基本介紹

Imageware 由美國 EDS 公司出品，后被德國Siemens PLM Software所收購，現(xiàn)在并入旗下的NX產(chǎn)品線，是最著名的逆向工程軟件，Imageware因其強(qiáng)大的點(diǎn)云處理能力、曲面編輯能力和A級(jí)曲面的構(gòu)建能力而被廣泛應(yīng)用于汽車、航空、航天、消費(fèi)家電、模具、計(jì)算機(jī)零部件等設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域。

應(yīng)用簡介

Imageware 應(yīng)用簡介

Imageware擁有廣大的用戶群，國外有BMW、Boeing、GM、Chrysler、Ford、raytheon、Toyota等著名國際大公司，國內(nèi)則有上海大眾、上海交大、上海 DELPHI、成都飛機(jī)制造公司等大企業(yè):

以前該軟件主要被應(yīng)用于航空航天和汽車工業(yè)，因?yàn)檫@兩個(gè)領(lǐng)域?qū)諝鈩?dòng)力學(xué)性能要求很高，所以在產(chǎn)品開發(fā)的開始階段就考慮到了空氣動(dòng)力性的設(shè)計(jì)。

10.6改進(jìn)

最新發(fā)布的 Surfacer 10.6軟件將以下工作流程的高性能工具完整的集成到一起：

[彈性的曲面創(chuàng)建工具]：可以在一個(gè)彈性的設(shè)計(jì)環(huán)境里非常方便的直接從曲線、曲面、或測(cè)量數(shù)據(jù)創(chuàng)建曲面，支持貝茨爾(Bezier)和非均勻有理B樣條(NURBS)曲面兩種方法。用戶可以選擇適合的曲面方法，通過結(jié)合兩種方法的優(yōu)點(diǎn)來獲益。

[動(dòng)態(tài)的曲面修改工具]：允許用戶在交互的方式下試探設(shè)計(jì)主題，立刻就可以看到是否美觀和思路是否符合工程觀念。設(shè)計(jì)、工程分析、制造的標(biāo)準(zhǔn)都通過精心的構(gòu)造過程考慮進(jìn)去，所以當(dāng)每次修改曲面時(shí)不需要 再重新校核標(biāo)準(zhǔn)。

[實(shí)時(shí)的曲面診斷工具]：可以提供諸如任意截面的連續(xù)性、曲面反射線情況、高亮度線、光譜圖、曲率云圖和園柱型光源照射下的反光圖等多種方法，在設(shè)計(jì)的任何時(shí)候都可以查出曲面缺陷。

[有效的曲面連續(xù)性管理工具]：在復(fù)雜的曲面縫補(bǔ)等情況下，即使曲面進(jìn)行了移動(dòng)修改等操作，也能保證曲面同與之相連的曲面間的曲率連續(xù)，避免了乏味的手工再調(diào)整過程。

[強(qiáng)大的處理掃描數(shù)據(jù)能力]：根據(jù) Rainbow 圖法(相當(dāng)于假設(shè)雨水從上面落下，由于形狀差異導(dǎo)致雨水流速差異)、曲率大小變化云圖法(對(duì)于一個(gè)完全光順的 class 1 曲面，相當(dāng)于曲率大小變化為零，對(duì)于兩個(gè)不同曲面，此值會(huì)不同)將掃描數(shù)據(jù)分開，這樣可以很快地捕捉產(chǎn)品的主要特征，并迅速建立各個(gè)相應(yīng)曲面，避免了費(fèi)事 的分析和處理。

正是由于 Imageware 在計(jì)算機(jī)輔助曲面檢查、曲面造型及快速樣件等方面具有其它軟件無可匹敵的強(qiáng)大功能，使它當(dāng)之無愧的成為逆向工程領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。

12.1改進(jìn)

Imageware為自由曲面產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面的所有關(guān)鍵領(lǐng)域提供了應(yīng)用驅(qū)動(dòng)的解決方案?？涨跋冗M(jìn)的技術(shù)保證了用戶能在更短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行設(shè)計(jì)、逆向工程，并精確地構(gòu)建和完全地檢測(cè)高質(zhì)量自由曲面。最新的產(chǎn)品版本更注重于高級(jí)曲面、3D檢測(cè)、逆向工程和多邊形造型，為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、工程和制造營造了一個(gè)直覺的柔性設(shè)計(jì)環(huán)境。

逆向工程對(duì)于企業(yè)制造過程來說是非常重要的。如何從企業(yè)僅有的樣件、油泥模型、模具等“物理世界”快速地過渡到計(jì)算機(jī)可以隨心所欲處理的“數(shù)字世界”，這是制造業(yè)普遍面臨的實(shí)際問題。Imageware特別適用于以下情況：

· 企業(yè)只能拿到真實(shí)零件而沒有圖紙，又要求對(duì)此零件進(jìn)行分析、復(fù)制及改型；

· 在汽車、家電等行業(yè)要分析油泥模型，對(duì)油泥模型進(jìn)行修改，得到滿意結(jié)果后將此模型的外型在計(jì)算機(jī)中建立電子樣機(jī)；

· 對(duì)現(xiàn)有的零件工裝等建立數(shù)字化圖庫；

Imageware 提供了模塊化的產(chǎn)品來滿足用戶的不同需求，這樣的設(shè)計(jì)完全圍繞產(chǎn)品從概念設(shè)計(jì)、工模具設(shè)計(jì)和檢測(cè)、樣機(jī)，以至生產(chǎn)加工這一產(chǎn)品全生命周期，目的在于提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短上市時(shí)間。用戶在第一次使用時(shí)就可以配置最適合其流程的產(chǎn)品，使用這些工具是保證產(chǎn)品開發(fā)周期順利進(jìn)行的關(guān)鍵。

Imageware 12.1新功能以及改善：

Opening NX Parts in Imageware---可以直接打開NX模型

Importing an Image as a Point Cloud---直接輸入一個(gè)圖片作為點(diǎn)云處理

Using Custom Views--可以自定義視圖

Layer Manager Enhancements--增強(qiáng)圖層管理

Circle-Selecting Points--增加圈選點(diǎn)云

Global Model Clouds--全局模型點(diǎn)云

Global Model Surfaces--全局模型曲面

Feature-Based Alignment--基于特征的對(duì)齊方式

SPT Alignment---SPT對(duì)齊方式

Mode Bar Toggles--切換模式工具條

Minor Enhancements and Bug Fixes--增強(qiáng)鏡像功能并修正bug

New Scoll-Only Commands

Scoll-Only Commands

特色功能

設(shè)計(jì)流程

常規(guī)的設(shè)計(jì)流程

首先根據(jù)工業(yè)造型需要設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)，制作出油泥模型之后將其送到風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室去測(cè)量空氣動(dòng)力學(xué)性能，然后再根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)模型進(jìn)行反復(fù)修改直到獲得滿意結(jié)果為止，如此所得到的最終油泥模型才是符合需要的模型。如何將油泥模型的外形精確地輸入計(jì)算機(jī)成為電子模型，這就需要采用逆向工程軟件。首先利用三坐標(biāo)測(cè)量儀　器測(cè)出模型表面點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，然后利用逆向工程軟件(例如：Imageware surfacer)進(jìn)行處理即可獲得 class 1 曲面.

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和消費(fèi)水平的不斷提高，其它許多行業(yè)也開始紛紛采用逆向工程軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。以微軟公司生產(chǎn)的鼠標(biāo)器為例，就其功能而言，只需要有三個(gè)按鍵就可以滿足使用需要，但是，怎樣才能讓鼠標(biāo)器的手感最好，而且經(jīng)過長時(shí)間使用也不易產(chǎn)生疲勞感卻是生產(chǎn)廠商需要認(rèn)真考慮的問題。因此微軟公司首先根據(jù)人體工程學(xué)制作了幾個(gè)模型并交給使用者評(píng)估，然后根據(jù)評(píng)估意見對(duì)模型直接進(jìn)行修改，直至修改到大家都滿意為止，最后再將模型數(shù)據(jù)利用逆向工程軟件Imageware 生成 CAD 數(shù)據(jù)。當(dāng)產(chǎn)品推向市場(chǎng)后，由于外觀新穎、曲線流暢，再加上手感也很好，符合人體工程學(xué)原理，因而迅速獲得用戶的廣泛認(rèn)可，產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率大幅度上升.

主要功能

Imageware 主要產(chǎn)品

Surfacer——逆向工程工具和 class

1 曲面生成工具

Verdict——對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)和CAD數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比評(píng)估

Build it——提供實(shí)時(shí)測(cè)量能力，驗(yàn)證產(chǎn)品的制造性

RPM——生成快速成型數(shù)據(jù)

View——功能與 Verdict 相似，主要用于提供三維報(bào)告

Imageware 采用NURBS技術(shù)，軟件功能強(qiáng)大，易于應(yīng)用。Imageware 對(duì)硬件要求不高，可運(yùn)行于各種平臺(tái)：UNIX工作站、PC 機(jī)均可，操作系統(tǒng)可以是 UNIX、NT、Windows95 及其它平臺(tái)。

Imageware 由于在逆向工程方面具有技術(shù)先進(jìn)性，產(chǎn)品一經(jīng)推出就占領(lǐng)了很大市場(chǎng)分額，軟件收益正以 47% 的年速率快速增長。

Surfacer是 Imageware 的主要產(chǎn)品，主要用來做逆向工程，它處理數(shù)據(jù)的流程遵循點(diǎn)——曲線——曲面原則，流程簡單清晰，軟件易于使用。

工程流程

點(diǎn)過程

讀入點(diǎn)陣數(shù)據(jù).

Surfacer 可以接收幾乎所有的三坐標(biāo)測(cè)量數(shù)據(jù)，此外還可以接收其它格式，例如：STL、VDA 等.將分離的點(diǎn)陣對(duì)齊在一起(如果需要).

有時(shí)候由于零件形狀復(fù)雜，一次掃描無法獲得全部的數(shù)據(jù)，或是零件較大無法一次掃描完成，這就需要移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)零件，這樣會(huì)得到很多單獨(dú)的點(diǎn)陣。Surfacer　可以利用諸如圓柱面、球面、平面等特殊的點(diǎn)信息將點(diǎn)陣準(zhǔn)確對(duì)齊。

對(duì)點(diǎn)陣進(jìn)行判斷，去除噪音點(diǎn)(即測(cè)量誤差點(diǎn)).

由于受到測(cè)量工具及測(cè)量方式的限制，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些噪音點(diǎn)，Surfacer 有很多工具來對(duì)點(diǎn)陣進(jìn)行判斷并去掉噪音點(diǎn)，以保證結(jié)果的準(zhǔn)確性.

通過可視化點(diǎn)陣觀察和判斷，規(guī)劃如何創(chuàng)建曲面.

一個(gè)零件，是由很多單獨(dú)的曲面構(gòu)成，對(duì)于每一個(gè)曲面，可根據(jù)特性判斷用用什么方式來構(gòu)成。例如，如果曲面可以直接由點(diǎn)的網(wǎng)格生成，就可以考慮直接采用這一片點(diǎn)陣；如果曲面需要采用多段曲線蒙皮，就可以考慮截取點(diǎn)的分段。提前作出規(guī)劃可以避免以后走彎路.

根據(jù)需要?jiǎng)?chuàng)建點(diǎn)的網(wǎng)格或點(diǎn)的分段.

Surfacer 能提供很多種生成點(diǎn)的網(wǎng)格和點(diǎn)的分段工具，這些工具使用起來靈活方便，還可以一次生成多個(gè)點(diǎn)的分段。

創(chuàng)建過程

判斷和決定生成哪種類型的曲線。

曲線可以是精確通過點(diǎn)陣的、也可以是很光順的(捕捉點(diǎn)陣代表的曲線主要形狀)，或介于兩者之間。

創(chuàng)建曲線。

根據(jù)需要?jiǎng)?chuàng)建曲線，可以改變控制點(diǎn)的數(shù)目來調(diào)整曲線?？刂泣c(diǎn)增多則形狀吻合度好，控制點(diǎn)減少則曲線較為光順。

診斷和修改曲線。

可以通過曲線的曲率來判斷曲線的光順性，可以檢查曲線與點(diǎn)陣的吻合性，還可以改變曲線與其它曲線的連續(xù)性(連接、相切、曲率連續(xù))。Surfacer 提供很多工具來調(diào)整和修改曲線。

創(chuàng)建過程

決定生成那種曲面。

同曲線一樣，可以考慮生成更準(zhǔn)確的曲面、更光順的曲面(例如 class 1 曲面)，或兩者兼顧，可根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要來決定。

創(chuàng)建曲面。

創(chuàng)建曲面的方法很多，可以用點(diǎn)陣直接生成曲面(Fit free form)，可以用曲線通過蒙皮、掃掠、四個(gè)邊界線等方法生成曲面，也可以結(jié)合點(diǎn)陣和曲線的信息來創(chuàng)建曲面。還可以通過其它例如園角、過橋面等生成曲面。

診斷和修改曲面。

比較曲面與點(diǎn)陣的吻合程度，檢查曲面的光順性及與其它曲面的連續(xù)性，同時(shí)可以進(jìn)行修改，例如可以讓曲面與點(diǎn)陣對(duì)齊，可以調(diào)整曲面的控制點(diǎn)讓曲面更光順，或?qū)η孢M(jìn)行重構(gòu)等處理。

英國Triumph Motorcycles 有限公司的設(shè)計(jì)工程師 Chris Chatburn 說：“利用 Surfacer 我們可以在更短的時(shí)間內(nèi)完成更多的設(shè)計(jì)循環(huán)次數(shù)，這樣可以讓我們減少 50% 的設(shè)計(jì)時(shí)間。”