1、“.....在进行模型重建之前，设计者不仅需要了解产品的几何特征和数据的特点等前期信息，而且需要了解结构分析加工制作模具快速成型等后续应用问题。根据实物外形的数字化信息，通常可以将所测得的数据点分成两类有序点云和无序点云散乱点云。基于不同的数据点云类型，形成不同的模型重建技术。目前使用的模型重构方法主要有曲线拟合造型和曲面拟合造型。曲线拟合造型用个多项式的函数通过插值去逼近原始的数据，最终得到足够光滑的曲面。曲线是构成曲面的基础，在逆向工程中常用的模型重建方法为，首先将数据点通过插值或逼近拟合成样条曲线，然后采用造型软件完成曲面片的重构造型。优点是原理比较简单，只要多项式的次数足够高就可以得到满意的曲面，但也容易造成计算的不稳定，同时边界的处理能力也比较差......”。

2、“.....曲面片拟合造型该方法直接对测量数据点进行曲面片拟合，获得曲面片经过过渡混合连接形成最终的曲面模型。曲面拟合造型既可以处理有序点，也可以处理散乱数据点。算法有基于有序点的样条曲面插值样条曲面插值对任意测量点的样条曲面逼近。本设计中，我们将使用软件完成汽车方向盘的逆向造型。是著名的逆向工程软件，广泛应用于汽车航空航天家电模具零部件设计等领域。它具有强大的测量数据处理曲面造型和误差检测的功能，本文正是借助该软件实现对汽车方向盘的逆向重构。汽车方向盘逆向造型实例在系统软件中点云测量结束侯即由系统软件自行对点云进行减少噪声光滑和平顺点云修补以及压缩数据和三角形网络化。将扫描的到的点云数据导入到中如图所示，通过观察可以发现，方向盘点云主体基本上大学本科学生毕业设计论文三维模型重构达到平滑光顺的要求，调用对象信息命令如图所示可知点云已经三角形网格化处理了......”。

3、“.....并且点云系统中坐标系明显没有与软件系统中世界坐标系对齐，为了后续更方便模型的重构，还有必要对模型进行进行噪声点的手工去除点云的校正和对齐以及合理的数据分割等操作。图方向盘点云除噪声点大学本科学生毕业设计论文三维模型重构，在软件中通过圈选点动作除去点云噪声点。将点云旋转到合适的位置，点击圈选点命令，如图所示，点云对齐操作首先使用交互式点云截面命令在点云底部处截取点云构建圆形以使其拟合。使用截取出来的点云拟合圆。在坐标原点位置创建新的标准圆。使用最佳拟合定位来定位点云使其与第步定义的以为圆心，在方向上，半径为的圆与用点云拟合出来的圆有同样的位置关系。定位的结果如图所示。图方向盘点云的对齐操作再使用旋转命令，通过反复调试旋转点云到关于轴对称，并使方向盘正面点云朝上。此时通过观察对象信息可以发现，点云大体已经处理好了......”。

4、“.....在这里，我们进行最后步平移动作，以使点云全部在轴之上。再次调用方向盘点云的对象信息。观察点云信息，可以看到点云已经关于轴和轴对称，并且全部在轴之上，点晕中心点基本上在软件世界坐标原点。通过以上操作，已经达到我们对齐点云的目的。图点云对齐后的对象信息，数据分割在后续的点云的处理中，如果针对整个汽车方向盘的点云进行逆向造型将无从着手。在这里我们将方向盘的点云分成以下几个部分进行，方向盘手柄部分简称手柄，方向盘安全气囊顶盖部分简称顶盖，安全气囊壳体简称壳体，方向盘安全气囊底盖简称底盖。通过数据分割，将点云分成这几个部分方便后续操作。通过在每层中生成不同部分的模型，最后再对生成的几个小部分模型相互拟合。这样在造型过程中既不相互影响，有让我们有了比较清晰的思路。进行数据分割之前......”。

5、“.....分别命名为手柄顶盖壳体和底盖。通过圈选点云的基本操作，将方向盘划分为如上所述的几个部分，再将各层的点云依次拖入其图层中。对点云分割处理的结果如下图所示至此点云数据的处理过程已全部结束，通过点云的处理得到的我们所需要的点云数据，它具有平滑，三角形网格化，关于坐标轴对称，并且以坐标原点为中心点，不同曲面类型已按层分类等优点，可以用来进行三维模型的逆向设计。大学本科学生毕业设计论文三维模型重构图点云分割处理结果，空间曲线处理过程空间曲线的创建是以拟合空间数据点云为依据，依次创建边缘空间曲线与形状控制曲线，在创建空间曲线过程中，应注意空间边缘曲线以闭合曲线的形式出现，这样才可能构成自由曲面，具体过程如图图所示。空间曲线处理具体过程如下首先截取空间点云数据得到组点云如下图所示。用交互式点云截面截取组空间点云......”。

6、“.....生成条与原点云相拟合的曲线。使用重新参数化命令对这条曲线进行重新参数化如图所示，设定其跨度为，以使曲线跨度在空间平均分配。使用曲线间距离命令查看拟合曲线的结果，得知曲线与原点云间最大误差是，满足了般曲面精度的要求。图重新参数化曲线由图可以看出，在构建空间曲线时，应该以已经存在的空间点云数据为依据，使得空间曲线尽可能的逼近空间点云，在检查曲线的曲率时，应该使得曲率梳连续变化，减少突兀的变化。这是因为曲率梳的变化表现了空间曲线的质量，手动移动空间数据点，以使得曲率变化呈现出规律，这直接决定着随后构建光滑的曲大学本科学生毕业设计论文三维模型重构面的成功与否，曲率梳的调节应以曲线无限逼近点云数据为原则，由空间点云数据作为参照，创建空间曲线，调节曲率梳，使得空间曲线足够光滑，空间曲线的调节需要手动进行......”。

7、“.....需要足够的耐心与调节曲率梳的经验，曲线的光滑与否直接影响着它所构成的曲面的质量及光顺情形，因此，空间曲线质量也同样要求甚高。在构建空间曲线时，需要经过空间数据点，但是并不足经过所有的点，否则会影响空间曲线质量，其余空间点只是作为逼近点参照，具体的讲，空间的三个点就可以确定空间曲线，然后通过调节曲率梳拟台曲线，使得其无限接近空间点云数据。在调节曲率梳过程中，要使得曲率梳连续变化，避免突变情形，这样空间曲线才会光滑，构成的曲面才有可能达到更高的质量。,自由曲面处理过程在空间曲线构建完成后，利用曲线生成自由曲面，曲面构造是逆向造型中的重要环节此时要特别注意产品实物模型的特征，这是至关蕾要的，曲面构造应光顺特征表达清晰准确流畅。创建曲面的流程如图所示。在本案例所选取的方向盘顶盖大面，是块平整光滑的曲面，曲线的表面略有弧度，是个造型相对简单的构造平面......”。

8、“.....可以直接用多条已参数化的样条曲线通过放样得到所要拟合的曲面。图通过放样曲线拟合曲面通过放样曲线，设置拟合曲面的阶数为阶，使用点位置的起点终点连续性控制方法，拟合曲面如图所示。生成曲面后对其进行渲染可以得到效果如下图所示。自由曲而的创建依据空间曲线，因此空间曲线的质量高低，直接决定了曲面的质量因此在模理重构时应该特别注意空间曲线的构建。大学本科学生毕业设计论文三维模型重构图生成曲面渲染图由于整个汽车方向盘逆向模型重构的过程过于繁琐庞杂，且有大量重复内容。在本次设计论文整理过程中，主要以方向盘顶壳大面为例详述空间曲线处理过程和空间曲面处理过程，其他部分操作基本相同，不再赘述。使用以上对曲线曲面操作的方法在整个汽车方向盘范围内进行曲线和曲面的逆向造型。通过对生成的曲线，曲面之间的几何处理既可以得到接近原实物模型的三维模型......”。

9、“.....通过对汽车方向盘的操作，详细地介绍了模型重构的操作过程。通过模型重构，使实体转化为三维模型，经过简单的处理就可以被用在计算机辅助制造系统中。这部分是逆向工程技术的核心。大学本科学生毕业设计损失。，逆向工程中通过扫描得到的点云数据，必须通过重构才能生成用于系统中的实体模型。如果通过扫描得到的数据能够直接应用在系统中，而省去繁琐的逆向造型过程必将是逆向工程技术的巨大进步。由于能力有限，未能在此方面作出具体研究。总之，基于逆向工程技术产品造型设计技术难点通过本次设计实践已经基本突破，同时也总结出了从三维数据扫描到产品生产的具体过程。随之而来的将会是更优秀的设计作品，逆向工程技术将会更多更好地应用到设计生产实践中去。大学本科学生毕业设计论文参考文献参考文献金涛，童水光逆向工程技术北京机械工业出版社......”。