CATIA V5快速曲面重建
CATIA_V5介绍
CATIA V5 介绍DAS Tech Information Co ., Ltd什么是CATIA？CATIA V5 是企业实现人员、工具、方法和资源真正集成的基础。
CATIA V5 特有的“产品/流程/资源(PPR)”模型和工作空间提供了协同环境，可以激发员工的创造性、共享和交流产品信息以及设计流程信息。
CATIA V5 内含的知识捕捉和重用功能既能实现最佳的协同设计经验，又能释放终端用户的创新能力。
CATIA V5 开放的应用架构也允许越来越多的第三方供应商提供针对特殊需求的应用模块。
C omputer A ided T ridimensional I nteractive A pplication计算机辅助三维交互应用VirtualTestingPLMCollaborationVirtualProduct«Shape»LifeExperience«Experience»VirtualProduction«Emotion»DS PLM V5产品家族建立竞争优势CATIA V5 不仅可以提高个人或部门的工作效率，而且可以对工程数据的设计者和使用者的工作流程进行优化，从而极大地提升企业的竞争力。
知识就是资产知识工程允许对企业中重要的智能资源进行捕捉和重用，支持工程设计的创新。
释放工程师的创造力采用Windows风格和创新技术的V5版本，使用起来就像直接操作物理模型一样自然。
设计人员的精力是放在满足竞争需要的设计革新上，而不是用来应付计算机系统本身。
采用领先技术CATIA V 5 是第一个基于新一代技术和采用web 标准的全新的企业级的CAD/CAM/CAE 系统。
这种解决方案改变了你和客户、雇员以及供应商之间的联系方式，使公司可以更快速地对市场变化作出响应。
CATIA V5 的主要优点CATIA V5操作环境根据不同产品或过程的复杂程度或技术需求的不同，针对这些特定任务或过程需求的功能层次也有所不同。
CATIA逆向设计基础 第7章 快速曲面重构模块QSR
1. 拾取网格面/点云
2. 拾取截面：XY、YZ、 XZ，也可自定义截面
4. 改变截面的位置，拖动箭头
3. 设置交线参数： 交线的数量与间距
5. 设置交线的存储方 式：单个集合体、按 参考截面、各交线
6. 应用+确定
注: 交线的质量较好时使用Curve from scan构成曲线； 交线的质量较差时使用3D Curves构成曲线，尽量做到
（拟合曲面平均偏差的最大值）
此工具可将局部点云拟合为自由曲面，即由构成边界的曲线+内部的网格面/
点云拟合成曲面。逆向设计中使用频率高！
步骤：
a. 激活局部区域的点云 b. 打开强力拟合工具 c. 选择点云的边界曲线； d. 选择网格面/点云； e. 应用+确定。
强力拟合后，需要将全部点云重新激活
Multi-sections surface.CATPart
注：单击交线上某位置可创建新点，曲线也将被分段，光标手势由 转变为 后，可对该点进行删减、强加切 线连续等操作，也可删除端点（fixed）。曲线创建好后，可将不必要的交线隐藏，以方便后续的操作。
7.5 划分点云
segmentation1.CATPart
对于一些复杂曲面，在曲面重构时一般都要进行分块处理，也就是将网格面/ 点云划分为各个较简单区域，然后进行单独构面。
7.9 实例分析
（5）基本曲面重构——椅子棱角
a. 将步骤（4）修剪的曲面隐藏； b. 使用激活工具拾取（brush）椅子的某一棱角； （注：由于椅子棱角处仅有一个网格面，基本曲面重构工具无法 创建曲面，故需要采用其他方法创建该处的曲面；） c. 打开3D Curve工具，在步骤b的网格面绘制三条直线（要求
CATIA软件曲面修复方法
CATIA软件曲面修复方法CATIA软件是一种广泛应用于三维建模和设计的计算机辅助设计（CAD）软件。
在使用CATIA软件进行曲面建模时，有时会遇到曲面出现问题或缺陷的情况，这时我们需要采取相应的修复方法来解决这些问题。
本文将介绍一些常用的CATIA软件曲面修复方法。
一、几何核查工具CATIA软件提供了强大的几何核查工具，可以帮助我们检查曲面的几何质量并找出存在问题的区域。
通过使用“几何验证”、“法线验证”等功能，我们可以找到曲面上的不连续性、奇点、开放边界等问题。
根据核查结果，我们可以针对具体问题进行修复。
二、曲面修复命令CATIA软件中有一些专门的曲面修复命令，可以帮助我们对出现问题的曲面进行修补。
其中，最常用的命令包括曲面平滑、曲面填充和曲面延伸。
曲面平滑命令可以使曲面变得更加光滑，并修复出现的几何问题。
曲面填充命令可以用来填补曲面上的小孔或断裂。
曲面延伸命令可以根据给定的曲线或边界延伸曲面，从而修复曲面的不连续性。
三、曲面修复工具CATIA软件还提供了一些曲面修复工具，可以在曲面上进行局部修复。
其中，最常用的工具包括局部勘点、曲面切割和边界修复。
局部勘点工具可以通过添加一些控制点来调整曲面的形状，从而达到修复的效果。
曲面切割工具可以通过切割曲面并删除不需要的部分来修复曲面的问题。
边界修复工具可以修复曲面的边界，并使其更加平滑。
四、曲面重建当曲面问题较为严重或无法通过修复命令和工具进行修复时，我们还可以采用曲面重建的方法。
CATIA软件提供了曲面重建工具，可以根据曲面的边界和特征进行全新的曲面构建。
这种方法可以很好地重新生成具有良好几何质量的曲面。
总结：CATIA软件曲面修复方法主要包括几何核查工具、曲面修复命令、曲面修复工具和曲面重建。
通过合理运用这些方法，我们可以有效解决曲面建模中出现的问题和缺陷，提高曲面的质量和几何精度。
在使用CATIA软件进行曲面建模时，我们应该根据具体情况选择适合的修复方法，并结合实际操作进行修复，以达到最佳效果。
基于CATIA的自由曲面曲面重构方法
. . ..基于CATIA V5的逆向工程自由曲面重构技术﹡何 伟（.农业大学海洋学院， 066003）摘要：以 CATIA V5为平台，对以虾仁为代表的自由曲面散乱点云数据，采用“控制点调面”的方法完成了曲面重构，并对其构建步骤进行了详尽的描述，进而提出这一曲面精准重构方法的应用技巧。
关键词：逆向工程；CATIA V5；曲面重构；控制点调面中图分类号： TH122 文献标识码：A 文章编号：0 引言自由曲面形状复杂，其曲面重构一直是逆向工程研究的热点和难点之一。
逆向工程上NURBS设计技术最常使用的作业模式是对点云数据应用控制多边形或者逼近的方法创建初始造型[1—6]。
一般采用工程技术中常规构面手段，如CATIA 由线架构用逼近方法构面有多种办法，可采用的有：GSD 模块中的放样曲面（Loft ）、填充曲面（Fill ）和扫描曲面（Sweep ）；FSS 模块中的填补曲面（Fill ）、外形拟合（Fit to Geometry ）、扫掠曲面（Styling Sweep ）和网格曲面。
但对于医疗领域中人赝耳、鼻和假肢等人体器官[7，8]和玩具行业中布绒填充类玩具[9]等三维实体的逆向重构，经反复试验证明其效果没有针对性且精度上差强人意。
本文以CATIA V5R16为平台，针对以虾仁为代表的自由曲面的散乱点云数据，采用“控制点调面”法完成其曲面重构并提出这一方法的应用技巧。
1 虾仁曲面重构按如图1所示流程对处理好的虾仁点云进行曲面重构，先进行线架构，然后采用 “控制点调面”的方法构建虾段曲面，再通过虾段曲面间的调整构建虾仁全部外表面，在此过程中需要做截面线并进行曲面质量评价。
这里重点探讨如何采用“控制点调面”法完成虾段曲面重构，以虾尾某段体节为例。
图 1曲面重构流程 Figure1 Flowchart of surface reconstruction1.1虾段曲面重构1.1.1 做截面线首先完成此段虾尾特征曲线线架构，如图2所示。
CATIA软件曲面修整方法
CATIA软件曲面修整方法在现代CAD/CAM软件中，CATIA是一款功能强大的三维建模软件，广泛应用于汽车、航空航天等工业设计领域。
在CATIA中，曲面修整是一个重要的操作，可以使得设计师轻松地对曲面进行调整和优化。
本文将介绍CATIA软件中的曲面修整方法，以帮助用户更好地掌握这一技巧。
一、曲面修整概述曲面修整是指在模型设计中调整曲面形状以满足设计要求的过程。
通过曲面修整，设计师可以对模型进行细微的调整，以使其外观更加平滑、流畅。
CATIA软件提供了多种曲面修整工具，包括平滑、拉伸、压缩、偏移等功能，可以根据设计需求选择不同的方法进行修整。
二、平滑曲面修整方法1.曲面拉伸曲面拉伸是一种常用的曲面修整方法，通过拉伸曲面的某个方向来改变曲面的形状。
在CATIA软件中，可以使用"拉伸操作"工具来对曲面进行拉伸修整。
用户只需选中需要修整的曲面，并指定拉伸的方向和距离，CATIA会自动计算并生成调整后的曲面。
2.曲面压缩曲面压缩是另一种常用的曲面修整方法，通过压缩曲面的某个区域来改变曲面的形状。
在CATIA软件中，可以使用"压缩操作"工具来对曲面进行压缩修整。
用户只需选中需要修整的曲面，并指定压缩的区域和程度，CATIA会自动计算并生成调整后的曲面。
三、偏移曲面修整方法1.曲面偏移曲面偏移是一种常用的曲面修整方法，通过复制曲面并改变其位置来生成调整后的曲面。
在CATIA软件中，可以使用"偏移操作"工具来对曲面进行偏移修整。
用户只需选中需要修整的曲面，并指定偏移的距离和方向，CATIA会自动计算并生成调整后的曲面。
2.曲面修补在曲面设计中，有时会出现曲面缺口或者某个区域形状不符合要求的情况。
这时可以使用曲面修补进行修整。
在CATIA软件中，可以使用"修补操作"工具来对曲面进行修补。
用户只需选中需要修整的区域，并使用其他曲面进行修补，CATIA会自动计算并生成修整后的曲面。
曲面快速重建 QUICK SURFACE RECONSTRUCTION
第X章 曲面快速重建（QUICK SURFACE RECONSTRUCTION）CATIA V5 曲面快速重建（QUICK SURFACE RECONSTRUCTION）模块为重建不论是否具有机械几何特征的曲面提供了一种快捷易用的手段。
曲面快速重建（以下简称QSR）不仅可以构造诸如不具有平面、圆柱面和倒圆角特征的自由曲面，还可以构造包括自由曲面在内的其他具有机械特征如凸台、加强筋、斜度和平坦区域的特征曲面。
使用QSR模块可以直接依据点云数据重建曲面，也可以将原有实体修改后通过数字化处理成点云数据利用QSR重建原有的CAD模型上需修改的曲面。
QSR模块可以让设计者决定是注重重建曲面的效力还是重建曲面质量或两者都综合考虑以满足不同需求。
QSR构造的曲面还可以有参数以适应修改的需要。
x.1 相关的图标菜单CATIA V5的曲面快速重建模块由如下图标菜单组成：点云编辑菜单（Cloud Edition）、扫描线创建菜单（Scan Creation）、曲线创建菜单（Curves Creation）、轮廓清理菜单(Clean Contour)、曲面创建菜单(Surface Creation)、几何操作菜单(Operations)、变换菜单(Transformations)以及分析菜单(Analysis)。
x.1.1 点云编辑菜单（Cloud Edition）Activate 激活点云x.1.2 扫描线创建菜单（Scan Creation）Project Curves 创建投影扫描线Planar Sections 创建平面截面扫描线x.1.3 曲线创建菜单（Curves Creation）3D curve 创建空间曲线Curve from Scans 由扫描线创建曲线Intersection 创建交线Projection 创建投影线x.1.4 轮廓清理菜单(Clean Contour)Clean Contour轮廓清理x.1.5 曲面创建菜单(Surface Creation)Basic Surface Recognition 特征曲面识别Power Fit 智能拟合Loft Surface 创建放样曲面x.1.6 几何操作菜单(Operations)Join合并几何元素Extrapolate延长曲线/曲面Split 切割曲面或线框元素Trim 修剪曲面或线框元素Curves Slice 曲线分段Edge Fillet曲面棱线倒圆x.1.7 变换菜单(Transformations)Translate移动几何体Rotate转动几何体Scale缩放几何体Symmetry对称几何体x.1.8 分析菜单(Analysis)Curvature Analysis曲率分析Slope Analysis 斜度分析Distance Analysis 距离分析Connect Checker 曲面连接性检查x.1.9 点云显示菜单(Cloud Display Options)Cloud Display Options 点云显示x.2 QSR功能介绍本节将详细地介绍相关的功能及各功能在实际造型中的应用。
CATIA_V5-曲面修补教程R21解析
1
2
d
?
?
1 ? 3
2
其他情况: 分不清楚内外侧 ( 著名的莫比乌斯 Moebius type )
?
这种状况不可能定义出一致的方向。
怎样选择 Merging Distance (1/2)
必须考虑要连接数据的精度: 如果选择精确的公差, 而且连接有许多自由的面，就要花时 间去修正它。
检查和修补曲线然后再JOIN起来
UNTRIM 曲面
然后再SPLIT 曲面。
一旦曲面位置确定，修补这些病态曲面都是非 常简单和快捷的。
曲面片的光顺（Face Smooth）
病态曲面还能够通过Face Smooth功能来修补（仅对单一曲面片） 在给定精度的范围内，它更改边界的边，为了：
填充间隙（在边之间按给定的长度）； 纠正小的切矢（按给定的角度）； 纠正曲率的非连续性（按给定的百分比值）。
将不合格曲面隔离到一个新建的Geometrical Set中，并自动修复自相交的元素（ 如果能修复的话）。
新建的Geometrical Set的名称
该选项只对自相交有效
曲面片检查工具Face Checker(2/2)
决定检查对象是曲面（Surface，默认）还是 表面（Face，选中），若为表面，则自动从 曲面内抽取有问题的表面，将其隔离、修复。
曲面连接检查（Surface Connection Checker） (3/3)
7、Transfer︰隔离 Number of anomalies︰错误的数目 Name︰错误的名称，Site指将两个存在缺陷的表面分 成一组 Value︰检测到的数值 Domain︰几个存在缺陷的表面组成的一个域 新建Geometrical Set的默认命名︰ Duplicate faces Duplicate Embedded cases Embedded Multiple connection cases Multiple connection Overlap cases Overlap Boundaries Boundary G0 gaps Distance G1 gaps Tangency
catia曲面快速重建PPT课件
Define the analysis type
Real-time display of curvature value at cursor position
Iso-curvature display
10
创建曲线
修整 scans 创建 3D 曲线 修剪不相交曲线 清理轮廓
11
修整 scans (1/2)
通过修整 scan创建曲线
定义精度
Define the order of each curve’s span
Define the maximum number of spans for each curve Define a smoothing factor if necessary
Remove a splitting point
13
Creating a 3D curve (1/3)
Define creation option: Constraint point to snap it on the digit
Remove a point
Add a point
Select points on the cloud
6
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
创建Scans－使用曲率分析(2/3)
Define a filtering value
Filtering value set to 0
Filtering value set to 500
7
创建Scans－使用曲率分析(3/3)
Creation of isocurvature scans
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Inside / outside – swap selection choice
DASSAULT SYSTEMES – May 2003
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Digitized data display
Cloud display
Points, scans, mesh, grid
Targeted markets/processes/customers
Installed Base CATIA V4 CGO : QSR do surpasses CGO Installed Base STRIM, EUCLID Styler : QSR surpasses it in productivity Sub-industries :
Several types of curvature : Absolute, Mean, Gauss Minimum, Maximum Curvature or radius mode On-the-fly dynamic display of value on polygon (to find fillet radius) Iso value can be defined by picking on polygon Filtering of noisy result (scan) Output : scan (iso value) or subcloud (pickable)
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Quick Surface Reconstruction Previous Release Highlights
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Just after DIGITIZED SHAPE EDITOR processing
Mesh Optimize
Product’s highlights
Good quality of editable surface recovering Polygon segmentation in pertinent surfaces area Recovering of large free forms area delimited by n sides boundaries Editable mechanical shape identification and keeping Quality checking tools
Full display of information on digitized data
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View lighting
Polygon inspection
Better highlighting of characteristic lines by changing light source direction
Activate
Selection on digitized data
Hierarchical selection: Points, scans or grids, digits (in case of digitization in multiple shots) Trap selection: Rectangular Polygonal Spline Capable of managing 3D trap by modifying the depth
Flat or smooth shading
Lighter display for heavy clouds
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Page 11
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Digitized data information
Information
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DASSAULT SYSTEMES – May 2003
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Quick Surface Reconstruction – V5R11 Assessment
Product overview & positioning reminder
Product overview & positioning reminder
Purpose/scope of the product
CATIA - Quick Surface Reconstruction 2 (QSR) easily and quickly recovers surfaces from digitized data imported with CATIA - Digitized Shape Editor 2 (DSE)
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DASSAULT SYSTEMES – May 2003
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Quick Surface Reconstruction – V5R11 Assessment
Product overview & positioning reminder Main competitors (See also DSE section)
Version 5 Release 11
CATIA V5 Shape Design & Styling DOMAIN Quick Surface Reconstruction 2 (QSR)
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Cumulative Overview
Content
EDS PLM Surfacer /products/plm/ Raindrop Geomagic : ICEM Alias Studio (ALIAS) / Rapidform / Delcam CopyCAD PS-Surfacer /copycad/copycad.htm
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Best in class (What makes it better than competition)
Mechanical shapes (like cylinders, cones, ...) recognition
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Import cloud of points or STL file
DASSAULT SYSTEMES – May 2003
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© 1997 – 2001 DASSAULT SYSTEMES
Shapes are different, and need different approaches …
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DASSAULT SYSTEMES – May 2003
Page 5
Quick Surface Reconstruction – V5R11 Assessment
Cumulative assessment as of V5R10 Breakthrough (What makes it unique compared to competition)
DIGIT CAD
Free form Polygon data
Characteristic line creation
Surface reconstruction
CAD
DIGIT
Polygon data including fillets
Segmentation
Untrimmed surfaces
Trimmed surfaces
Powerfit technology allows to recover the entire shape with few surfaces boundaries definition. Direct product of trimmed surfaces with boundary constraints (Tangencies, ...) Product of not inert adjustable geometries (like cylinders, cones, fillets, ...) can be updated by modifying their radiadded fillets
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DIGIT
CAD
Polygon data with mechanical shapes
Basic shape recognition and recovery
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Objective: to give an exhaustive view of
Internal Sensitive Public
CATIA V5 products Used by: IBM/BPs/DS
Audience: Application engineers Input: DS Product Manager Reviewers: DS Product Manager, DS Product Mktg
Car manufacturers and 1st tier suppliers Mold and tools makers Pattern makers Toy industry Sport industry Consumer goods Bottle industry Medical prothesis Aerospace OEMs (Aircrafts, helicopters, etc.)