CATIA逆向实例教程

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。

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。

catia逆向建模步骤CATIA浏览建模过程神操作
CATIA中自带浏览数据建模过程有以下几种方法：
1. 鼠标选中特征树中操作步骤，右击，复选框中选择；
2. 如果已经设有快捷键，直接将鼠标选中特征树中操作步骤，按下快捷键，(快捷键真的很快呀)；
3. 鼠标选中特征树中操作步骤，右击，复选框中选择，弹出父子级关系窗口，可以根据父子级关系查看建模过程；
4. 【编辑】-【扫描或定义工作对象】，CATIA自带浏览数据建模过程的命令，推荐使用。

【扫描或定义工作对象】工具条说明：
1. 结构/更新：选择要查看的几何体；
2. 显示图形：点击弹出特征树结构过程小窗口；
3. 跳转至第一步；
4. 跳转至上一步；
5. 更新至第一步；
6. 跳转至下一步；
7. 跳转至最后一步；
8. 更新播放：快速播放建模过程。

4.4C AT I A操作步驟在桌面上開啟CATIA軟體。

一、選擇Digitized Shape Editor模組。

圖4-77 Digitized Shape Editor模組※點選Import功能，尋找檔案存放處後，按後再按。

即可叫出檔案。

圖4-78 讀入圖檔畫面圖4-79 讀入圖檔完成四、砍斷面線。

※點選Planar Sections功能。

圖4-80 砍斷面線五、設定欲砍之斷面線座標方向。

※先點選Flip to YZ，在點選物件一下，即會出現欲砍之斷面線段。

圖4-81 設定欲砍之斷面線座標方向六、設定斷面線層數及每層斷面線之間距。

※在Number對話框中輸入斷面線層數，Step對話框中輸入每層斷面線之間距。

按後再按即可完成。

圖4-82 設定斷面線層數及每層斷面線之間距七、砍好之斷面線完成圖。

※黃色線條為砍好之斷面線。

圖4-83 砍好之斷面線完成圖八、將砍好之斷面線全部複製。

※將所有砍好之斷面線選取後，按滑鼠右鍵的Copy全部複製。

圖4-84 將砍好之斷面線全部複製九、再轉換新的Digitized Shape Editor模組。

※點選Start → Shape →Digitized Shape Editor。

圖4-85 再開啟新的Digitized Shape Editor模組十、將所複製的斷面線貼上。

※開新的模組後，點選Edit下拉式功能表中的Paste，即可貼上。

圖4-86 將所複製的斷面線貼上十一、貼上斷面線完成圖。

※黃色線條為砍好之斷面線。

圖4-87 貼上斷面線完成圖十二、繪製斷面線。

※點選Curve in Space功能。

圖4-88 繪製斷面線十三、沿著斷面線繪製。

※將框框Curve Mode裡的Control Points改成Through Points，即可開始沿著斷面線繪製新的線段，繪製好後按。

圖4-89 沿著斷面線繪製※繼續完成(十二、十三)之步驟，直到將所有的斷面線繪製完成。

CATIA逆向工程CATIA逆向工程是一种基于CATIA软件的技术，主要用于将实体产品转化为CAD模型。

逆向工程的过程相对于传统的设计过程而言，是从实物到数字的转换，能够帮助我们更好地理解和分析产品，提高设计效率和准确性。

在本文中，将介绍CATIA逆向工程的基本原理、应用领域和操作步骤。

一、基本原理CATIA逆向工程的基本原理是通过扫描实物，获取实物的几何数据，然后利用这些数据生成CAD模型。

具体的步骤包括：扫描、数据处理和模型生成。

1. 扫描：通过使用激光扫描仪或其他扫描设备，将实物表面进行扫描，获取大量的点云数据。

2. 数据处理：对扫描得到的点云数据进行处理，包括数据滤波、去噪、数据配准等，以减少数据的噪声和误差。

3. 模型生成：根据经过处理的点云数据，利用逆向工程软件生成CAD模型。

可以使用多种方法，如曲面拟合、面片重建等，将点云数据转化为CAD模型。

二、应用领域CATIA逆向工程广泛应用于多个领域，包括汽车、航空航天、工业制造等。

以下是几个常见的应用领域：1. 产品设计与改进：通过逆向工程，可以将实物产品快速转化为CAD模型，为产品设计与改进提供参考。

可以对实物进行分析和模拟，以评估产品的性能和结构。

2. 反向工程：在某些情况下，需要快速获取已有产品的CAD模型。

逆向工程可以帮助我们将现有产品转化为数字化模型，以便进行进一步的改进和仿制。

3. 快速原型制造：逆向工程可以为快速原型制造提供准确的CAD模型。

可以通过将模型导入到3D打印机等设备中，快速制造出实物模型。

三、操作步骤以下是CATIA逆向工程的基本操作步骤：1. 导入点云数据：在CATIA软件中，选择“导入点云数据”功能，将扫描得到的点云数据导入到软件中。

2. 数据处理：对导入的点云数据进行滤波、去噪等处理，以消除噪声和误差，并确保数据的准确性。

3. 数据配准：如果扫描得到的点云数据有多个扫描位置，需要进行配准操作，将不同位置的点云数据拼接在一起。

目录第一章逆向工程系统1.1 逆向工程定义1.2 逆向工程应用1.3 逆向工程系统1.3.1 逆向工程系统框架组成1.3.2 产品实物集合外形的数字化子系统1.3.3 三维CAD模型的重建子系统1.3.4 产品或模具的制造1.4 本书结构安排第二章CATIA逆向工程建模基础2.1 概述2.2 CATIA曲线曲面基础2.2.1 曲线2.2.2 曲面2.3 CATIA曲面的逆向重构2.3.1 由曲线构造曲面的方法2.3.2 由曲面派生曲面的方法2.4 CATIA曲线，曲面的光顺评价和处理2.4.1 参数曲线的几何连续性定义2.4.2 参数曲面的几何连续性定义2.4.3 工程实际中曲线，曲面光顺性评价和分析2.5 CATIA逆向工程建模基本流程2.5.1 CATIA逆向工程流程－几何形状造型点云2.5.2 CATIA逆向工程流程－自由曲面造型点云2.5.3 CATIA逆向工程的特点2.6 CATIA用于逆向工程的主要模块功能简介2.6.1 DSE数字编辑器模块2.6.2 QSR快速曲面重构模块2.6.3 GSD通用曲面造型模块第三章数字曲面编辑器3.1 进入数字曲面编辑器3.2 数字曲面编辑器功能简介3.3 点云数据的导入导出3.3.1 点云数据的导入3.3.2 点云数据的导出3.4 编辑点云3.4.1 激活点云3.4.2 移除点云3.4.3 过滤点云3.4.4 特征线保护3.5 点云的合并3.5.1 点云的合并3.5.2 网格面合并3.5.3 点云与网格面的分割3.5.4 网格面的分割与修剪3.6 点云的对其与定位3.6.1 使用罗盘对齐3.6.2 使用约束对齐3.6.3 使用对准球对齐3.6.4 使用点云对齐3.6.5 平移校正3.7 铺面，补洞3.7.1 铺面3.7.2 偏移3.7.3 重组边线3.7.4 平滑网格3.7.5 清理网格3.7.6 补洞3.7.7 删减网格3.8 创建交线3.8.1 曲线投影3.8.2 截面线3.8.3 点云交线3.8.4 创建自由边线3.9 创建曲线3.9.1 3D曲线3.9.2 交线曲线3.10 点云分析3.10.1 点云信息3.10.2 距离分析第四章快速曲面重构模块4.1 进入快速曲面重构模块4.2 快速曲面模块功能简介4.3 点云编辑4.4 创建交线4.5 创建曲线4.6 创建轮廓4.6.1 创建规则轮廓4.6.2 网格曲线4.7 点云与曲线操作4.7.1 曲线曲面的拼合4.7.2 曲面的延伸4.7.3 曲线曲面的切割与修剪4.7.4 曲线切片4.7.5 调整节点4.7.6 干净轮廓切割4.7.7 边界倒角4.8 划分点云4.8.1 根据曲率划分4.8.2 根据斜率方向划分4.9 创建曲面4.9.1 基本曲面辨识4.9.2 拟合自由曲面4.9.3 放样曲面4.9.4 网格曲面第五章创成式曲面造型模块5.1 模块的进入及功能简介5.2 草图5.2.1 进入草图工作台5.2.2 草图命令简介5.3 曲线架构5.3.1 点5.3.2 多重点5.3.3 极值5.3.4 直线5.3.5 平面5.3.6 投影5.3.7 组合5.3.8 反射线5.3.9 相交5.3.10 平行线5.3.11 3D曲线偏移5.3.12 圆，圆弧5.3.13 corner倒圆5.3.14 connect curve连接曲线5.3.15 conic圆锥曲线5.3.16 spline样条曲线5.3.17 helix螺旋曲线5.3.18 spine脊柱线5.4 曲面架构5.4.1 拉伸曲面5.4.2 旋转曲面5.4.3 球5.4.4 圆柱面5.4.5 偏移曲面5.4.6 扫描曲面5.4.7 填充曲面5.4.8 放样曲面5.4.9 混合曲面5.5 曲线，曲面处理5.5.1 连接5.5.2 修复功能5.5.3 恢复曲面5.5.4 分解5.5.5 分割5.5.6 修剪5.5.7 边界线5.5.8 提取几何形状5.5.9 平移5.5.10 选装5.5.11 对称5.5.12 缩放5.5.13 仿射5.5.14 坐标系变化5.5.15 外推曲线5.5.16 外推曲面5.5.17 改变取向5.6 约束5.6.1 一般约束5.6.2 以对话框方式定义约束条件5.7 分析5.7.1 连接性检查5.7.2 曲线连接性检查5.7.3 锥度分析5.7.4 分布线曲率分析5.8 基于曲面的实体特征生程5.8.1 拉伸体5.8.2 旋转体5.8.3 增厚成体5.8.4 封闭曲面成体第六章CATIA使用技巧及设计范例6.1 点云预处理范例6.1.1 点云预处理6.1.2 小结6.2 瓶子范例6.2.1 创建交线6.2.2 创建曲线6.2.3 创建曲面6.2.4 小结6.3 马鞍曲面范例6.3.1 点云预处理6.3.2 创建曲线6.3.3 创建曲面6.3.4 小结6.4 车座范例6.4.1 创建曲线6.4.2 铺置曲面6.4.3 生程实体6.4.4 小结6.5 盒子逆向范例6.5.1 三角网格化点云6.5.2 铺面6.5.3 倒圆角操作6.5.4 小结6.6 汽车内饰件范例6.6.1 三角网格化点云6.6.2 曲面划分6.6.3 顶部曲面6.6.4 前部曲面6.6.5 底部及环形曲面6.6.6 修剪6.6.7 侧部曲面6.6.8 沟槽曲面6.6.9 爪扣6.6.10 凹台6.6.11 小结第一章逆向工程系统CAD：computer aided designRP：rapid prototyping快速成型系统CAM：computer aided manufacturePDM：procduct data management1.1 逆向工程定义反求工程，反向工程1.2 逆向工程应用A对产品外形的美学有特别要求的领域B需要通过实验测试才能定型的工件模型C没有设计图纸或者设计图纸不完整D需要反复修改原始设计模具E很难用基本几何形状来表现与定义F新产品开发，创新设计G破损文物，艺术品修复，损坏零件的供应H服装，头盔的制造要与使用这身体为原始设计依据I RPM1.3 逆向工程系统1.3.1 逆向工程系统框架组成1.3.2 产品实物集合外形的数字化子系统STL格式：StereoLithography interface specification快速成型机常用格式，有ASCII码和二进制两种形式，共定点规则，每一个小三角形与相邻的小三角形共用两个定点；取向规则，用小三角形平面中的定点排序来确定内表面或外表面，反时针的定点排序是外表面，右手法则取值规则，每个小三角形平面的定点坐标值必须是正数大量的数据冗余，存在空洞，裂缝，边重叠，面重叠，悬边，悬面，法向量不正确等Ibl格式：Pro/E专门用于逆向的格式，简单的ASCII格式1.3.3 三维CAD模型的重建子系统组织标准MS 美国国家标准协会IGES初始图形交换标准CAM－I 美国计算机辅助制造国际计划VBF实验性边界表示文件V AD 德国汽车制造协会VDA－FS V AD曲面数据交换格式AEROS 法国国家宇航局SET数据传输和交换标准U.S.AIR 美国空军PDDI产品广义数据交换接口ESPEIT 欧洲信息技术与发展战略计划CSD×I CAD接口DIN 德国标准协会V66304V AD程序接口V4001特征边界接口ISO 国际标准化组织STEP产品数据交换标准几何实体，点，直线，圆弧，样条曲线，曲面等描述实体：尺寸标注，绘图说明等结构实体：结合项，图组，特性等以ASCII码记录长度为80个字符的顺序文件元素边界模糊，数据交换不稳定STEP格式：Standard for the Exchange of product model data不足：所有数据都是静态的，没有过程信息，产品的语意表达不足没有产品的参数化模型对特征之间以及特征与产品模型间的关系没有做具体约定特征的轮廓和形状，大部分是规则形状DXF格式Parasolid格式：包括点，边界，片，环，面，壳体，区域，体1.3.4 产品或模具的制造1.4 本书结构安排第二章CATIA逆向工程建模基础2.1 概述曲面型面数据散乱，曲面对象边界和形状及其复杂不是简单地由一张曲面构成，由多张曲面延伸，过渡，裁减构成，因而要分块多视拼合问题2.2 CATIA曲线曲面基础2.2.1 曲线方向：放样曲面对曲线的方向非常重要，方向箭头在沿曲线长度的3/4出显示出来节点：连线上两个跨度相连接的位置段：附属在曲线节点处的圆弧部分起始点和终点：开放时是两个点，封闭时是一个点控制点：小区域内影响及约束曲线形状的数学上的点，太多会产生褶皱，太少无法显示形状阶次：确定曲线的外形，曲线一般是4价，CATIA最多可用22价，直线是2价，圆弧或圆是3价参数间的相互关系：控制点数＝内部节点数＋自由度＋1阶次＝自由度＋1内部节点数＝段数－1控制点数＝内部节点数＋阶次＝段数－1＋阶次控制点的分布：均匀分布，用于平滑曲线非均匀分布，高曲率地方多用控制点2.2.2 曲面法线：曲面有一个法线方向，正方向为曲面颜色，负方向为灰色节点和跨度：曲面由曲线创建时，曲面有与曲线一样的节点和跨度控制点：与曲线类似阶次：平面是2阶曲面，球体是3阶曲面，其他曲面大多是4阶U和V的方向：每个NURBS曲面都有四条边，在两条边之间相互垂直的地方被分为U、V 方向，UV方向都有阶次，CA TIA最多可用16×16阶次，一般平面2×2阶次，曲面最好不要超多6×6阶次，多了不容易控制2.3 CATIA曲面的逆向重构重构过程：曲面分割－选择合适的造型方法生成曲面－曲面质量评价（精度、光顺性）－曲面裁减、生成外表面－外表面光顺性评价曲面造型的两种方法：曲线构造曲面、曲面派生曲面2.3.1 由曲线构造曲面的方法旋转曲面、线性拉伸面、直纹面、扫描面网格曲面：单向网格：由一组平行或者近似平行的曲线构成双向网格：由一组横向曲线和一组与它相交的纵向曲线构成边界曲面：四条边构成的封闭曲面填充曲面：N条边包围形成曲面2.3.2 由曲面派生曲面的方法等半径倒圆曲面、变半径倒圆曲面、等厚度偏移曲面、变厚度偏移曲面、桥接曲面、延伸曲面、修剪曲面、拓扑连接曲面2.4.1 参数曲线的几何连续性定义两种度量：函数曲线的可微性，具有n阶连续导矢，其光顺性称为Cn参数连续性几何连续性，用Gn表示两曲线段相连，只要在连接点有相同的切线方向就认为是光滑的C0和G0相同，有公共连接点，位置连续G1：在公共连接处具有公共的单位切矢（弧长的一阶导矢）G2：在公共连接处具有公共的曲率矢（弧长的二阶导矢）2.4.2 参数曲面的几何连续性定义G0和C0：曲面具有公共连接线G1：切平面连续性，当且仅当两曲面沿它们的公共连接线，处处具有公共切平面或公共曲面法线时G2：曲率连续，沿公共连接线，处处在所有方向都具有公共的法曲率2.4.3 工程实际中曲线，曲面光顺性评价和分析2.4.3.1 曲线的光顺性评价曲率梳G0-位置连续：端点重合，连接处的切线方向和曲率均不一致G1-切线连续：在连接处切线方向一致（倒角工具过渡面均属于这种，因为圆周与表面的切点间的一部分作为倒角的轮廓线，圆的曲率是固定的，故产生G1）G2-曲率连续：即曲率相同，在相交处梳子的齿长和方向都一致，但梳子线可以不连续2.4.3.2 曲面的光顺性评价高斯曲率、截面曲率、切矢、双向曲率、法向矢量反射线法：显示一线性光源由某一特定方向反射在曲面上的反射曲线，与视点有关高光线法：简化的反射线法，取消了视点等照度法：由曲面上具有相同光照度的点的集合所形成的曲线，检查曲面的连续性焦点曲面法：检查曲面的连续性和凹凸性等G0：连接处毫不相干G1：连接处是相连的，一个面到另一个面会发生很大的形变，相接的地方产生尖锐的拐角G2：连接处有一个过渡，不会产生尖锐的拐角产生曲面不光顺的主要原因：组成曲面的曲线不光顺组成曲面的曲线不合理曲面造型方法不合适2.5 CATIA逆向工程建模基本流程产品设计的要求：数学模型的精度误差满足用户可交付的要求曲面内在的质量要求：连续性，光顺性曲面连续过渡的要求：尖角过渡曲面的流程路径要求曲面或局部协调性和对局部特征分界的合理性工程制造标准的要求模具拔模的工程制造符合性要求设计、质量和验证审核的可行性一般过程：点云－特征线－面－实体2.5.1 CATIA逆向工程流程－几何形状造型点云点云格式：ASII，STL，IGS，IGES等输入点云（DES模块导入）－点云数据的预处理，生成或构制3D曲线线框（DSE）－由3D 线框生成3D曲面（GSD和FS）－形成实体（part design）2.5.2 CATIA逆向工程流程－自由曲面造型点云导入点云－3D轮廓线框－QSR成曲面－part design成实体2.5.3 CATIA逆向工程的特点点和点云数据处理的高效率可以构建class A曲面（FS和automotive class A）可以根据需要快速构建calss B曲面（QSR）GSD曲面功能强大，并可进行可行性分析多样化检测工具（曲率分析，连续分析，距离分析）三角网格曲面直接进行3轴加工（SMG）以DMU SPA对数位模型进行空间干涉检测2.6 CATIA用于逆向工程的主要模块功能简介DSE（Digitized shape editor数字编辑器）SQR（Quick surface reconstruction快速曲面重构）GSD（Geverative shape design通用曲面造型）FS（Freestyle自由曲面造型）2.6.1 DSE数字编辑器模块导入点或者点云数据预处理点云数据：过滤，删减，空洞修补，对齐，合并点云三角面片网格化点云剖面生成扫描线（Scan line）由扫描线生成特征线或线框误差检测点资料的整理，为曲面重构做准备三角网格曲面划分后可直接进行3轴加工或快速成型点云与重构的曲面做误差检测和控制三角网格曲面划分后可直接进行DMU空间分析检测2.6.2 QSR快速曲面重构模块重构可编辑的高精度曲面划分三角网格面片提取适用的曲面区域以特征边界与局部点云重构自由曲面区域辨别及重构基本几何曲面：平面，球面，圆柱面等品质检测及误差分析2.6.3 GSD通用曲面造型模块根据做好的特征线或线框，结合产品结构，构造曲面对部分细节优化裁减，合并并生成高品质曲面误差检测第三章数字曲面编辑器3.1 进入数字曲面编辑器3.2 数字曲面编辑器功能简介导入点云，清理点云，三角网格化点云，作点云剖面提取曲线，提取特征线，点云质量分析3.3 点云数据的导入导出支持的格式：CGO，ASCI，Atos，Iges，Stl3.3.1 点云数据的导入对话框Format：选择格式Selected file：选择点云文件Statistics：显示点云信息Sampling（％）：设置取样比例，即加载的点数占原来点总数的比例Scale factor：交线尺寸的比例：导入点数据的单位Grouped：一次选择多个点云，选中时，表示自动合并称为单一点云3.3.2 点云数据的导出3.4 编辑点云激活，过滤，移除等操作3.4.1 激活点云直接选择点云或者圈选点云来选择点云的部分区域作为工作区域对话框选择要编辑的点云－选择Mode－选择Level－选择Trap Type－选择Selected Part Active All：激活该点云的所有点Swap：反向选择Mode中：Pick时，Level全部激活，Trap Type和Selected Type不可用Trap时，Level不可用，Trap Type和Selected Type激活Brush时，Trap Type中（选择的方式）：Selected part中：Inside Trap：框选内Valid Trap：可取消该次选择，重新选择该点云激活非激活的点云可以再用激活来恢复3.4.2 移除点云对话框跟激活点云一样移除后点云不能恢复3.4.3 过滤点云数据太庞大，无需如此多的点曲率大的地方多用点对话框Reset：重新过滤Homogeneous：数值为圆球半径，球内的点被过滤，球上的点保留Adaptative：根据点与点之间的玄偏量差量，把某偏差量以内的点都过滤掉，数值越大代表容许的偏差越大，过滤的点越多。

说逆向工程( Reverse Engineering)在计算机技术飞速发展的今天，三维的几何造型技术已被制造业广泛应用于产品及工模具的设计、方案评审、自动化加工制造及管理维护各个方面。

我们从上游厂商接收的技术资料可能是各种数据类型的三维模型，但是，由于各种原因，我们所面对的可能并非CAD的模型，而是实实在在的实物样件，有时，甚至可能连一张可以参考的图纸也不存在，这就为我们在后续的工作中采用先进的设计手段和先进的制造技术带来了很大的障碍，我们必须通过各种测量手段及三维几何建模方法，将原有实物（产品原型或油泥模型）转化为计算机上的三维数字模型，在CAID与CAD领域，这就是所谓的逆向工程(Reverse Engineering)。

逆向工作中一些应该注意的问题做一个逆向工程的工作，可能比做一个正向设计更具有挑战性，因为你如果想做出一个完美的产品，首先必须尽量理解原有模型的设计思想，在此基础上还可能要修复或克服原有模型上存在的缺陷。

从某种意义上看，逆向也是一个重新设计的过程。

在开始进行一个逆向项目前，我们应该仔细考虑以下一些要点：模型的类型：自由曲面，汽车、摩托车的外覆盖件，其它冲压件，玩具等初等解析曲面──平面、圆柱面、圆锥面等组成的零件模型的类型直接关系到我们建模时所选用的模块或软件，对于自由曲面件必须采用具有方便调整曲线和曲面的模块，而对于初等解析曲面件，我们没必要因为有测量数据而用自由曲面去拟合一张显然是平面或圆柱面的曲面。

模型要求的品质：A级曲面，如汽车、摩托车的外覆盖件B级曲面，如汽车的内饰件，大部分的塑料件其他要求更低的曲面模型要求的品质也关系到对模块的选用，比如对于A 级曲面，就要求选用软件必须具备方便和直接的曲面调整手段，强大的曲面检测功能，而且检测结果必须是动态的，即曲面调整的同时检测结果动态更新。

当然，工程上没有百分之百的东西，以汽车外表面的A 级曲面为例，对二个面片之间的联接误差，主要大面：相切误差应为0，而曲率误差允许在0.1以内；对于其它曲面相切误差允许在10分以内。

CATIA培训教程-逆向工程CATIA是一款广泛应用于机械制造领域的三维建模软件，它具有强大的设计和分析功能。

不仅如此，CATIA还提供了逆向工程模块，帮助用户将现有实体的物理模型转化为数字模型。

本文主要介绍CATIA逆向工程的基本原理、应用领域、培训教程以及未来发展方向。

一、CATIA逆向工程的原理逆向工程是指通过扫描现有实体的物理形状，在计算机中生成对应的数字模型。

在逆向工程过程中，CATIA可以通过多种技术手段获取实体的形状数据，例如光学扫描、激光扫描、CT扫描等。

CATIA还提供了一系列的工具，可以将获取的数据转化为可编辑的数字模型，并进行后续的设计和分析。

二、CATIA逆向工程的应用领域CATIA逆向工程广泛应用于机械制造、汽车设计、航空航天等领域。

在机械制造领域，逆向工程可以帮助制造商分析竞争对手的产品，提供产品设计和改进的思路。

在汽车设计领域，逆向工程可以提取老款车型的数字模型，为新车型的设计提供参考。

在航空航天领域，逆向工程可以帮助工程师分析飞机零部件的磨损情况，提供修复或替换的方案。

三、CATIA逆向工程的培训教程CATIA逆向工程的培训教程通常包括以下内容：1. CATIA逆向工程介绍：讲解逆向工程的基本原理和应用领域，帮助学员了解逆向工程的基本概念。

2. 数据获取技术：介绍逆向工程中常用的数据获取技术，例如光学扫描、激光扫描、CT扫描等。

帮助学员了解各种数据获取技术的原理和应用场景。

3. 数据处理工具：讲解CATIA中用于处理扫描数据的工具和功能，例如数据清理、数据编辑、曲线拟合等。

帮助学员掌握如何将原始数据转化为可编辑的数字模型。

4. 模型编辑和分析：讲解CATIA中用于编辑和分析数字模型的工具和功能，例如创建几何体、修改模型形状、进行强度分析等。

帮助学员掌握数字模型的编辑和分析技巧。

5. 实际案例分析：通过实际案例，让学员了解逆向工程在不同行业的应用，并进行实际操作练习，提高学员的实际应用能力。