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PowerSHAPE 額溫槍逆向工程轉為實體

by hiholife
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逆向工程時常用在拷貝原廠設計上,像是汽車的副廠零配件或是其他您想要複製或重製的物品,拿原裝的產品或零配件來進行 3D 掃描後取得 STL 網格檔,那這些 STL 網格檔往往無法直接使用,因為它的表面並非原始 CAD 製造出來的狀態,還涵蓋一些材質紋路、孔洞等等,必須再透過 CAD 繪圖軟體來轉換成曲面或者實體,讓她呈現最原始的 CAD 狀態這樣才能進行一般的加工製程,而轉換 STL 網格到 實體 / 曲面 的過程就稱為逆向工程。

本次案例我們透過額溫槍的掃描檔來進行逆向介紹。

輸入 STL 網格模型

首先於 Autodesk PowerSHAPE 輸入額溫槍的 STL 網格檔。

PowerSHAPE 額溫槍逆向工程轉為實體

我們把另一半隱藏起來暫時不看,另一半可以看到塑膠製品內部的結構。

PowerSHAPE 額溫槍逆向工程轉為實體

建立擬合曲面

接下來就開始逆向鋪曲面的作業,在 Autodesk PowerSHAPE 內有很方便的功能【分段網格】可以讓軟體自動你擬合適合的曲面,像是平面、圓柱、圓錐、拉伸曲面等等,我們可以在網格模型上分別將每個面以相近的曲面類型快速鋪面。

PowerSHAPE 額溫槍逆向工程轉為實體
建立擬合曲面

開啟【分段網格】功能後,選取【手動分段】,意思就是每個面我們手動來選取擬合,角度設為 0,意思是我們所產生的面不要有角度差,接著類型選擇【平面】後,以滑鼠左鍵在 STL 網格模型上點選,選到的區域會呈現藍色,按住 Shift 依序把前後兩段一起選取,這樣所產生的面才會涵蓋較大的面積。

PowerSHAPE 額溫槍逆向工程轉為實體

擬合完成按下【預覽】,可以看到擬合所產生的面,確認沒問題後按下【綠色勾勾】,這樣軟體會記住這個面,讓你接續其他的擬合作業。

PowerSHAPE 額溫槍逆向工程轉為實體

依序將其他平面區域做完擬合。

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接下來選擇【拉伸】,這個意思是我們要選擇有角度、弧度的曲面來進行擬合,像是額溫槍的下方、上方及握把,同樣方是以滑鼠拖曳內側垂直壁區域,按下【預覽】及綠色勾勾。

PowerSHAPE 額溫槍逆向工程轉為實體
PowerSHAPE 額溫槍逆向工程轉為實體

所有擬合的曲面會將額溫槍本體完整包圍,用意就是我們最後要產生的是曲面內部所包圍的區域,因此接下來要確認是否所有面都能完整封閉。

PowerSHAPE 額溫槍逆向工程轉為實體

這裡要先檢查一下,包圍區域的面都要是紅色,意思就是曲面的背面,在 Autodesk PowerSHAPE 內,曲面的背面會以紅色顯示,因此我們要把紅色區域反向朝內。

PowerSHAPE 額溫槍逆向工程轉為實體
曲面反向

延伸曲面

接著將曲面不夠封閉模型的部分進行延展,若要延展曲面必須先建立曲面的邊框,這樣軟體才能夠偵測延展的區域,因此透過【複合曲線】功能,我們可以很快地把需要延展的曲面邊框做出來。

PowerSHAPE 額溫槍逆向工程轉為實體

依序點選【線架構】、【複合曲線】,接著在曲面的邊緣點一下滑鼠左鍵,建立複合曲線的功能就會彈出,依照粉紅色箭頭方向繞完一圈按下紅色按鈕就完成了。

PowerSHAPE 額溫槍逆向工程轉為實體
製作複合曲線
PowerSHAPE 額溫槍逆向工程轉為實體
製作複合曲線

依序把三個要延伸的曲面,製作出【複合曲線】。

PowerSHAPE 額溫槍逆向工程轉為實體
製作複合曲線

先點選其中一條複合曲線,接著透過【曲面】、【延伸】指令來延伸曲面,距離輸入要延伸的數字並按下預覽,我們可以看到曲面已經變得較之前大很多了。

PowerSHAPE 額溫槍逆向工程轉為實體
延伸曲面

平面的部分可透過【編輯】、【延伸曲面或實體】指令來快速延展,這個是比有曲度的曲面方便多了。

PowerSHAPE 額溫槍逆向工程轉為實體
延伸曲面或實體

產生實體

確認所有的曲面都延伸並完整包覆額溫槍的本體後,我們可過透過【實體】、【項目轉換】、【自動剪裁面】指令,把包圍的區域自動產生為實體。

PowerSHAPE 額溫槍逆向工程轉為實體
自動剪裁面

這邊就是最後我們產生的實體,這邊可以把複合曲線刪除。

PowerSHAPE 額溫槍逆向工程轉為實體
PowerSHAPE 額溫槍逆向工程轉為實體

對照比較一下實體與原本的網格檔,其實很接近了,接下來再針對實體做編輯,包含導圓角、薄殼等。

PowerSHAPE 額溫槍逆向工程轉為實體

下圖為製作完導圓角及薄殼的實體。

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