Geomagic教程

Geomagic教程

——基础点云和多边形的编辑（带视频）

作者：无维网IceFai

这是一个汽车钣金件的扫描数据，我们可以看到大概有90万点，我们有几个地方需要修复，同时有三个地方是设计上的需要（两个圆孔和一个矩形切口）

为了加速我们旋转点云的速度，可以通过设置在动态旋转的时候点云的显示百分比来实现，在屏幕左边的显示面板（Display Panel）中切换到显示（Display）选项面板，并找到显示（Display％）选项页，并把点（Points）动态（Dynamic）的显示百分比设为25％。

下面我们开始真正的点数据处理，首先，我们必须先处理掉点云数据中的离散点,这些点通常都是远离我们的主点云并且并不参与我们想要的任何几何形状的表达。而这些点的产生通常是因为我们在扫描过程中无意中从背景中取得的，比如是工程台、房间的墙壁或是工件的支撑架等等。

使用右侧的显示工具条中的图标切换到顶视图，然后放大点云，集中显示点云的左侧部分，然后把选择工具切换到套索（Lasso）选择方法，并拖动鼠标选择如图离散点。选中的点会以红色显示，你可以重复叠加选择其它的点，但如果不小心选择了不想选择的点，你可以在按住Ctrl键的同时对不想选择的点进行反选便可以了

选择好需要删除的点后，我们可以使用图标来进行删除，也可以直接按键盘上的Delete键来进行删除，然后使用快捷键Ctrl＋D来把模型是适合到整个图形区。上面的方法是手工选择删除的方法，实际上我们还可以利用软件进行自动删除离散点。菜单：Edit（编辑）⎝Select（选择）⎝Disconnected Components…（非连接组件），然后我们在选项页上把分离（Separation）选项从下拉框中选择Low（低）并把Size（尺寸）设为5.0。

点OK（确认）后，系统就会自动选择了所有和主点云分离的离散点。选项中Separation（分离）选项指示了离主点云多远的点将视为离散点，而Size（尺寸）选项将决定多大规模的点将视为离散点。因此在本例中，我们的设置将告诉系统

选择少于5％并且和主点云离散程度比较低的部分点。使用或Delete键删除被选中的离散点。

一般地，在我们的扫描或取点过程中，需要引入一个称之为“noise（噪音）”的概念。“NoisyData（噪音点）”用来表示在曲面表面上的粗糙的并且是不期望出现的点数据，造成这些点数据的原因不外乎是因为扫描过程中的波动、扫描仪的不正确校正或者是糟糕的工件表面等等。在Geomagic中有一个专门的指令Reduce Noise（减少噪音）用来减少这些噪音，以使得扫描点云能更准确地表达工件的真实表面，下面的两张图就是用来显示Reduce Noise（减少噪音）前后的效果对比。

从Points（点）菜单中选择Reduce Noise…（减少噪音…）或者直接点击图标进入减少噪音选项页。选择Free-form shapes（自由形状）（如果您的工件有很多锐边或者小细节需要保留，那么请选择Prismatic shapes（机械形状）），并切拖动Smoothness Level（光滑程度）滑动条到中间位置，Iterations（插值）设为3便可，然后点确定就可以进行减少噪音的过程，系统会自动利用噪音点进行平均化以得到更光滑的表面。

技巧：这个指令最好是在大数据量点云的情况下进行（比如选择在任何Sampling 取样前进行）。

由于这个工件比较简单，所以我们可以在减少点数据的情况下还能保持相对精确的形状。因此我们可以从Points（点）菜单中选择Uniform Sample（一致取样）…或者直接点击图标对点云进行取样处理。我们把点的间距设为Absolute（绝对）的0.35mm，这样系统将会删除部分点数据，新的点云数据内部点之间的距离平均值大约变为0.35mm。新的点云数目将会从原来的近90万点变成24万点左右。

为了熟悉另一中取样的方法，从Points（点）菜单中选择Curvature Sample（曲率取样）…，这个取样功能将根据点云的曲率进行有选择的取样，在曲率大较弯曲的地方保留更多的点而在曲率小的较平面上则保留相对少的点以达到在保证形状的前提下更有效率的取样。

你可以通过修改Curvature Sample（曲率取样）选项页下的Percentage（百分比）的值来查看点云特别是在圆角附近的变化情况。

你就会发现，圆角曲域的点会保留的相对较多，而其它侧面的点就会被更多的取样了。最后我们使用60％作为结果值进行取样并确定退出

点云数据处理完成后，我们可以进入Wrap（蒙皮）阶段，从Points（点）菜单中选择Wrap（蒙皮）或者直接点击图标进入Compute Wrap（计算蒙皮）选项页。选择Surface（表面）选项然后点OK（确认）便可进入Wrap（蒙皮）阶段。

技巧：Volumn（体积）选项的Wrap方法适用于一些分片的非均匀间距的点云。然而，这个选项比较耗费更多的内存资源和需要更长的计算时间；所以，一般情况下，我们都先采用需要较少内存和更快计算时间的Surface（表面）选项来进行Wrap（蒙皮），在生成的结果不理想的情况下再切换到Volumn（体积）选项来进行。

通过Wrap操作我们现在已经把点云转换成了多边形，这个多边形大约含有30万个三角形，你会发现现在的模型的两边有不同的颜色，在Geomagic中，蓝色一边代表多边形的法向正面，而用黄色代表反面。当然，你也可以通过Polygons （多边形）菜单中的Flip Normals（反向法向）指令来反向。

下面我们接着创建一系列标准特征（Features）以供我们将来在创建曲面的时候使用。这些特征以曲线的形式来创建，比如标准的圆、矩形等，并可以用于在将来生成曲面后的剪切用途。Feature（特征）的应用可以使的曲面的创建更为简单和快速，并能优化将来的曲面模型。

从Tools（工具）菜单中选择Features（特征），然后再选择Create Features（创建特征）子菜单或者直接点击图标便可进入特征创建面板。