ICEM中文帮助文档

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1、第第 1 章章 IECM 文档文档 摘要摘要 介绍了 ICEM 三个软件包 ICEM Surf、ICEM Visualisation（ICEM Vis ）和 ICEM Reverse Engineering(ICEM RevEng)的基本功能及主要应用领 域。 1.1. 一般信息 1.1. 一般信息 CEM 包括 ICEM Surf、ICEM Visualisation（ICEM Vis）和 ICEM Reverse Engineering(ICEM RevEng)三个软件包。ICEM Vis 和 ICEM RevEng 包含了 ICEM Surf 的部分功能，其主要应用于如下领域： ICEM

2、 Vis 创建可视化三维模型 ； ICEM RevEng 根据三坐标扫描设备对真实物体扫描数据创数字化曲面模型。下面 简单介绍该软件的应用领域，其详细功能介绍可参照参考 21 页的“ICEM Visualisation 的功能”和 23 页的“ICEM Reverse Engineering 的功能”。 1.2. ICEM Surf 1.2. ICEM Surf ICEM Surf 包括了创建、建模、分析和几何图形的实时显示等功能。特 别是在 曲面的可视化设计中得到了很好的应用，包括汽车、摩托车、商务车、农业和建 筑用车，以及体育用品和耐用消费品等诸多领域。 ICEM Surf 提供了一个曲面

3、构造的完整解决方案，满足了汽车和产品设计等工业 领域的产品设计师和加工工程师的特殊需要。 在汽车领域，ICEM Surf 在世界一流原始设备制造商及其提供商中扮演着非 常 重要的角色，被誉为高精度和高质量曲面，即 A 级曲面（这些曲面反映了设计者 的意图）构建的最佳软件。 ICEM Surf 被用在工程和制造阶段，用以把设计过渡到 A 级曲面的构建和分析， 以及 BIW、final tool 和模具设计。 1.3. ICEM Visualisation(ICEM Vis) 1.3. ICEM Visualisation(ICEM Vis) ICEM Vis 是一个标准的软件包，可以构建逼真的三

4、维 CAD 模型，这些模 型可由 ICEM Surf 软件（汽车业界首选的曲面造型软件）及其 他商业工程软件或是两 者集成的软件所产生。它可以非常快捷、容易的生 成高质量的具有逼真效果的 静态 CAD 曲面模型和具有可视化效果的动态模型 ，也作为现场演示以及模型评 估。通过 ICEM Vis，可拖动模型并 保持其逼真的动态显示效果。可视化的工具 包括有：实时的透视图、动态自着色 、反射云图、透视图、高亮显示、放大显 示、模型导航器、动态摄像、动画 和显示背景图像。可把背景图像导入到不同 的视图平面。 用户可为曲面模型定义一个虚拟的环境以增加其真实感。包括采用多光源、不同 颜色、不同类型、强烈或

5、柔和的阴影、自着色和为模型刻字或定义素材等等。IC EM Vis 为不同的制造业部门的设计师和工程师提供了模型评估和显示需要等一 个 合理的解决方案。 数据输入/输出：可视化的 CAD 数据可以被输入到 ICEM Vis 环境当中，可以通过 ICEM Surf 的标准格式 ICEM DB 输入，或者通过具有工业标准的中间格式 IGES 和 STL 转换由其他 CAD 系统生成的模型， Catia V4/V5、 UG/I-DEAS、 Pro/E 和 CADDS 等模型可以通过接口直接输入。此外，可向具有工业标准的视频设备和 1：1 的 虚拟现实播放系统输出关键帧和旋转台动画。 数字化的模型：通过

6、使用“参考管理器”，从各种渠道获取的三维模型数据可以 合并成一个装配体，而不需要储存大量的数据。动态的、复合的剖面使得观察复 杂模型内部的结构成为可能，还具有可视化的干涉分析，以及可以在装配件中插 入截面以便将来参考。 基本透视图：ICEM Vis 提供不同水平的表现技术以适合不同的需求。从简单的 没有任何阴影和反射效果的视图到高质量的具有逼真效果的虚拟环境，ICEM Vis 允许和模型数据进行实时的交互。 材料和材质：ICEM Vis 提供了一个集成的标准材料库，也可向其添加自定义材 料。 材料包括表面纹理,例如:颜色,合金,皮革,木质等.用户只要通过简单的选择 所需材料和材质并赋给模型，材

7、料的颜色、光泽、 反射率和材质已被预先定义， 但用户可以更改。 光源：包括线光源、点光源和环境光源，任何数量的光源都可施加到模型中，他 们的位置、颜色和亮度都可以调整，而且任何的改变可以立即的显示出来。 如 聚光灯可用以模拟汽车前灯的效果。 阴影和高亮：由光源投射形成的阴影可以定义为强烈的或是柔和的。 也可以显 示自身阴影。阴影和高亮随着光源的移动或改变而动态的改变。 环境：选择虚拟环境，每一个都由六个图片组成，这些都包含在材料库中。用户 可以为模型选择一个虚拟的环境。也可通过简单的输入和保存为 TIFF 图片可以 定义自己的环境，并可添加到库中。 反射：所选择的环境或是特殊的图片，比如一棵树

8、，可以被反射到模型上。还可 以反射到地面上和/或环境中的窗户上。反射能随着模型的移动而动态的改变。 透明度：曲面可以定义为透明的或者是半透明的。这样就可以通过挡风玻璃观察 汽车内部的人，比如说。也可以用来显示复杂的装配视图。 模型导航器：ICEM Vis 可以使用户从内部和外部用不同视角动态的观察模型。 观察设备包括：动态摄像, 角度摄像, 检查模式, 视图区域合聚焦设定。 动画： 环绕摄像这个导航器可以被用来模拟，每一步都可按顺序的重放。同样， 一系列的环境条件，比如说从日出到日落，都可以被模拟出来，并可以一步一步 的重放。 可以创建和保存旋转台动画。 这些保存的动画帧可以输出用于创建电影。

9、 优点: 设计人员、设计师和设计工程师可以在一个易用的、完全集成的可视化环 境中创建具有高质量和逼真效果的 CAD 模型。 因为对可视化的设置可以得到实时 的满足，通过快速可视化的反馈，这样就没有必要等待大量的 渲染过程，图像 可以被快速的创建。从不同渠道获取的三维 CAD 数据，比如说复合 CAD 系统，可 以被输入到系统中，并且可以合并成一个装配体模型。材料库和材质库可以快速 生成具有真实效果的表达，比如木材、皮革和布料等。数据库结构可以实时的显 示具有复杂结构的模型，比如说一辆完整的汽车。完善的可视化功能可以被输出 到 1：1 的虚拟现实显示系统中，此系统可用于与实物同等大小的设计评估会

10、议。 利用模型导航器和动画工具，结合数据输出功能，可以创建形象的电影序列。 1.4. icem 逆向工程模块 1.4. icem 逆向工程模块 Icem 逆向工程模块是一个独立的软件包， 其结合三维扫描设备根据现有实体 提 供了一种数字曲面模型快速构建方法，以实现后续加工及存档处理,可高效地处 理来自接触式测量设备的离散点和来自图象测量系统或激光扫描仪的平面点或 点云，除此之外还支持来自专用扫描制造厂商的标准 ASCII 和 STL 格式数据。导 入扫描数据可显示为渲染图像，并可转化为曲面模型以便后续加工处理。结合 ICEM 的适时渲染技术，可同时应用扫描数据和曲面数据生成用于早期设计评审 的

11、视觉效果图。应用 Icem 逆向工程模块生成的曲面模型数据，可通过标准 IGES 或 VDA 接口或专用 CAD/CAM 系统接口输出到任意 CAD 系统。 1.5. 主要特征 1.5. 主要特征 数据导入/导出：ICEM 逆向工程模块可导入遵循工业标准(ASCLL)的点云和来自 三维扫描设备的三角面片格式(STL)的数据,以及专用扫描/测量设备的数据格 式，如 GOM, ATOS, Hymarc, Renishaw 和 Steinbichler，其曲面模型数据可通 过工业标准 IGES 或 VDA 中性接口输出到其他 CAD 系统，或者通过直接接口输出 到 Catia V4 and V5、I

12、-DEAS, Unigraphics NX、Pro/E 等. 扫描数据处理： 可采用多种滤波算法对噪声点处理， 及对大量数据点云进行精简， 也可对三角面片编辑、替换、删除、转化、裁剪、合并、分离并记录扫描数据。 通过实体偏置（描述物体厚度）、特征识别和三角网格化可对原始数据进行补片 等。 三角曲面模型：三角面片模型可由未处理的点云直接生成。它可以极大地加强数 据可视化效果。 通过输入弯曲度和等边长度可在保留点云原始坐标的同时生成 最优三角模型。也可以对其进行光滑、编辑、局部或全局地精确补片，并可通过 点云和三角模型对其进行动态计算。 曲面模型的构建：现在有多种通过三角面片模型构建曲面的方法。可

13、应用生成曲 线功能根据特征线构建自由曲线及其边界线。 可自动生成或者定义特征线作为曲 面模型重建的参考数据。 快速表面处理：ICEM 逆向工程模块可通过输入仿真和其他软件不能处理的三角 面片数据半自动快速生成能够反映扫描数据特征的曲面模型。 有按钮式和交互式 两种方法可以实现，而这两种方法都仅需要两步。对于按钮式，在扫描模型的顶 部生成截面栅格，利用截面栅格，以扫描线作为投影基点，可使用一个命令生成 曲面模型。对于交互式，首先根据曲面基本结构生成曲线网格，然后像按钮式一 样，使用一个命令生成曲面模型，这种方式可生成高质量的曲面，但是也会耗费 较长的时间。 统一模型：通过 ICEM 逆向工程模块

14、可实时的将曲面模型投影到参考数据上，实 时调节曲面数据与 CAD 数据的偏差，在保证曲面连续（G1 连续）的同时可定义 固定几何体(Fixed geometry) 辅助曲面数据：应用 ICEM 逆向工程模块的曲面造型工具可将诸如边界、半径定 长或变长的圆角，剖面图和回转体添加到曲面模型中，可通过定义偏置距离实体 化原始曲面。 正负偏差检测(Nominal/actual comparison)使用检测工具检测曲面与原始扫描 数据的偏差，通过颜色云图反映整个曲面模型的正负偏差(单位 mm)。也可以用 图表精确的显示选择点处的偏差值。 检验分析：与此相关连的，动态曲面分析工具可实时的分析显示各种标准

15、，如曲 面间的角度、位置、相切条件和曲面的相交曲线及区域。 1.6. 主要优势 1.6. 主要优势 逆向工程模块提供了一种根据现有模型的数字曲面模型快速构建方法， 可 在计算机上实现后续加工及存档处理。 可导入一般格式的点云和三角面片数据，点云可直接转化为三角面片，也 可全局或局部修改三角面片模型。 如果三角面片模型与扫描数据无关，不需要在开始时对其进行修改，因此 节省了时间和成本。(Poorly defined facet models do not need to be initially corrected as it is possible to model independently

16、 of the scan data thereby saving time and cost), 数据生成工具可提高导入三角网格模型质量， 并可增补模型数字化过程中 丢失的型面信息。 曲面造型工具可将诸如边界、半径定长或变长的圆角，剖面图和回转体添 加到导出的曲面模型中。 扫描数据和曲面数据可同时操作并可视化，也可导入其他系统 的 CAD 数 据直接作为参考生成曲面模型。 可快速、半自动生成曲面数据以供处理三角面片数据的系统使用，比如流 体力学的仿真、工具设计等系统，它允许并行工作，并可节省时间。 用户可自定义光滑曲面与原始扫描数据的最小偏差。 实时诊断工具能够使用户估算原始数据的任何偏差， 及导出曲面模型的质 量。 允许将三维扫描数据直接生成的高质量模型通过中间格式或直接接口输 出其他系统中。 1.7. ICEM 可视化显示(ICEM Visualisation)和 ICEM 反求工程的 主要命令 1.7. ICEM 可视化显示(ICEM Visualisation)和 ICEM 反求工程的 主要命令