CATIA 点云逆向

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。

CATIA逆向工程设计教程逆向工程是指通过对实物或物体的扫描、测量等手段，将其数字化，并在计算机上进行建模和设计的过程。

CATIA是一款强大的三维建模软件，逆向工程是其重要应用之一、本文将介绍如何使用CATIA进行逆向工程设计。

第一步是获取实物的几何数据。

可以使用3D扫描仪、激光测量仪等设备对实物进行扫描，获取其三维坐标点云数据。

将这些数据导入CATIA软件中，可以得到一个点云模型。

第二步是对点云数据进行处理和优化。

CATIA提供了丰富的工具和功能，可以对点云数据进行去噪、平滑、补洞等操作，以获得一个更加准确和完整的模型。

第三步是进行曲面重建。

CATIA提供了多种曲面重建工具，可以根据点云数据生成曲面模型。

可以使用网格法、最小二乘法等方法进行曲面重建。

根据实际情况选择合适的方法，并进行参数设置，以得到满足要求的曲面模型。

第四步是进行模型修整和修复。

在曲面重建过程中，可能会出现一些不完整或不理想的地方，需要进行修整和修复。

CATIA提供了各种修整和修复工具，可以对模型进行平滑、切割、填充等操作，以得到一个更加完美的模型。

第五步是进行模型分析和验证。

CATIA提供了各种分析工具，可以对模型进行测量、分析、对比等操作，以验证模型的准确性和完整性。

可以进行形状比较、尺寸测量、误差分析等操作，以确保模型符合设计要求。

第七步是进行模型导出和输出。

CATIA支持多种文件格式的导出，可以将模型导出为STEP、IGES、STL等格式，以便于在其他软件中进行进一步处理和应用。

可以进行模型的渲染、动画等操作，以展示和演示设计成果。

基于CATIA的逆向工程点云定位方法研究逆向工程在汽车设计领域是一种重要且常用的设计手段，在产品造型、型面制作和结构布置设计等阶段发挥着重要的作用。

而逆向工程的主要依据是通过扫描手段得到的点云数据。

由于点云所处的坐标系统与设计参考坐标系没有任何关联，因此还需要对点云进行定位和调整。

目前通常以......一、引言逆向工程在汽车设计领域是一种重要且常用的设计手段，在产品造型、型面制作和结构布置设计等阶段发挥着重要的作用。

而逆向工程的主要依据是通过扫描手段得到的点云数据。

由于点云所处的坐标系统与设计参考坐标系没有任何关联，因此还需要对点云进行定位和调整。

目前通常以目视和简单测量的方法调整点云坐标到所需的设计坐标系统，因此导致设计效率低下，人为增大设计误差。

本文另辟蹊径，运用CATIA软件独有的罗盘工具，设置定位调整条件，可以方便地将点云数据调整到所需的设计坐标系中，为整个开发进程提供可信的数据基础。

点云的定位与调整方式主要有非参数化和参数化两种方法。

为了详细阐述这两种方法的使用，本文从利用相关件进行点云定位，和设定自对称件的对称中心面两方面进行实例说明。

为了更好地理解本文的内容，特对涉及的术语做如下说明：◎点云：通过扫描设备采集对象物体的表面几何信息时，产生用来表达表面几何信息的点的集合。

◎自对称件：将本身的一部分特征关于特定平面对称时，对称产生的特征能与本身其他的特征基本重合的物体。

◎罗盘：CATIA软件的自带工具，用来指示坐标系并在6个自由度方向上自由调节。

◎基准平面：此文中特指CATIA中生成的Plane面，具有无限延展性的单阶面。

二、非参数化的点云定位方法点云的定位与调整的非参数化方式主要是将CATIA中的罗盘与点云数据关联起来，通过调整罗盘的方位数据来移动点云数据，并且配合对点云位置的判定，从而实现点云的定位与调整。

1.利用相关件进行点云定位此类应用前提是必须有在现有坐标系中与待定位部件相关的部件数模(或者已知某特征的坐标值)。

10.16638/ki.1671-7988.2020.20.019基于Catia的点云逆向设计樊敏锋，杜涛，徐帆（陕西重型汽车有限公司汽车工程研究院，陕西西安710200）摘要：在汽车产品设计开发中，为了验证和评审产品的三维造型，通常按照1：1的比例制作模型，模型评审冻结后，用三维激光扫描仪扫描模型表面，获得点云。

点云导入Catia软件后，通过逆向设计得到模型的表面数据，为后续结构设计、模具和检具开发，提供了数据来源。

文章以某卡车的门护板点云逆向设计为例，详细阐述了逆向设计过程中的点云编辑、建模、精度分析和逆向数据质量检查的方法。

关键词：点云编辑；建模方法；精度分析；质量检查中图分类号：U462.1 文献标识码：B 文章编号：1671-7988(2020)20-61-03Reverse Design of Cloud Point Based on CatiaFan Minfeng, Du Tao, Xu Fan( Research Institute of Automotive Engineering, Shaanxi Heavy Vehicles Co., Ltd., Shaanxi Xi'an 710200 )Abstract: In automotive product design and development, to verify and review 3D shape of product, Modeling according to 1:1 ratio. After model review freeze. Scanning the model surface with a laser scanner. Importing cloud point to Catia, Obtain the data of the surface of the model through reverse design. Provides data source for subsequent structural design and mold development. In this article, the cloud point reverse design of the door trim of a truck is taken as an example to elaborate the method of cloud point editing, accuracy analysis and quality inspection in the reverse design process.Keywords: Cloud point editing; Modeling method; Precision analysis; Quality inspectionCLC NO.: U462.1 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2020)20-61-03引言随着卡车市场的激烈竞争，卡车内外饰的更新换代不断加快，为加快产品开发速度，缩短开发周期，计算机辅助设计技术应用于产品开发中。

CATIA做数模时⾃⼰总结的逆向技巧
1、逆向设计中近似圆弧的曲线⼀般都⽤圆弧来圆整，⽬的是还原真实原型，设计都⼀般都会⽤⽐较简单的曲线构建线架⽽尽量少⽤多义线等⾼阶曲线。

通常做法是把截⾯线进⾏点离散，再使⽤曲线进⾏连接
2、在运⽤⾃由曲⾯拟合时，如果拟合的曲⾯不满⾜要求，将误差较⼤的点云移除，再进⾏拟合。

逆向⼯程是在光顺度和精确度之间取⼀个最佳值。

3、过渡⾯⼀般都是⽤曲线进⾏连接，然后使有多截⾯扫描、修剪、倒⾓等命令进⾏曲⾯修整
4、塑料件的逆向造型要充分考虑塑料件分模及分模线两侧的出模斜度，尽可能还原塑料件在上下模的状态。

5、使⽤multi_body，我们可以根据产品的结构，在同⼀零件中预定义不同的BODY，在完成外形设计之后，可以⽅便的进⾏相关零件的详细设计
6、如果点云数据的质量不好，有些⾯就不能⽤QSR模块中的曲⾯拟合(PowerFit)功能来构造。

但直接构线做⾯并不能⼀次到位，往往误差较⼤。

对误差较⼤的部分我们可以重新调整曲线保证曲⾯通过点。

在调整曲线时，可以观察过点误差的变化情况来找到最佳位置。

7、对于需要⽤样条曲线进⾏拟合的点来构建线架构的，应进可能减少样条线的阶数。

8、对于过渡⾯最好不要⽤曲⾯拟合命令，多使⽤ sweep、多截⾯扫描命令，以便保证曲⾯的光顺过渡。

开始数字化编辑模块第一个任务学会进入此模块。

唯一的前提条件是可以运行此模块。

1.选择Start>Shape>Digitized Shape Editor .2.会出现零件的对话框，在对话框中自定义文件名。

他提供：一个领域为了输入你的名字你分配给这个零件的，一个操作可以混合设计，并且可以创建一个可以插入几何图形级。

更多的信息可以参考the Part Document chapter in Customizing section of the Part Design documentation.3.单击ok。

如果你希望使用整个屏幕，取消Specification in the View menu.导入文件1.单击导入Import .对话框出现后，去样例samples中选择Carmirror1.cgo_ascii 文件2.选择统计数据复选框Statistics check box.在此之上会打开一个新的有你输入的点云数据的窗口。

3.点击Update。

点云会显示其遏制或容纳框。

4.如果你旋转点云数据你会看见一个异常点的垂直线。

用绿色的箭头去移除这些点。

5.点击Apply, then Ok，去确认输入和输出操作。

注意点云被创建在特征数上，以导入文件名字和输入动作图标为名。

导入一个数字文件此项任务是描述一个数字化点云文件（扫描或计算）或网格。

一些文件Importing Several Digit Files and Digit Files Import Parameters.从samples directory 使用样本 MultiImport1.cgo_ascii, MultiImport2.cgo_ascii, MultiImport3.cgo_ascii samples directory.建议倒用IGES 106 文件格式用专用的插入命令Import 比在文件File/Open menu 好用.不能从ENOVIA 中导入文件。

CATIA逆向工程i实例
转自秋意浓的教程
步骤如下：
1.新建PART文件。

2.进入DSE模块。

3.导入点云。

4.稀释点云。

5.创建三角面。

6.插入几何体。

7.进入QSR模块。

8.分割点云。

9.创建圆柱面。

10.全部激活点云。

11.再分割…………
12.再次创建圆柱面。

13.重复上边步骤创建平面。

14.插入几何体。

15.分割点云，然后砍线，线的好坏根据要求，*公差，阶次和数量自己掌握……
16.析出曲率线.
17.再砍线，位置要找好…………
18.打断曲线。

19.进入GSD模块,开始调线。

20.桥接曲线。

21.缝合各段曲线。

22.在曲线上做等分点……
23.过两端点做线。

24.隐藏原曲线，过重新做一条曲线与两直线相切。

25.重复22和24步骤作出另一边。

（底部的园曲线同理作出）
26.做完如图,下面开始构面。

27.插入几何体。

28.LOFT构面。

(另一侧同理)
29.顶部也用LOFT，注意箭头方向。

30.缝合曲面。

31.再回到QSR模块，激活全部点云。

32.进入GSD模块，根据三角面适当延伸曲面。

33.桥接上下两曲面，（注意起点和箭头方向)，并约束G2。

34.延伸此面。

35.倒角。

36.重复34和35步骤,做出另一侧。

如图
37.缝合全部曲面。

38.斑马线分析。