CATIA逆向实例教程
CATIA V5 逆向工程
點群處理︰匯入點群
支援格式
點群處理︰匯出點群
支援格式
點群處理︰點群過濾器
公差球
弦高差
點群處理︰作動點群
點群處理︰點群網格化
3D Mesher
2D Mesher
網格面處理︰偏移
網格面處理︰翻轉邊線
網格面處理︰平順
誤差值控制
網格面處理︰孔填補
掃描特徵線點群︰投影曲線
產生曲線︰從掃描點群產生曲線
手動 / 自動斷點、設定相切
產生曲線︰空間中曲線
靈活、快速
產生曲線︰QSR 3D Curve
︰此功能具有參數設變及指定相切的能力
產生曲面︰QSR 進階適應(PowerFit)
快速、精確
產生曲面︰QSR 基本曲面辨認
平面、圓球、圓柱、圓錐柱
檢查、分析︰距離分析檢查、分析︰曲線曲率分析掃描特徵線點群︰平面切割
掃描特徵線點群︰在點群上建立掃描
掃描特徵線點群︰建立自由邊界
QSR 斜率分析
: 建立掃描點群、分割網格面
掃描點群
分割網格面
QSR 曲率分析
曲率分析的種類︰
︰建立掃描點群、分割網格面
最大(KM)／最小(Km)︰該點 360 deg 的最大及最小曲率值 絕對 |KM|+|Km| ︰找尋 “平坦” 區 平均 (KM+Km)/2︰找尋 “變化” 區，例如︰圓角邊界 高斯 KM•Km︰+值 橢圓、-值雙曲線、0 值拋物線
檢查、分析︰曲面連接分析
曲線建立︰配合 GSD 高階曲面造型模組
曲面建立︰配合 GSD 高階曲面造型模組 / FSS / FSK
曲線、曲面編輯︰配合 GSD 高階曲面造型模組
CATIA V5在逆向工程上的应用
CATIA V5在逆向工程上的应用逆向工程作为产品开发的一种重要手段，被广泛应用的企业的工程部门。
CATIA V5是一个全系统的解决方案，可以完成造型后直接进行结构设计、模具设计、加工、分析等一系列后续工作，避免了不同软件间的数据交换所带来的数据丢失等麻烦。
所以使用CATIA V5进行逆向设计非常方便。
随着CATIA在国内应用的不断深入必将在产品开发中扮演着越来越重要的角色。
下面以一款电瓶车车头为例介绍CATIA V5在逆向设计中的一些具体应用1、点云数据的导入及处理1.1利用CATIA V5的DSE（DigitalShapeEditor）导入点云数据，并按照油泥模型的制作标准将点云摆正到电瓶车的车身坐标系中，作为后期建模的基准。
1.2并对点云进行处理，如过滤点云处理、优化点云，以不失真的前提下将庞大的点云进行过滤，便于铺面时容易观察及减小系统运行负担。
1.3运用DSE模块中的MeshCreate功能把点云拟合成三角面片，必要时用FillHoles命令对三角面片进行处理。
在QSR(QuickSurfaceReconstruction)模块中用曲率分割命令判定物体曲面的构成方式，分清基础面和过渡曲面，以及相关曲面的裁剪、导角等的先后顺序，对曲面的构建做到心中有数。
2、曲面创建主要运用CATIA V5的自由造型模块（FreeStyle）对物体表面曲面进行重构，当然必要时也借助于GSD、QSR等模块进行逆向设计获得Class-A曲面。
大致的逆向原则是点、线、面，当然有时也可借助于FreeStyle中的铺面工具Fittogeometry，曲面大致是使用FreeStyle中的Netsurface，若要得到光顺的曲面，则必须对曲线进行光顺，且保证曲线的阶次不得高于6阶。
有时要完成一张光顺的曲面不是一次能够完成的，有时需使用控制点命令（ControlPoint）调节曲面以逼近点云。
调面的原则是曲面的阶次以低到高进行调节，为保证曲面的光顺度，最高不要超过8阶。
CATIA逆向案例课件-企鹅
创建围脖 点面复制
SolidWorks软件介绍
平面交线
SolidWorks软件介绍
绘制两段3D线，合并——光顺——分析，注意起始点都要在交点上
SolidWorks软件介绍
相同的方法，绘制其他几条曲线
多截面曲线
并非完美
SolidWorks软件介绍
提取边线——外插延伸
创建企鹅左脚脚底面 提取边线
SolidWorks软件介绍
创建企鹅左脚脚底面 延伸，面的延伸用切线连续
SolidWorks软件介绍
创建企鹅左脚脚底面 再次提取边线，填充
SolidWorks软件介绍
创建企鹅左脚脚底面 结合后，倒圆角
SolidWorks软件介绍
创建企鹅左脚脚底面 提取边线——外插延伸
创建企鹅右边胳膊 强力贴合创建右胳膊端部曲面
SolidWorks软件介绍
修改细节 平行曲线——分割——桥接
SolidWorks软件介绍
修改细节 合并——缝合——分析
修改细节 镜像曲面
SolidWorks软件介绍
不完美，要修改，创建两个参考平面
SolidWorks软件介绍
修改细节 修剪——提取边线——桥接
镜像曲面——桥接曲面——结合
SolidWorks软件介绍
提取边线——平行曲线——分割——镜像——提取边线——桥接——结合
SolidWorks软件介绍
提取边线——外插延伸——修剪——倒角
SolidWorks软件介绍
SolidWorks软件介绍
使用xy平面创建平面交线。
将平面交线生成曲线，注意设置点位 置。
SolidWorks软件介绍
合并生成的曲线中的两段，然后 使用点面复制命令，添加四个离 散点，离散合并曲线，同时选中 创建法线平面。
CATIA车门逆向设计案例
二、我们的目标（必要性）：
能力 提高
改变 命运
好工 作
不会 CATIA怎
么行
一技 之长
挣外 快
工资 晋升
SolidWorks软件介绍
三、逆向案例：车门曲面设计
操作步骤 进入数字外形编辑器模块
导入车门点云数据
步骤一：创建曲面1
创建网格
创建平面交线
切换到快速曲面成型模 块
交线曲线创建 曲线曲率检测
曲线切合 度检测
曲线分割
强力拟合曲面
曲面切合度的检测
步骤二：曲面2创建
斑马纹检测
步骤三：过渡曲面创建
绘制3D线
多截面曲面
步骤四：结合曲面
结合时出现问题
利用平行曲面切割曲面2
桥接曲面
利Hale Waihona Puke 平行曲面切割曲面1桥接曲面
步骤四：创建曲面3
创建交线曲线
筛选网格
强力拟合曲面
断开曲面
创建底部曲面
创建桥接曲面 创建填充曲面
结合曲面
CATIA车门逆向设计案例
——林老师
一、行业现状（重要性）： CATIA是法国达索公司开发的目前国际上公认的业内CAD/CAM软件，在飞机、
汽车、轮船等设计领域享有较高的声誉，已然成为工科学生以及相关从业 人员必须掌握的设计软件。随着我国汽车工业的发展，掌握该软件也就 成为进入汽车设计行业的保障之一。
catia逆向设计教程
1 产品分析与概述这是一个较为简单的灯壳，对称做法，只需做一半，误差控制在0.5mm范围内，顶面和侧面做好后，倒R角接合，再把边界确定，即基本完成，本章会讲到如何调曲面的控制点从而逼近点云，调面功夫好的话，可以很快的完成一块高质量的曲面，并且贴近点云，这样可以减少做面时的一些辅助工作，调面需要平常多去练习，多去调各种各样的曲面，才能越调越快、越调越好！2导入点云首先新建一个“Part”文件档,在菜单下插入Geometrical set (几何图形集)，点击图标进入逆向点群编辑模块。
单击图标输入点云，如图10.2-1，选择*.asc格式，并指定当前档案放置的路径，点击对话框中的“应用”预览如图10.2-2，“确定”完成操作。
图10.2-110.3点云处理点击点云过滤图标，如图10.3-1，将Homogeneous值设成0.5mm，选中点云，这样两点之间距小于0.5mm的点会删除，按“应用”预览如图10.3-2过滤后的结果，点击“确定”完成操作。
图10.3-1图10.3-2将点云转成三角网格面，这样便于清楚的看见特征，点击创建网格图标，如图10.3-3将对话框中的Neighborhood（邻近）默认值设成3mm，该值设的太小会造成两点间距要是大于你设的数值将无法连成三角网格，从而产生破洞，而设的太大可能会造成误连，会产生不必要的三角网格面，按“应用”预览结果如图10.3-4，点“确定”完成操作。
图10.3-3图10.3-410.4曲线、曲面创建剖切断面，先将网格面隐藏，点击图标，如图10.4-1，选择三角网格面，再在模型树上选择ZX平面与网格面剖切断面，点击“应用”预览如图10.4-2，再按“确定”完成操作。
图10.4-1图10.4-2转到自由曲面模块，右视图看，执行快捷键F5，这时弹出工具条，激活XZ平面，再执行3DCurve命令，如图10.4-3在屏幕上任意位置四点画线，如图10.4-4，然后再调整各四点位置的箭头，如图10.4-5，使其贴近刚才剖的断面线。
(CATIA逆向设计基础)第4章自由曲面设计模块
03 Catia自由曲面设计模块 介绍
Catia的自由曲面设计工具
Catia的自由曲面设计工具提供了强大的建模能力，可以创建复杂的曲面和形状，满 足各种设计需求。
该工具集成了多种建模技术，如曲线、曲面和实体建模，使得用户能够灵活地创建 和编辑自由曲面。
用户可以通过交互式界面轻松地调整曲面的形状和参数，实现高效的设计和修改。
曲面质量评估与优化
Catia提供了曲面质量评估工具，可以帮助用户检 查曲面的连续性、几何误差和其他质量指标。
通过分析曲面的质量，用户可以识别和解决潜在 的问题，提高曲面的准确性和美观度。
优化工具可以帮助用户改善曲面的形状、光顺性 和其他属性，提高设计效率和质量。
曲面数据的管理与导
Catia提供了强大的数据管理 功能，允许用户组织和存储曲 面数据，方便后续的编辑和引
Catia软件将进一步集成更 多的设计和分析工具，以 提供更全面的解决方案。
智能化
借助人工智能和机器学习 技术，Catia软件将实现智 能化的设计和优化，提高 设计效率和质量。
云化
Catia软件将加强与云计算 的结合，实现数据共享、 远程协作等功能，提升用 户体验和工作效率。
自由曲面设计的未来应用场景
Catia的自由曲面设计模块提供了多种曲线和曲面的创建、编 辑和分析工具，支持设计师进行复杂曲面造型和优化。同时 ，Catia还支持与其他CAD软件的集成，方便设计师进行数据 交换和协同工作。
02 自由曲面设计基础
曲面几何基础
曲面的定义
曲面是一组点在三维空间中的集合，这些点由连续的参数 曲线定义。曲面可以由一个或多个参数方程表示，其中参 数可以是二维平面上的一个点或角度。
编辑曲面
编辑曲面包括调整曲面的形状、修改曲面的参数方程、分割曲面等操作。 在Catia中，可以使用多种工具来编辑曲面，如移动、旋转、缩放等。
CATIA逆向工程
如何打开DSE模块？ ？
操作步骤: 1)Start 2)Shape 3)Digitized Shape Editor
我们也可以在“工作 台”工具条里面选择 DSE的快捷图标
标题栏 菜单栏
罗盘 Part特征树 处理 曲线 用的 处理点 云用的 点云 处理 三角 块用 的
逆向工具列
插入选项(Insert)
4-1-2.过滤点资料
有时点资料太密集,或者点资料疏密不均,此功能 可将点资料过滤,可用于移除或隐藏过多的点以加快 显示的速度,也可以让点资料均匀。 操作方法 1)点选 过滤器
范例
2)选择点资料,如图1 2)选择点资料, 图1 3)选择过滤型式,如图2 对话框说明: 过滤型式(Filter type) Filtering by sphere:以一个球体的半径作为过滤的范围。 Adaptative filtering:设定一个区域性的弦高为过滤半径。 輸出(Output) 移除或隐藏选取盒:点选则刪除过滤的点资料。 图1 图2
这个模块主要 用于导入点资 料以及对点资 料做适当的处 理。不用于生 成曲面。
这三个模块提供生成平 面曲面的各种技术支持， 其中QSR和创成式外形 设计为主要使用模块。
平面和圆柱面用这个 曲面用这个
这个模块 也可以激 活你想要 的那部分 点云哟
快速成形平面用这个哟
Digitized Shape Editor (点群造型编辑 点群造型编辑) 点群造型编辑
图2 图1
方法三:使用罗盘
1)点选 2)选取点群,如下图 3)选取对话框 4)选取拖拉罗盘即可改变切面方向
方法四:使用曲线限制
操作方法:
1点选 2)选取点群,如图1 3)按对话框 ,此时Limitation会开起,如图2
catia之内饰件逆向设计
catia内饰件逆向设计0 引言逆向工程是将实物转变为CAD模型相关的数字化技术、几何模型重建技术的统称。
逆向设计是工业设计和工程开发的接口。
是汽车零部件产品快速开发的关键技术。
汽车内饰件的逆向设计对点云测量和曲面创建提出了很高的要求。
点云测量的质量主要取决于测量设备的精度。
而曲面创建的品质与所选用数据处理软件的功能及处理数据的方法有关，本文通过实例介绍基于CATIA的汽车内饰件逆向设计工作过程及特点。
CATIA是CAD/CAE，CAM一体化软件，并具有强大的逆向设计应用功能。
可以快速、方便地对测量云点进行处理．勾勒出零件轮廓特征线并拟合出满足一定条件要求的曲面。
在此基础上利用曲面编辑功能对其进行编辑和光顺处理，提高了曲面重构效率；能实现一个曲面到另一个曲面及一个曲面到多个曲面的匹配。
并能达到匹配后曲面间曲率连续；提供多曲面整体编辑功能(一次编辑多个曲面并保持曲面间连续)；采用混合参数几何方式建模，适于设计重用。
1 点云数据的采集数据采集技术是逆向设计建模的第一步，它是用一定的设备对实物进行测量来获取实物的表面数据，而点云数据即零件表面离散点的几何坐标数据。
点云数据的采集是逆向工程中的第一个环节，是数据处理、模型重建的基础。
点云的质量主要取决于测量设备的精度，能否高效获取精确的点云数据是逆向设计的关键技术。
目前常用的点云数据采集方法有以下3种：(1)接触式三坐标测量机测量。
由于测量时接触被测件，被测物体接触产生压力。
从而使被测物体产生变形，测量误差较大。
适用于测量点、特征线、孔等几何特征。
(2)线状激光束测量(相位测量)。
该方法是将周期性的光栅投影到被测曲面上。
通过光栅图像的调制解调，求出被测曲面形状的三维信息，测量范围大、速度快，但只能测量较平坦曲面，曲面变化大时测量精度较低。
(3)光栅投影式测量(照相测量)。
该方法是将光栅投影到物体表面，形成一块待测区域，由光学扫描系统测取实物的表面数据，用数码像机获取特征标志点的三维坐标位置。