CATIA逆向设计基础培训-李永卫

Catia逆向视频教程1. 简介Catia是一款强大的三维建模软件，它被广泛应用于机械设计、工程分析、制造等领域。

Catia可以很好地支持正向工程，即从草图或设计概念创建三维模型。

但对于一些需要修改或翻新现有产品的工程师或设计师来说，逆向工程显得尤为重要。

Catia逆向工程涉及将现有的物体转化为数字化的模型，以便进行修改、分析和仿真。

本视频教程旨在为大家提供一个简单且实用的Catia逆向工程入门指南。

通过视频演示和详细的说明，我们将带您了解在Catia中进行逆向工程的基本步骤和技巧。

2. Catia逆向工程的基本原理在开始学习Catia逆向工程之前，让我们先了解一下它的基本原理。

Catia逆向工程可以分为以下几个步骤：步骤1：数据采集Catia逆向工程的第一步是采集现有物体的数据。

这可以通过多种方法实现，如三维扫描、光线投射、摄影测量等。

这些方法都能够将物体的几何表面信息转化为点云或网格数据。

步骤2：数据处理一旦获得了物体的点云或网格数据，接下来就需要对其进行处理。

Catia提供了一系列强大的工具来清理、优化和修复数据。

您可以使用这些工具来去除噪点、填补空洞、修复不连续的边界等。

步骤3：模型创建数据处理完成后，我们就可以开始创建模型了。

Catia提供了多种建模工具，您可以选择根据点云或网格数据直接创建曲面模型，或使用逆向工程工具提取出几何特征和曲面边界。

步骤4：模型优化在创建模型后，您可以对其进行进一步的优化和细化。

您可以调整曲面的拓扑结构、平滑曲面的边缘、修复不连续的几何特征等。

Catia提供了大量的工具和功能来帮助您完成这些任务。

步骤5：模型导出最后，一旦对模型进行了充分的优化和细化，您可以将其导出到其他文件格式中，比如STEP、IGES、STL等。

这样，您就可以在其他软件中继续使用这个模型。

3. 视频教程内容本视频教程将涵盖以下几个主题：3.1 数据采集•介绍常用的数据采集方法•演示如何在Catia中导入点云或网格数据3.2 数据处理•展示如何使用Catia提供的处理工具清理、优化和修复数据3.3 模型创建•演示如何根据点云或网格数据创建模型•介绍使用逆向工程工具提取几何特征和曲面边界的方法3.4 模型优化•演示如何使用Catia的工具进行模型优化，如调整拓扑结构、平滑曲面边缘等3.5 模型导出•介绍将逆向工程结束后的模型导出到其他文件格式的方法4. 结语通过本视频教程的学习，您将掌握使用Catia进行逆向工程的基本技能和工作流程。

基于CATIA的数控加工程序逆向转换软件的开发与应用单位: 哈尔滨飞机工业(集团)公司数控技术科姓名: 李薇张永岩基于CATIA数控加工程序逆向转换软件的开发与应用Development and application of Conversion software of NC program based on CATIA哈尔滨飞机工业(集团)公司李薇张永岩[摘要]:论述了利用CATIA软件进行数控编程时由专用数控代码程序向APT命令文件逆向转换的实现方法．[ABSTRACT]:This paper discusses the methods for converting oprietaryNC code into the APT file by using CATIA．Keywords: NC CATIA APT数控机床由于具有加工精度高、加工质量稳定可靠和生产效率高等特点而在机械制造领域中获得越来越广泛的应用．在使用数控机床的过程中,数控程序编制的时间及其检查效率是影响数控加工效率高低的重要因素之一．通常的数控加工模拟仿真主要有两种方法：一种是对刀位文件进行的模拟仿真，称为正向仿真；另一种是对数控程序代码进行的模拟仿真，称为逆向仿真．目前的CATIA数控模块只能进行正向仿真，其逆向转换是一个值得研究的课题．另一方面，在航空产品中由于结构件较多，在机床控制系统进行改造和不同机床系统间移植时，为节省生产周期，必然涉及到原有数控程序代码的重新利用问题．本文所论述的数控加工程序逆向转换,是指在保证数据意义对应的情况下,将机床专用的加工程序转换为工作站中CATIA软件数控功能所能识别的通用APT命令语言文件，利用CATIA的NCFILE、NCEDIT功能模块,可以进行数控加工过程模拟、数据浏览、数据修改、对数据进行整体或局部几何变换等操作.此外,在CATIA环境中，其aptsource刀位文件数据可直接按CATIA的基本图形元素处理，因此在某些情况下可利用逆向获得的图形数据进行再次数控编程，还可根据其结果文件利用后置处理器生成相应的机床加工程序，这一点在我公司的数控编程工作中已经得到了很好的验证.1 转换软件与CATIA的接口由于我们的开发初衷是数控代码的重利用,因此我们避开了进行模拟演示中图形图像处理方面庞杂的程序开发工作,而作为CAD/CAM主流软件的CATIA已经具备非常优秀的数控加工模拟演示模块,所以可以用来对逆向数据进行操作．值得注意的是 aptsource文件在CATIA环境中的管理有一些限制，如文件的命名以及三轴、多轴坐标系命名等细节，在转换过程中应该充分考虑这些问题．这种逆向转换与CATIA的接口可用如下结构示意图（图1）表示.从图1中我们可以看出,利用后置处理软件和逆向转换软件,使加工程序的生成﹑检验和不同机床系统间移植变得更加简单流畅．图2是CATIA环境下的模拟演示实例.（图1 ）.与CATIA的接口示意图Fig.1 Interface illustration of reserve conversion with CATIA software( 图 2 ).基于CATIA环境的走刀模拟实例Fig 2. Simulation demonstration of tool path based on CATIA environment2 数控加工程序和转换软件的内部结构数控程序是驱动数控机床完成加工任务所需信息的来源，一般应包含刀具运动类型信息、主轴转速信息、切削参数信息和冷却液开关信息等．这些信息是以功能代码（或称指令代码，即G代码、S代码、F代码、T代码、M代码等）的形式出现在数控程序中，并满足一定的使用格式和要求（包括同一信息段内的代码分类及分组、同组代码的优先级别等）．每种控制系统的实现方法的不同,增加了逆向转换的难度,特别是在圆弧插补功能的实现及多轴转角的矢量换算.本文讨论的对象为三轴﹑四轴﹑五轴普通数控铣床．一般情况下，后处理过程已将相应于机床的工艺信息和加工数据存贮到NC 程序中，我们所从事的工作就是将具体的加工指令转换为相应的APT代码信息，并形成与之对应的刀位文件．由于在CATIA环境中，APT刀位文件是ASCII格式，CLFILE文件是二进制格式，为简化数据结构和考虑到刀位文件的可读性，在此应用aptsource文件格式．3 普通数控铣床逆向转换功能的实现逆向转换软件的内部结构如下流程所示:( 图3 ).转换软件的内部结构Figure 3. The interior structure of the convertion software(1)各种辅助功能指令及刀具补偿指令的实现此类指令包括主轴转动﹑进给速度﹑半径补偿及取消﹑冷却液开启关闭等．一般这些指令的结果是唯一的,只要按照一一对应的关系并遵守一定的规则,即可得到相应的APT命令行．(2)换刀指令及刀具补偿寄存器的处理对于换刀指令,由于同一时刻无法将刀具编号及半径补偿寄存器都确定下来(否则将增加程序的复杂性,而且没有太大的价值),因此在不影响对应关系的情况下在遇到换刀指令时将单独输出刀具编号信息,而在补偿寄存器（长度或半径）发生变化时,再根据需要输出完整信息．如此可获得如下几种换刀语法结构:① LOADTL/,&TOOLCOML,&TOOLCOMR② LOADTL/&TOOLNO③ LOADTL/&TOOLNO,&TOOLCOML,&TOOLCOMR由于后置处理软件是根据字段结构获取相应信息．所以以上处理方式将不会影响换刀完成以及刀补指令的获取．（3）固定钻孔循环的处理固定循环中钻孔指令主要包括G80~G89，这些指令由加工程序转换为APT 格式数据时一般没有二义性．但是在CATIA的模拟仿真过程中无法将钻孔循环数据在模拟显示时解释为钻孔数据而只有点信息有效．所以模拟时无法看到钻孔时的真实效果,但为了转换数据的一致性,本次开发将部分机床的常用钻孔循环也转换过去．操作者可利用CATIA提供的浏览功能察看固定循环的各种信息，其主要实现如下:CYCLE/DRILL(DEEPHL,．etc),&TOTAL_DEEP,&CLEAR_TIP · · · · · · GOTO ………∶∶CYCLE/OFF其中TOTAL_DEEP为孔深度,CLEAR_TIP为安全高度,其它参数在此忽略．(4)线性插补指令的转换实现线性插补指令主要包括直线插补指令和圆弧插补指令,主要为G00 (快速点位运动)、G01(直线差补)、G02(顺时针圆弧插补)、G03(逆时针圆弧插补)．对于直线插补处理时只要找准其对应关系即可实现,相对较容易，而圆弧差补由于类型复杂，在转换为APT命令语言时将经过一定的分析处理．下面针对圆弧插补G02﹑G03指令的逆向转换所涉及到的内容作以讨论．圆弧指令的APT数据格式如下:I NDIV /Vx,Vy, VzTLON,GOFWD(CIRCLE /Xcp,Ycp,Zcp,radius),ON(LINE /Xcp, Ycp, Zcp,Xep,Yep,Zep)其中: Vx,Vy,Vz为运动方向的方向矢量分量．Xcp,Ycp,Zcp,Xep,Yep,Zep为各端点的坐标值．另外,如果圆弧起﹑终点重合时,则ON 后需包括如下信息…… ,ON,2,INTOF,$ ……INDIV命令使轨迹沿着中心点在一圆弧上运动到由LINE命令定义的终点上,圆弧插补运动的起始运动方向由一垂直矢量定义(为单位矢量)．此矢量的起始点与圆弧相切．X,Y,Z三向的矢量分量输出到INDIV之后．在加工程序中与圆弧有关的信息有如下几个:①圆弧起点坐标值②圆弧终点坐标值③圆心坐标值．要通过这三个数值计算出Vx,Vy,Vz时开发的关键,其算法如下:如图4:A(x1,y1) 为起点坐标,B(x2,y2)为终点坐标为中心坐标．起点切矢方向上某一点C(x3,y3)．令r1=(0,0,1)为Z正向单位矢量．Fig 4 Vector relation about circular当判断为G02顺时针旋转时(符合右手向量差积律)则:式中i，j，k表示单位矢量在坐标轴上的矢量分量.当判断为G03时为逆时针旋转,则可知与G02相比公式中只差一个负号．由此C(x3,y3)求出,通过C点坐标与A点坐标结合即可算出Vx,Vy,Vz．(5).关于多轴加工中角度与矢量的换算在APT命令语言中关于点位的数据信息可用如下格式表示：POINT / x , y, z , Vx, Vy, Vz一般多轴加工转动轴为A,B,C．下面用A﹑C为例说明转角与矢量的关系(FIDIA系统)．设某一机床转角状态为A,C．对应矢量为(Vx,Vy,Vz),A﹑C转角初始平面为X=0平面．A﹑C逆时针为正角,顺时针为负角．( 图 5).五轴矢量关系图则| Vx | = | SinA*SinC | Fig 5 5 axes vector relation graph | Vy | = |SinA*CosC || Vz | = | CosA |4 结束语按上述方法,在UNIX工作站中利用ANSI C语言基本实现逆向转换功能，为CATIA数控编程的仿真功能提供了与加工代码程序之间的接口，为加工程序的校验提供了有用工具，在我厂Y12Ⅳ型机关键产品数控编程应用中发挥了作用,同时使软件的使用价值和可靠性得到了进一步的验证．。

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，CATIA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File Unit：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。

CATIA 逆向教程1. 引言CATIA 软件在造型风格、车身等方面具有独特的长处，使用自动化的多表面曲率与切矢管理，可帮助用户快速进行风格造型和曲面造型。

目前，CATIA 发布了第6 版本。

一些著名汽车制造商如Renault 、Toyota 、Kar2man 、Volvo 、Chrysler 等已经100% 的切换为CATIA 设计，并且被各国的汽车零、部件供应商所认可。

CATIA 事实上已成为汽车行业CAD 软件标准。

CATIA 的数字化外形编辑器(Digital Shape Editor ，DSE) 、快速曲面重建(Quick Surface Reconstruction ，QSR) 以及创成式外形设计模块(Generative Shape Design ，GSD) 是强大的逆向开发工具。

它们能完成点云读入、输出、编辑以及曲面快速而便捷的重建。

本文介绍以CATIAV5 的DSE 、QSR 和GSD 模块为零件逆向开发基本过程。

2. CATIA 逆向步骤利用CATIA 逆向的方法很多，但总的来说可分三种典型的方法，下面就各方法详细说明。

2.1. 预处理各方法虽然不一样，但是起点是相同的，那就是对点云的处理。

处理点云的步骤如下：2.1.1. 导入常规的几种点云类型catia 都可以导入，在CATIA V5 中的DSE 模块中，通过Inset/Importcloud 导入零件的点云。

在导入过程中导入过程中可以用鼠标移动6 个绿色的控制点，改变导入点云边界，过滤一些无用的点( 即降噪) 。

2.1.2. 过滤选择Insert/Cloud Edition/Cloud Filter ，利用Adaptative 选项能将曲面变化小的地方过滤较多的点，而变化大的地方过滤较少的点，使特征变得更明显。

该值越大则过滤掉的点越多。

2.1.3. 删除通过Insert /Cloud Edition /Remove Point ，进一删除扫描过程中边界部分的误点和缺陷点。