Geomagic逆向建模怎么入手 Geomagic逆向建模曲面怎么重建

扫描得到的数据刚导入软件的时候，模型表面一般都会附着不少孔洞、噪点，坐标系也往往是歪的，这时候如果急着上去拉曲面，很容易让整个模型越修越乱。我们接下来要说的Geomagic逆向建模到底该从哪里下手，以及它的曲面又是怎么重建起来的，就以Geomagic Design X这个工具为例来做说明，它目前已经能够支持对点云和网格做各种处理，包括自动曲面、选择性曲面、特征提取还有偏差分析这些功能，最终可以把杂乱的扫描数据整理成一份能够继续编辑的CAD模型。

一、Geomagic逆向建模怎么入手

开始逆向建模的时候，不要马上就想着去生成实体，头一步是要先把扫描得来的数据给理干净，因为底下的网格质量要是不好，后面再去做截面线、建基准面或者提取曲面边界时，线条就很容易出现波动和不稳定的问题。

1、导入点云或网格数据

打开了Geomagic Design X之后，把扫描仪输出的点云文件，或者像STL、OBJ、PLY这种网格格式的文件导入进来，导入以后先别急着处理，要做的是把模型旋转着看一看，查一下有没有哪一块区域数据是缺失的，有没有重复的面、飞在空中的小点，或者一眼就能看出来的破洞，如果扫描的数据量非常大，可以适当去简化一下网格的密度，但简化的时候要留心，不要把零件的棱边、孔位以及装配面这些关键细节也跟着一起给消掉了。

2、修复网格并对齐坐标

接下来，进入网格修复的那一组工具里，逐个去把孔洞补上、把噪点抹掉、把孤立的三角面片删一删，还有那些局部的毛刺也修整一下，之后就可以用【Manual Alignment】也就是手动对齐，或者【Automatic Alignment】自动对齐的方式，把模型在空间里摆正，让它的主要平面、中心轴线还有孔位的朝向，都跟标准的坐标系对应起来，因为Geomagic Design X的各个版本里，都已经提供了这两种对齐能力。

3、先判断零件属于哪一类

在动手建模以前，还得先大致判断一下手里这个零件属于哪一种类型，如果是那种规则的机械件，上面常见的都是平面、圆柱、圆锥、孔和截面这一类形状，那就可以优先把这些几何特征提取出来，再用拉伸、旋转、扫掠这些方式去搭出一个参数化的模型；而像是外壳、手柄、鞋楦或者铸件这类由自由曲面构成的零件，就更适合用网格去直接拟合，或者靠自动曲面来生成；要是零件上面既带着规则的孔位，又有一部分复杂的外形，那就可以把两种方法混在一起用，千万不要硬拿着一种思路一直做到底。

二、Geomagic逆向建模曲面怎么重建

曲面重建并不是把整块网格一键包住就算完事的，因为后续还可能要改尺寸、做装配或者拿去开模，所以曲面边界和它背后的设计逻辑都要尽量理清楚。

1、简单曲面先提取几何特征

平面、圆柱面、旋转面还有那些规则的圆角，可以先利用特征提取工具建立起参考几何，然后再根据截面线的走向，用拉伸、旋转或者扫掠这些功能补充出曲面，这样生成的模型到了后期改起尺寸来会容易很多，再转到其他CAD软件里接着处理也方便。

2、自由曲面使用网格贴合功能

对于局部的弧面、过渡面还有那些形状不规矩的外壳，可以把对应的那一片网格区域单独选出来，用【Mesh Fit】这个网格贴合功能去拟合出一张曲面，拟合以前一定要先把区域的边界给切利索，因为边界一旦太碎，后面生成的曲面补片就会显得很杂乱，再去修剪和拼接的时候也会带上不少麻烦。

3、复杂外形使用自动铺面

要是整个零件的基本外形都是以自由曲面为主，那就可以拿【Auto Surface】也就是自动曲面去生成一大片曲面补片，Geomagic Design X的各个版本都支持不带选择性曲面的自动曲面，到了进阶版本，还会支持带选择性曲面的自动曲面以及精确曲面功能，自动生成之后千万别看都没看就拿去交付，一定要先检查一遍补片的数量、边界的走向还有局部的起伏是不是都在合理的范围内。

4、规则结构和自由外形分开处理

像复杂的铸件、带人体工学的外壳，还有上面布满了安装孔的产品，比较建议用选择性曲面的策略来对付，外面的造型面可以交给自动曲面去完成，而那些孔、槽、安装面和定位面，就重新用参数化的方式一个个建出来，这样既能贴着扫描得来的原始形状走，又能在后面保留足够的修改余地，Geomagic Design X所配备的选择性曲面功能，基本就是专门用来处理这种混合场景的。

三、Geomagic曲面重建后怎么复核

曲面做完以后，最后那一步并不是直接导出，而是要先把误差给检查一遍，因为模型在屏幕上看着顺眼，并不代表它跟原始的扫描数据已经真正贴合到了一块儿。

1、打开偏差分析

用【Deviation Analysis】或者【Accuracy Analyser】这类偏差分析工具，把建好的CAD模型和原始扫描网格放到一起做个比较，Geomagic Design X本身就提供实时的模型精度检查能力，正好可以用来观察重建模型和扫描数据之间到底还差着多少。

2、重点检查装配区域

孔位、贴合面、密封面、卡扣，还有螺纹附近和边界转角这些地方，一定要单独放大了一处一处地查，外观面还可以允许保留一些合理的过渡，可是装配位置要是偏差过大的话，后面的加工和装配就都会跟着出问题。

3、发现起伏先回查网格

如果曲面上局部出现了波浪、补片拼接不顺畅，或者边缘断裂这些情况，通常都要先退回到网格处理的那个阶段去查原因，因为扫描噪点没有清掉、平滑做得过了头，或者区域边界被切得太碎，这些都会把后面的曲面重建结果给拉下来，不要到了这个阶段还在曲面那一层反复去拖动控制点，那样很难真正解决问题。

总结

零件扫描完成以后，真正花时间的往往并不是导入文件的那几下操作，而是去判断眼前这个东西到底该用参数化建模，还是该走曲面拟合那条路。Geomagic逆向建模怎么入手，大致可以照着网格修复、坐标对齐、零件分类、特征提取这样的顺序来推进；Geomagic逆向建模曲面怎么重建，就要根据模型本身的复杂程度，分别去用【Mesh Fit】贴合网格、【Auto Surface】自动铺面，以及选择性曲面这些手段。等到曲面都建好之后，再跑一遍偏差分析，把装配区域和关键的边界查得清清楚楚，这样得到的模型才真正能继续往后面做设计、搞加工，或者拿出去交付。