基于Catia V5的复杂不规则曲面逆向建模研究

杨 帅,李思奕

(中航西安飞机工业集团股份有限公司，陕西 西安 710089)

0 引言

逆向工程是对已有产品数字化的过程，逆向建模是逆向工程的最后一步，也是决定逆向工程是否成功的最关键一步。目前，Geomagic Studio、Imageware、RepidForm等许多专业的逆向建模软件给逆向建模工作带来许多便利，这些软件具有点云读取快、操作简单、快速生成拟合面等优点，但是简单便捷带来的问题就是逆向生成的曲面质量不高[1]，特别是针对复杂不规则曲面，加上扫描件本身由于制造、使用造成的磨损变形，逆向的面往往不满足使用要求，实际中需要结合其他工程软件共同完成高质量建模工作。Catia V5作为功能强大的建模软件，可以不借助其他软件独立完成逆向建模工作，并且效果较好，可用于复杂不规则曲面的逆向建模。

Catia V5采用NURBS数学基础，对于复杂曲面和不规则曲面有着强大的成型能力[2]；该软件同时具有良好的接口，能够识别IGES、ASC、DXF、STL和IBL等多种格式文件，被广泛应用于逆向工程中。Catia V5通过创成式外形设计和数字编辑器两个模块完成逆向建模。创成式外形设计模块有多种曲面重构方法，曲面造型功能强大；数字编辑器模块是专业的逆向建模单元，能够读取点云数据，同时在不失真的前提下将庞大点云过滤，并建立特征点和线，为创成式外形设计模块曲面重构提供基础。

复杂不规则曲面的逆向建模思路是：将复杂不规则的点云划分成若干块简单的点云，然后对各块点云分别逆向，最后再将逆向的相邻曲面光滑过渡拼接，最终完成整个外形的逆向建模。……