3.8.1控制多面体64

3.8.2栅格线66

3.8.3按参照点拟合68

3.9综合实例——饮料瓶曲面绘制69

3.9.1造型前的准备69

3.9.2输入点云数据70

3.10创建瓶体曲线71

3.10.1创建基准平面71

3.10.2创建瓶体纵向轮廓曲线一72

3.10.3创建瓶体纵向轮廓曲线二74

3.10.4创建瓶体横向轮廓曲线一74

3.10.5创建瓶体横向轮廓曲线二76

3.10.6创建瓶体横向轮廓曲线三77

3.10.7创建瓶底及瓶口曲线78

3.11创建瓶体曲面结构81

3.12专家精讲83

第4章 小平面特征84

4.1小平面特征概述85

4.2小平面特征实现流程85

4.2.1造型前的准备85

4.2.2输入点云数据86

4.2.3点云数据处理86

4.2.4包络处理87

4.2.5小平面粗调88

4.2.6小平面精整88

4.3原始数据操作88

4.3.1原始数据的输入88

4.3.2原始数据的显示89

4.3.3点云数据修剪与删除92

4.4点云预处理93

4.4.1点数据去噪处理93

4.4.2数据精简处理94

4.4.3点云修补和保存96

4.5包络特征操作97

4.5.1点云包络处理97

4.5.2小平面粗调97

4.5.3小平面精调101

4.6小平面处理103

4.6.1小平面选取103

4.6.2小平面操作105

4.7综合实例——维纳斯头像110

4.7.1造型前的准备110

4.7.2输入数据111

4.7.3去除噪声点112

4.7.4破洞修补113

4.7.5数据精简处理115

4.7.6对小平面进行包络处理117

4.7.7小平面粗调117

4.7.8小平面精调、精整118

4.7.9多面几何的集管表示121

4.8专家精讲121

第5章 重新造型122

5.1重新造型概述123

5.2重新造型环境界面123

5.3曲线创建124

5.3.1在小平面上创建曲线124

5.3.2在曲面上创建曲线125

5.3.3捕捉点创建曲线125

5.3.4 剖面125

5.3.5使用曲面边缘创建曲线126

5.3.6小平面锐边创建曲线127

5.3.7投影曲线127

5.4曲线修改128

5.4.1控制多边形法128

5.4.2造型点130

5.5曲线编辑131

5.5.1曲线的约束131

5.5.2曲线对齐132

5.5.3曲线合并132

5.5.4曲线分割133

5.5.5曲线（曲面）复制133

5.5.6显示并修改约束133

5.6创建曲面134

5.6.1创建区域134

5.6.2添加环135

5.6.3合并区域136

5.6.4直接创建解析面137

5.6.5创建旋转和拉伸解析面141

5.6.6边方式创建多项式曲面144

5.6.7创建放样和网格多项式曲面145

5.6.8创建点或矩形多项式曲面146

5.6.9自动创建选定区域样条曲面148

5.6.10自动创建样条曲面148

5.6.11自动创建曲面修改样条曲面149

5.7曲面操作150

5.7.1曲面修改150

5.7.2编辑曲面数学属性152

5.7.3曲面约束153

5.7.4曲面延伸154

5.8综合实例——自行车座154

5.8.1提取边界线154

5.8.2创建轮廓线156

5.8.3创建曲面158

5.8.4曲面实体化161

5.9专家精讲161

第6章 破面修补162

6.1破面修补概述163

6.2破面修补模块简介163

6.2.1进入破面修补模块163

6.2.2模型树164

6.2.3菜单显示165

6.2.4 “IDD显示”工具栏165

6.2.5按钮含义166

6.3修复模式修补167

6.3.1自动修复间隙 及实体化168

6.3.2寻找条件间隙170

6.3.3手动定义间隙171

6.3.4移动顶点修复间隙172

6.3.5投影、添加到线框 分割曲面173

6.3.6利用点建立曲线、取代 修复曲面174

6.4修改模式修补175

6.4.1草绘曲线175

6.4.2对齐曲面边界176

6.5特征化模式修补178

6.5.1直接“边界混成曲面”178

6.5.2延伸工具 和间接“边界混成曲面”179

6.5.3裁剪曲面 和曲面合并181

6.5.4虚拟特征182

6.5.5关闭特征184

6.6几何检查和收缩几何185

6.7专家精讲187

第7章 独立几何实例188

7.1造型前的准备189

7.2创建曲线189

7.2.1导入原始数据189

7.2.2修改扫描曲线191

7.2.3创建型曲线191

7.2.4修改型曲线192

7.2.5创建造型曲线193

7.3创建曲面195

7.3.1创建边界混合曲面195

7.3.2曲面编辑197

7.4专家精讲198

第8章 小平面特征199

8.1简要说明200

8.2小平面特征实现流程200

8.2.1造型前的准备200

8.2.2输入点云数据201

8.2.3点云数据处理202

8.2.4数据保存203

8.2.5包络处理203

8.2.6小平面处理204

8.3综合实例——玩具造型207

8.3.1造型前的准备207

8.3.2输入点云数据208

8.3.3点处理209

8.3.4小平面粗调210

8.3.5小平面粗调211

8.3.6小平面精调211

8.4专家精讲215

第9章 电熨斗模型重构216

9.1仿形检具破面修补实例217

9.1.1创建基准面217

9.1.2创建剖面曲线218

9.1.3创建小平面曲线220

9.2创建曲面221

9.2.1创建草绘1221

9.2.2创建造型1222

9.2.3创建其他造型曲线224

9.2.4创建边界混合曲面1226

9.2.5创建边界混合曲面2227

9.2.6创建拉伸曲面231

9.2.7创建造型2232

9.2.8创建边界混合曲面3235

9.2.9创建造型3237

9.2.10创建拉伸曲面240

9.2.11创建投影曲线241

9.2.12创建造型4242

9.2.13创建边界混合曲面4243

9.2.14曲面修剪镜像244

9.3创建实体246

9.3.1曲面实体化246

9.3.2创建拉伸实体247

9.3.3创建圆角特征248

9.4专家精讲250

第10章MP3、电脑键盘实战演练251

10.1仿形检具破面修补实例252

10.2电脑键盘破面修补实例258

10.3 MP3外壳破面修补实例270

10.4专家精讲284

第11章 中国印模型重构285

11.1影像反求简介286

11.2实例分析286

11.3跟踪草绘287

11.3.1造型前的准备287

11.3.2在基准平面上插入图片288

11.3.3勾勒曲线289

11.3.4完成建模289

11.3.5模型渲染289

11.4中国印文“寿”模型重构289

11.4.1重构前的准备290

11.4.2插入图片290

11.4.3勾勒曲线293

11.4.4实体的生成293

11.5印章造型295

11.5.1创建拉伸实体295

11.5.2创建混合实体296

11.5.3创建其他部分混合实体298

11.5.4创建拉伸文字实体300

11.6模型渲染301

11.6.1设置颜色球301

11.6.2印章模型渲染302

11.7专家精讲304

第12章 特征提取模型重构305

12.1回转类曲面特征提取306

12.1.1回转面构成分析306

12.1.2回转面构成原理分析306

12.1.3回转面性质309

12.2回转曲面重构实例1309

12.2.1造型前的准备310

12.2.2读入数据310

12.2.3确定回转面轴线311

12.2.4测量距离313

12.2.5确定回转母线316

12.2.6创建回转母线318

12.2.7回转面重构320

12.2.8曲面分析321

12.3回转曲面重构实例2323

12.3.1造型前的准备323

12.3.2读入数据326

12.3.3修改截面线328

12.3.4重构回转面330

12.4足球特征参数提取实例334

12.4.1造型前的准备335

12.4.2输入点云数据336

12.4.3提取五边形参数337

12.4.4创建五边形草绘338

12.4.5创建六边形一条边线341

12.4.6创建六边形342

12.4.7创建混合曲面辅助线344

12.4.8创建混合曲面346

12.4.9创建球面348

12.4.10隐藏部分特征操作350

12.4.11合并特征352

12.4.12旋转阵列六边形面354

12.4.13旋转阵列五边形面354

12.4.14镜像并阵列六边形面356

12.4.15 镜像并阵列五边形面358

12.4.16旋转阵列六边形面359

12.4.17镜像五边形面360

12.5专家精讲360

参考文献362