四、造型設(shè)計(jì)實(shí)例
1．點(diǎn)云數(shù)據(jù)的獲得
應(yīng)用GOM公司&寶力機(jī)械公司的Tritop 軟件，先用高分辨率CCD相機(jī)獲取外形數(shù)據(jù)得到單張點(diǎn)云數(shù)據(jù)，再利用該公司的Atos軟件，將單張點(diǎn)云數(shù)據(jù)根據(jù)預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)點(diǎn)拼接成整張點(diǎn)云數(shù)據(jù)。整合后的車身側(cè)面點(diǎn)云數(shù)據(jù)極其龐大，所以本文只選取了某車型的車身一部分為例進(jìn)行造型設(shè)計(jì)。
2．整理點(diǎn)云數(shù)據(jù)
將拼接完整的車身側(cè)面點(diǎn)云數(shù)據(jù)加載到數(shù)字曲面編輯器中，首先利用刪除功能，在車身側(cè)面點(diǎn)云數(shù)據(jù)中將多余的點(diǎn)云刪除。刪除時(shí)應(yīng)注意適當(dāng)保留一定的邊緣部分，以便能較為準(zhǔn)確地做出其邊緣的形狀。在實(shí)際拍攝中，可能將一些無關(guān)的數(shù)據(jù)點(diǎn)錄入進(jìn)來，所以，對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的放大詳細(xì)觀察并手工剔除壞點(diǎn)數(shù)據(jù)也是很有必要的，可以將一些明顯與結(jié)構(gòu)無關(guān)的數(shù)據(jù)點(diǎn)剔除，以免干擾以后的工作。
由于拍攝方法的特點(diǎn)，點(diǎn)云的數(shù)據(jù)量是非常龐大的，且不論曲面變化幅度如何，其取點(diǎn)密度都是相同的，而實(shí)際上并不是所有的數(shù)據(jù)點(diǎn)都是必需的。所以，為了使結(jié)構(gòu)的形狀特征更加明顯和簡(jiǎn)潔實(shí)用，可以利用過濾功能，即可減少數(shù)據(jù)的數(shù)量，又可彰顯外形的結(jié)構(gòu)特征。筆者應(yīng)用弦偏差法整理后的點(diǎn)云數(shù)據(jù)如圖1所示。
圖1 點(diǎn)云數(shù)據(jù)圖
3．劃定點(diǎn)云邊界
得到了點(diǎn)云數(shù)據(jù)圖后，為劃分曲線網(wǎng)格和重構(gòu)曲面的需要，應(yīng)先確定車身側(cè)面邊界曲線的形狀和位置。利用編輯器中的繪制曲線功能，繪出車身側(cè)面外廓曲線和窗框周邊曲線，如圖2所示。
圖2 點(diǎn)云邊界曲線圖
4．劃分曲線網(wǎng)格
劃分特征線網(wǎng)格的目的是為了模塊重建曲面之用，是擬合網(wǎng)格曲面的基礎(chǔ)。利用數(shù)字曲面編輯器中的平面曲線和交線曲線功能，在自己設(shè)計(jì)選定的方向上繪制曲線，如圖3所示。
圖3 曲線網(wǎng)格圖
5．曲面擬合
將曲線網(wǎng)格導(dǎo)入自由造型單元，利用其中的網(wǎng)狀曲面功能和連接曲面功能，由不同的區(qū)域曲線網(wǎng)格擬合各自的曲面，然后再利用曲面拼接技術(shù)將各區(qū)域曲面拼接成一張曲面，如圖4所示。
