Geomagic逆向建模怎么做 Geomagic逆向建模曲面偏差怎么检查

Geomagic逆向建模的做法，和曲面偏差的检查方式，在把三维扫描数据转成CAD模型的时候，是经常会遇到的。Geomagic Design X这个工具，本身就是针对Scan-to-CAD流程的逆向工程软件，一般被用来把点云和网格数据，转换成能够编辑的CAD模型，并且在建模的过程当中，也支持去做偏差分析。不过逆向建模这件事，并不是简单地点一下自动曲面就算完成了，真正会对结果质量造成影响的，往往是前期的网格处理、特征区域的划分、建模方式的选用，还有后期的偏差检查。

一、Geomagic逆向建模怎么做

在用Geomagic进行逆向建模之前，需要先判断一下手头的零件，是属于那种比较规则的机械件，还是属于自由曲面的零件。规则的零件，用草图、拉伸、旋转、倒角这一些参数化的方式去重建，会更加合适；自由曲面的零件，则更多地要去依靠曲面拟合、区域划分和连续性的控制。建模的方式要是一上来就选错了，后面不管怎么去调整偏差，都很难再得到理想的结果。

1、先把扫描的数据整理干净

在把扫描得到的网格导入以后，需要先去检查一下噪点、破洞、重叠的面、孤立的面，还有法向这些问题，这个阶段先不要急着去建模。网格的质量如果太差，那么后面去提取截面、拟合平面、识别圆柱、生成曲面，就都会受到影响。可以先去做降噪、补洞、平滑、重网格这一些处理，但是不要平滑得太过头了，否则那些真实的棱边、台阶和小特征，也会被一起抹掉。

2、把建模的区域划分出来

要根据零件本身的结构，把平面、圆柱面、圆锥面、球面、自由曲面，还有那些明显的倒角区域，都分开来去看。规则的面，优先考虑用参数化的特征去重建，自由形状的部分，再回过头来去考虑曲面的拟合。比如壳体、支架、法兰、孔位这一类的结构，凡是能用草图和特征建模去完成的部分，就尽量不要全部交给自动曲面去处理。

3、建立CAD的特征

在建模特征里面，根据截面线、参考平面和基准轴，去建立拉伸、旋转、扫掠或者放样这一些结构，这一步最关键的地方，是要让最后得到的CAD模型，是可以被编辑的，而不仅仅是让外形去贴合网格。要是只为了让外观接近，自动曲面的速度可能会更快；可要是后面还需要去修改尺寸、出工程图，或者要进到SolidWorks这类CAD软件里面去继续编辑，那么参数化的特征，就会显得更加实用。

二、Geomagic逆向建模曲面偏差怎么检查

曲面偏差检查的目的，是为了确认CAD模型和扫描网格之间，到底差了多少，又是在哪些地方出现了差异。Geomagic Design X的相关介绍里面也提到过，不同的版本会提供基础的偏差分析，或者是更加详细的Accuracy Analyzer功能，用来对扫描数据和CAD模型进行比较。所以偏差检查这件事，并不只是去看颜色图好不好看，而是要结合零件本身的用途，去判断这些偏差，是不是在可以接受的范围里面。

1、先去做整体的偏差分析

在初步的建模完成了以后，可以通过【Deviation Analysis】这个功能，去比较CAD模型和扫描网格之间的距离差异，生成的顏色图，一般会把正偏差、负偏差，还有接近零偏差的区域，都分别显示出来。

正和负的方向，需要先把它弄清楚，不能一看到红色或者蓝色，就马上觉得有问题。对于那些装配面、密封面、孔位附近，还有受力的区域，比对的要求，要比普通的外观面更加严格一些。

2、重点去看关键的区域

不要把目光只放在全局的平均偏差上面，平均值看起来可能很理想，但是局部的装配孔、定位面、卡扣、边缘过渡这些地方，仍然有可能会出现比较大的偏差。规则的零件，要重点去检查孔轴、平面度、圆柱面和基准面；自由曲面的零件，则要去检查曲率变化的区域、拼接的边界，还有曲面的连续性。

3、结合公差去下判断

偏差到底算不算合格，要结合零件的具体用途，还有设计时给定的公差。外观件可以接受的偏差，放到装配件身上，就未必能够通得过；粗糙铸件能够接受的偏差，放到精加工的零件上面，也不一定就能适用。在做逆向建模的时候，不用盲目地去追求全区域的零偏差，最要紧的，是让那些关键的功能区域，能够达到要求。

三、曲面偏差过大时怎么调整模型

一旦发现偏差过大的情况，先不要急着去反复拖拉曲面的控制点。偏差的出现，有可能是因为扫描数据本身的问题，也有可能是因为基准没有对齐、截面提取不够准确、曲面分区不够合理，或者建模的方法选错了。需要先去把原因判断清楚，然后再去决定，到底是去修网格、改基准，还是重新去建曲面。

1、检查对齐的方式

如果模型整体上出现了一边偏正、一边偏负的情况，那么首先就要去怀疑对齐是不是没有做好，可以重新去检查坐标系、基准平面、中心轴，还有特征的对齐方式。整体的对齐要是出了错，只在局部去修改曲面是没有用的，反而会把模型越改越乱。

2、调整曲面的分区

如果偏差全都集中在了过渡区域，那有可能是曲面边界切得不够合理。自由曲面并不适合一次就拟合过大的区域，复杂的地方，可以适当地把它拆分开来，让每一块小曲面，都更加贴合局部的形状。分区太碎了，会影响到曲面的连续性；分区太大了，又会让局部的偏差变得难以控制，这里需要在精度和可编辑性之间，找到一个平衡。

3、回到特征去重新建模

如果规则面的偏差非常明显，比如孔不圆、平面不够平整、圆柱的轴线不准，通常是不建议靠自由曲面去硬贴的。一个更好的办法，是重新去提取截面、基准轴，或者重新去拟合几何体，然后再用参数化的方式去重建。这类模型到了后续要修改，或者要出图的时候，也会更加方便。

总结

Geomagic逆向建模应该怎么去做，以及逆向建模当中曲面偏差又要怎么去检查，关键都是先把扫描得到的网格处理干净，然后再根据零件的类型，去选择参数化建模或者曲面拟合。在检查偏差的时候，要通过整体的偏差图，去了解模型贴合的情况，然后再重点去复核装配面、孔位、基准面，还有曲率变化的区域。发现偏差过大的时候，不要只去调整曲面的外形，而要回过头去检查对齐的方式、曲面的分区、截面的提取，还有建模的方法。这样做出来的逆向模型，才既能靠近扫描数据，又更适合后续的设计修改和工程上的使用。