Imageware逆向造型技术基础

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出版者:清华大学出版社
作者:单岩谢斌飞
出品人:
页数:217
译者:
出版时间:2006-2
价格:26.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787302122111
丛书系列:
图书标签:
  • 01
  • Imageware
  • 逆向工程
  • 三维建模
  • 扫描
  • 点云
  • CAD/CAM
  • 工业设计
  • 数字化
  • 造型
  • 软件应用
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具体描述

本书针对三维逆向造型的实际需要,围绕Imageware软件的点云、曲线和曲面的生成、编辑及分析等相关内容,介绍了Imageware软件的功能、使用方法及注意事项。大部分功能均配有相应的实例操作来说明其应用思路和应用技巧,以帮助读者快速、直观地领会如何将Imageware软件中的功能运用到实际工作中,尽快地达到学以致用的目的。

  本书详细地介绍了EDS公司2005年初发布的Imageware软件12.0版本的功能及使用方法。在点云、曲线及曲面的创建、编辑和分析等内容的介绍中采用了具体的实例来讲解这些功能的使用方法,力求使读者更加深刻地理解软件功能的实际应用。

  全书共分6章,前两章主要介绍Imageware的基本菜单,后面几章按照逆向工程的流程介绍点、线、面的处理过程和最后的分析过程。

  第1章 逆向工程。介绍逆向工程的定义、逆向工程的应用以及逆向工程的关键技术等内容,最后介绍逆向工程中的CAD模型重建的基本流程。

  第2章 基础操作。从基本的软件安装开始,进而介绍Imageware的用户界面、File菜单和Edit菜单的使用、常用的工具条、鼠标操作和Imageware快捷键等。

  第3章 点云处理过程。介绍点云的预处理法,创建点云、编辑点云的方法以及常用的点云数据分析命令的使用方法。

  第4章 曲线。介绍曲线相关的显示、生成、编辑和常用的分析方法等。

  第5章 曲面造型。介绍生产曲面、编辑曲面和常用的分析曲面的方法。

  第6章 分析与测量。系统地介绍Imageware中的各种分析、测量命令。

  本书结构清晰、语言简练、实例丰富、可操作性强,可作为CAD技术人员的自学教材、大专院校CAD专业课程教材以及CAD技术各级培训教材。

探索三维世界的数字孪生:从扫描数据到精确模型 是否曾经惊叹于精密仪器、复杂机械或生物器官的精妙结构?是否好奇这些现实世界中的实体是如何被转化为计算机中可编辑、可分析的三维数字模型的? 本书并非一本关于“Imageware逆向造型技术基础”的教程,而是将您带入一个更广阔的领域:三维扫描与逆向工程的原理、流程与实际应用。 我们将深入浅出地剖析三维扫描数据的获取过程,从激光扫描、结构光扫描到摄影测量等主流技术,详细解读它们如何捕捉现实世界的几何信息。您将了解到不同扫描技术的优劣势,以及如何根据扫描对象的材质、尺寸、精度要求和应用场景,选择最合适的扫描策略。我们还会探讨扫描过程中可能遇到的挑战,如表面反光、透明材质、细节捕捉等,并提供实用的解决方案。 本书的核心在于,一旦我们拥有了海量、零散的点云数据,如何将其转化为具有工程意义的、可编辑的三维模型。我们将详细介绍点云处理的关键步骤:去噪、滤波、分割、配准等。理解这些技术,将帮助您学会如何清理原始扫描数据,去除无关信息,将多个扫描片段精确地对齐,形成一个完整、连续的点云模型。 随后,我们将进入曲面重建这一引人入胜的环节。本书不会局限于任何特定的软件,而是聚焦于通用的逆向造型原理。您将了解如何从点云数据中提取特征线、特征点,并在此基础上构建出高质量的曲面。我们将讨论不同类型的曲面建模方法,如基于自由曲面(NURBS)的重建,以及如何处理复杂几何形状。您将学习到如何识别和构建圆柱、球体、锥体等标准几何体,以及如何通过多边形网格来近似复杂自由曲面。 在构建出基础模型后,模型编辑与优化是不可或缺的环节。本书将重点介绍如何对重建的曲面进行修改、完善和优化,使其更符合工程需求。您将学习到如何进行曲面修复,弥补扫描过程中可能出现的孔洞或错误;如何调整曲面的平滑度和曲率,以达到理想的视觉和工程效果;以及如何对模型进行简化,减少数据量,提高后续分析和制造的效率。 本书还将探讨逆向工程在不同领域的实际应用。您将看到,通过三维扫描和逆向造型技术,我们如何在工业制造领域实现旧零件的精准复制和改进,加速新产品的研发;在文物保护领域,如何对珍贵的历史文物进行数字化存档和修复;在医疗健康领域,如何根据患者的解剖结构定制医疗器械和假体;以及在动漫游戏领域,如何将现实世界的物体转化为虚拟世界的资产。 此外,我们还会触及模型质量评估与验证的重要性。如何判断重建模型的精度是否满足要求?如何进行模型比对,验证其与原始物体的一致性?本书将为您提供相关的评估方法和标准。 本书的目标读者是所有对三维数据处理、数字模型构建以及现实世界数字化感兴趣的工程师、设计师、技术人员、学生以及业余爱好者。无论您是想了解三维扫描的原理,还是希望掌握将物理实体转化为数字模型的技术,亦或是探索逆向工程在各行各业的应用,本书都将为您提供一个全面而深入的视角。 本书的独特之处在于,它不拘泥于任何单一的软件工具,而是专注于传授普适性的三维逆向造型技术原理与方法论。这意味着您学习到的知识将具有极强的迁移性,能够应用于市面上几乎所有主流的三维扫描与建模软件。您将不仅仅是学会操作某个软件,而是真正理解三维模型是如何从无到有、从点到面的构建过程,从而培养出解决实际问题的能力。 准备好踏入这个充满无限可能的三维数字世界了吗? 让我们一起探索如何从现实世界的点滴细节中,创造出精确、智能的数字孪生。

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读后感

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用户评价

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我是一个在制造业摸爬滚打了十多年的老技师,主要负责老旧零件的修复和替代件的开发。过去我们主要靠经验和手工测量,效率低不说,精度也时常受制于人。听说逆向技术是未来方向,就想找一本能帮我快速上手的书。这本书的实战性确实不错,它没有过多纠缠于那些过于底层的理论推导,而是直接把焦点放在了Imageware这个软件平台上,这一点我很喜欢。书中对不同扫描仪数据源的兼容性处理、曲面拟合的容差控制、以及如何将杂乱的点云数据转化成可用于CNC加工的CAD模型,都有非常实用的操作流程演示。特别是关于“自由曲面重建”那一块,作者用近乎手把手的教程展示了如何处理那些不规则的、带有复杂曲率的表面,比如发动机外壳或者模具的复杂腔体。虽然有些软件界面的截图看起来比较早的版本,但核心的操作逻辑和思维方式是相通的。读完后,我立刻尝试在工作中使用这些技巧,发现处理那些棘手的曲面时,思路一下子清晰了很多,极大地提高了我们外协件的返工率。

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老实说,这本书的语言风格偏向于学术性,阅读体验上称得上是“硬核”。我是一个偏爱轻松阅读体验的读者,所以当我打开这本书时,心理上做好了打硬仗的准备。它更像是一本为研究生或资深工程师准备的参考手册,而不是面向大众的科普读物。它对“样条曲线和曲面的数学基础”的讲解,简直是一场微积分和线性代数的复习课。作者似乎坚信,只有彻底理解了背后的数学原理,才能真正掌握逆向造型的精髓,而不是被软件的“魔术”所迷惑。书中涉及了NURBS、Bézier曲面的几何特性、最小二乘拟合的优化过程等等,这些内容对我来说需要频繁地查阅其他数学资料来辅助理解。但不可否认,一旦你跨过了这道坎,你会发现对软件中那些“微调”和“优化”按钮的理解会提升到一个新的高度,你会知道为什么某个曲面拟合的结果不如另一个,也知道该如何主动去干预拟合过程,而不是被动接受软件的默认设置。

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我是一位在校学习工业设计的大三学生,我们课程中对三维建模要求很高,但大部分课程都侧重于正向设计,对“逆向”的介绍比较零散。我买这本书,主要是想了解设计完成后,如何对现有实物进行精确测量和复现。这本书最大的亮点,在我看来是它清晰地阐述了“逆向设计流程的规范化”。它不仅仅告诉你“怎么做”,更重要的是告诉你“为什么这么做”。例如,在模型修复阶段,书中详细对比了不同拓扑结构对后续CAE分析的影响,这对于我们设计优化至关重要。书中还花了不少篇幅讲解了如何建立一个符合工程标准的数字化模型,包括特征识别、公差带的建立、以及如何将逆向模型集成到PLM系统中。这些都是教科书上很少深入探讨的“工程实践”环节。虽然一些章节略显枯燥,但对于我这种希望未来能从事产品研发工作的人来说,这本书提供了一个极具价值的、从“艺术创作”到“工程实现”的过渡桥梁。

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阅读《Imageware逆向造型技术基础》的体验,就像是跟着一位经验丰富但有点不苟言笑的老师傅在车间里学习。这本书的优势在于其详尽的案例分析和对软件内部逻辑的深入挖掘。它不像那些市场上的快速入门指南那样,只罗列功能菜单,而是深入探讨了每种工具背后的设计意图和局限性。我特别欣赏书中关于“数据质量评估”的部分,作者强调了在进行任何高级拟合操作之前,必须对原始扫描数据进行严格的质量把控,包括对采样密度、法线一致性和扫描遮挡的处理。这让我意识到,一个完美的CAD模型,其质量首先取决于原始数据的质量。书中对“特征驱动的逆向”与“自由曲面重建”这两种主要路径的优缺点和适用场景进行了细致的对比,避免了初学者盲目套用某种方法。虽然全书篇幅可观,阅读起来需要时间和耐心,但它确实构建了一个完整且成熟的逆向造型知识体系,让我对这个技术领域的认知不再是碎片化的,而是系统化的、可操作的专业技能。

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这本厚重的《Imageware逆向造型技术基础》刚拿到手,我就被它扎实的专业气息给镇住了。虽然我不是什么科班出身的工程师,但出于对三维建模和逆向工程的好奇,还是鼓起勇气翻开了它。这本书的排版和插图都透着一股老派的严谨,不像现在市面上很多轻薄的速成手册,它更像一本教科书,每一个公式、每一个步骤都推导得无比详尽。我尤其欣赏其中关于点云数据处理的章节,作者似乎倾注了大量心血,从噪声的滤波到特征线的提取,每一步都用非常专业的术语和严密的逻辑进行了阐述。对于我这种初学者来说,有些地方读起来确实颇为吃力,需要反复揣摩那些复杂的几何定义和算法原理。不过,正是这种深度,让我感觉自己正在接触到这个领域最核心的知识体系,而不是停留在表面的工具操作上。读完前几章,我明白了,逆向造型绝不仅仅是把一个物体“描”一遍那么简单,它背后隐藏着大量数学和拓扑学的精妙应用,这本书很好地将这些抽象的概念可视化了,用大量的案例图解说明了理论如何在实际的扫描数据中落地,对我建立正确的认知框架起到了关键性的作用。

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