基于GeomagicStudio的点云数据处理三维建模技术

去除特征 此命令需先选中需要处理的部分，然后点 击去除特征命令，注意：若选取错误了， 可以使用Ctrl+C取消选择或Ctrl左键取消 选择。 add Text • Click to
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北 京 天 远 三 维 科 技 有 限 公 司

软件基本操作 9) 常用选择工具：矩形选取 套索选取 画笔选取
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10) 反向选择
软件基本操作 管理器面板
管理器面板包含了模型管理器、基本体素、材质、显示设置、对话框。 若面板不小心删掉后，右击工具栏空白区域选择面板-资源管理器面板显示。模型管理器：显示文件数目及类型。基本体素：控制对象的显 示类型。材质：赋予对象一定的材料属性。显示：控制对象的显示， 便于观察。对话框：选取命令后有一定的选项会在这里显示。
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谢谢！
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Geomagic Studio
关于点云和网格处理
LOGO

总述
geomagic概述
北 京 天 远 三 维 科 技 有 限 公 司
软件基本操作 点云处理流程
常用命令介绍
geomagic概述
Geomagic Studio 是Geomagic公司产品的一款 逆向软件，可根据任何实物零部件通过扫描点点云自动 生成准确的数字模型。主要功能： ◆ 1、自动将点云数据转换为多边形； ◆ 2、快速减少多边形数目； 3、把多边形转换为NURBS曲面。 4、曲面分析（公差分析等）。 5、输出与CAD/CAM/CAE匹配的档案格式（IGS， STL，DXF等）。

4. Select Top View from the Views toolbar.
5. Zoom in on the line of points visible now on the left side of part, shown below.
6. Use the Lasso Tool to select only these outliers, as shown below. If you inadvertently select points you do not want to delete, simply hold down Ctrl while dragging the Lasso Tool around them to deselect.
8. Instead of manually deleting all these outliers, we can also let the software detect them automatically. From the Edit Select menu, choose Disconnected Components. Change the Separation dropdown menu to Low, and leave the Size value at 5%. This function selects clusters of points that are separated from the majority of the points. Separation indicates how far the clusters can be to the main cloud and still be selected, and the Size determines how large the clusters can be. Thus, we asked the software to select any cluster of points with 5% or less of the total number of points, with a relatively low separation from the main cloud.

Geomagic Studio点 云处理软件教学
一、软件简介
Geomagic Studio 由 美 国 Raindrop ( 雨 滴 ) 公 司 出 品 ， 2013 年 被 3D Systems收购，拥有强大的点云处理能力，能够轻易的从扫描所得的点云数 据创建完美的多边形模型和网格，并可自动转换城NURBS曲面，可直接用于 3D打印、制造、艺术和工业设计等方面。
四、主要功能
（3)多边形处理模块 A 清除、删除钉状物，减少噪点光顺三角网格； B 简化三角面片数目； C 自动填充模型中的孔，并清楚不必要的特征； D 加厚、抽壳、偏移三角网格； E 创建、编辑边界。
（4)精确曲面 A 自动拟合曲面； B 编辑处理轮廓线； C 构建曲面片，并对曲面片进行移动、松弛等处理；
该软件是除Imageware之外应用最为广泛的逆向工程软件，是目前市面 上进行点云处理与三维曲面构建功能最强大的软件。 （1）建模时采用点云 三角网格面 曲面的方式； （2）软件功能操作便捷，易学易用； （3）具有自动拟合曲面功能，对玩具、工艺类工件等自由曲面优势较大。
二、软件界面
三、鼠标应用
左键
分离。 选择体外弧点：选择与其它绝大数的点云具有一定距离的点。（敏感性：低
数值选择远距离点，高数值选择的范围接近真实数据。） 减少噪音：因为逆向设备与扫描方法的缘故，扫描数据存在系统差和随机误
差，其中有一些扫描点的误差比较大，超出我们允许的范围，这就是噪声点。 封装：对点云进行三角面片化。
七、常用命令
五、工作流程
六、数据处理要求
第一阶段：点云阶段 (1)去掉扫描过程中产生的杂点、噪音点； (2)将点云文件三角面片化（封装），保存为STL文件格式。
第二阶段：多边形阶段 (1)将封装后的三角面片数据处理光顺、完整； (2)保持数据的原始特征。

被剪裁后的图形如下图；
8、使用松弛
命令，改善图形表面 质量；
9、使用锐化向导， 锐化图形边线， 9.1 打开锐化向导对话框，单击 计算 ，软件根据曲率，计算边线位置，
红色区域代表边线位置；
对于多选的区域，用 Ctrl+left 拖动 画线选取，画线经过的区域会取消 多边形的选择，
对于漏选的区域，直接按住 left 画线选取，
6、用套索工具套取无用的杂点，按 delete 键删除；
7、单击工具 结束；
减少噪音，点击应用，软件自动消除噪点后，点确定
8、选中窗口中所有点云，点
工具图标，
多边形处理阶段
1、执行合并后，文件转换为三角网格面，点击网格医生命令 辑修复网格；
，编
2、点击减少噪音命令 ，使多边形表面变光滑；
3、使用填充单个空命令
，打开拟合曲面对话框；
点选适应性选项，其他数值默认，点击应用，图形拟合成曲面，如下图。
，逐个填充表面破洞；
4、选中表面不需要的特征，例如铸件的标示和铸件编号，点击取出特征 命令，软件自动取出表面特征并平滑填充；
（去除特征前） （去除特征后）
5、使用砂纸 命令，打磨平滑局部粗糙区域， 按住鼠标在粗糙区域拖动，圆圈大小表示打磨的范围；
6、使用修改工具中的 创建/拟合孔 命令，拟合图形中的圆孔，
3、单击构造曲面片命令， 曲面片；
勾选自动评估，点击应用，软件自动划分
4、点击修理曲面片命令
，进入曲面片修理对话框；
这样的错误是形成曲面片时四边形的角度连续形成的，直接拖动顶点位置就可以 了。（注意错误位置有一条紫色的线段。）
5、单击松弛
，松弛曲面片；
6、选择 移动面板 命令，

利 用Ｇｅｍａ ｉ￣大 的 海 量 点数 据 能 创造 出较 准确 的 ｏ ｇｃ
目前 ，逆 向工程 技 术 在 金 城 集 团摩 托 车 、航 空 产 品 等 开发 设计 中愈 来愈 发挥 着重要 的 作用 ，而 逆 向工 程 中最 重要的 环节 仍是 构造 复杂 的 曲面 ，该环 节需要 花 费大量 的 时 间Ⅲ，特 别是 对一 些并 不 需要 产 品开 模 ，只需 要 产 品简
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Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｎｏ ． １ １ ， ２ ０ １ ６
基 于 Ｇｅ ｏ ｍａ ｇ ｉ ｃ ｓ ｔ ｕ ｉ ｄ ｏ的残缺点 云面片数据 修复研究—— 以某型汽车 配件 为例
２ Ｇｅ ｏ ｍａ ｇ ｉ ｃ ｓ ｔ ｕ ｉ ｄ ｏ点云 阶段
２ ． １ 数 据 获取
同， 通过缺 口部位的形状 的直观描述 ， 都表述 为残缺 部 位 。残 缺部 位 的 缺失 容易 造 成特 征 丢失 ， 测 量 数据
失 真 等 多 种 问题 ，直 接 影 响下 一 步 的 三 维点 云 模 型
杨 洪 斌
（ 闽西职业技术学院 ， 福建 龙岩 ３ ６ ４ ０ ０ ０ ）
摘 要： 逆向工程技术 中， 点云的数据处理是关键环 节点 。 提 出了基 于 Ｇ ｅ ｏ ｍａ ｇ ｉ ｃ ｓ ｍｉ ｄ ｏ点云处理软件平 台， 对一个扫描有 残缺的零件点云数据 ， 针对不 同的残缺 面片所体现 出来的特征 ， 通过抽取表 达原始设计意 图、 体现设计特征的几何要 素 ， 配合相应的结构特征 ， 探 索如何更好的 完整 正确地补 齐残缺的面片点云数据 的修 复方式。
所以在点云处理阶段 （ ｓ ｔ ｕ ｉ ｄ ｏ 阶段 ） 以某 型机械零件为例 ，使用北京三维天下科技 实体的重构工作 ， 准 确 地进 行 封 闭化 处理 ， 即通 过相 关 修 补 有 限公 司 提 供 的 Ｗｉ ｎ ３ Ｄ Ｄ单 目三 维 扫 描 仪 ，配套 相 需 要 及 时 、 应 的三维扫描系统软件 ，该系列产 品广泛应用 于中 原 则 和命 令进 行 相应 的点云 数据 修 补 。 国高职院校相关专业教学与研究 ，具有广泛的代 表

Geomagic Studio软件在点云数据处理中的应用
常影;张亚杰;佟沐霖;杨珊珊
【期刊名称】《河北农机》
【年(卷),期】2016(0)8
【摘要】由于当今社会产品更新换代快,快速掌握新型产品对一个企业的发展起着关键作用。

有很多图纸不全或者难以正向建模的零部件,都可以应用逆向建模技术,快速地得到零件的模型,缩短了模型建立周期,节约了成本,同时也可以对其模型进行优化。

本文介绍了Geomagic Studio软件在点云数据处理中的应用。

【总页数】2页(P63-63)
【关键词】Geomagic;Studio;逆向建模;点云数据
【作者】常影;张亚杰;佟沐霖;杨珊珊
【作者单位】吉林农业科技学院机械工程学院;吉林农业科技学院水利与土木工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.41
【相关文献】
1.三维激光扫描仪和Geomagic Studio软件在假山塑石表面积测量中的应用--以某市景观塑石项目为例 [J], 陈进
2.基于Geomagic Studio点云处理的应用技巧 [J], 伍倪燕;傅贵兴;赖啸
3.Geomagic Studio软件在矿山测量中的应用 [J], 高天寿
4.基于Geomagic Studio的汽车悬架控制臂点云数据处理 [J], 常影;明哲;佟沐霖;梁丽青;杨珊珊
5.基于Geomagic Studio的点云数据处理与三维建模技术 [J], 李志彦
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于ＧｅｏｍａｇｉｃＳｔｕｄｉｏ汽车挡板点云数据的处理姜通通　陆明刚　李居峰　潘碧琰　杜帅帅（上海大学机电工程与自动化学院，上海２０００７２）摘　要：随着当今社会的快速发展，一个产品的生产周期显得越来越重要，快速掌握产品的生产能在激烈的市场竞争中生存和发展。

应用逆向建模能缩短产品开发周期、降低企业成本。

本文主要是基于ＧｅｏｍａｇｉｃＳｔｕｄｉｏ对汽车挡板点云数据的处理。

关键词：Ｇｅｏｍａｇｉｃ；Ｓｔｕｄｉｏ；点云数据；逆向建模；汽车挡板中图分类号：ＴＢ９ 文献标识码：Ａ 国家标准学科分类代码：４１０ ５５ＤＯＩ：１０．１５９８８／ｊ．ｃｎｋｉ．１００４－６９４１．２０１８．０９．０２０ＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆｔｈｅＣａｒＢａｆｆｌｅＰｏｉｎｔＣｌｏｕｄＢａｓｅｄｏｎＧｅｏｍａｇｉｃＳｔｕｄｉｏＪｉａｎｇＴｏｎｇｔｏｎｇ　ＬｕＭｉｎｇｇａｎｇ　ＬｉＪｕｆｅｎｇ　ＰａｎＢｉｙａｎ　ＤｕＳｈｕａｉｓｈｕａｉＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｏｄａｙ＇ｓｓｏｃｉｅｔｙ，ｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｃｙｃｌｅｏｆａｐｒｏｄｕｃｔｉｓｂｅｃｏｍｉｎｇｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｉｍｐｏｒｔａｎｔ，ｑｕｉｃｋｌｙｍａｓｔｅｒｉｎｇｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｐｒｏｄｕｃｔｓｃａｎｓｕｒｖｉｖｅａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｉｎｔｈｅｆｉｅｒｃｅｍａｒｋｅｔｃｏｍｐｅｔｉ ｔｉｏｎ．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｒｅｖｅｒｓｅｍｏｄｅｌｉｎｇｃａｎｓｈｏｒｔｅｎｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｃｙｃｌｅａｎｄｒｅｄｕｃｅｔｈｅｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｃｏｓｔ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｉｓｍａｉｎｌｙｂａｓｅｄｏｎＧｅｏｍａｇｉｃＳｔｕｄｉｏｔｏｔｈｅｃａｒｂａｆｆｌｅｐｏｉｎｔｃｌｏｕｄｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｇｅｏｍａｇｉｃ；ｓｔｕｄｉｏ；ｐｏｉｎｔｃｌｏｕｄ；ｒｅｖｅｒｓｅｍｏｄｅｌｉｎｇ；ｃａｒｂａｆｆｌｅ０　序言随着社会的发展，人们的出行对汽车的需求越来越高，汽车行业快速发展，汽车零件的生产也面临随时更新的压力，传统的汽车零件生产工艺已经满足不了现今的需求。

Geomagic 操作范例1.1.目标操作这个实例将向用户展示Geomagic工作流程的每一个阶段。

用户准备启动点阶段，在点阶段用户将提取点云并准备对点包络。

一旦被包络，用户将进入多边形阶段进行填补空洞、去除肿块或将肿块从多边形物上分离。

此时，用户将要进行造型阶段，造型阶段用户要进行多边形表面的NURBS曲面固定。

图表 5文件Car.wap1.2.打开数据文件在工作之前，用户需要在Geomagic Studio中打开扫描数据点。

扫描数据点能被点化或多边形化。

在这个实例中，用户将正在使用的是无序数据点。

1．打开文件car.wap。

这个文件包含目标数据扫描点将要被构成表面的。

a.选取File > Open或者点击Open a file。

打开文件对话框出现。

b.从文件夹中定位并选取保存的car.wrp文件。

c.点击Open。

图表61.3.回顾数据在对目标数据对象进行操作以前，用户需要知道这个对象的轮廓。

使用合适的功能修改在视图区显示的对象，使得用户对手边的工作有更深的理解1．用户在开始修改数据之前Shade并且回顾目标物体来获得对物体形状更好的了解。

a.点击View > Shading > Shade Points视图区的目标数据将似乎是一个生成的表面，这是给用户在工作前的一个好的建议。

图表72．用户在开始编辑时首先要使用各种命令，比如旋转和放大来熟练的操作视图来观看内部的图案阴影。

a.把鼠标放置在视图区。

按下并保持鼠标中键。

（或者按Ctrl＋鼠标左键）b.在视图区拖动鼠标箭头。

注意观察目标物体在视图中的旋转。

c.按下并且保持Shift＋鼠标右键或者使用滚动轮来放大或缩小视图。

注意当放大物体时，用户可以开始观看目标物体的单个点。

图表8d.按下并保持Alt＋鼠标右键来移动视图。

记得在视图区拖动鼠标指针来更新视图。

3．恢复视图区域以便观看全部物体。

a. 点击View > Fit Model to View或者点击the Fit Model to View图标来固定物体的当前视图框架。

二 点云数据的修补
3.删除钉状物
• 如图所示。
二 点云数据的修补
4.快速平滑处理（快速光顺）
• 如图所示。
二 点云数据的修补
5.去除特征
• 修整模型缺陷去除特征。需注意选择范围，如图所 示。
二 点云或者个别细节不理想的，可以使用砂纸进 行修改。
• 另存为“手轮”，文件类型：“*.stl” ，如图所示 。
• 封装，点云→面片，封装如图所 示。
二 点云数据的修补
2.填充孔
• 封装后的模型数据转换为面片形式，但是不够光顺，需要进行面片处理， 并输出*.stl格式。
• 修补模型，使其完整。 • 使用“全部填充”命令，填充完成后需要仔细观察修补情况，如果有修补异
常的情况需要删除重新单个补洞（关闭选择背景模式）。
一 点云数据的导入
1. 点云数据导入
点云处理的目的是将获取的点云数据转化为面片，为逆向建 模做基础。打开Geomagic Studio软件，导入手轮点云数据， 采样比率：100%；单位：mm，如图所示
一 点云数据的导入
2. 着色处理
• 着色处理
• 设置旋转中心，便于操作
一 点云数据的导入
3. 删除点云
• 删除多余的点云，多角度观察
• 删除体外孤点，重复2-3次
一 点云数据的导入
4. 非连接项
• 断开组件连接，重复2-3次。分割：低，尺寸5.0。选出非连接部分，删除。 06减少噪音。
• 平弧度水平：2或3， • 迭代次数：5， • 偏差限制0.2mm，结果如图所示。
二 点云数据的修补
1.封装
• 减少点源。应注意曲率，根据实 际情况是否需要使用。

Geomagic studio软件操作指南什么是Geomagic studio软件Geomagic studio是一款由3D Systems公司开发的专业三维扫描和建模软件。

它支持从不同的扫描仪设备中获取点云数据，并将这些数据转换成可以编辑的三维实体对象。

Geomagic studio软件可以被广泛地应用于机械加工、工业设计、医疗制造和艺术设计等领域。

Geomagic studio的特性Geomagic studio软件具有以下几个主要的特性：•通过不同类型的扫描仪收集点云数据•对点云数据进行处理并将其转化为三维实体对象•对三维实体对象进行编辑、修复、分割、合并等功能•快速测量，精准计算Geomagic studio软件启动首先，我们需要找到Geomagic studio软件的启动图标，双击打开软件。

启动界面启动界面Geomagic studio软件主界面打开软件后，我们可以看到Geomagic studio软件的主界面。

主界面主界面左侧栏为软件的函数菜单，右侧为3D视图窗口。

在视图窗口中可以看到已经存在的三维实体对象。

从扫描仪获取点云数据在Geomagic studio软件中，我们可以从多种扫描仪设备中获取点云数据。

打开软件后，选择“文件->新建->扫描->设备”项，这时我们就可以看到Geomagic studio软件支持的扫描仪设备列表。

设备列表设备列表首先选择一个扫描仪设备，点击“连接”后，该设备即可被Geomaic studio软件识别。

接着我们可以选择“文件->新建->扫描->获取点云数据”项，这时我们就可以看到从扫描仪设备中获取的点云数据。

点云数据点云数据对点云数据进行处理在将点云数据转化为三维实体对象之前，我们需要对点云数据进行处理。

这个过程包括对数据进行“网格化”和“处理不良点”等操作。

网格化将点云数据“网格化”就是将点云数据处理成平滑的三角形或四边形，这样的好处是可以降低模型的复杂度，便于后期的编辑和处理。

点云数据在三维建模中的应用点云数据是指由大量离散点组成的数据集合，这些点包含了物体的三维坐标信息。

在三维建模领域，点云数据具有广泛的应用。

它可以通过激光雷达、相机等传感器获取，然后被用于建立真实世界物体的几何和拓扑结构模型。

在本文中，我将探讨点云数据在三维建模中的应用。

首先，点云数据在地图制作和建筑室内建模中有着重要的应用。

通过采集室内或室外环境的点云数据，可以生成具有准确尺寸和形状的建筑物模型。

这些模型可以在城市规划、建筑设计和虚拟现实等领域得到广泛应用。

通过点云数据，可以生成高精度的建筑物三维模型，使得设计师和规划者能够更好地理解建筑结构，从而提高设计效率和准确性。

其次，点云数据在自动驾驶和智能交通系统中也具有重要的作用。

通过激光雷达等传感器获取的点云数据，能够提供周围环境的几何信息，帮助车辆实时感知和识别道路、障碍物和交通标志等。

利用点云数据进行环境建模，可以为自动驾驶系统提供高精度的地图和定位信息，从而实现精准导航和自动驾驶功能。

此外，点云数据在文化遗产保护和建筑物维护方面也发挥了重要的作用。

通过扫描文化遗产建筑物，如古庙、古塔等，可以获取它们的几何信息。

这些点云数据可以用于建立高精度的数字化模型，对于文物的保护和研究具有重要意义。

同时，在建筑物维护和监测方面，点云数据可以提供建筑物的形状和结构信息，有助于检测建筑物的变形和损坏，从而及时采取相应的修复措施，保护建筑物的安全和完整。

此外，点云数据在虚拟现实和游戏开发中也有广泛的应用。

通过采集真实世界的点云数据，可以为虚拟现实场景和游戏中的物体建模提供真实感。

点云数据可以用来重建真实世界的场景，从而增强用户的沉浸感和体验。

利用点云数据进行建模，还可以实现高质量的纹理映射和阴影效果，使虚拟场景更加逼真。

然而，在点云数据的处理和应用过程中，也存在一些挑战。

首先，点云数据通常非常庞大，处理和存储起来非常耗时和耗资源。

其次，点云数据由于噪声和不完整性，可能会导致建模的不准确性。

基于Geomagic的三维人体头像建模技术的研究魏天翔;黄洁琼【摘要】三维模型的数字重构技术在逆向设计中起着非常重要的作用.它是针对人体头像结构唯一性的特征,运用非接触式测量技术,实现个性化三维人体头像数字模型重构的逆向技术.即通过激光三维扫描仪获取人体头像的点云数据,利用逆向软件Geomagic Studio对其进行处理来创建STL模型或NURBS曲面模型,用于实现后续的快速成型或快速建模.【期刊名称】《上海第二工业大学学报》【年(卷),期】2013(030)002【总页数】6页(P117-122)【关键词】逆向技术;人体头像;Geomagic【作者】魏天翔;黄洁琼【作者单位】上海第二工业大学机电工程学院,上海201209;上海第二工业大学机电工程学院,上海201209【正文语种】中文【中图分类】TP391逆向工程也称为反求工程(Reverse engineering)。

与一般的设计制造过程相反,是从一个已有的物理模型或实物零件产生出的相应的CAD模型的过程,是整个逆向工程中最关键、最复杂的一环,也为后续的工程分析、创新设计和加工制造等应用提供了数学模型[1]。

随着逆向工程研究的深入,三维扫描技术能高效、准确地实现样件表面数字化。

它能快速地测量人体头像的各部分数据,包括耳朵,鼻子,眼睛等尺寸,对美容、整形、修复医学有着非常重要的作用。

三维人体头像建模常应用于医学、整容、美容等方面[2]。

逆向软件是实现原始点云构造曲面的有力工具[3]。

Geomagic以先进的数学模型、曲面构造理论为基础,不同于传统的点-线-面的曲面重构方式,它提供了基于多边形网格化的快速重构方式,体现了数字外形重构技术发展的新趋势[4]。

而其对三维曲面重构所需要的时间只有同类软件的三分之一[5]。

笔者通过Geomagic软件实例对CAD重构进行分析和总结。

高效、准确地实现样件表面数字化,是实现逆向工程的关键技术和首要环节。

数据获取的方法分为两种:接触式测量和非接触式测量。

基于点云数据的建筑物建模方法李俊宝; 马世龙【期刊名称】《《北京测绘》》【年(卷),期】2019(033)008【总页数】4页(P895-898)【关键词】点云数据; 建筑物三维模型; 三维激光扫描技术; 建模方法【作者】李俊宝; 马世龙【作者单位】河南测绘职业学院河南郑州450000【正文语种】中文【中图分类】P234; P2580 引言“点云数据”即通过三维激光扫描技术获取的数据,它包含大量的含有三维坐标点的数据,同时还含有颜色信息、反射强度信息[1]。

近年来激光扫描技术向高精度、高分辨率、高速度、小型化方面发展,它在建筑物建模中应用也越来越广泛、特别是古建筑的保护、三维实景重现、数字城市建设、数据库建设[2]。

相对于传统三维建模技术而言,三维激光扫描在软件和技术方法上具有一定的优势,本文从三维激光扫描技术在建筑物建模中的方法进行探讨,尝试用不同的方法进行建模,以期达到较好的建模效果。

1 点云数据获取本文以一仿古建筑物为研究对象,以地面三维激光扫描仪为数据获取设备。

点云数据的采集过程可分为现场勘测定点、标靶布设、实施扫描、采集纹理影像等四步。

(1)现场勘测定点。

现场勘测定点的目的是根据建筑物的空间分布、内部结构、外部结构,选择合适的测站点及合理的测站数,来保证最少的测站数,最大的扫描范围,最小的冗余数据。

设置测站时,一般要求相邻两测站扫描得到的数据有一定的重合比例,根据经验应保证有1/4-1/3的重叠度[3]。

(2)标靶布设。

由于建筑物的复杂程度高,仪器需要架设多次才能完成扫描,为了将各站获取的数据拼接成一个整体,还需要同名特征点进行匹配,这里的同名特征点是用标靶来代替。

激光扫描时常用的标靶有球形标靶、平面标靶、纸质标靶,如图1所示。

图1 常用的标靶布设标靶时应确保相邻两测站之间有三个以上的公共标靶,并且这三个公共标靶不能在一条直线上,且每个标靶应尽可能与多个测站点保持通视[3]。

(3)实施扫描。

信 息 技 术DOI：10.16661/ki.1672-3791.2019.21.013基于Geomagic Studio的点云数据处理与三维建模技术李志彦(上海仁渊科技有限公司 上海 200439)摘 要：该项目用到一款点云数据处理软件Geomagic Studio，在处理非大量点云数据时具有一定优势。

该文中，笔者主要介绍利用Geomagic Studio软件处理扫描获取的点云数据生成曲面模型，然后生成三维模型的过程。

从数据预处理、提取特征线、构建曲面、生成三维模型4个基本步骤对基于Geomagic Studio点云数据处理三维建模技术进行了分析和总结。

关键词：点云数据 Geomagic studio 特征线 NURBS曲面中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2019)07(c)-0013-02随着激光技术的快速发展，激光三维扫描技术以其独有的优势正广泛地应用于各个领域。

与传统的三维信息获取技术相比，能快速、精确、无接触完成对复杂表面测量和建模。

目前，市场上涌现出了大量的商业化激光扫描点云数据处理软件。

大致可分为：专用的逆向软件，如Sufacerl0.0、CopyCAD、TRACE、cyclone、Geomagic、polyworks等；以及一些流行的CAD／CAM集成系统中也开始集成了类似模块。

如Uni-graphics中的Point Cloud功能、Cimatron90中的Reverse Engineering功能模块等。

其中，Geomagic studio软件以先进的数学模型、曲面构造理论为基础，被广泛用于点云数据处理工作中。

它不同于传统的点—线—面的曲面构建方式，而是提供了基于多边形网格化快速曲面构建方式，体现了点云数据生成三维模型技术发展的新趋势。

1 Geomagic Studio软件简介Geomagic Studio软件是美国雨滴(Raindrop)公司出品的逆向工程和三维检测软件，它可扫描所得的点阵模型创建良好的多边形模型或网格模型，并转换为NURBS曲面。

基于Geomagic Studio的点云处理与三维建模研究汤磊1,2钱建国2朱翊1（1.中国测绘科学研究院，北京100830；2.辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院，辽宁阜新123000）摘要本文基于逆向工程软件Geomagic Studio，研究复杂形体的三维点云三维重建过程，重点阐述如何对三维激光扫描仪获取的点云数据进行前期去噪，并运用数学算法分析其具体实现原理。

详细介绍了点云在Geomagic Studio里的处理过程，包括在点云阶段的分块点云拼接、点云预处理、封装形成三角面，在多边形阶段进行模型修补和模型优化，在形状阶段构建曲面片、构建格栅以及生成NURBS曲面，最终在模型合并完成后对其进行纹理贴图并渲染成型。

关键词逆向工程；Geomagic Studio；三维建模；去噪；NURBS曲面Study of point cloud processing 3D model building based onGeomagic StudioTANG Lei1,2, QIAN Jian-guo2, ZHU Yi1（1. Center of E-government, Chinese Academy of Surveying and Mapping, Beijing 100830;2. School of Geomatics , Liaoning Technical University , Liaoning Fuxin 123000）Abstract：Based on the reverse engineering software-Geomagic Studio, In this paper, the complex form is modeled by handling its 3D point cloud. It focus on expounding how to denoise the point cloud by the 3D laser scanner,and uses mathematical algorithm to analyse realization principle. It presents the detailed handling process of point clouds in Geomagic which includes splicing , pretreatment and wrapping in point phase, filling holes and optimizing in polygon phase, constructing patches, constructing grids and generating NURBS surface in shape phase, eventually make texture map and render to be model after the m erger of two parts.Keywords：Reverse Engineering; Geomagic Studio; 3D Modeling;denoising;NURBS surfaces0 引言随着计算机技术、通讯技术、机械制造技术的发展，三维激光扫描的成本越来越便宜，应用领域也渗透到国民经济的各个方面，如何对三维激光扫描仪扫描到的点云进行处理已成为热点问题。

基于Geomagic Studio的点云处理与三维建模研究汤磊1,2钱建国2朱翊1（1.中国测绘科学研究院，北京100830；2.辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院，辽宁阜新123000）摘要本文基于逆向工程软件Geomagic Studio，研究复杂形体的三维点云三维重建过程，重点阐述如何对三维激光扫描仪获取的点云数据进行前期去噪，并运用数学算法分析其具体实现原理。

详细介绍了点云在Geomagic Studio里的处理过程，包括在点云阶段的分块点云拼接、点云预处理、封装形成三角面，在多边形阶段进行模型修补和模型优化，在形状阶段构建曲面片、构建格栅以及生成NURBS曲面，最终在模型合并完成后对其进行纹理贴图并渲染成型。

关键词逆向工程；Geomagic Studio；三维建模；去噪；NURBS曲面Study of point cloud processing 3D model building based onGeomagic StudioTANG Lei1,2, QIAN Jian-guo2, ZHU Yi1（1. Center of E-government, Chinese Academy of Surveying and Mapping, Beijing 100830;2. School of Geomatics , Liaoning Technical University , Liaoning Fuxin 123000）Abstract：Based on the reverse engineering software-Geomagic Studio, In this paper, the complex form is modeled by handling its 3D point cloud. It focus on expounding how to denoise the point cloud by the 3D laser scanner,and uses mathematical algorithm to analyse realization principle. It presents the detailed handling process of point clouds in Geomagic which includes splicing , pretreatment and wrapping in point phase, filling holes and optimizing in polygon phase, constructing patches, constructing grids and generating NURBS surface in shape phase, eventually make texture map and render to be model after the m erger of two parts.Keywords：Reverse Engineering; Geomagic Studio; 3D Modeling;denoising;NURBS surfaces0 引言随着计算机技术、通讯技术、机械制造技术的发展，三维激光扫描的成本越来越便宜，应用领域也渗透到国民经济的各个方面，如何对三维激光扫描仪扫描到的点云进行处理已成为热点问题。