|
背景信息
Tru-Test有限公司是一家跨国企业，专门致力于农业技术和电生理解决方案的设计、研发、制造和销售。该公司筹备设计一种与脑电图监测装置配合使用的针对早产儿的电极阵列，所以需要采集精确的产后婴儿的三维数据
为了完成该项目，公司必须使用计算机模型来确定电极的尺寸和形状，以便适应婴儿头部的曲线。采集数据的精确度十分重要，但又很难获得
最后Tru-Test公司决定使用Polhemus的FastSCAN™手持三维激光扫描仪对两个精确玩具娃娃进行扫描。然后用FastSCAN的FastRBF Extensions™创建出数字化模型，导出到SolidWorks中进行处理。
扫描和处理
用FastSCAN扫描仪对两个玩具娃娃的头和肩部进行扫描，如图2(a)和3(a)所示。FastRBF Extentions自动给原始数据点添加曲面，确保输出网格没有孔洞，细密度高，如图2(b)和3(b)所示。FastRBF曲面会在原始曲面点的容差范围内移动（0.1mm内）。此外，滤波功能可以消除材料噪音。这一功能在扫描玩具娃娃时尤为重要。玩具娃娃的表面是由半透明硅胶制成的，在激光扫描仪扫描下，表面较为粗糙，如图2(a)所示。要解决这一问题，传统方法是在玩具娃娃表面涂粉或喷漆，而FastRBF Extensions的滤波特性可以有效确保消除噪音，同时完整保留原表面的细节部分，如图所示。
本项目中的扫描数据要导入到SolidWorks CAD软件中进行处理，所以应当把模型的面数降低到可控制的范围。FastRBF Extensions的简化功能把玩具娃娃扫描图的表面数量由169,000降至23,000，缩减率为86%，对于新的娃娃模型，则从97,000降低至17,000，缩减率达82%。图4所示的是模型在精简前后的对比的特写。精简过程中的精确度参数为0.05毫米，因此，简化网格与非简化网格相比，简化网格不会超过0.05毫米。
导出
模型导出为IGES 128（NURBs）实体，IGES 128(NURBs)是FastSCAN支持的多工业标准格式中的一种格式。
为了对比SolidWorks的导出功能，玩具娃娃可以作为封闭曲面导出，即，在有封闭平面的框架内（如图5所示），新生成的娃娃模型导出为开放曲面，即，模型肩膀和底部均不封闭。
导入到SolidWorks
Tru-Test的产品工程师负责把数据导入到SolidWorks软件中进行处理。对于闭合娃娃模型，导入需要大约3分钟时间，成为“导入固体”（如功能管理器列表所示）。之后，工程师可以立即开始工作。
在SolidWorks识别实体模型之前，运用娃娃模型，创建实体模型涉及以下几个步骤：
使用create planar Surface（创建平面）命令为边界添加曲面。
把模型保存为Parasolid文件，并重新载入。
在全部曲面上使用import diagnosis命令，然后选择close all gaps选项。
再次把模型保存为Parasolid文件，并重新加载 - 这时便可得到一个完美的SolidWorks导入实体模型。
|
