逆向工程中三维建模模型纹理贴图方法探究

0 引言

逆向工程（又称反求工程）是指以实物为依据，获取其点云数据并构造出三维模型，继而将这些模型用于产品的分析与制造[1]。作为数字化建设中的关键技术，逆向工程随着数字化建设逐步融入我国的各个行业并获得了重要的应用价值。

1 逆向工程

1.1 技术路线

在逆向工程中，首先需要外业测量，其主要任务是测量扫描物体的点云数据并拍摄相应的纹理照片。其次内业处理，将外业测量得到的数据进行降噪、拼接、剪辑。最后，进行三维建模并完成模型贴图，如图1所示。

图1 逆向工程流程图

1.2 存在问题

三维建模后期需要对模型进行纹理贴图，贴图的方法较多，各个方法有不同的优缺点和适用范围，如何选择一种适用模型特点并能逼真还原模型的贴图方法是急需解决的问题。

2 纹理贴图方法探究

本文以某油田数字化项目为例，选择阀门、地面、电动机防护罩三种比较有特点的模型，探究三种贴图方法在不同模型上面的贴图效果、内存占用量和操作难易程度。

2.1 UVW展开贴图

UVW展开贴图是一种贴图方法，它能将三维模型展开成为带有坐标信息的二维图纸，在其各个位置附上贴图，即可得到与三维模型一一对应的三维模型贴图。

2.1.1 阀门

以阀门模型为例，如图2所示，使用UVW展开贴图步骤如下：

1）选中阀门模型，选择修改-UVW展开。

2）打开UV编辑器，调整贴图的位置，以便于后期附上纹理图片，如图3所示。

3）设置UV模板的宽度和高度均为512（为了方便比较，所有贴图方法的贴图尺寸为512×512），在PS软件中将其附上相应的纹理贴图，如图4所示。……