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逆向工程領域的奇葩——Imageware

字號+ 發布者:3d3d 來源:工業設計.中國 2007-09-14 [在線反饋] 我要評論

Imageware是著名的逆向工程軟件,廣泛應用于汽車、航空、航天、消費家電、模具、計算機零部件領域。擁有廣大的用戶群,國外有BMW、Boeing、GM、Chrysler、Ford、ray
theon、Toyota;國內已有上海大眾、上海交大、上海DELPHI、成都飛機制造公司等。

Imageware是著名的逆向工程軟件,廣泛應用于汽車、航空、航天、消費家電、模具、計算機零部件領域。擁有廣大的用戶群,國外有BMW、Boeing、GM、Chrysler、Ford、ray<br>theon、Toyota;國內已有上海大眾、上海交大、上海DELPHI、成都飛機制造公司等。以前該軟件主要應用于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,制作出油泥模型,然后將模型送到風洞實驗室去測量空氣動力學性能,再根據實驗結果對模型進行修改,經過反復修改直到獲得滿意結果為止,這樣所得到的最終油泥模型才是符合我們需要的模型。如何將油泥模型的外形精確地輸入計算機成為電子模型,這就需要采用逆向工程軟件、首先利用三坐標測量儀器測出模型表面點陣數據,利用逆向工程軟件(例如:Imageware surfacer)進行處理,獲得class 1曲面。

      隨著技術進步和消費水準的不斷提高,很多其他行業也開始紛紛采用逆向工程軟件進行產品設計,例如,微軟公司生產的鼠標器(mouse),就其功能來講,只需要三個鍵就可<br>以了,可是怎樣才能讓鼠標器手感最好,經過長時間使用而不易產生疲勞感確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制作了幾個模型,并交給使用者評估,根據評估意見對模型直接修改,直到模型修改到大家都滿意為止,然后將模型數據利用逆向工程軟件Imageware生成CAD數據。當產品推出市場后,由于外觀新穎、曲線流暢、加上手感好,符合人體工程學原理,迅速獲得用戶的廣泛認可,產品市場占有率大幅度上升。jJV大灣區工業設計網

Imageware逆向工程軟件的主要產品有: jJV大灣區工業設計網

Surfacer 逆向工程工具和class 1曲面生成工具。jJV大灣區工業設計網

Verdict 對測量數據和CAD數據進行對比評估。jJV大灣區工業設計網

 Build it 提供實時測量能力,驗證產品的制造性。 jJV大灣區工業設計網

RPM 生成快速成型數據。jJV大灣區工業設計網

View 功能與Verdict相似,主要用于提供三維報告。jJV大灣區工業設計網

      Imageware采用NURBUS技術,軟件功能強大,易于應用,對硬件要求低,可運行于各種平臺:UNIX工作站、PC機,操作系統可以是UNIX、NT、Windows95及其他平臺。jJV大灣區工業設計網

      Imageware由于在逆向工程方面的技術先進性,產品一經推出就占領了很大市場分額,軟件收益正以47%的年速率快速增長。jJV大灣區工業設計網

      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,軟件易于使用。流程如下:jJV大灣區工業設計網

一、點過程jJV大灣區工業設計網

      讀入點陣數據。Surfacer可以接收幾乎所有的三坐標測量數據,同時還可以接收其他格式入stl、vda等。jJV大灣區工業設計網

      將分離的點陣對齊在一起(如果需要)。有時候由于零件形狀復雜,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準確對齊。jJV大灣區工業設計網

       對點陣進行判斷,去除噪音點(即測量誤差點)。由于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,去掉噪音點,以保證結果的準確性。jJV大灣區工業設計網

      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,對于每一個曲面,可根據特性判斷用用什么方式來構成,例如,如果曲面可以直接由點的網格生成,就可以考慮直接采用這一片點陣;如果曲面需要采用多段曲線蒙皮,就可以考慮截取點的分段。提前作出規劃可以避免以后走彎路。jJV大灣區工業設計網

      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。jJV大灣區工業設計網

二、曲線創造過程jJV大灣區工業設計網

      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)、或介于兩者之間。jJV大灣區工業設計網

      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。jJV大灣區工業設計網

      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他曲線的連續性(連接、相切、曲率連續)。Surfacer提供很多工具來調整和修改曲線。jJV大灣區工業設計網

三、曲面創建過程jJV大灣區工業設計網

      決定生成那種曲面。同曲線一樣,可以考慮生成更準確的曲面、更光順的曲面(例如class 1曲面),或兩者兼顧。根據產品設計需要來決定。jJV大灣區工業設計網

      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。還可以通過其他例如園角、過橋面等省城曲面。 jJV大灣區工業設計網

      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他曲面的連續性,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。jJV大灣區工業設計網

      英國Triumph Motorcycles有限公司設計工程師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。jJV大灣區工業設計網

      最新發布的Surfacer 9.0軟件將以下工作流程的高性能工具完整的集成到一起: jJV大灣區工業設計網

      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。 jJV大灣區工業設計網

      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、制造的標準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在重新校核標準。jJV大灣區工業設計網

      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、曲率云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。jJV大灣區工業設計網

      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。jJV大灣區工業設計網

      強大的處理掃描數據能力:根據Rainbow圖法(相當于假設雨水從上面落下,由于形狀差異導致雨水流速差異)、曲率大小變化云圖法(對于一個完全光順的class 1曲面,相當于曲率大小變化為零,對于兩個不同曲面,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征,并迅速建立各個相應曲面,避免了費事的分析和處理。jJV大灣區工業設計網

      正是由于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件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。jJV大灣區工業設計網

  文  /  hpnet

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