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第1章　逆向工程概述 1

1.1　逆向工程 2

1.1.1　逆向工程的定义 2

1.1.2　逆向工程的分类 4

1.1.3　逆向工程的特点 5

1.1.4　逆向工程存在的问题 5

1.1.5　逆向工程设计过程中的注意事项 6

1.2　国内外逆向工程的发展状况 7

1.2.1 国外逆向工程的研究成果 7

1.2.2 国内逆向工程的研究机构及成果 8

1.2.3　逆向工程的发展趋势 9

1.3 逆向工程的应用 10

1.3.1　应用领域 10

1.3.2　在CAD/CAM体系中的作用 12

1.4　逆向工程的实现流程 12

1.4.1　逆向工程解决方案的类别 12

1.4.2　逆向工程解决方案的流程 14

1.5 同类逆向工程软件 15

1.5.1 Imageware 15

1.5.2 CopyCAD 17

1.5.3 RapidForm 17

1.6 Pro/ENGINEER逆向工程模块 18

1.6.1　逆向工程模块简介 19

1.6.2　独立几何模块 20

1.6.3　小平面特征模块 20

1.6.4　重新造型模块 21

1.7　技术总结 21

第2章　逆向工程的关键技术 22

2.1　数据测量技术 23

2.1.1　接触式数据测量方法 23

2.1.2　非接触式数据测量方法 24

2.2　数据点的预处理 25

2.2.1　噪声点的去除 25

2.2.2　数据的精简 26

2.2.3　数据点的平滑 28

2.3　特征提取 29

2.3.1 二次曲面 30

2.3.2　过渡曲面 30

2.3.3 圆柱面 30

2.3.4　回转面 30

2.3.5　复杂自由曲面 31

2.4　点云分割 31

2.4.1　基于边的方法 32

2.4.2　基于面的方法 32

2.4.3 聚类分割法 32

2.5 曲面重构技术 33

2.6　技术总结 33

第3章　独立几何逆向造型方法 34

3.1 独立几何逆向造型方法概述 35

3.2　扫描工具工作流程 35

3.2.1　造型前的准备 35

3.2.2　导入扫描线点云数据 36

3.2.3　修改扫描线 36

3.2.4　创建型曲线 37

3.2.5　创建型曲面 38

3.2.6　修改型曲面 39

3.3 原始数据的输入 39

3.3.1　直接插入数据 39

3.3.2　在特征中插入数据 40

3.3.3　点云原始数据简介 41

3.4　修改扫描曲线 46

3.4.1　删除 47

3.4.2　重组点 48

3.4.3　扫描点 51

3.5　创建型曲线 51

3.5.1 自示例数据 52

3.5.2　通过点 52

3.5.3 自曲线 53

3.6　修改型曲线 54

3.6.1　控制多边形 54

3.6.2　控制造型点 56

3.6.3　拟合到指定点 58

3.7　创建型曲面 59

3.7.1 创建边界混合型曲面 59

3.7.2　复制现有曲面创建型曲面 60

3.8　修改型曲面 61

3.8.1 控制多面体 62

3.8.2　栅格线 64

3.8.3　按参照点拟合 65

3.9　综合实例——马鞍面的绘制 67

3.9.1 设置工作目录 67

3.9.2　导入原始数据 68

3.9.3　修改扫描曲线 69

3.9.4　创建型曲线 70

3.9.5　修改型曲线 71

3.9.6　创建造型曲线 72

3.9.7　创建边界混合曲面 74

3.10　技术总结 77

第4章　小平面特征 78

4.1　小平面特征概述 79

4.2　小平面特征实现流程 79

4.2.1　造型前的准备 79

4.2.2　输入点云数据 80

4.2.3　点云数据处理 80

4.2.4 包络处理 81

4.2.5　小平面粗调 82

4.2.6　小平面精整 82

4.3 原始数据的操作 82

4.3.1　原始数据的输入 82

4.3.2　原始数据的显示 83

4.3.3　点云数据修剪与删除 86

4.4　点云预处理 87

4.4.1 点数据去噪处理 87

4.4.2　数据精简处理 88

4.4.3　点云修补和保存 90

4.5　包络特征操作 90

4.5.1　点云包络处理 91

4.5.2　小平面粗调 91

4.5.3 小平面精调 95

4.6　小平面处理 97

4.6.1　小平面选取 97

4.6.2　小平面操作 99

4.7　综合实例——玩具造型 105

4.7.1　造型前的准备 105

4.7.2　输入点云数据 106

4.7.3 点处理 106

4.7.4　移除腹板 107

4.7.5 小平面粗调 108

4.7.6　小平面精调 109

4.8　技术总结 112

第5章　重新造型 113

5.1 重新造型概述 114

5.2　重新造型环境界面 114

5.3 曲线创建 115

5.3.1 在小平面上创建曲线 115

5.3.2　在曲面上创建曲线 116

5.3.3　捕捉点创建曲线 116

5.3.4 剖面 117

5.3.5　使用曲面边缘创建曲线 117

5.3.6　小平面锐边创建曲线 118

5.3.7　投影曲线 118

5.4　曲线修改 119

5.4.1　控制多边形法 119

5.4.2　造型点 121

5.5 曲线编辑 122

5.5.1 曲线的约束 122

5.5.2 曲线对齐 123

5.5.3 曲线合并 123

5.5.4　曲线分割 124

5.5.5 曲线（曲面）复制 124

5.5.6　显示并修改约束 125

5.6　创建曲面 126

5.6.1　创建区域 126

5.6.2 添加环 126

5.6.3　合并区域 127

5.6.4　直接创建解析面 128

5.6.5　创建旋转和拉伸解析面 133

5.6.6　边方式创建多项式曲面 135

5.6.7　创建放样和网格多项式曲面 136

5.6.8　创建点或矩形多项式曲面 137

5.6.9 自动创建选定区域的样条曲面 139

5.6.10 自动创建样条曲面 140

5.6.11　修改样条曲面 141

5.7 曲面操作 142

5.7.1 曲面修改 142

5.7.2 编辑曲面数学属性 144

5.7.3 曲面约束 145

5.7.4　曲面延伸 146

5.8　综合实例——自行车座 147

5.8.1　提取边界线 147

5.8.2　创建轮廓线 148

5.8.3　创建曲面 150

5.8.4　曲面实体化 154

5.9　技术总结 154

第6章 回转面模型重构技术分析 155

6.1 回转面构成分析 156

6.2　回转面构成原理分析 156

6.3　回转面性质 158

6.3.1　基本概念 158

6.3.2　主要性质 159

6.4　回转型钣金件模型重构 159

6.4.1　造型前的准备 159

6.4.2　读入数据 160

6.4.3　确定回转面轴线 161

6.4.4　测量距离 162

6.4.4　确定回转母线 166

6.4.5　创建回转母线 167

6.4.6　回转面重构 170

6.4.7　曲面分析 171

6.5　灯泡玻璃体重构 173

6.5.1　造型前的准备 173

6.5.2　读入数据 175

6.5.3　修改截面线 177

6.5.4　重构回转面 180

6.6　技术总结 184

第7章　维纳斯石膏像模型重构 185

7.1 维纳斯石膏像简要说明 186

7.2　小平面特征实现流程 186

7.2.1　造型前的准备 186

7.2.2　输入点云数据 187

7.2.3　点云数据处理 188

7.2.4　数据保存 189

7.2.5 包络处理 189

7.2.6　小平面处理 190

7.2.7　重新造型 192

7.3　维纳斯模型流程 193

7.3.1　造型前的准备 193

7.3.2　输入数据 194

7.3.3 去除噪声点 195

7.3.4　破洞修补 196

7.3.5　数据精简处理 198

7.3.6　对小平面进行包络处理 200

7.3.7　小平面粗调 200

7.3.8　小平面精调、精整 201

7.3.9　多面几何的集管表示 205

7.3.10　重新造型 205

7.4　小结 210

第8章　红茶饮料瓶模型重构 211

8.1　案例分析与点数据输入 212

8.1.1　造型前的准备 212

8.1.2　输入点云数据 213

8.2　创建瓶体曲线 214

8.2.1　创建基准平面 214

8.2.2　创建瓶体纵向轮廓曲线一 215

8.2.3　创建瓶体纵向轮廓曲线二 217

8.2.4　创建瓶体横向轮廓曲线一 217

8.2.5　创建瓶体横向轮廓曲线二、三 219

8.2.6　创建横向轮廓曲线 220

8.2.7　创建瓶底及瓶口曲线 221

8.3　创建瓶体曲面结构 224

8.3.1　创建瓶体曲面 224

8.3.2　创建瓶体凹槽特征一 226

8.3.3 创建瓶体凹槽特征二 230

8.3.4　创建凹槽特征三、四 234

8.3.5　创建凹槽五 237

8.3.6　创建凹槽六 240

8.3.7 曲面镜像 244

8.3.8　修饰瓶底 246

8.4　实体操作 246

8.4.1 曲面加厚处理 247

8.4.2　修饰瓶嘴 248

8.5　技术总结 251

第9章　足球模型重构 252

9.1　足球相关知识分析 253

9.2　提取足球参数 253

9.2.1　造型前的准备 254

9.2.2　输入点云数据 254

9.2.3　提取五边形参数 255

9.3　足球建模Ⅰ 258

9.3.1　创建五边形草绘 258

9.3.2　创建六边形中的一条边线 261

9.3.3 创建六边形 262

9.3.4　创建混合曲面辅助线 265

9.3.5　创建混合曲面 266

9.3.6　创建球面 269

9.3.7 隐藏部分特征操作 271

9.3.8　合并特征 274

9.4　足球建模Ⅱ 275

9.4.1　旋转阵列六边形面 275

9.4.2　旋转阵列五边形面 276

9.4.3 镜像并阵列六边形面 278

9.4.4　镜像并阵列五边形面 280

9.4.5　旋转阵列六边形面 281

9.4.6　镜像五边形面 281

9.5 足球渲染 282

9.5.1　设置颜色球 283

9.5.2　设置贴花 284

9.6 小结 287

第10章　中国印模型重构 288

10.1　影像反求简介 289

10.2　模型分析 289

10.3　跟踪草绘 290

10.3.1　造型前的准备 290

10.3.2　在基准平面上插入图片 291

10.3.3 勾勒曲线 292

10.3.4　完成建模 292

10.3.5　模型渲染 293

10.4　中国印文“寿”模型重构 293

10.4.1　重构前的准备 293

10.4.2　插入图片 294

10.4.3 勾勒曲线 297

10.4.4　实体的生成 298

10.5 印章造型 300

10.5.1　创建拉伸实体 300

10.5.2　创建混合实体 302

10.5.3　创建其他部分混合实体 304

10.5.4　创建拉伸文字实体 305

10.6　模型渲染 306

10.6.1　设置颜色球 306

10.6.2　印章模型渲染 307

10.7　技术总结 309

第11章　电熨斗模型重构 310

11.1 重新造型 311

11.1.1　创建基准面 311

11.1.2　创建剖面曲线 312

11.1.3　创建小平面曲线 313

11.2　创建曲面 314

11.2.1　创建草绘1 314

11.2.2　创建造型1 315

11.2.3　创建其他造型曲线 317

11.2.4　创建边界混合曲面1 318

11.2.4　创建边界混合曲面2 319

11.2.5　创建拉伸曲面 321

11.2.6 创建造型2 322

11.2.7　创建边界混合曲面3 324

11.2.8　创建造型3 325

11.2.9　创建拉伸曲面 328

11.2.10　创建投影曲线 328

11.2.11 创建造型4 329

11.2.12　创建边界混合曲面4 330

11.2.13　曲面修剪镜像 331

11.3 创建实体 333

11.3.1 曲面实体化 333

11.3.2　创建拉伸实体 334

11.3.3　创建圆角特征 335

11.4　技术总结 336

附录A Pro/ENGINEER Wildfire 4.0简介 337

参考文献 346

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