Geomagic-studio软件操作指南

同济大学测绘与地理信息学院1Geomagicstudio软件操作指南同济大学测绘与地理信息学院2目录AA004XNCEY软件介绍……………………………………………………………………11.1Geomagic公司及其主要产品………………………………………..11.2GeomagicStudio软件的使用范围………………………………..…11.3GeomagicStudio软件的主要功能…………………………………..11.4GeomagicStudio软件的优势………………………………………..11.5计算机要求…………………………………………………………..22.软件安装……………………………………………………………………33.软件功能介绍……………………………………………………………..103.1Geomagicstudio软件及流程简介………………………………….103.2GeomagicStudio中鼠标控制和主要快捷键………………………113.3GeomagicStudio软件的基本模块…………………………………114.点阶段……………………………………………………………………….154.1点阶段主要操作命令列表………………………………………….154.2实验………………………………………………………………….155.多边形阶段………………………………………………………………….255.1多边形阶段主要操作命令列表……………………………………..255.2实验…………………………………………………………………..265.2.1实验一：毛泽东塑像建模…………………………………...26同济大学测绘与地理信息学院35.2.2实验二：建筑物单面墙体建模……………………………..396.精确曲面阶段……………………………………………………………….466.1精确曲面阶段主要命令列表……………………………………….466.2实验………………………………………………………………….47同济大学测绘与地理信息学院11软件介绍1.1Geomagic公司及其主要产品Geomagic是一家世界级的软件及服务公司，在众多工业领域如汽车、航空、医疗设备和消费产品得到广泛应用。公司旗下主要产品为GeomagicStudio、GeomagicQualify和GeomagicPiano。其中GeomagicStudio是被广泛应用的逆向工程软件，可以帮助用户从点云数据中创建优化的多边形网格、表面或CAD模型。GeomagicQualify则建立了CAD和CAM之间所缺乏的重要联系纽带，允许在CAD模型与实际构造部件之间进行快速、明了的图形比较，并可自动生成报告；而GeomagicPiano是专门针对牙科应用的逆向软件。本项目所使用的主要是GeomagicStudio软件。1.2GeomagicStudio软件的使用范围：(1)零部件的设计；(2)文物及艺术品的修复；(3)人体骨骼及义肢的制造；(4)特种设备的制造；(5)体积及面积的计算，特别是不规则物体。1.3GeomagicStudio软件的主要功能：(1)点云数据预处理，包括去噪、采样等；(2)自动将点云数据转换为多边形(Polygons)；(3)多边形阶段处理，主要有删除钉状物、补洞、边界修补、重叠三角形清理等；(4)把多边形转换为NURBS曲面；(5)纹理贴图(6)输出与CAD/CAM/CAE匹配的文件格式(IGES,STL,DXF等)。1.4GeomagicStudio软件的优势：(1)支持格式多，可以导入导出各种主流格式；(2)兼容性强，支持所有主流三维激光扫描仪，可与CAD、常规制图软件及快速设备制造系统配合使用；(3)智能化程度高，对模型半成品曲线拟合更准确；(4)处理复杂形状或自由曲面形状时，生产率比传统CAD软件效率更高；(5)自动化特征和简化的工作流程可缩短培训时间，并使用户可以免于执行单调乏味、劳同济大学测绘与地理信息学院2动强度大的任务；(6)可由点云数据获得完美无缺的多边形和NURBS模型。1.5计算机要求CPU：IntelCore22GHz或兼容CPU推荐2G四核或八核CPU内存：32位版本最低1GB硬盘：最低10GB可用空间显卡：NvidiaQuadroFX4800以上或ATIFireProV8700显示器：1280*1024分辨率或更高，24位或更高色，兼容OpenGL系统：WindowsXpSP3(32位，64位)、WindowsVisitSP1（32位，64位）、Windows7（32位，64位），推荐Windows764组件：Windows.NetFramework3.5同济大学测绘与地理信息学院32．软件的安装GeomagicStudio软件可从其官网（）下载30天免费试用版，只需登记个人信息，其官网就会将软件下载链接发送至注册邮箱。可按如下步骤进行安装和破解：(1)双击“Setup.exe”安装GeomagicStudio软件,安装过程如图：同济大学测绘与地理信息学院4同济大学测绘与地理信息学院5默认安装在C盘，最好不要更改到其它路径，否则软件容易报错，不能正常使用。同济大学测绘与地理信息学院6同济大学测绘与地理信息学院7(2)解密安装好后不要运行，如已运行就关闭退出，然后复制Crack文件夹内的Common及GeomagicStudio12两个文件夹到安装目录内替换原文件，默认路径是C:\ProgramFiles\Geomagic，替换时出现提示，点全部是完成替换好就可以了。运行软件，出现以下对话框，点“运行牌照工具”进入授权许可证导入界面，点右边红框所示的放大镜图标然后浏览定位到软件安装目录内的Geowatch.dat文件，默认路径是C:\ProgramFiles\Geomagic\GeomagicStudio12，选定该文件后按确定！同济大学测绘与地理信息学院8出现以下提示界面，导入成功，点Done即可。软件注册成功同济大学测绘与地理信息学院9(3)运行GeomagicStudio软件同济大学测绘与地理信息学院103.软件功能介绍3.1GeomagicStudio软件流程简介GeomagicStudio逆向设计的原理是用许多细小的空间三角形来逼近还原CAD实体模型，采用NURBS曲面片拟合出NURBS曲面模型，图3.1简单介绍了曲面重建的策略。GeomagicStudio软件建模的具体的流程为：点云处理――封装为多边形――多边形阶段――造型阶段――输出模型，见图3.2。图3.1曲面重建策略图3.2GeomagicStudio软件建模流程图数据传输NURBS曲面拟合B错误!未找到引用源。zier-NURBS转换B错误!未找到引用源。zier曲面片拟合多边形化3D扫描点阶段(Pointphase)曲面阶段(CurvePhase)CAD/CAM/CAE多边形阶段(Polygonphase)被测物体点云B错误!未找到引用源。zier曲面模型四边形化模型NURBS曲面模型CAD/3DMAX应用激光扫描多边形化模型FAROSCENE点云配准去噪采样封装补洞多边形编辑边界修补抽壳轮廓线探测与生成轮廓线编辑、曲面片生成曲面片移动、曲面片编辑构造格栅、拟合曲面等同济大学测绘与地理信息学院113.2GeomagicStudio中鼠标控制和主要快捷键表3.1GeomagicStudio中鼠标控制和主要快捷键鼠标控制/快捷键命令鼠标左键选择三角形Ctrl+鼠标左键取消选择三角形鼠标中键/Ctrl+鼠标右键旋转Shift+鼠标右键缩放Alt+鼠标中键/Alt+鼠标右键平移Ctrl+Z编辑→撤销Ctrl+T编辑→选择工具→矩形Ctrl+L编辑→选择工具→线条Ctrl+P编辑→选择工具→画笔Ctrl+U编辑→选择工具→定制区域Ctrl+A编辑→全选Ctrl+C编辑→全部不选Ctrl+G编辑→选择贯穿Ctrl+V编辑→只选择可见Ctrl+F视图→设置旋转中心Esc中断操作DEL删除空格键应用/下一步3.3GeomagicStudio基本模块GeomagicStudio主要包括10个模块：视窗模块、选择模块、工具模块、对齐模块、特征模块、点处理模块、多边形处理模块、参数化曲面模块、精确曲面模块、曲线模块。同济大学测绘与地理信息学院12图3.3用户界面(1)视窗模块图3.4视窗模块功能菜单(2)选择模块图3.5选择模块功能菜单(3)工具模块图3.6工具模块功能菜单标题栏菜单栏状态文本管理器面板进度条坐标指示器视窗视窗工具条同济大学测绘与地理信息学院13(4)对齐模块图3.7对齐模块功能菜单(5)特征模块图3.8特征模块功能菜单(6)点处理模块图3.9点处理模块功能菜单(7)多边形处理模块图3.10多边形处理模块功能菜单(8)参数化曲面模块图3.11参数化曲面模块功能菜单同济大学测绘与地理信息学院14(9)精确曲面模块图3.12精确曲面模块功能菜单(10)曲线模块图3.13曲线模块功能菜单同济大学测绘与地理信息学院154.Geomagicstudio点阶段处理工作点阶段处理目标：学习编辑点云，通过去噪、采样、补点等操作来优化点云数据，为点云的网格化做准备。点阶段的主要操作流程如图4.1。图4.1点云阶段处理工作流程图4.1点阶段主要操作命令列表点阶段的主要命令如表4.1，可以通过下面的实验来详细了解这些命令。表4.1点阶段主要操作命令列表着色点使其更直观删除冗余点评估点的邻近性，并可选择和删除距离较远的点通过计算点与模型的距离，判断并删除体外孤点减少因扫描仪误差而引起的点云噪声选择孔洞边缘点云,并进行孔洞填充通过参考平面添加点采用不同采样方式使点云排列更规律，并压缩点云数据由点云自动生成网格4.2实验1.打开数据点击打开〉文件或点击打开文件图标打开毛主席雕塑.wrp，采样比率和单位一般采用默认值，打开后图像显示在视窗中，如图4.1。打开数据着色点删除体外孤点采样减少噪声删除非连接项删除冗余点补洞封装同济大学测绘与地理信息学院16图4.1毛主席雕塑点云数据为了快速旋转模型，到屏幕左边显示面板上设置动态显示—点的值为25%。这个意思是当我们旋转的时候只有25%的数据可见，提高了刷新速度。图4.2显示面板设置2.着色点着色点命令即在点云上开启照明和彩色效果，以帮助用户观察其几何形状。3.删除体外孤点体外孤点通常容易辨别，因为这些点远离主点云，通常出现体外孤点是因为激光扫描仪扫描到背景物体，如桌面、墙、支撑结构等。通过“【点】→【选择】→【体外孤点】”打开选择体外孤点对话框。如图4.3所示，设置合理的敏感性来选择体外孤点，并进行删除。由表同济大学测绘与地理信息学院173.3可知敏感度达到一定程度后选择的体外孤点数目不变，所以敏感度设置太高，没有选择更多的孤点，反而降低了操作效率，而且容易错删物体表面点。图4.3“选择体外孤点”对话框表4.2选择点数与敏感度敏感度原始点云数据选择点数90%9597112503080%9597112503079%9597112276875%9597111612070%9597111173060%95971176734.删除非连接项点击【点】→【选择】→【非连接项】命令选择的是那些偏离主点云的点束，并予以删除。【分隔】菜单有低、中间、高三个选项，由低到高排列,表示点数距离主点云多远并被选中，一般选择为低。【尺寸】决定了多大数量的点数能被选中。设置为5则表示所要选的点云数量是点云总数的5%或更少，并分离这些点束。5.删除冗余点调整视角并利用不同的选择工具来选择冗余点云数据并予以删除。同济大学测绘与地理信息学院186.减少噪音在扫描或数字化过程中，噪音点经常地被引入到数据中。在曲面模型上粗燥的、非均匀的外表被看成是“噪音数据”，原因可能是扫描设备的轻微震动、测量激光直径误差或物体表面粗糙等。减少噪音命令有助于减少在扫描中的噪音点到最少，因而更好地表现真实的物体形状。选择菜单【点】→【减少噪声】命令可打开