Geomagic Design Direct逆向设计技术及套用

内容简介

GeomagicDesignDirect是Geomagic公司推出的一款正逆向结合建模工具，可以从格线对象直接建模和抽取几何形状成CAD面和实体，是业界唯一一款结合了实时三维扫描、三维点云和三角格线编辑功能以及全面CAD造型设计、装配建模、二维工程图等功能的三维设计软体。该软体体现了逆向工程技术的最新发展趋势，目前已成为Geomagic公司首推的软体，在国内外企业和学术界也得到越来越广泛的套用。 本书作为国内第一本GeomagicDesignDirect的操作教材，针对逆向设计技术的最新发展趋势，围绕GeomagicDesignDirect软体的捕获阶段、设计阶段、细节设计等相关内容，介绍了GeomagicDesignDirect软体的主要功能、使用流程及方法。每一阶段均配有相应的实例操作来说明其套用思路和技巧，提供了详细的功能介绍与操作视频，以帮助读者快速、直观地领会如何将GeomagicDesignDirect软体中的功能运用到实际工作中，达到学以致用的目的。 为了向社会推广逆向工程技术，特别是在逆向建模基础上便捷地进行再设计及创新设计，我们编写了这本教材。本书突出逆向工程套用型人才工程素质培养要求，系统性、实用性强。本书可作为CAD技术人员的自学教材、大专院校CAD专业课程教材以及CAD技术各级培训教材。同时，对相关领域的专业工程技术人员和研究人员也具有重要的参考价值。

前言

逆向工程技术目前已广泛套用于产品的複製、仿製、改进及创新设计，是消化吸收先进技术和缩短产品设计开发周期的重要手段。Geomagic Design Direct软体具有强大的逆向建模与再设计功能，体现了逆向设计技术的最新研究成果和发展趋势，既适用于CAD专家，也适用于非CAD用户，在航空航天、汽车、机械、电子等行业已得到广泛的套用。Geomagic Design Direct构建于业界领先的 SpaceClaim CAD API，是Geomagic 推出的一款最新正逆向结合建模工具，兼有逆向建模软体的採集原始扫描数据并进行预处理的功能和正向建模软体的正向参数化编辑、设计功能。Geomagic Design Direct软体相对于其他逆向建模软体的优势在于融合了逆向建模技术和正向设计方法的长处，在一个完整的软体包中无缝结合了即时扫描数据(点云或格线面)编辑处理、二维截面草图创建、特徵识别及提取、正向建模和装配构造等功能，体现了逆向工程技术发展的最新成果。本书作为国内第一本Geomagic Design Direct的操作教材，结合工程套用实例，提供了详细的功能介绍与操作视频，可以帮助读者快速掌握Geomagic Design Direct软体的操作。本书由9章内容构成：第1章介绍了逆向工程的概念及主要的技术，阐述了逆向建模技术的常用方法，对基于正逆向混合建模技术及软体Geomagic Design Direct的建模思路进行了总结。第2章对Geomagic Design Direct混合建模基本流程进行了总结，归纳了各阶段模组中的主要功能，并介绍了Geomagic Design Direct主要界面和基本操作，最后结合实例操作来演示了基本操作步骤。第3章首先概括了Geomagic Design Direct软体中捕获阶段的主要功能，包括对该阶段中对点对象和多边形对象的处理命令进行详细的说明。并通过实例，介绍了点对象和多边形对象的编辑操作和点云数据对齐实现过程，对该阶段中的处理流程和技巧进行了演示。第4~6章重点对Geomagic Design Direct软体中设计阶段的操作进行了介绍，其中基于格线面模型的二维截面草图提取编辑功能和三维规则特徵提取编辑功能是Geomagic Design Direct的两个核心功能。 第4章首先概括了Geomagic Design Direct软体中设计阶段和常用工具，在第5和第6章分别对基于格线面模型的二维截面草图提取编辑功能和三维规则特徵提取编辑功能进行了详细的说明。通过实例，运用设计阶段的命令完成了模型重构工作，介绍了相关操作技巧和实际经验，对该阶段中的处理流程和技巧进行了演示。第7章对Geomagic Design Direct软体中细节设计阶段的主要功能，包括为建模后的对象添加注释、创建图纸以及查看设计更改等，并通过实例，对该阶段中的处理流程和技巧进行了演示。第8章对Geomagic Design Direct软体中部分辅助模组功能进行了介绍，包括显示模组、测量模组和修复模组。通过对套用实例的讲解、处理技巧的说明，介绍了如何编辑目标对象的显示效果，对实体模型进行检查与测量，以及如何对二维截面草图和三维表面数据进行检测与修复。第9章以几个典型对象的扫描数据为例，通过综合套用Geomagic Design Direct的二维截面草图提取编辑功能和三维规则特徵功能，介绍了重构其实体模型的具体操作方法和步骤，并进行了视频演示。为方便读者学习，本书提供配套光碟，包括案例操作的数据档案和视频档案，以帮助读者通过实践快速掌握软体操作。本书由成思源和杨雪荣主编，其中第1，2，4，5，6，9章由成思源主要编写，第3，7,8章由杨雪荣主要编写，蔡敏、李阳、周小东、蔡闯、王乔等研究生参与了部分章节的编写、实验操作及文字整理工作，全书由成思源统稿。本书还凝聚了广东工业大学先进设计技术重点实验室众多研究生的心血，他们在逆向工程技术的研究与套用方面做了卓有成效的工作。在此谨向他们表示衷心的感谢！在实验室历届研究生的努力下，本实验室已相继编写出版了《Geomagic Studio逆向工程技术及套用》和《Geomagic Qualify三维检测技术及套用》两本书，《Geomagic Design Direct逆向设计技术及套用》一书的出版，也体现了本实验室在吸收逆向工程技术最新发展技术方面的成果。由于编者水平及经验有限，加之时间紧迫，书中难免存在不足之处。欢迎各位专家、同仁批评指正。编者衷心希望通过同行间的交流促进逆向工程技术的进一步发展！编者2014年10月

目录

第1章正逆向混合建模技术1．1逆向工程技术简介1．2逆向建模的概念和方法1．3Geomagic Design Direct软体混合建模技术第2章Geomagic Design Direct建模技术基础
2．1Geomagic Design Direct软体介绍2．2Geomagic Design Direct混合建模一般流程2．3模组介绍2．4工作界面2．5滑鼠操作及热键2．6视图导航2．7选择工具2．8档案导入/导出2．9Geomagic Design Direct基本操作实例第3章Geomagic Design Direct捕获阶段处理3．1Geomagic Design Direct点对象处理3．1．1点对象处理概述3．1．2点对象处理的主要操作命令3．1．3Geomagic Design Direct点对象处理套用实例3．2Geomagic Design Direct数据对齐功能3．2．1扫描数据对齐概述3．2．2Geomagic Design Direct数据对齐的主要操作命令3．2．3Geomagic Design Direct数据对齐实例3．3Geomagic Design Direct多边形对象处理功能3．3．1多边形对象处理阶段的功能介绍3．3．2多边形对象处理阶段的主要操作命令3．3．3Geomagic Design Direct多边形对象处理实例第4章Geomagic Design Direct设计阶段建模工具4．1Geomagic Design Direct设计阶段概述4．2Geomagic Design Direct正向建模工具及操作实例4．2．1剪贴簿工具列4．2．2模式工具列4．2．3编辑工具列4．2．4相交工具列4．2．5插入工具列4．2．6格线工具列4．2．7装配体工具列第5章基于Geomagic Design Direct的草图建模5．1Geomagic Design Direct草图建模功能概述5．2Geomagic Design Direct草图建模工具5．3Geomagic Design Direct草图建模实例5.3.1建立坐标系5.3.2获取二维截面线草图5．3．3编辑二维截面线草图5.3.4拉伸二维截面线草图第6章基于Geomagic Design Direct的特徵提取建模6．1Geomagic Design Direct特徵提取建模功能概述6．2Geomagic Design Direct三维规则特徵提取工具6．3Geomagic Design Direct三维规则特徵提取建模实例6.3.1提取三维规则特徵6.3.2编辑三维规则特徵6.3.3三维规则特徵间的布尔操作6.3.4创建细节特徵第7章Geomagic Design Direct细节设计阶段处理7．1细节设计阶段的功能介绍7．2细节设计阶段的主要操作命令7．2．1细节设计工具列7．2．2定向模组的功能介绍
7．2．3注释模组的功能介绍7．2．4符号模组的功能介绍7．2．5字型模组的功能介绍7．2．6图纸设定模组的功能介绍7．2．7三维标记模组的功能介绍7．2．8视图模组的功能介绍7．3Geomagic Design Direct详细设计套用实例第8章Geomagic Design Direct辅助模组功能8．1显示模组8．2测量模组8．3修复模组8．3．1工具列介绍8．3．2玩具模型表面修复实例8．3．3二维截面线草图修复实例第9章Geomagic Design Direct正逆向建模综合实例9．1底座模型建模实例9．2残缺齿轮数据建模实例9．3水龙头模型建模实例9．4吉他模型建模实例参考文献