先臨三維致力于提供完整自有品牌的“3D掃描-智能設計-3D打印-3D檢測”的全流程解決方案，可實現(xiàn)產(chǎn)品設計、試產(chǎn)量產(chǎn)檢測等一系列運用窘携。               

EinScan系列掃描儀作為“3D掃描”這一環(huán)已被大家所熟悉，而為“智能設計”環(huán)節(jié)所服務的先臨自有工業(yè)設計軟件 SHINING3D Design也具備諸多優(yōu)點查新，可為不同行業(yè)細分提供相應設計包杀终、滿足企業(yè)正版化需求等。

今天批先，讓我們借助“3D掃描-智能設計”在逆向設計領域中的具體應用息聪，重點來看看SHINING3D Design 是如何進行智能設計的吧！

逆向工程

具體流程

逆向工程首先要將需要分析的物件進行3D掃描囤胯，掃描完成后將數(shù)據(jù)導入至逆向工程專用的軟件员研，根據(jù)需求來還原原始的工程圖，并在此基礎上分析蚪缚、進行二次設計阶质。

其中3D掃描是逆向工程中※為關鍵的一步。本次示范使用EinScan-SP桌面3D掃描儀進行3D掃描米苹，通過SHINING3D Design進行數(shù)據(jù)處理和逆向提取特征及三維實體模型還原糕伐。

為何需要逆向工程

傳統(tǒng)產(chǎn)品的開發(fā)流程一般為：市場需求、產(chǎn)品開發(fā)蘸嘶、完成設計后開模良瞧、 驗證、量產(chǎn)等训唱。逆向工程（Reverse Engineering）的概念則相反褥蚯，它是將既有的產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為可編輯工程圖的技術（一般是在工程圖紙缺失或模型與工程圖紙差別太大的情況下使用）。逆向工程是分析杰出產(chǎn)品設計的手段之一况增，主要目的在改善技術赞庶、提高生產(chǎn)效率、增強競爭力澳骤，在還原的基礎上進行二次創(chuàng)新歧强。3D數(shù)字化技術則是逆向工程的重要技術基礎。

由于3D掃描得到的數(shù)據(jù)是由大量點云構成（三角網(wǎng)格檔 / .stl 格式檔案）宴凉，無法直接成為3D數(shù)模誊锭，因此需要按照網(wǎng)格數(shù)據(jù)提取特征將其還原為可編輯工程圖。

一蓄帐、3D掃描

EinScan系列掃描儀

首先將要進行逆向的模型擺在掃描儀轉(zhuǎn)臺上市砍，確定掃描過程中物件不晃動，周圍無強光且環(huán)境光穩(wěn)定警钥。

1.1新建工程

掃描前需先新建工程射疤，掃描軟件會在指定路徑生成文件夾符殊，掃描過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)均會保存在這個文件夾中。建議建立團隊成員都能理解的項目名稱倾桩，方便日后想把項目找回來時可以快速找到需要的項目數(shù)據(jù)（格式.prj）倘秸。

▲新建工程畫面

1.2掃描

點選掃描按鈕后，轉(zhuǎn)臺將自動旋轉(zhuǎn)一圈同時在指定角度進行掃描（預設為 45度）眼骗。掃描得到的數(shù)據(jù)將會自動進行對位拼接轨皮。第※圈完成后，可以改變物體擺放角度（可使用黏土等固定）后接著進行第二圈掃描方秤，掃描軟件會自動將兩次掃描數(shù)據(jù)進行拼接燎厘。

待物件掃描完成后點選工具列“封裝”按鈕，將點云數(shù)據(jù)進行封裝益锻。

1.3封裝

3D 掃描的原始數(shù)據(jù)為點云數(shù)據(jù)蠢琳，一般的軟件無法讀取并編輯。點選“非封閉封裝" 將數(shù)據(jù)封裝為三角網(wǎng)格面后進入后處理功能頁面镜豹。

▲封裝完成后進入后處理畫面

1.4簡化

3D掃描數(shù)據(jù)體量普遍很大傲须，若直接將其導入工程軟件處理會非常花時間趟脂，且容易卡頓泰讽，建議將數(shù)據(jù)壓縮至20MB以下，方便后續(xù)操作散怖。點擊畫面右側(cè)的“簡化”按鈕菇绵，畫面左上方跳出簡化窗格，拉動拉桿將文件大小減少至 20MB 以下镇眷。

▲簡化窗格

1.5儲存文件

簡化完成后點選儲存文件，輸入路徑及需要的文件格式后點選保存翎嫡，將掃描完成的文件輸出欠动。

二、處理數(shù)據(jù)

SHINING3D Design

2.1網(wǎng)格優(yōu)化

將掃描數(shù)據(jù)導入 SHINING3D Design惑申，軟件將自動提示是否進行網(wǎng)格優(yōu)化具伍。

▲網(wǎng)格優(yōu)化后效果

2.2世界坐標對齊

3D掃描的數(shù)據(jù)與世界坐標不一定對齊，沒有對齊的數(shù)據(jù)處理起來相當麻煩镇纳，若將其直接導入建模軟件里枉俗，會發(fā)生掃描數(shù)據(jù)飄在立體空間某一處的狀況。因此在進行逆向工程時第※步是將掃描物件的座標系與世界坐標進行對齊仍枕。

▲世界坐標對齊

使用坐標對齊命令营俘，軟件會自動計算出包裹掃描體所需要的※小立方體，利用這個虛擬立方體尚蔗，可以重新將坐標系定位在這個立方體的面毛凶，邊或者頂點，以用來將模型擺成需要的位置。

三帘圣、還原數(shù)模

SHINING3D Design

3.1提取特征

利用自動提取特征的功能進行特征提取露使。各特征將會以不同的顏色自動區(qū)分。

▲自動提取特征

自動提取出包括平面饼酱、球體答肤、錐體、圓柱體等特征瘾显。

3.2還原三維實體模型

首先整理模型主結(jié)構的外觀平面剃袍，將其余特征隱藏，利用SHINING3D Design“修改曲面” > “相交”功能將多余的邊進行切除捎谨。

▲將其余特征隱藏

相交選項選擇“建立設計體”后民效，SHINING3D Design會自動計算并生成一個由這些平面組成的實體。請注意平面需要相交成封閉狀態(tài)否則會出現(xiàn)錯誤涛救∥沸希可以使用“修改曲面”> “延伸”功能將邊延伸使其相交。

▲自動計算后的實體

接著打開其他特征检吆。

參照掃描圖檔將各個特征進行相加（或相減）的布爾運算處理舒萎。處理完成后接著進行包括倒角等的細部修整后即完成此樣品的逆向還原。

▲逆向還原完成后效果

3.3比對分析

利用偏差分析功能蹭沛，將逆向還原的數(shù)模與3D掃描的數(shù)據(jù)進行對比臂寝。點選“逆向工程” > “偏差分析”，后分別指定工程及掃描數(shù)據(jù)摊灭，即自動對比輸出色譜圖咆贬。綠色代表逆向還原的數(shù)模在公差范圍內(nèi)，越往上公差越大帚呼。

▲偏差分析

點擊工具列上“顯示※大及※小偏差”功能呆逼，工作畫面中自動顯示※大及※小偏差的位置及具體數(shù)值。點擊“偏差分析結(jié)果”皮向，跳出偏差分析報告界面嘲陋。

▲偏差分析結(jié)果

目前，逆向工程被廣泛地應用到新產(chǎn)品開發(fā)和產(chǎn)品改型設計盘荸、產(chǎn)品仿制铸烈、質(zhì)量分析檢測等領域。先臨三維提供的3D數(shù)字化技術作為逆向工程的重要基礎售检，結(jié)合配套的三維軟件SHINING3D Design使用砰吻，助力各領域在已有產(chǎn)品的基礎上研發(fā)設計新產(chǎn)品，縮短開發(fā)周期恼稠，進而提升生產(chǎn)力水平苦旋。

（先臨三維）

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