1. 逆向工程設計的逆向工程設計軟體
逆向工程是在計算機輔助設計中完成的,所以必須用到計算機專業設計軟體。目前使用較廣泛的逆向工程軟體有: 掃描得到的產品外型數據會不可避免地引人數據誤差,所以要對原始點雲數據進行預處理,通常要經過以下步驟:
(1)去掉噪音點;
(2)數據插補;
(3)數據平滑;
(4)數據光順;
(4)點雲的重定位整合。
得到產品的數據後,以逆向工程軟體進行點數據的處理,經過分門別類、群組分隔、點線面與實體誤差的比對後,再重新建構曲面模型,產生CAD數據、進行NC加工或RP製作。由三維掃描儀所得到的點雲數據來建立曲面,在建立曲面的過程中應配合所測得的數據點數目及精度來決定曲面重建所使用的方法。 包括兩個方面的內容:面向對象整體系統的宏觀分析和而向對象組成部分個體系統的詳細分析。
宏觀分析
對逆向產品的系統功能從概念上概括為能量、物料、信息與環境四個基本方面。能量分析目的是初步確定可行的能量方案。分析原產品採用的能量方式動力源,能否用其他能量方式替代,載荷特點、動靜平衡等問題的解決方式等。物料分析是初步確定零部件的形狀、材料、性態。了解其有無特殊要求,如阻燃、隔熱、防水、輕質等。信息分析的口的是確定系統中有關信息的測取、傳遞、處理、採用、控制方案及有關技術等。環境分析包括設備本身運行所需的環境因素的確定,如溫度、濕度、防塵、防爆、防磁等要求;還有產品系統對壞境的影響限制,如粉塵、污物、污水、污氣、雜訊等。
詳細分析
(I)反求產品設計思想,是明確二次設計要求的關鍵。抓住了產品的設計思想,就找准了原設計的根本,有利於尋求關鍵技術。在此基礎上,才能確立自己的創新設計思想。
(2)原理方案分析。探索原設計的工作原理和機構組成特點,同時進一步研究實現同樣功能的新的原理解法是實現產品技術創新的重要步驟。原理方案分析圍繞執行系統的特點,對從動力源、傳動系統、測量系統、控制系統等方面逐項分析。並了解各路間的聯系和接日。查證原產品是否存在不盡人意的問題或矛盾。
(3)結構分析。結構方式不同,對功能的保證措施也不同,隨之帶來的是產品特點也不同;結構分析的同時要考慮提高性能、降低成本、提高安全可靠性等方面是否有改革創新的空間。
(4)材料分析。探求原設計零件材料的化學成分、結構和表面處理情況,測定材料的各種物理性能和主要的力學性能,確定材料牌號及熱處理方式必要時選擇適用的替代材料。
(5)形體尺寸分析。在能夠獲得原產品實體或圖紙的情況下,可以直接測量分析零部件形體尺寸,並用圖紙表達;對於只能獲得原產品圖像的情況,則可通過透視法求得尺寸之間的比例,再按參照物反求原物尺寸。
(6)外型分析。造型設計和分析的基本原則是實用、經濟、美觀和人性化,但首先要保證功能要求工藝和精度分析。分析產品的加上過程和關鍵工藝,在此基礎上選擇合理上藝參數,確定新產品的製造工藝方法;對尺寸精度、配合精度、形位精度、表面粗糙度等進行深人分析。
(7)工作性能分析和其它'對產品的主要工作性能如強度、剛度、精度、壽命、安全等要進行試驗測定,掌握其設計要求和設計規范,還要考慮產品的使用、維護、包裝技術等。
2. 什麼是逆向工程技術
先說說正向工程。一個事物發生、發展、結出碩果,按正常的規律,應該是從無到有,從小到大的過程。比如汽車製造,沒有車,像製造一款車,自己設計圖紙,自己選材料,自己製作零部件,自己安裝、調試,等等,最後出一輛新車,沒有別的車能夠跟它一模一樣的新車,這叫做正向工程。
當然,現在世界的工廠,技術很通用,物流也很便利,技術也規范,可以把座椅、輪胎等一些比較繁瑣的零部件,外包出去,由別的製造商製造,按圖紙的要求、材料的要求、工藝的要求,製作,最後再交到汽車廠的裝配線附近。這樣還能節省很多費用,節約成本。考驗一個汽車製造企業的最核心的東西,就三大件:底盤、發動機、變速器,這三樣應該是自己的東西,還有圍繞著這三樣以及其他零部件的匹配、調整等技術。
這都是核心技術,屬於不傳之秘。
以上是正向工程。
什麼是逆向工程呢?其實,已經呼之欲出了。
逆向工程,就是某個企業沒有它想出品的東西(包括圖紙、零部件、成品等等),在市場買了幾個別的企業出產的產品,或者通過什麼手段弄到幾個。然後組織技術人員和工人,把它們拆散,測量,自己再按照測繪得到的圖紙,逐個生產零部件,組裝生產出一款產品。一款一模一樣的產品,或一款基本上一模一樣的產品。不過,搞不懂為什麼這么設計,為什麼用這種材料,怎麼調整、裝配。最後導致產品雖然外觀差不多,但是內涵大相徑庭,東施效顰。
比如,近幾年出的國產車,外觀很像路虎、普拉多、勞斯萊斯,等等,就是典型的逆向研發。
3. 產品逆向設計是什麼個定義
要了解逆向設計,需先了解什麼是正向設計,這樣就容易理解了。
早期設計師在進行產品的造型設計時,所採用的方法主要是正向設計法;這是一個從概念設計起步到CAD建模、數控編程、數控加工的過程,產品造型設計的正向設計流程示意:概念設計→CAD/CAM系統→製造系統→新產品。
但對於復雜的產品,正向設計方法也顯示出了他的不足,設計過程難度系數大、周期較長、成本高、不利於產品的研製開發,因為設計師無法完全預估產品在設計過程中會出現什麼樣的狀況,如果每一次都因為一些局部的問題而導致整個產品推到重來,不管從時間上還是從成本上都是不可接受的。如果有方法改正在正向設計過程中所產生的局部問題自然是兩全其美的事,正是在這樣的背景下自然發展並形成了逆向設計的方法。
產品逆向設計過程是指設計師對產品實物樣件表面進行數字化處理(數據採集、數據處理),並利用可實現逆向三維造型設計的軟體來重新構造實物的三維CAD模型(曲面模型重構),並進一步用CAD/CAE/CAM系統實現分析、再設計、數控編程、數控加工的過程。逆向設計通常是應用於產品外觀表面的設計。
逆向設計的流程:
產品樣件→數據採集→數據處理CAD/CAE/CAM系統→模型重構→製造系統→新產品。
在數據採集可由非接觸式與接觸式兩種來實現。非接觸式掃描如shining3d系列的三維掃描儀標志點全自動拼接,這類掃描儀都適合作為逆向工程(RE,如逆向掃描、逆向設計)及三維檢測(CAV),產品開發、品質檢測工具的。
其實簡單的來說,產品逆向設計目前在中國有較大一部分是用於產品的仿照。比如一款手機外形獨特,用掃描儀掃描,就像照相,把樣子掃描下來,也就是數字化,再使用相關軟體製作成產品模型。
底下舉個圖片例子你就明白了:
4. 逆向工程是什麼
逆向工程(又稱逆向技術),是一種產品設計技術再現過程,即對一項目標產品進行逆向分析及研究,從而演繹並得出該產品的處理流程、組織結構、功能特性及技術規格等設計要素,以製作出功能相近,但又不完全一樣的產品。
逆向工程源於商業及軍事領域中的硬體分析。其主要目的是在不能輕易獲得必要的生產信息的情況下,直接從成品分析,推導出產品的設計原理。
逆向工程可能會被誤認為是對知識產權的嚴重侵害,但是在實際應用上,反而可能會保護知識產權所有者。例如在集成電路領域,如果懷疑某公司侵犯知識產權,可以用逆向工程技術來尋找證據。
(4)逆向工程設計擴展閱讀:
作用是:
1、縮短產品的設計、開發周期,加快產品的更新換代速度;
2、降低企業開發新產品的成本與風險;
3、加快產品的造型和系列化的設計;
4、適合單件、小批量的零件製造,特別是模具的製造,可分為直接制模與間接制模法。直接制模法:基於RP技術的快速直接制模法是將模具CAD的結果由RP系統直接製造成型。
該法既不需用RP系統製作樣件,也不依賴傳統的模具製造工藝,對金屬模具製造而言尤為快捷,是一種極具開發前景的制模方法;
間接制模法:間接制模法是利用RP技術製造產品零件原型,以原型作為母模、模芯或制模工具(研磨模),再與傳統的制模工藝相結合,製造出所需模具。
5. 逆向工程是怎麼一回事
一個新產品的開發需要設計,傳統的正向工程通常是從概念設計到圖樣,再製造出產品。這是一個「從無到有」的過程,所花費的時間較久,這是一個漫長的過程。然而隨著科技的不斷的創新,除了現階段廣為人知的正向設計概念外,越來越多的企業漸漸導入了逆向工程的輔助設計建構,所謂的逆向工程就是一個「從有到新」的過程。意思就是通過掃描實體測量數據的基礎上重構其三維CAD信息模型的過程,將模型的格式文件加以轉換,就可以被快速原型製造系統所接受。使得公司的產品更新周期更快、設計時間更短,以便提升企業競爭力。解決量具的量測誤差,我們結合高精度的工業三維掃描儀可以快速的掃描取得三維圖檔,使建構的樣件更符合產品需求,快速取得相關尺寸,減少人為因素的誤差,大幅降低公司研發的時間以及測試成本,使逆向工程設計為公司帶來多元化的發展空間。資料由東莞越聯三維科技提供。
6. 什麼是逆向工程
逆向工程,有的人也叫反求工程,英文是reverse engineering。
逆向工程(reverse engineering)大意是根據已有的東西和結果,通過分析來推導出具體的實現方法。比如你看到別人寫的某個exe程序能夠做出某種漂亮的動畫效果,你通過反匯編、反編譯和動態跟蹤等方法,分析出其動畫效果的實現過程,這種行為就是逆向工程;不僅僅是反編譯,而且還要推倒出設計,並且文檔化,逆向軟體工程的目的是使軟體得以維護。
1980年始歐美國家許多學校及工業界開始注意逆向工程這塊領域。1990年初期包括台灣在內,各國學術界團隊大量投入逆向工程的研究並發表成果。
逆向工程的硬體最早是運用仿製加工設備,製作出來的成品品質粗糙。後來有接觸式掃瞄設備,運用探針接觸工件取得產品外型。再來進一步開發非接觸式設備,運用照相或激光技術,計算光線反射回來的時間取得距離。
逆向工程軟體部分品牌包括Surfacer(Imageware)、ICEM、CopyCAD、Rapid Form等。逆向軟體的演進約略可區分為三個階段。十一年前在逆向工程上,只能運用CATIA等CAD/CAM高階曲面系統。市場後來發展出兩套主流產品約在七、八年前技術成熟,廣為業界引用。到最近四年來,發展出不同以往的逆向工程數學邏輯運算,速度快。
逆向工程在台灣的發展軌跡持續在進行,工研院曾寫過一套逆向工程軟體,學術界不少研究團隊也將逆向工程領域作為研究主題,開發出具不同功能的系統軟體,但是最後這些軟體都沒有真正落實到產業界應用。工研院的團隊後來也結束逆向工程研究,轉而開發其它主題。原有的研發成果後繼無人,殊為可惜。
1998年,NEWPOWER啟動了逆向工程的一些項目,要求是把客戶的現有源代碼轉變成設計, 如果需要的話,進一步轉化成產品需求規約。這恰恰與類似於V模型的標准開發過程模型相逆。這樣一來,客戶就可以容易地維護他們的產品(需求,設計,源代碼等等),而不需要想以前那樣,每次改動產品都需要直接修改源代碼。
是指從實物上採集大量的三維坐標點,並由此建立該物體的幾何模型,進而開發出同類產品的先進技術。逆向工程與一般的設計製造過程相反,是先有實物後有模型。仿形加工就是一種典型的逆向工程應用。目前,逆向工程,逆向工程的應用已從單純的技巧性手工操作,發展到採用先進的計算機及測量設備,進行設計、分析、製造等活動,如獲取修模後的模具形狀、分析實物模型、基於現有產品的創新設計、快速仿形製造等。
通俗說,從某種意義上說,逆向工程就是仿造。這里的前提是默認我們傳統的設計製造為「正向工程(當然,沒有這種說法)」。
軟體的逆向工程是分析程序,力圖在比源代碼更高抽象層次上建立程序的表示過程,逆向工程是設計的恢復過程。逆向工程工具可以從已存在的程序中抽取數據結構、體系結構和程序設計信息。
四大逆向工程軟體簡介
Imageware
Imageware 由美國 EDS 公司出品,是最著名的逆向工程軟體,正被廣泛應用於汽車、航空、航天、消費家電、模具、計算機零部件等設計與製造領域。該軟體擁有廣大的用戶群,國外有 BMW、Boeing、GM、Chrysler、Ford、raytheon、Toyota 等著名國際大公司,國內則有上海大眾、上海交大、上海 DELPHI、成都飛機製造公司等大企業。
以前該軟體主要被應用於航空航天和汽車工業,因為這兩個領域對空氣動力學性能要求很高,在產品開發的開始階段就要認真考慮空氣動力性。常規的設計流程首先根據工業造型需要設計出結構,製作出油泥模型之後將其送到風洞實驗室去測量空氣動力學性能,然後再根據實驗結果對模型進行反復修改直到獲得滿意結果為止,如此所得到的最終油泥模型才是符合需要的模型。如何將油泥模型的外形精確地輸入計算機成為電子模型,這就需要採用逆向工程軟體。首先利用三坐標測量儀器測出模型表面點陣數據,然後利用逆向工程軟體(例如:Imageware surfacer)進行處理即可獲得 class 1 曲面。
隨著科學技術的進步和消費水平的不斷提高,其它許多行業也開始紛紛採用逆向工程軟體進行產品設計。以微軟公司生產的滑鼠器為例,就其功能而言,只需要有三個按鍵就可以滿足使用需要,但是,怎樣才能讓滑鼠器的手感最好,而且經過長時間使用也不易產生疲勞感卻是生產廠商需要認真考慮的問題。因此微軟公司首先根據人體工程學製作了幾個模型並交給使用者評估,然後根據評估意見對模型直接進行修改,直至修改到大家都滿意為止,最後再將模型數據利用逆向工程軟體 Imageware 生成 CAD 數據。當產品推向市場後,由於外觀新穎、曲線流暢,再加上手感也很好,符合人體工程學原理,因而迅速獲得用戶的廣泛認可,產品的市場佔有率大幅度上升。
Imageware 逆向工程軟體的主要產品有:
Surfacer——逆向工程工具和 class 1 曲面生成工具
Verdict——對測量數據和CAD數據進行對比評估
Build it——提供實時測量能力,驗證產品的製造性
RPM——生成快速成型數據
View——功能與 Verdict 相似,主要用於提供三維報告
Imageware 採用 NURB 技術,軟體功能強大,易於應用。Imageware 對硬體要求不高,可運行於各種平台:UNIX 工作站、PC 機均可,操作系統可以是 UNIX、NT、Windows95 及其它平台。
Imageware 由於在逆向工程方面具有技術先進性,產品一經推出就佔領了很大市場分額,軟體收益正以 47% 的年速率快速增長。
Surfacer 是 Imageware 的主要產品,主要用來做逆向工程,它處理數據的流程遵循點——曲線——曲面原則,流程簡單清晰,軟體易於使用。其流程如下:
一、點過程
讀入點陣數據。
Surfacer 可以接收幾乎所有的三坐標測量數據,此外還可以接收其它格式,例如:STL、VDA 等。
將分離的點陣對齊在一起(如果需要)。
有時候由於零件形狀復雜,一次掃描無法獲得全部的數據,或是零件較大無法一次掃描完成,這就需要移動或旋轉零件,這樣會得到很多單獨的點陣。Surfacer 可以利用諸如圓柱面、球面、平面等特殊的點信息將點陣准確對齊。
對點陣進行判斷,去除噪音點(即測量誤差點)。
由於受到測量工具及測量方式的限制,有時會出現一些噪音點,Surfacer 有很多工具來對點陣進行判斷並去掉噪音點,以保證結果的准確性。
通過可視化點陣觀察和判斷,規劃如何創建曲面。
一個零件,是由很多單獨的曲面構成,對於每一個曲面,可根據特性判斷用用什麼方式來構成。例如,如果曲面可以直接由點的網格生成,就可以考慮直接採用這一片點陣;如果曲面需要採用多段曲線蒙皮,就可以考慮截取點的分段。提前作出規劃可以避免以後走彎路。
根據需要創建點的網格或點的分段。
Surfacer 能提供很多種生成點的網格和點的分段工具,這些工具使用起來靈活方便,還可以一次生成多個點的分段。
二、曲線創建過程
判斷和決定生成哪種類型的曲線。
曲線可以是精確通過點陣的、也可以是很光順的(捕捉點陣代表的曲線主要形狀),或介於兩者之間。
創建曲線。
根據需要創建曲線,可以改變控制點的數目來調整曲線。控制點增多則形狀吻合度好,控制點減少則曲線較為光順。
診斷和修改曲線。
可以通過曲線的曲率來判斷曲線的光順性,可以檢查曲線與點陣的吻合性,還可以改變曲線與其它曲線的連續性(連接、相切、曲率連續)。Surfacer 提供很多工具來調整和修改曲線。
三、曲面創建過程
決定生成那種曲面。
同曲線一樣,可以考慮生成更准確的曲面、更光順的曲面(例如 class 1 曲面),或兩者兼顧,可根據產品設計需要來決定。
創建曲面。
創建曲面的方法很多,可以用點陣直接生成曲面(Fit free form),可以用曲線通過蒙皮、掃掠、四個邊界線等方法生成曲面,也可以結合點陣和曲線的信息來創建曲面。還可以通過其它例如園角、過橋面等生成曲面。
診斷和修改曲面。
比較曲面與點陣的吻合程度,檢查曲面的光順性及與其它曲面的連續性,同時可以進行修改,例如可以讓曲面與點陣對齊,可以調整曲面的控制點讓曲面更光順,或對曲面進行重構等處理。
英國 Triumph Motorcycles 有限公司的設計工程師 Chris Chatburn 說:「利用 Surfacer 我們可以在更短的時間內完成更多的設計循環次數,這樣可以讓我們減少 50% 的設計時間。」
最新發布的 Surfacer 10.6 軟體將以下工作流程的高性能工具完整的集成到一起:
[彈性的曲面創建工具]:可以在一個彈性的設計環境里非常方便的直接從曲線、曲面、或測量數據創建曲面,支持貝茨爾(Bezier)和非均勻有理 B 樣條(NURBS)曲面兩種方法。用戶可以選擇適合的曲面方法,通過結合兩種方法的優點來獲益。
[動態的曲面修改工具]:允許用戶在交互的方式下試探設計主題,立刻就可以看到是否美觀和思路是否符合工程觀念。設計、工程分析、製造的標准都通過精心的構造過程考慮進去,所以當每次修改曲面時不需要再重新校核標准。
[實時的曲面診斷工具]:可以提供諸如任意截面的連續性、曲面反射線情況、高亮度線、光譜圖、曲率雲圖和園柱型光源照射下的反光圖等多種方法,在設計的任何時候都可以查出曲面缺陷。
[有效的曲面連續性管理工具]:在復雜的曲面縫補等情況下,即使曲面進行了移動修改等操作,也能保證曲面同與之相連的曲面間的曲率連續,避免了乏味的手工再調整過程。
[強大的處理掃描數據能力]:根據 Rainbow 圖法(相當於假設雨水從上面落下,由於形狀差異導致雨水流速差異)、曲率大小變化雲圖法(對於一個完全光順的 class 1 曲面,相當於曲率大小變化為零,對於兩個不同曲面,此值會不同)將掃描數據分開,這樣可以很快地捕捉產品的主要特徵,並迅速建立各個相應曲面,避免了費事的分析和處理。
正是由於 Imageware 在計算機輔助曲面檢查、曲面造型及快速樣件等方面具有其它軟體無可匹敵的強大功能,使它當之無愧的成為逆向工程領域的領導者。
Geomagic Studio
由美國 Raindrop (雨滴)公司出品的逆向工程和三維檢測軟體 Geomagic Studio 可輕易地從掃描所得的點雲數據創建出完美的多邊形模型和網格,並可自動轉換為 NURBS 曲面。該軟體也是除了 Imageware 以外應用最為廣泛的逆向工程軟體。
Geomagic Studio 主要包括 Qualify、Shape、Wrap、Decimate、Capture 五個模塊。主要功能包括:
自動將點雲數據轉換為多邊形(Polygons)
快速減少多邊形數目(Decimate)
把多邊形轉換為 NURBS 曲面
曲面分析(公差分析等)
輸出與 CAD/CAM/CAE 匹配的文件格式(IGS、STL、DXF等)
1.從CAD數模得到的產品模型
2.將CAD模型讀入 Geomagic Studio
3.CAD 設計模型與從實際模型掃描所得的點雲數據(不同坐標系)
4.掃描數據與CAD模型的自動對合
5.掃描數據與CAD模型的自動對齊
6.誤差以彩色圖形直觀顯示
7.用戶可標出任意點誤差
8. Qualify 的結果可以輸出為 HTML 格式
CopyCAD
CopyCAD 是由英國 DELCAM 公司出品的功能強大的逆向工程系統軟體,它能允許從已存在的零件或實體模型中產生三維CAD模型。該軟體為來自數字化數據的 CAD 曲面的產生提供了復雜的工具。CopyCAD 能夠接受來自坐標測量機床的數據,同時跟蹤機床和激光掃描器。
CopyCAD 簡單的用戶界面允許用戶在盡可能短的時間內進行生產,並且能夠快速掌握其功能,即使對於初次使用者也能做到這點。使用 CopyCAD 的用戶將能夠快速編輯數字化數據,產生具有高質量的復雜曲面。該軟體系統可以完全控制曲面邊界的選取,然後根據設定的公差能夠自動產生光滑的多塊曲面,同時,CopyCAD 還能夠確保在連接曲面之間的正切的連續性。
該軟體的主要功能如下:
數字化點數據輸入
DUCT 圖形和三角模型文件
CNC 坐標測量機床
分隔的 ASCII 碼和 NC 文件
激光掃描器、三維掃描器和 SCANTRON
PC ArtCAM
Renishaw MOD 文件
點操作
能夠進行相加、相減、刪除、移動以及點的隱藏和標記等點編輯
能夠為測量探針大小對模型的三維偏置進行補償
能夠進行模型的轉換、縮放、旋轉和鏡像等模型轉換
能夠對平面、多邊形或其它模型進行模型裁剪
三角測量
在用戶定義的公差和選項內的數字化模型的三角測量,包括:
① 原始的——法線設置
② 尖銳——尖銳特徵強化
③ 特徵匹配——來自點法線數據的特徵
④ 關閉三角測量——為了快速繪圖可以關閉模型
特徵線的產生
邊界——轉換模型外邊緣為特徵線
間斷——為找到簡單的特徵(如凸出和凹下)而探測數據里的尖銳邊緣
能夠轉換數字化掃描線為特徵線
輸入的數據——能夠從點文件中摘錄多線條和樣條曲線
曲面構造
通過在三角測量模型上跟蹤直線產生多樣化曲面
在連接的曲面之間,用已存在的曲面定義帶有選項的正切連續性的邊界
使用特徵線指導和加快曲面定義
曲面錯誤檢查
比較曲面與數字化點數據
報告最大限、中間值和標准值的錯誤背離
錯誤圖形形象地顯示變化
輸出
IGES、CADDS4X
STL ASCII 碼和二進制
DUCT 圖形、三角模型和曲面
分隔的 ASCII 碼
RapidForm
RapidForm 是韓國 INUS 公司出品的全球四大逆向工程軟體之一,RapidForm 提供了新一代運算模式,可實時將點雲數據運算出無接縫的多邊形曲面,使它成為 3D Scan 後處理之最佳化的介面。RapidForm 也將使您的工作效率提升,使 3D 掃描設備的運用范圍擴大,改善掃描品質。
多點雲數據管理介面
高級光學 3D 掃描儀會產生大量的數據(可達 100,000 ~ 200,000點),由於數據非常龐大,因此需要昂貴的電腦硬體才可以運算,現在 RapidForm 提供記憶管理技術(使用更少的系統資源)可縮短您處理數據的時間。
多點雲處理技術
可以迅速處理龐大的點雲數據,不論是稀疏的點雲還是跳點都可以輕易地轉換成非常好的點雲, RapidForm 提供過濾點雲工具以及分析表面偏差的技術來消除 3D 掃描儀所產生的不良點雲。
快速點雲轉換成多邊形曲面的計演算法
在所有逆向工程軟體中,RapidForm 提供一個特別的計算技術,針對 3D 及 2D 處理是同類型計算,軟體提供了一個最快最可靠的計算方法,可以將點雲快速計算出多邊形曲面。RapidForm 能處理無順序排列的點數據以及有順序排列的點數據。
彩色點雲數據處理
RapidForm 支持彩色 3D 掃描儀,可以生成最佳化的多邊形,並將顏色信息映像在多邊形模型中。在曲面設計過程中,顏色信息將完整保存,也可以運用 RP 成型機製作出有顏色信息的模型。RapidForm 也提供上色功能,通過實時上色編輯工具,使用者可以直接對模型編輯自己喜歡的顏色。
點雲合並功能
多個點掃描數據有可能經手動方式將特殊的點雲加以合並,當然,RapidForm 也提供一技術,使用者可以方便地對點雲數據進行各種各樣的合並。
7. 逆向工程設計與傳統正向設計的區別
正向設計和逆向設計的區別:
正向設計:
正向設計是以系統工程理論、方法和過程模型為指導,面向復雜產品和系統的改進改型、技術研發和原創設計等為場景,旨在提升企業自主創新能力和設計製造一體化能力。所謂正向設計簡單來說就是從概念——實物,這一過程利用繪圖或建模等手段預先做出產品設計原型,然後根據原型製造產品。
過程: 概念設計 →繪圖或三維建模 →製造系統→ 新產品
從功能與規格的預期指標確定開始,構思產品的零組件需求,再由各個元件的設計、製造以及檢驗零組件組裝、檢驗整機組裝、性能測試等程序來完成。
但對於復雜的產品,正向設計的方法顯示出了它的不足,設計過程難度系數大、周期較長、成本高、產品研製開發難。由於設計師無法完全預估產品在設計過程中會出現什麼樣的狀況,如果每次因為一些局部的問題而推倒整個產品重來,不管從時間上還是從成本上都是不可接受的。如果有方法能改正在正向設計過程中所產生的局部問題自然是好的,正是在這樣的背景下,自然發展並形成了逆向設計的方法。
逆向設計:
逆向設計是指設計師對產品實物樣件表面進行數字化處理(數據採集、數據處理),並利用可實現逆向三維造型設計的軟體來重新構造實物的三維CAD模型(曲面模型重構),並進一步用CAD/CAE/CAM系統實現分析、再設計、數控編程、數控加工的過程。逆向設計通常是應用於產品外觀表面的設計,是指從實物上採集大量的三維坐標點,並由此建立該物體的幾何模型,進而開發出同類產品的先進技術。
過程:實物三維→三維坐標採集→仿形或創新→製造→產品
逆向工程與一般的設計製造過程相反,是先有實物後有模型。仿形加工就是一種典型的逆向工程應用。目前,逆向工程,逆向工程的應用已從單純的技巧性手工操作,發展到採用先進的計算機及測量設備,進行設計、分析、製造等活動,如獲取修模後的模具形狀、分析實物模型、基於現有產品的創新設計、快速仿形製造等。
通過以上介紹,我們可以看出,逆向設計和正向設計是恰好相反的一個過程。
8. 逆向工程設計的介紹
逆向工程設計是相對於正向工程而言的。一般的產品設計是根據產品的用途和功能,先有構想,再通過計算機輔助設計成圖紙,通過加工製造而最後成型定產的。而通常我們所說的逆向工程是根據現有的產品。並把現有的產品實物通過激光掃描和點採集等手段,獲取產品的三維數據和空間幾何形狀,把獲取的數據通過計算機專業設計軟體設計成圖紙,用於生產製造的過程。也有的通過製造模型的方法,而作為逆向的樣板,也屬於逆向工程設計的范圍。逆向工程設計不是簡單的復制和模仿。而是運用相關手段對產品進行分析再設計等創新處理。從而使產品表現出更加優良的性能。縮短新產品的開發周期,提高設計開發效率。
9. 反求工程設計的基本方法有哪些
所謂反求工程,就是已經有了一個產品樣品,要來設計並製造出這個產品。
所以首先是對產品樣品的檢測;
然後進行設計。模具行業中反求工程(逆向工程)一般可分為四個階段: 第一步: 零件原形的數字化 通常採用三坐標測量機(CMM)或激光掃描儀等測量裝置來獲取零件原形表面點的三維坐標值。 第二部: 從測量數據中提取零件原形的幾何特徵 按測量數據的幾何屬性對其進行分割,採用幾何特徵匹配與識別的方法來獲取零件原形所具有的設計與加工特徵。 第三部: 零件原形CAD模型的重建 將分割後的三維數據在CAD系統中分別做表面模型的擬合,並通過各表面片的求交與拼接獲取零件原形表面的CAD模型。 第四部: 重建CAD模型的檢驗與修正 採用根據獲得的CAD模型重新測量和加工出樣品的方法來檢驗重建的CAD模型是否滿足精度或其他試驗性能指標的要,對不滿足要求者重復以上過程,直至達到零件的逆向工程設計要求。