基于CATIA V5汽车内饰件逆向设计

摘要：本文介绍了CATIA逆向工程在汽车内饰件应用的一般流程，结果表明将逆向工程应用于汽车产品尤其是汽车内饰件产品的开发过程中,可以提高产品开发的效率，缩短生产周期，提高竞争力。

关键词：逆向工程 CATIA V5 汽车内饰件

逆向工程可定义为：将实物转为CAD模型相关的数字化建模技术、几何模型重建技术和产品制造技术的总称，是将已经存在的产品或实物模型转化为工程设计模型和概念模型，在此基础上对已有产品进行解析、深化和再造的过程。

本文重点介绍了CATIA V5软件逆向设计的一般过程，云点的编辑处理，曲线的创建拟合，曲面的重构，曲面的分析检测等。

1.1 云点的数据采集

云点数据的采集是逆向工程的第一环节，本文采用激光三角测量法进行云点采集。

1.2 云点数据的导入和过滤

本文采用激光三角测量法测得的数据为。IGS格式,导入的云点经过滤后如图1所示，加载云点时可以根据需要决定采样率，这样可以提高计算速度。

图1

1.3 生成网格化云点

生成网格化云点即云点的铺面处理，网格化云点的质量直接影响到下一步的云点数据分块，对最终的曲面质量也有一定的影响。对汽车内饰件进行铺面处理的方法有3D和2D两种模式，这里选择3D模式。

2、曲线的创建

曲线的创建主要包括两部分，即特征线的提取与基于云点截面线创建曲线。曲线由离散的云点构成，公差范围越小，最终所拟合出的曲线越精确，反之则粗糙。

2.1 特征线的提取

特征线是用来划分曲面特征的关键曲线，利用平面交线、空间曲线方法得到的内饰件的特征线如图2所示。

图2

2.2 创建曲线

创建曲线就是基于云点截面线创建曲线，另外通过对交线的拟合创建构成曲面必须的边界曲线，对每一条曲线都要仔细检查其连接的连续性、曲率的连续性以及它与点云的误差。这是构建高品质曲面的保证。可以通过Curvature Analysis、Connect Checker和Distance Analysis来检查曲线的精度。

3、曲面重构

根据特征线，利用GSD模块提供的扫掠、混合等曲面造型功能生成特征面，再通过求交、裁剪、倒圆角等操作将各曲面光滑的拼接或者缝合，从而形成整体的复合曲面，效果渲染后如图3所示

图3

4、曲面的品质检测

本文中采用等照度线检测法对曲面光顺度进行检测，其原理是在被检测的曲面上投射艺术光线，通过计算机检测出曲面形状和曲率的分布从而生成一簇确定曲面特征的斑马线。如图4所示，斑马线比较光顺柔和，符合质量要求，并不需要重构。

图4

5、结语

逆向工程为汽车制造业提供了一个高效、全新的重建手段，大大提高了产品的精准度。

参考文献

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