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1、重庆理工大学 逆向工程技术实训 说明书 设计题目： 指导老师： 姓名： 专业： 学号： 学院： 中 国重 庆 2013 年月 1 前言 关于逆向工程技术实训： 逆向工程技术与传统的产品正向设计方法不同。它是根据已 经存在的产品或零件原型，重新构造产品或零件的三维模型，在此基础 上对已有产品进行剖析、理解和改进，是对已有设计的再设计。在整个 逆向工程中，产品三维几何模型的CAD 重建是最关键的， 最复杂的环节。 因为只有获得了产品的CAD 模型，才能够在此基础上进行后续产品的加 工制造、快速成型制造、虚拟仿真制造、产品的再设计等。逆向工程技 术涉及计算机图形学、计算机图像处理、微分几何、概率统计
2、学科，是 CAD 领域最活跃的分支之一。 逆向工程软件部分品牌有Imageware、ICEM 、CopyCAD 、Rapid Form 等，本此实训我们利用Imageware软件对产品进行分析、处理。通过逆 向工程技术的实训，可以对本软件更加的熟悉并运用，以达到专业技术 的初步水平。可以使我们在课堂上的学习与实际的运用相结合，获得在 传统的课堂教育得不到的新能力，并且让我们能够掌握整个逆向工程的 过程，并且积累设计经验。通过实训过程，更能够了解到自己在专业 知识的不足，锻炼独立思考能力和提升团队合作能力，同学们可以相互 取长补短。真正意 义上的实训有别与以往的传统课堂教学模式，这种实 训方式让
3、我们不在一味的依赖老师，而是利用各种方式独立解决问题； 同时这种实训方式也让我们在实体建模过程中贯穿国际标准的使用规 范，这些 都为以后的实际运用及社会工作打下坚实的基础。 2 目录 第一节、设计题目 . 错误!未定义书签。 第二节、设计流程分析 . 错误!未定义书签。 第三节、点云的处理 . 错误!未定义书签。 第四节、导弹一的设计 . 错误!未定义书签。 第五节、导弹二和机头的设计 . 错误!未定义书签。 第六节、导弹三的设计 . 错误!未定义书签。 第七节、导弹四的设计 . 错误!未定义书签。 第八节、轮子和机轮架的设计 . 错误!未定义书签。 第九节、导弹五的设计 . 错误!未定义书签
4、。 第十节、机身、机尾、尾翼和落脚板的设计. 错误!未定义书签。 第十一节、侧翼和机盖的设计 . 错误!未定义书签。 第十二节、机下身部位的设计 . 错误!未定义书签。 第十三节、后处理 . 错误!未定义书签。 苏 27战斗机逆向设计所得图 . 错误!未定义书签。 第一节、设计题目 苏 27 战斗机 第二节、设计流程分析 设计产品题目为苏27 战斗机，首先通过实物图可以看到整个战斗机是关于中心平面 对称的一个物体，所以我们只需要做关于中心平面对称的一边的设计就可以了，然后通过中心 平面镜像就可以得到整个设计模型。 通过点云文件对点云进行分析、观察、 解读， 可以分析得出整个苏27 战斗机是由机
5、 头、机身、机尾、轮子、侧翼、尾翼、各种型号导弹9 枚和机盖等部分组成。因此，我们首先 运用软件对点云进行处理，通过数据精简、噪点删除等命令对点云进行修剪。点云进行初步的 稀释处理后，在软件内调整工件坐标系和 X、Y、Z 三个方向进行点云的分割，将点云分割为 几个大的部分， 再对每一部分进行处理操作。利用软件中的各种命令对于点云进行处理和设计， 整个设计流程遵循所建构的曲面在保证光顺平滑的前提下尽量过点，曲面与点云的总体误差不 能超过规定的误差，保证面与面之间的连续性关系与实物尽可能一致，在生成实体后对存在尖 锐的棱边进行圆角。 具体点云处理步骤：1、整体点云的处理； 2、导弹 1 的设计；
6、3、导弹 2 和机头的设计； 4、导弹 3 的设计； 5、导弹 4 的设计； 6、轮子和机轮架的设计； 7、导弹 5 的设计； 8、机身、机尾、尾翼和落脚板的设计； 9、侧翼和机盖的设计； 10、机下身部位的设计； 苏 27 战斗机实 物图 苏 27 逆向设计成 品图 1 11、后处理 第三节、点云的处理 苏 27 战斗机点云 一、打开点云文件 打开点云文件，点击图层编辑，设置图层L1 为当前图层，并显示。如下图所示： 二、点云分析与处理 2 1、数据精简， 由于点云中的点数目太多， 在其存储和处理时都存在很大的弊端，因此 在保持一定的精度的前提下可以对数据进行 精简。 选择修改数据简化距离采
7、样，如图所 示： 采用距离方式，设置距离公差为10。 2、噪点删除，点云中有一些点是用不到 的， 所以可以将这些不必要的点删除掉。 选择修改扫描线拾取删除点，进过处理后 点云就可以进一步进行操作了，得到的点云如下图 所示： 三、点云分割 因为苏 27 战斗机是一个对称的物体，我们只需要做一边的设计，通过镜像就得到另一边同 样的设计，这样就可以减少操作步骤等。 选择修改抽取断面，如图所示： 选择分割面方向为Y轴，设置分割点云数量为1，应用，得到如下图所示半边点云： 3 第四节、导弹一的设计 一、提取点云 在处理过后的点云中提取出导弹一的点云。 选择修改抽取圈选点，选择屏幕上的 点圈选出导弹一的点
8、云，保留点云：选择内侧， 并保留原始数据，应用确定。得到导弹一的点云 如下： 二、创建曲线 选择创建简易曲线三点圆：将导弹圆形部位创建为圆； 4 选择创建简易曲线直线：将边缘点之 间创建为直线。 得到如图所示的曲线组： 三、构建曲面 选择构建曲面放样：依次选择起点连续性和连续性终点构建出圆柱曲面； 选择构建曲面边界曲面：依次选择A,B,C,D 四条边构建出边界曲面； 5 选择构建曲面边界平面：依次选择边界线构建出边界平面。 最后得到导弹的模型如下图所示： 四、后处理 通过相同的命令做出导弹的支架，如图所示： 通 过 修 改 位 移 镜 像 ： 得 到 左 右 两 个 导 弹 一 ： 如 下 图
9、 所 示 ： 6 第五节、导弹二和机头的设计 一、提取点云 创建图层L2，并在处理过后的点云中提取出导弹二和机头的点云。 选择修改抽取圈选点， 选择屏幕上的点圈选出导弹二和 机头的点云， 保留点云： 选择内侧， 并保留原始数据，应用确定。得到 导弹二和机头的点云。 二、创建曲线 7 选择创建简易曲线三点圆：将机头和导弹二圆形部位创建为圆； 选择创建简易曲线直线：将边缘点之间创建为直线。 得到如右图所示曲线组： 三、构建曲面 选择构建曲面放样：依次选择起点连续性和连续性终点构建出圆柱曲面； 选择构建扫掠曲面扫掠：扫掠出曲面； 选择构建桥接曲面：将两曲面桥接起来，最后得到如下图曲面： 机头创建的面
10、： 导弹二曲面： 四、后处理 8 通过修改位移镜像：得到左右两个导弹二： 第六节、导弹三的设计 一、提取点云 创建图层L3，并在处理过后的点云中提取出导弹三的点云。 选择修改抽取圈选点，选择屏幕上的点圈选出导弹三的点云，保留点云： 选择内侧， 并保留原始数据，应用确定。得到导弹三的点云。 二、创建曲线 选择创建简易曲线三点圆：将导弹三圆形部位创建为圆； 选择创建简易曲线直线：将边缘点之间创建为直线。 得到如下图所示曲线组： 三、构建曲面 选择构建曲面放样：依次选择起点连续性和连续性终点构建出圆柱曲面； 选择构建扫掠曲面扫掠：扫掠出曲面； 选择构建桥接曲面：将两曲面桥接起来，最后得到如下图曲面：
11、 导弹三支架面： 9 导弹三支架面： 四、后处理 通过修改位移镜像：得到左右两个导弹三： 10 第七节、导弹四的设计 一、提取点云 创建图层L4，并在处理过后的点云中提取出导弹四的点云。 选择修改抽取圈选点，选择屏幕上的点圈选出导弹四的点云，保留点云： 选择内侧， 并保留原始数据，应用确定。 导弹四的点云： 二、创建曲线 选择创建简易曲线三点圆：将导弹四圆形部位创建为圆； 选择创建简易曲线直线：将边缘点之间创建为直线。 得到如下图所示曲线组： 三、构建曲面 选择构建曲面放样：依次选择起点连续性和连续性终点构建出圆柱曲面； 选择构建扫掠曲面扫掠：扫掠出曲面； 选择构建桥接曲面：将两曲面桥接起来，
12、最后得到如下图曲面： 导弹四支架面：导弹头曲面： 11 导弹四 曲面： 四、后处理 通过修改位移 镜像： 得到左右两个 导弹四： 12 第八节、轮子和机轮架的设计 一、提取点云 创建图层L5，并在处理过后的点云中提取出轮子和机轮架的点云。 选择修改抽取圈选点， 选择屏幕上的点分别圈选出轮子和机轮架的点云，保留点云： 选择内侧，并保留原始数据，应用确定。 后轮点云：前轮点云： 二、创建曲线 选择创建简易曲线三点圆：将导弹三圆形部位创建为圆； 选择创建简易曲线直线：将边缘点之间创建为直线。 得到如下图所示曲线组： 前轮及支架曲线：后轮及支架曲线： 13 三、构建曲面 选择构建曲面放样：依次选择起点
13、连续性和连续性终点构建出圆柱曲面； 选择构建扫掠曲面扫掠：扫掠出曲面； 选择构建桥接曲面：将两曲面桥接起来，最后得到如下图曲面： 前轮支架面： 后轮支架面： 前轮面：后轮面： 四、后处理 通过构建倒角模式：处 理轮子的边缘； 通过修改位移镜像：得到左右两个后轮： 14 得到如下图： 15 第九节、导弹五的设计 一、提取点云 创建图层L6，并在处理过后的点云中提取出导弹五的点云。 选择修改抽取圈选点，选择屏幕上的点圈选出导弹五的点云，保留点云： 选择内侧， 并保留原始数据，应用确定。 导弹五的点云： 二、创建曲线 选择创建简易曲线三点圆：将导弹三圆形部位创建为圆； 选择创建简易曲线直线：将边缘点
14、之间创建为直线。 得到如下图所示曲线组： 导弹侧翼曲线：导 弹尾翼曲线： 导弹支架曲线： 16 导弹五曲线： 三、构建曲面 选择构建曲面放样：依次选择起点连续性和连续性终点构建出圆柱曲面； 选择构建扫掠曲面扫掠：扫掠出曲面； 选择构建桥接曲面：将两曲面桥接起来，最后得到如下图曲面： 导弹五支架面：导弹侧翼曲面： 导弹尾翼曲面： 17 导弹曲面： 第十节、机身、机尾、尾翼和落脚板的设计 一、提取点云 创建图层L7，并在处理过后的点云中提取出机身、机尾、尾翼和落脚板的点云。 选择修改抽取圈选点，选择屏幕上的点分别圈选出机身、机尾、尾翼和落脚板 的点云，保留点云：选择内侧，并保留原始数据，应用确定。
15、 机身点云： 二、创建曲线 选择创建简易曲线三点圆：将导弹三圆形部位创建为圆； 18 选择创建简易曲线直线：将边缘点之间创建为直线。 得到如下图所示曲线组： 三、构建曲面 选择构建曲面放样：依次选择起点连续性和连续性终点构建出圆柱曲面； 选择构建扫掠曲面扫掠：扫掠出曲面； 选择构建桥接曲面：将两曲面桥接起来，最后得到如下图曲面： 尾翼面： 机尾面： 19 机身曲面： 落脚板曲面： 四、后处理 通过修改位移镜像：得到左右两个尾翼三： 20 第十一节、侧翼和机盖的设计 一、提取点云 创建图层L8，并在处理过后的点云中提取出侧翼和机盖的点云。 选择修改抽取圈选点，选择屏幕上的点分别圈选出侧翼和机盖板的点云，保留 点云：选择内侧，并保留原始数据，应用确定。 21 点云： 二、创建曲线 选择创建简易曲线三点圆：将导弹三圆形部位创建为圆； 选择创建简易曲线直线：将边缘点之间创建为直线。 得到如下图所示曲线组： 三、构建曲面 选择构建曲面 放样：依次选择起点 连续性和连续性终点构 建出圆柱曲
