2022年逆向工程与快速成型技术_教案 .pdf

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1、名师精编优秀教案逆向工程技术与快速成型技术课程教案主讲教师：龚海军机电与汽车工程学院机械系2014.09 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 28 页名师精编优秀教案逆向工程与快速成型技术课程教案第 1 讲 绪论 教学内容和时间布置教师工作学生活动备注一 引导学生，激发兴趣逆向工程与快速成型技术国内外应用现状、课程的重要性、该技术是就业时的敲门砖。与学生互动， 通过提问他们对该课程的认识达到让其知晓该课程的重要。用电影 十二生肖 片段生动演示工程与快速成型技术的现实应用。关于本课程的教程及参考书说明，如何学习本课程。二讲授本

2、次课的主要内容逆向工程的概念、逆向工程的应用及发展趋势、逆向工程设计制造的工作流程、逆向工程的关键技术、逆向工程常用软件。逆向工程 ( Reverse Engineering , RE ) ，也称反求工程、反向工程、抄数，指对存在的模型和零件进行实物测量，根据测量结果重构CAD 模型的一个过程。该模型可以用于分析、修改、制造和检验等多种目的。根据反求对象的不同可分为1.实物逆向：在有产品实物的条件下，通过测绘分析，从而再创造。2.软件逆向：通过产品样本、技术文件、设计书、使用说明书、有关规范和标准等一些技术软件去分析设计。3.影像逆向：设计者无产品实物，也无技术软件，仅有产品的图片、广告介绍或

3、参观后的印象等，设计者需要从这些影像资料去构思设计产品。逆向工程是对现有产品模型的再设计，从现实产品原型到最终形成CAD 模型是一个推理、逼近的过程。一般可分为 4 个阶段 : (1)零件原型的三维测量和数字化通常采用三坐标测量机或激光扫描装置来获得零件原型表面点的三维坐标值。(2)从测量数据中提取零件原型的几何特征按测量数据的几何数据对其进行分割，采用几何特征匹配与识别的方法来获取零件原型所具有的设计与加工特征。(3)零件原型的三维重构在分割后的三维数据CAD 系统中分别做表面模型的拟合，并通过各表面的求交与拼接获取零件表面的CAD模型。听课并简要做好记录听课并对理解相关技术，随时对技术问题

4、进行质疑。鼓励学生提出针 对 性 的 问题。1 明了本周要学习和消化的技术。2 建立团队合作交流意识并在学习和创作中发挥作用。30 分钟30 分钟20 分钟10 分钟精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 28 页名师精编优秀教案(4)CAD 模型的分析及改进，校验与修正快速成型技术概论、快速成型技术加工方法和设备、快速成型技术的应用、快速成型技术中的问题、快速成型技术的发展前景。快速成型技术的工作原理零件数据CAD 模型的建立数据转换文件的生成由三维造型系统将零件CAD 数据模型转换成一种可被快速成型系统所能接受的文件。分层切

5、片分层切片处理是根据成型工艺要求，按照一定的离散规则将实体模型离散为一系列有序的单元按一定的厚度进行离散。层片信息处理根据每个层片的轮廓信息，进行工艺规划，选择合适成型参数，自动生成数控代码。快速堆积成型快速成型系统根据切片的轮廓和厚度要求，用片材、丝材、液体或粉末材料制成所要求的薄片，通过一片片的堆积，最终完成三维形体原型的制备。1. 硬件问题快速成型技术的设备昂贵成为了制约其推广和应用的主要原因，尤其是中小型企业不具备雄厚的资金。2. 软件问题快速成型技术中的软件分为成型系统的控制软件和成型系统与CAD模型的接口软件。面对比较复杂的模型时，处理的速度和精度都不高。3. 材料问题目前快速成型

6、技术中的材料的成型性能大多不理想，成型件的物理性能还不能完全满足功能性、半功能性零件的要求。必须借助二次开发和后处理才能达到比较理想的结果。4. 成型工艺的问题由于树脂的收缩在在层层堆积时所产生的层间粘接应力和未固化的残留液态树脂在固化中的收缩导致了成型过程中零件的变形。三布置本周学生学习和创作任务，提出具体的作品要求1尽快消化本周所讲的技术。2预习下次课的内容。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 28 页名师精编优秀教案四课下工作：1检查学生学习情况，发现其中的优点和不足点，为下一次课做好点评准备。2辅导学生完成软件安装工

7、作，帮助他们学会安装大型软件，鼓励学生尽早熟悉软件使用。3对有兴趣的学生进行单独辅导和讲解，帮助他们对课程做更深入的了解。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 28 页名师精编优秀教案第 2 讲 第一章 Imageware基本操作教师工作学生活动备注一、回顾总结上次课学习的内容逆向工程的概念、逆向工程的应用及发展趋势、逆向工程设计制造的工作流程、逆向工程的关键技术、逆向工程常用软件。快速成型技术概论、快速成型技术加工方法和设备、快速成型技术的应用、快速成型技术中的问题、快速成型技术的发展前景。二、巩固逆向工程的工作流程，介绍逆

8、向工程的点云形成设备用视频演示三坐标测量机、激光扫描成像国内逆向工程的研究情况检查学生软件安装情况，指导学生安装软件三、讲授本次课的主要内容Imageware 用户界面Imageware 功能模块1、基础模块包含诸如文件存取、显示控制及数据结构。2、点处理模块点处理模块包含处理点云数据的工具3、曲线、曲面模块提供完整的曲线曲面建立和修改的工具，包括扫掠、放样及局部操作用到的圆角、翻边及偏置等曲面建立命令。4、多边形造型模块提供完美的三角形数据处理，提供处理任何大小的多边形模型的能力，能够处理以下的数据源和数据类型：STL 数据、有限元数据和VRML数据。Imageware 基本操作1、鼠标左键

9、鼠标左键用于选择几何体、拖动对象以及选择菜单和对话框中的命令和按钮。常用功能如下：（1）选取浮动工具条上的命令图标。（2）在视图区中选取几何对象。（3）在对话框中单击几何对象的名称，会选中该对象。（4）按住 shift+鼠标左键，拖动鼠标可以对视图进行旋转。二、快捷键的应用三、功能设置四、 View 的操作Imageware 实体管理1、 实体类型所有实体的共有特征：名称：系统提供唯一的名称。可见性：可见性可以决定实体的可选性。问答形式听课并对理解 相 关 技术，随时对技术问题进行质疑。鼓励学生提出针对性的问题。参照课本对实例逐个操作，熟练掌握1 明了本周要学习和消化的技术。5 分钟15 分钟

10、68 分钟精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 28 页名师精编优秀教案颜色：每个实体被分配有默认的颜色，可被改变。当前激活的：使实体成为所有操作默认的实体。层：每个实体都必须位于一个层中。2、图层管理图层操作：1、新建图层：在树目录的子项中增加一个新图层。2、删除图层：删除被选择的图层。3、合并图层：将所选中的图层拖到另一个图层上，即可把这两个图层合并。4、在图层之间移动实体：选择一个实体并将其拖到另一个图层上，即可把所选择的实体放到另一个图层上。四、布置本周学生学习和创作任务1尽快消化本周所讲的技术。2预习下次课的内容。2

11、 分钟第 1 讲逆向工程技术概论和学习以及创作任务（主任讲）教师工作学生活动备注精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 28 页名师精编优秀教案一逆向工程这门课简介二讲授本次课的主要内容（对16 次课的安排）1 逆向工程概念及流程。2 逆向工程的关键技术及应用逆向工程的关键技术（数据采集、处理、模型重建）？流程初步介绍。3每一个关键技术点包含哪些具体操作技术？三演示以为做好的逆向工程范例，展示整个逆向工程实例的创建过程。1 摩托车逆向工程实例。2 发动机关键部件的逆向实例。全程操作实例， 并提示学生注意关键技术点。3 到实验室参

12、观，初步接触硬件设备。对数据采集进行演示， 让学生亲身感受具体的操作。四布置本周学生要思考的问题，明确教学大纲要求的学习和创作任务，提出具体的作品要求（强调以作品创作为主线，边学习边创作，团队合作学习和创作。“集中培训，分散练习、定期讨论总结” 原则）注重记录和整理学习和创作过程（一些质疑的学习问题和创作过程中的问题以及解决方法）和数据（截取的图片或动画） ，保存成规范档案，五给学生提问质疑的机会，对本次课程内容和布置的学习和创作任务有什么疑问，需要什么帮助。（以小组为单位轮流，组长负责组织组员事先准备）听课并做好记录听课并对理解相关技术，随时对技术问题进行 质疑。鼓励学生提出针对性的问题。听

13、课并明了实例的操作顺序和关键要素，以便在自己练习过程中顺利完成对实例的操作。1 明了本周要学习和消化的技术。2 明确本课程要进行的创作任务。尽快找到载体进行数据采集，对作品进行最终目标的描述，准备 ppt作为开题。3 明确要提交阶段性学习成果的具体内容和形式。4 明了在遇到技术问题的时候如何取得技术支持和帮助。5 建立团队合作交流意识并在学习和创作中发挥作用。30 分钟40分钟30 20 30分钟第 2 讲 逆向工程软件 Geomagic Studio介绍和硬件技术培训精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 28 页名师精编优秀

14、教案教师工作学生活动备注一介绍逆向工程软硬件技术二讲授本次课的主要内容1 软件工程流程介绍2 基于点云的建模过程介绍3 软件用户界面介绍4 选择工具5 菜单和图标6 关节臂技术介绍并演示三演示本次课程的技术实例操作过程1 练习实例 geomagic studio 学习入门。2 软件包含几部分？（从演示界面说明）3 全程操作，并提示学生注意关键技术点。四 布置本周学生学习和创作任务， 提出具体的作品要求，按时将规范作品提交。老师辅导学生完成样件的数据提取过程。1 尽快消化本周所讲的操作技术，通过反复操练实例来熟悉对软件操作命令。2 针对各自的点云，按照实例的操作顺序进行演练，开始作品的创作。3

15、记录和整理学习和创作过程中的文字（一些质疑的学习问题和创作过程中的问题以及解决方法）和数据（截取的图片或动画），保存成规范档案，周五之前提交给老师。五给学生提问时间， 谈学习和创作之前有什么打算和准备如何运用团队学习方式进行学习和创作。组长带头发言，组员补充。准 备好自己 的作品样 件（载体） ，用于逆 向工程技 术应用的 研究对象30 分钟40分钟30 20 30分钟第 3 讲 Geomagic Studio点阶段处理技术 （点云编辑和甲壳虫实例）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 28 页名师精编优秀教案教师工作学生活动

16、备注一回顾、总结、点评前一阶段工作二讲授本次课的主要内容1 点阶段概述，点云的知识讲述。2 点云编辑统一、曲率和有序采样减少噪声时显示偏差孔填充体外孤点和边界选择3 数据注册扫描注册工具处理有序和无序数据点加载 / 保存变换矩阵1 点和 n 点手动注册目标（加工球）注册全局注册自动合并多个扫描4 点云合并三演示本次课程的技术实例操作过程1 采用练习实例 点云编辑和甲壳虫实例2 本实例所要使用的命令a点删除b 编辑选择 select非连接项c 编辑选择体外孤点d 点（points） 减少噪音（ reduce noise ）e点统一采样f 点封装3 实例-点云数据注册 &合并4 所用的命令a点删除

17、b 工具注册手动注册c 工具注册全局注册d 点合并5 全程操作，并提示学生注意关键技术点。四布置本周学生学习和创作任务，提出具体的作品要求五给学生上台分享学习和创作中遇到的问题以及经验。 （以小组为单位轮流，组长负责组织组员事先准备）30 分钟40分钟30 20 30分钟第 4 讲 开题报告教师工作学生活动备注精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 28 页名师精编优秀教案一组织评委，宣读开题规则二讲授本次课的主要内容1 听取各小组每一位学生的开题陈述2 对开题内容进行质疑， 帮助理清研究思路， 有哪些创新点？3 对每一件作品创

18、作历程的计划4 每个开题报告预备进行的创作材料归档切实计划三演示本次课程的技术实例操作过程1 由学生进行开题报告演示四 帮助学生对本课程教学模式的认识， 参与全程的培训，为留在实验室参与未来的科研工作做好铺垫。1 对全体学生陈明继续参与培训的机会，说明还有哪些技术需要进行培训，让学生能有机会继续学习和创作作品。2 根据学生本人在本门课程的表现来确定是否继续对学生进行指定计划的技术培训， 与学生本人达成一个合作式的协议。3 对学生进行各样深度的技术培训和作品创作培训，为本门课程的建设和发展创造更多的实例素材。为开展创新协会 D 维时代做好铺垫工作30 分钟40分钟30 20 30分钟第 5 讲

19、Geomagic Studio多边形初级和高级阶段处理技术教师工作学生活动备注一回顾、总结、点评前一阶段工作30 分精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 28 页名师精编优秀教案二讲授本次课的主要内容（A）多边形初级阶段1 多边形阶段概述2 封装a 使用曲面封装b 使用体积封装3 多边形创建和修复a 基于曲率的孔填充b 填充部分孔和生成桥c 基于容差和形状的抽选d 多对象平均计算e 固定交叉f 创建开放 / 闭合的多边形4 多边形编辑a 布尔运算b 抽壳和偏移c 通过平面或曲线做截面d 交互松弛 / 清除e 平滑、拟合、裁减

20、、投影和扩展边界线解释每一个细节技术或方法含义。（B）多边形高级阶段1 多边形阶段高级2 锐化多边形a 锐化技术b 锐化的向导3 多边形高级编辑三演示本次课程的技术实例操作过程1 实例多边形基本编辑本实例使用到的技术命令：a 工具（tool） 基准（datums ） 切换所有基准（toggle all datums）b 多边形（polygons） 修复相交区域 （fix intersetions）c 多边形填充孔（ fill holes）d 多边形平面截面（ section by plane ）e 边界（ boundary） 编辑（ edit）f 多边形简化（ decimate）g 多边形松弛

21、（ relax）h 轮廓线（ contours） 自动曲面化（ auto surface ）2 实例-多边形高级编辑a多边形填充孔b 多边形去除特征c 多边形砂纸钟40分钟30 20 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 28 页名师精编优秀教案d 多边形锐化导向工具e多边形基本几何形状拟合到平面f 多边形创建 /拟合孔g 多边形投影边界到平面h 多边形平面截面全程操作，并提示学生注意关键技术点。四布置本周学生学习和创作任务，提出具体的作品要求1 尽快消化本周所讲的技术，通过反复操练实例来完成对软件命令的熟悉。2 针对各自的

22、点云载体，进行本周所学习的技术进行应用，3 记录和整理学习和创作过程中的文字（一些质疑的学习问题和创作过程中的问题以及解决方法）和数据（截取的图片或动画），保存成规范档案，五给学生上台分享学习和创作中遇到的问题以及经验。（以小组为单位轮流，组长负责组织组员事先准备）30分钟第 6 讲 Geomagic Studio形状初级和高级阶段处理技术教师工作学生活动备注一回顾、总结、点评前一阶段工作二讲授本次课的主要内容30 分钟精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 28 页名师精编优秀教案（A）形状初级阶段1 形状阶段概述；2 自动

23、曲面；3 探测曲率；4 探测轮廓线；5 构造曲面片；6 构造格栅；7 构造 NURBS ；8 曲面验证。（B）形状高级阶段1 编辑边界技术；2 移动面板技术；3 高级曲面编辑技术；4 高级铺面技巧；a解释每一个细节技术或方法含义。b 运用这个技术来解决什么问题？三演示本次课程的技术实例操作过程1 实例练习 -基本曲面创建 （探测曲率） 实例含有哪些基本命令？2 实例练习 -基本曲面创建（探测轮廓线）3 实例-高级曲面编辑4 实例-用特征裁减曲面5 实例-使用边界的高级铺面全程操作，并提示学生注意关键技术点。四布置本周学生学习和创作任务，提出具体的作品要求五给学生上台分享学习和创作中遇到的问题以

24、及经验。（以小组为单位轮流，组长负责组织组员事先准备）课下工作：1 整理学生作品，检查作品质量，发现其中的闪光点和不足点。2 辅导学生完成学习和创作工作，帮助他们按照既定的规范整理出合格的作品，对好的作品要加以提升，鼓励各为有心的学生将自己的创新点展示出来。3 对有作为的学生进行单独辅导和培训，帮助他们做更深入的研究工作。40分钟30 20 30分钟第 7 讲 Geomagic Studio fashion新处理技术教师工作学生活动备注精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 28 页名师精编优秀教案由杰魔公司培训工程师进行技术

25、培训听课并做好记录（以便对作品进行相应的修改）听课并对理解相关技术，随时对技术问题进行 质疑。鼓励学生提出针对性的问题。听课并明了实例的操作顺序和关键要素，以便在自己练习过程中顺利完成对实例的操作。1 明了本周要学习和消化的技术。2 明确本周要进行的创作任务。基于前阶段工作继续创作3 明确要提交阶段性学习成果的具体内容和形式。4 明了在遇到技术问题的时候如何取得技术支持和帮助。5 建立团队合作交流意识并在学习和创作中发挥作用。1提前准备好要讲的ppt文件，包括问题和创作心得。25 分钟之内将内容叙述完毕。3记录同学交流的经验，为改进作品服务。30 分钟40分钟30 20 30分钟第 8 讲 G

26、eomagic Studio全面回顾和总结精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 28 页名师精编优秀教案教师工作学生活动备注一回顾、总结、点评前一阶段工作二讲授本次课的主要内容回顾 studio 的全程学习点评优秀作品三演示本次课程的技术实例操作过程由学生演示优秀作品，并提示学生注意关键技术点。四给学生上台分享学习和创作中遇到的问题以及经验。 （以小组为单位轮流，组长负责组织组员事先准备）课下工作：1 整理学生作品，检查作品质量，发现其中的闪光点和不足点，为下一次课做好点评准备。2 辅导学生完成学习和创作工作，帮助他们按照既

27、定的规范整理出合格的作品，对好的作品要加以提升，鼓励各为有心的学生将自己的创新点展示出来。3 对有作为的学生进行单独辅导和培训，帮助他们做更深入的研究工作，并帮助他们整理出更好的作品。30 分钟40分钟30 20 30分钟第 9 讲 Imageware逆向软件介绍教师工作学生活动备注一回顾、总结、点评前一阶段工作30 分精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 28 页名师精编优秀教案二讲授本次课的主要内容1 Imageware 简介（主要功能模块、技术知识点）2 用户界面介绍3 菜单栏介绍4 常用工具介绍5 常用快捷键介绍说明

28、运用这个软件来解决什么问题，与studio的区别。三演示本次课程的技术实例操作过程1 介绍以上内容的同时对软件进行演示。2 各个知识点的例子有相应的点云文件。全程操作，并提示学生注意关键技术点。四布置本周学生学习和创作任务，提出具体的作品要求五给学生上台分享学习和创作中遇到的问题以及经验。钟40分钟30 20 30分钟第 10 讲 Imageware点阶段处理技术教师工作学生活动备注精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 28 页名师精编优秀教案介绍点阶段技术要点一、点云处理1.读入点云2.点云的显示3.点云对齐（1）对齐的目

29、的（2）对齐的模式二、生成点1创建点2构建点构建点的方式包括：取样三角网格面的中心点、平均点云、取样曲线、投影曲线到点云、投影点云到曲面、取样曲面、工具补偿和取样对比特征等。3特征提取（1）边缘特征（2）颜色特征 (Color Based) 三、编辑点云1析出点云（1）框选点云（ Circle-Select Points ）（2）曲线选取点云（ Point Within Curves）（3）立方体框选（ Point in Box）（4）点云相减（ Subtract Cloud from Clouds）（5）点云切片（ Slice）（6）析出扫描线（ Scan Lines ）（7）打散点云为 X

30、YZ 扫描线（ Break Into XYZ Scans）（8）以距离设定分离点云（ Break into Distinct Clouds）2删除杂点3剖断面（1）平行剖断面（2）.放射状剖断面（3）交互式剖断面（4）沿线剖断面4偏置点云5多边形化点云6标签点四、分析点云数据1 测量点坐标2 测量点 -点距离3 点云曲率30 分钟40分钟30 20 30分钟第 11讲 Imageware线阶段处理技术教师工作学生活动备注精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 28 页名师精编优秀教案介绍线阶段技术要点一、曲线概述1曲线的要素2

31、曲线的类型3曲线的显示二、生成曲线（A）3D 曲线13D B 样条曲线（ 3D B-Spline）2控制顶点曲线（ Control Points）3多折线（ 3D Polyline）(B)直线无约束直线矢量直线垂直于曲线的直线相切于曲线的直线沿曲面法线方向的直线(C) 圆弧圆弧(Arc) 过三点作圆弧 (Arc w/3 Points) 过圆弧中心和两点作圆弧（Arc w/Center and 2 Points ）过两点指定半径作圆弧 (Arc w/2 Points & Radius) (D)圆(E)椭圆(F)长方形(G)槽形(H)多边形(I)由点拟合曲线a拟合成基本曲线b 依公差构造曲线c 插

32、值曲线(J)由面析出曲线a由面析出 3D 曲线b 圆柱或圆锥曲面的中心轴线三、编辑曲线3.1 混成曲线3.2 倒圆角3.3 偏置曲线3.4 两曲线交点3.5 匹配两曲线（ Match）3.6 重新参数化曲线3.7 插入或删除节点3.8 重定义 B 样条曲线30 分钟40分钟30 20 30分钟精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 28 页名师精编优秀教案3.9 插入或删除控制点3.10 延伸3.11 平顺3.12 剪断曲线3 13 改变曲线方向四、分析曲线4.1 控制顶点4.2 曲率4.3 连续性4.4 曲线-点云差异4.5

33、 曲线-曲线差异4.6 测量曲线 -点距离第 12 讲 Imageware面阶段处理技术教师工作学生活动备注一、曲面概述30 分精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 28 页名师精编优秀教案1.1 曲面的要素1.2 生成曲面的一般方法1.3 曲面的显示二、生成曲面2.1 平面用平面中心和法向确定平面(Center/Normal) 过 3 点作平面垂直视图方向的平面建立等间距的数个平面创建工作平面2.2 基本曲面圆柱球体圆锥过 4 点作曲面中心点和过点确定圆柱过 4 点作球面中心点和过点确定球体中心点和两个点确定圆锥2.3 由

34、点云拟合曲面均匀曲面由点云构建圆柱面插值曲面直接拟合成平面和基本曲面2.4 由点云和曲线拟合曲面2.5 由边界曲线创建曲面2.6 UV 向量线构建曲面2.7 通过曲线的曲面Bi-Directional Loft Loft Curves 2.8 旋转曲面2.9 边界线构建平面2.10 直纹面2.11扫掠曲面2.12 拉伸曲面2.13 管状曲面三、编辑曲面3.1 凸缘面3.2 桥接曲面（ Blend）3.3 倒圆角3.4 偏置曲面3.5 剖断面钟40分钟30 20 30分钟精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 28 页名师精编优

35、秀教案3.6 曲面交线3.7 匹配曲面3.8 重新参数化3.9 插入曲面节点3.10 延伸曲面3.11清理曲面3.12 合并曲面（ Merge）3.13 剪断曲面3.14 修剪曲面（ Trim）3.15 改变曲面法向3.16 曲面的自由编辑四、分析曲面4.1 曲面连续性4.2 曲面与点云的差异第 13 讲 Imageware分析与测量教师工作学生活动备注一、分析与测量概述1.1 控制顶点30 分钟精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 28 页名师精编优秀教案1.2 法线1.3 曲率1.4 连续性（ Continuity）1.

36、5 偏差1.6 点云特性a点云的直线度b 点云的平面度c 点云的圆形度d 点云的圆柱度e点云的同心度f 点云的同轴度1.7 拔模角1.8 多边形模型a分析多边形模型b 计算点云的体积c 计算点云面的面d 点云的重心1.9 实体信息（ Object Information）1.10 曲面品质a反射光线b 强光照射二、测量2.1 基于点云的差异a网格化点云与非网格化点云之间的差异b 多个点云之间的差异c 点数相同的点云之间的差异d 多点点云之间的差异2.2 基于曲线的差异2.3 基于曲面的差异2.4 距离2.5 面积2.6 角度a点所成角度b 曲面与曲线的夹角c 曲面的曲率半径2.7 位置坐标2.

37、8 曲率半径a点云的曲率半径b 曲线的曲率半径c 曲面的曲率半径40分钟30 20 30分钟精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 28 页名师精编优秀教案第 14 讲 Imageware逆向造型技术实例教师工作学生活动备注一安全帽、卡扣、后视镜、电池盒、米老鼠实例技术简介二讲授本次课的主要内容30 分钟精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 28 页名师精编优秀教案1 逆向工程技术实例如电池盒、卡扣2 应用技巧基于正在创作或完成作品进行技术的总结三演示本次课

38、程的技术实例操作过程1选择各样较有特点的学生作品进行演示和分析。2 结合作品的需要来应用建模技术。全程操作，并提示学生注意关键技术点。四布置本周学生学习和创作任务， 提出具体的作品要求五给学生上台分享学习和创作中遇到的问题以及经验。（以小组为单位轮流，组长负责组织组员事先准备）40分钟30 20 30分钟第 15讲 Imageware逆向工程核心技术总结教师工作学生活动备注一核心技术列表二讲授本次课的主要内容1 逆向工程核心技术总结2 应用技巧30 分钟40分精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页，共 28 页名师精编优秀教案基于

39、正在创作或完成作品进行技术的总结三演示本次课程的技术实例操作过程1选择各样较有特点的学生作品进行演示和分析。2 结合作品的需要来应用建模技术。全程操作，并提示学生注意关键技术点。四布置本周学生学习和创作任务，提出具体的作品要求1 针对各自的作品，根据回顾和总结的经验对作品进行适当修改和优化。1记录和整理学习和创作过程中的文字 （一些质疑的学习问题和创作过程中的问题以及解决方法）和数据（截取的图片或动画） ，保存成规范档案，周五之前提交给老师。五给学生上台分享学习和创作中遇到的问题以及经验。（以小组为单位轮流，组长负责组织组员事先准备）课下工作：1 整理学生作品，检查作品质量，发现其中的闪光点和

40、不足点，为下一次课做好点评准备。2 辅导学生完成学习和创作工作，帮助他们按照既定的规范整理出合格的作品，对好的作品要加以提升，鼓励各为有心的学生将自己的创新点展示出来。3 对有作为的学生进行单独辅导和培训，帮助他们做更深入的研究工作，并帮助他们整理出更好的作品。钟30 20 30分钟第 16 讲 课程答辩教师工作学生活动备注一组织评委，宣读答辩规则二讲授本次课的主要内容1 听取每一位学生的答辩陈述2 对每件作品进行问答， 有哪些创新点？30 分钟精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页，共 28 页名师精编优秀教案3 对每一件作品进

41、行评价4 将每一件作品按规范进行归档三演示本次课程的技术实例操作过程1 按规定对作品进行排序2 由学生演示作品实例。四动员学生对本课程的高级学习，参与更多的培训， 继续留在实验室参与未来的科研工作。1 对全体学生陈明继续参与培训的机会，说明还有哪些技术需要进行培训，让学生能有机会继续学习和创作作品。2 根据学生本人在本门课程的表现来确定是否继续对学生进行指定计划的技术培训，与学生本人达成一个合作式的协议。3 对学生进行各样深度的技术培训和作品创作培训， 为本门课程的建设和发展创造更多的实例素材。五给学生机会表示自己对本门课程继续深度学习的态度， 当场确定再次学习的学生范围，按事先设定的问题对每

42、一位愿意参与更多培训的理由。 从他们的回答中得到具体的个人意愿信息。40分钟30 20 30分钟逆向设计实践课程考核办法一、考核成绩构成：1. 平时成绩占 40%，为 40分。2. 综合考核占 60%，为 60分。二、成绩评定：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 26 页，共 28 页名师精编优秀教案考核内容分值评分标准平时成绩出勤率10 到实验室累积学习时间达到规定学时，10 分；达到规定学时的 2/3 以上得 5 分；实践实践累积达不到总学时的1/3 是，0 分。训练态度5 训练时不认真，扣15 分。训练内容25 掌握 geomag

43、ic stuido软件基本功能，主要包括点云、多边形、形状、 cad阶段的处理；熟悉 imageware造型软件的基本功能，主要对点、线、面阶段的技术处理。综合考核综合训练和技术应用10 能否将所学习知识很好地与创作载体结合，并具有一定创新型。无创新思想扣5 分。20 选定创作载体，运用geomagic 处理硬件扫描的点云，按照技术模板创建从点云到NURBS 的曲面模型，并生成 iges文件输入 UG 系统进行 cad实体造型；根据提交数量和质量给定分值；1.根据技术模板按数量和质量完成实例2.根据创作载体提出各个处理阶段的技术解决思路20 运用 imageware软件点、线、面处理技术对点云

44、进行相应阶段的技术应用，生成相应的处理结果，整理成技术应用结果材料；描述质疑和解疑过程；根据提交材料的数量和质量给定分值；1. 要求在点阶段处理得到模型重构的必要点云。2. 在线阶段处理出基准线、边界线、特征线、过渡线。3. 在面阶段获得关键部位的曲面，并提供曲面构造误差数据。开题和结题报告10 综述课程全程进行的学习和创作内容，说明每一阶段应用学习的技术进行创作的数量和质量；总结论述条理清晰，论点鲜明。有自己的创新性思想、独到的见解、新印的构思或具有一定的价值。不少于2000 字。学生学习和创作内容清单及结果得分姓名学号电话总分考核内容分值考核项目数量和质量结果得分平出勤率10 平时点名签到

45、训练态度5 平时观察表现精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 27 页，共 28 页名师精编优秀教案时成绩训练内容25 geomagic stuido 点云阶段多边形形状阶段高级阶段cad阶段imageware 点阶段线阶段面阶段综合考核综合训练和技术应用10 将所学习知识与创作载体结合20 1.根据技术模板完成实例（数量和质量）2.提出各个处理阶段的技术问题和解决思路20 1 点阶段处理得到模型重构的必要点云。2.线阶段处理出基准线、边界线、特征线、过渡线。3.面阶段的关键部位曲面并提供曲面构造误差数据。开题和结题报告10 开题综述课程全程的学习和创作内容结题总结论述条理清晰，论点鲜明。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 28 页，共 28 页