第22卷第3期军械工程学院学报Vol122No132010年6月JournalofOrdnanceEngineeringCollegeJun.2010文章编号:1008-2956(2010)03-0059-04自由曲面逆向工程系统的设计朱海花,李宝峰,郭朝勇(军械工程学院基础部,河北石家庄050003)摘要:以通用CAD软件AutoCAD为平台,设计开发了自由曲面逆向工程系统,给出了系统总体方案和组成结构,并阐述了系统关键技术及具体实现方法。该设计对基于通用软件平台的曲面CAD系统的开发具有较好的参考意义。关键词:自由曲面;逆向工程系统;AutoCAD中图分类号:TH122文献标识码:ADesignofReverseEngineeringSystemforFree2formSurfacesZHUHai2hua,LIBao2feng,GUOChao2yong(DepartmentofBasicCourses,OrdnanceEngineeringCollege,Shijiazhuang050003,China)Abstract:Areverseengineeringsystemforfree2formsurfacesisdevelopedunderAutoCAD,whichwillaccordwithactualdemandandhabitoftheuser.Theoverallschemeandstructureofsystemispresented,andthesolvabilityofkeytechnologyisexpatiated.ThesystemwillbenefitfurtherdevelopmentofgeneralCADsystem.Keywords:free2fromsurface;reverseengineeringsystem;AutoCAD自由曲面是指那些不能用规则的解析式表达曲面三维模型重构、重构曲面空间显示到曲面特征的曲面,武器装备中的战斗机、舰艇、导弹、车辆、雷线绘制的全过程,其主要功能通过对AutoCAD图形达等的外形大多为自由曲面,轻工产品、人体等的外数据库的操作来完成,创建的图形在本质上与Auto2形亦多为自由曲面。在工程领域中,经常需要利用CAD图形编辑器中生成的图形也一致。对各类自由曲面的逆向工程技术来为产品改型或创[1]1系统设计新设计提供依据。目前,可用于自由曲面逆向工程的专用软件系111总体方案统主要有EDS公司的Imageware、PTC公司的ICEM系统总体设计包括曲面数据采集系统设计和曲Surf、DELCAM公司的CopyCAD以及InnoveMetric面逆向工程软件系统设计。曲面数据采集系统主要公司的Polyworks等,但这些软件系统一般较为庞完成曲面三维离散数据的提取,根据提取的离散数大,价格昂贵,并且多为封闭环境,二次开发较困难。据,曲面逆向工程软件系统进行曲面三维模型的重文献[2-4]中将专用逆向工程软件和通用CAD应用构及显示,从而实现曲面实物到曲面数字模型的转软件相结合,完成曲面逆向工程,以满足实际需要。换。系统总体方案如图1所示。笔者以目前国内外使用最为广泛的微机CAD112系统组成应用软件)))AutoCAD为平台,研究开发了自由曲11211硬件配置面逆向工程系统。系统实现了从曲面三维数据采集、系统硬件主要由计算机、光栅投影系统[5]和图收稿日期:2009209221;修回日期:2009211224像采集装置3个部分组成。计算机模拟生成光强呈项目来源:军队科研计划项目正弦分布的一组栅线,并通过投影系统将栅线投射作者简介:朱海花(1978)),女,硕士,讲师.到被测曲面,被测曲面的形貌对光条纹进行调制,使60军械工程学院学报2010好准备。曲面重构模块完成曲面的三维离散数据到曲面三维网格模型的建立,根据处理好的曲面离散数据采用三次B样条曲面拟合的方式进行曲面三维实体的创建,并将创建的曲面实体添加到数据库中。曲面空间显示模块进行重构曲面三维模型的空间显示,利用显示模块可以从不同的视点和方向观察三维模型,将三维模型转化为标准的多视图,并将模型进行不同角度的空间同步显示。曲面特征线绘制模块根据曲面特征及设计需要,采用人机交互的方式实现曲面各类特征线的绘制及其显示或隐藏控制。渲染模块为重构曲面添加适合的材质,并进行背景和光源的设置,创建曲面的真实感效果图。2关键技术211三维数据采集三维数据采集是指通过特定的测量设备和测量其相位发生变化。图像采集装置采集被调制的栅线方法,将物体的表面形状转换成反映其形体特征的条纹图后,利用图