伴随着逆向工程及其CAD重建理论研究的深人进行,其成果的商业应用也日益受到重视,涌现出了大量的商业化逆向工程CAD建模系统。当前,市场上提供了逆向建模功能的软件达数十种之多,但大致可以分为两类:一是专用的逆向软件,如Imageware,Geomagic,Polyworks,CopyCAD,ICEMSurf和RE-Soft等;二是提供逆向处理模块的正向CAD/CAM软件,如PTC的Pro/Scan-tools模块、UG的Pointcloudy功能等。
逆向工程软件采用NURBS或者三角域曲面造型.具有较强的点云处理功能,但对于特征的识别难度较大,依赖于操作人员的经验;同时在进行曲面的拟合造型时,所提供的功能不如先进的正向CAD/CAM软件。而正向CAD/CAM软件大多采用B样条或NURBS方法进行曲面造型,具有很强的曲面造型功能。针对点云数据的处理,虽然提供有专门的模块,但与逆向软件相比,处理功能还不够丰富和强大。
目前,逆向工程中的CAD重建技术的应用仍是一项专业性很强的工作,如何根据实际的情况(如模型重构人员的水平、企业产品的特点等〕选择适合企业自身需要的逆向建模软件系统,仍具有比较实际的意义。文献对当前市面上商用化的逆向软件进行了比较,但侧重在软件的基本操作上,文献从数据点处理、曲线和曲面的拟合、编辑及质量评价、加工及工程分析等方面,比较和评价了商品化CAD/CAM软件的逆向工程功能,文献基于逆向工程中的曲面建模技术,对商用的逆向软件(模块)进行了分析。比较说来,无论是专用的逆向软件,还是提供逆向模块的正向CAD/CAM软件,在整个逆向工程的CAD模型建构上,都还不具备优秀而又理想通用的处理能力,在当前的逆向CAD建模中,结合实际中不同需求的逆向特点,在正向CAD软件的基础上配备专用的逆向造型软件是业界流行的处理方法。
2.应用实例
在Imageware中构造汽车表面曲面模型的过程为:首先利用Imageware的点云数据处理功能,构造特征线,对点云数据进行分割。再利用image。的构面功能,根据特征线和分片的点云,构建出最终曲面模型。
3.结论
逆向工程中的CAD建模涉及到众多研究领域,其理论和方法无论从加深对三维物体识别理解的理论角度还是从工程设计的实践角度都具有重要的意义。正因为如此,它得到了国内外研究者的广泛关注和投人。但目前的工作从总体看仍然较多局限于特殊对象、特殊测量数据和特殊建模方法的研究,不同领域的研究缺乏沟通,对于复杂拓扑结构的对象和数据的研究还存在困难,还没有理想的通用方法。
逆向工程技术,特别是三维模型重建,仍然是一项专业性很强的工作,除需了解产品特点、制造方法和熟练使用CAD软件、逆向造型软件外,另一方面应熟悉上游的测量设备及测量过程,以了解数据结构,以及对后续处理对重建模型的要求。因此,模型重构的质量仍直接受到操作者经验、水平的影响。如何提高软件的智能化程度,减低对设计人员的依赖,是未来发展的方向。
(编辑 素水)