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1、RapidformRapidform简介 由韩国由韩国INUS公司出品的全球四大逆向工程软件之一公司出品的全球四大逆向工程软件之一Rapidform，提供了新一代运算模式，可实时将点云，提供了新一代运算模式，可实时将点云数据运算出无接缝的多边形曲面，使它成为数据运算出无接缝的多边形曲面，使它成为3D Scan后后处理之最佳化的接口。处理之最佳化的接口。Rapidform也将使用户的工作效也将使用户的工作效率提升，使率提升，使3D扫描设备的应用范围扩大，改善目前扫描扫描设备的应用范围扩大，改善目前扫描品。所有逆向工程软件中品。所有逆向工程软件中Rapidform提供一个特别的演提供一个特别的演算
2、技术，针对算技术，针对3D及及2D处理是同类型，你想软件最快最处理是同类型，你想软件最快最可靠的演技法，可以将点群快速算出多边形曲面。可靠的演技法，可以将点群快速算出多边形曲面。Rapidform能处理唔顺序排列下的点资料，以及有顺序能处理唔顺序排列下的点资料，以及有顺序排列下的点资料。排列下的点资料。该软件的主要功能包括该软件的主要功能包括多点云处理技术多点云处理技术快速点云转换成多快速点云转换成多边形曲面的计算法边形曲面的计算法多点云数据管理介面多点云数据管理介面彩色点云技术处理彩色点云技术处理云合并功能云合并功能Rapidform在逆向工程中的应用实例在逆向工程中的应用实例逆向工程，（也
3、称反求工程，英文名逆向工程，（也称反求工程，英文名Reverse Engineering-RE）它的思想来源是从油泥模型到产品实物的设计过程，在）它的思想来源是从油泥模型到产品实物的设计过程，在拥有现有物理部件之上，利用激光扫描仪、结构光源转换仪拥有现有物理部件之上，利用激光扫描仪、结构光源转换仪或或X射线断层成像之类射线断层成像之类3D扫描仪技术进行尺寸测量，再通过扫描仪技术进行尺寸测量，再通过CAD、CAM、CAE或其他软件构筑或其他软件构筑3D虚拟模型的方法。逆虚拟模型的方法。逆向工程的具体流程图如下图所示。向工程的具体流程图如下图所示。（1）数据采集）数据采集数据采集，是通过特定的测量
4、设备和测量方法获取零件表面离散点的几数据采集，是通过特定的测量设备和测量方法获取零件表面离散点的几何坐标数据，将零件的表面结构特征数字化，并在此基础上进行复杂结何坐标数据，将零件的表面结构特征数字化，并在此基础上进行复杂结构特征的建模、评价、改进和制造。测量方式有接触、非接触两种。接构特征的建模、评价、改进和制造。测量方式有接触、非接触两种。接触式测量比较常用的是三坐标测量机触式测量比较常用的是三坐标测量机(CMM)，适合于一般几何形体测量，适合于一般几何形体测量，测量探头容易磨损，测量速度慢；非接触测量有激光、结构光、超声波测量探头容易磨损，测量速度慢；非接触测量有激光、结构光、超声波法和层
5、析法、法和层析法、CT测量法、测量法、MRI测量法等方法，测量速度快，适合测量薄、测量法等方法，测量速度快，适合测量薄、软工件以及具有复杂曲面的工件，适用范围较广。软工件以及具有复杂曲面的工件，适用范围较广。（2）数据预处理）数据预处理通过上述测量方法获得的零件表面数据即点云数据，由于设备的缺陷、通过上述测量方法获得的零件表面数据即点云数据，由于设备的缺陷、测量方法、零件表面的影响，采集到的数据中会有坏点即噪声点，可能测量方法、零件表面的影响，采集到的数据中会有坏点即噪声点，可能使该点及其周围的曲面片偏离原曲面，所以应对获取的原始数据进行处使该点及其周围的曲面片偏离原曲面，所以应对获取的原始数
6、据进行处理。预处理工作包括：理。预处理工作包括： 去除杂点，去除噪声点、数据插补、数据平滑、去除杂点，去除噪声点、数据插补、数据平滑、数据精简、数据分割等。数据精简、数据分割等。（3）结构特征重建）结构特征重建在逆向工程中，结构特征重构是利用产品表面的点云数据，通过插值或在逆向工程中，结构特征重构是利用产品表面的点云数据，通过插值或拟合构建一个近似模型来逼近产品原型。一种曲面重建方法是先将数据拟合构建一个近似模型来逼近产品原型。一种曲面重建方法是先将数据点通过插值或逼近拟合成曲线，再利用造型工具将曲线构建成曲面；另点通过插值或逼近拟合成曲线，再利用造型工具将曲线构建成曲面；另外一种方法则是直接
7、对测量数据点进行曲面片拟合，再经过对曲面片的外一种方法则是直接对测量数据点进行曲面片拟合，再经过对曲面片的过渡、拼接、裁剪等操作完成结构特征模型的构建。过渡、拼接、裁剪等操作完成结构特征模型的构建。逆向工程已经广泛应用于模具设计制造方面：1.用于很难用基本几何元素来表达与用于很难用基本几何元素来表达与定义的复杂曲面，如流线型的产品、工定义的复杂曲面，如流线型的产品、工艺品以及不规则的线条组成的构件等；艺品以及不规则的线条组成的构件等；2.在精度、完整度等方面都难以保证，在精度、完整度等方面都难以保证，利用逆向工程则可以加快设计速度利用逆向工程则可以加快设计速度并达到很好的精度并达到很好的精度
8、；5.快速检验零件制造精度等等。快速检验零件制造精度等等。4.设计的零件要通过实验验证的，设计的零件要通过实验验证的，首先在实体模型的基础上缩小比首先在实体模型的基础上缩小比例，经过各种实验性能测试，逐例，经过各种实验性能测试，逐步修改实体模型，最终的实验模步修改实体模型，最终的实验模型借助逆向工程就可以将其转化型借助逆向工程就可以将其转化为三维为三维CAD模型；模型；3.没有图纸或者图纸不全，没有没有图纸或者图纸不全，没有CAD模型不能生产的情况；模型不能生产的情况；应用实例应用实例实例中所用数据是用实例中所用数据是用Win3DD单目三维扫描仪进行的鱼模型数据采集工单目三维扫描仪进行的鱼模型
9、数据采集工作，并利用作，并利用Rapidform进行鱼的进行鱼的CAD模型重建。模型重建。（1）方案）方案 该模型建立该模型建立 CAD模型是用来制作吸塑模具的，所以要对一些特征在点云数据上进模型是用来制作吸塑模具的，所以要对一些特征在点云数据上进行处理，处理完点云后运用行处理，处理完点云后运用Rapidform软件的自动拟合曲面建立软件的自动拟合曲面建立CAD数数据。据。（2）点云处理）点云处理 Rapidform可以方便的对点云可以方便的对点云进行处理，软件对点云进行领域进行处理，软件对点云进行领域区分，即用不同的颜色区分开不区分，即用不同的颜色区分开不同的特征，而且可以拟合出所分同的特征
10、，而且可以拟合出所分割出的特征结构。同时领域的分割出的特征结构。同时领域的分割也方便了对点云的结构处理和割也方便了对点云的结构处理和修改，加强鱼的鳞片特征，如修改，加强鱼的鳞片特征，如右右图。图。（3）结构特征的重构）结构特征的重构Rapidform自动拟合曲面的功能大大的方便了对艺术品不规则面的重构，自动拟合曲面的功能大大的方便了对艺术品不规则面的重构，提高了效率，同时达到了想要的要求。提高了效率，同时达到了想要的要求。（4）根据加工要求建立其它的结构）根据加工要求建立其它的结构 Rapidform不仅在逆向设计方面有着方便强大的功能，同时在正向设计方不仅在逆向设计方面有着方便强大的功能，同
11、时在正向设计方面也很强大，正向与逆向的结合减少了设计人员完成一个产品需要多种软面也很强大，正向与逆向的结合减少了设计人员完成一个产品需要多种软件结合的烦恼。件结合的烦恼。 Rapidform允许工程师捕捉实际物体的设计意图和设计参数，这些东西允许工程师捕捉实际物体的设计意图和设计参数，这些东西可能在制造过程中失去他们的定义特征或根本没有可能在制造过程中失去他们的定义特征或根本没有CAD模型。三维扫描模型。三维扫描技术和技术和Rapidform给制造者提供了抽取实际物体的设计参数的自由和弹给制造者提供了抽取实际物体的设计参数的自由和弹性，这包括了棱柱特征和自由曲面。性，这包括了棱柱特征和自由曲面。 因为因为Rapidform里生成的里生成的CAD模型是完全参数化的，设计者和工程师模型是完全参数化的，设计者和工程师可以在可以在Rapidform或另一个下游或另一个下游CAD系统中修改实际物体的设计参数，系统中修改实际物体的设计参数，从而完善这个模型，使它能被批量生产。从而完善这个模型，使它能被批量生产。
