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背景信息
Tru-Test有限公司是一家跨國企業(yè),，專門致力于農(nóng)業(yè)技術(shù)和電生理解決方案的設(shè)計、研發(fā),、制造和銷售,。該公司籌備設(shè)計一種與腦電圖監(jiān)測裝置配合使用的針對早產(chǎn)兒的電極陣列，所以需要采集精確的產(chǎn)后嬰兒的三維數(shù)據(jù),。
圖一
為了完成該項目,，公司必須使用計算機模型來確定電極的尺寸和形狀，以便適應(yīng)嬰兒頭部的曲線,。采集數(shù)據(jù)的精確度十分重要,，但又很難獲得。
圖二
最后Tru-Test公司決定使用Polhemus的FastSCAN™手持三維激光掃描儀對兩個精確玩具娃娃進行掃描,。然后用FastSCAN的FastRBF Extensions™創(chuàng)建出數(shù)字化模型,，導(dǎo)出到SolidWorks中進行處理。
圖三
掃描和處理
用FastSCAN掃描儀對兩個玩具娃娃的頭和肩部進行掃描,，如圖2(a)和3(a)所示,。FastRBF Extentions自動給原始數(shù)據(jù)點添加曲面，確保輸出網(wǎng)格沒有孔洞,，細密度高,，如圖2(b)和3(b)所示。FastRBF曲面會在原始曲面點的容差范圍內(nèi)移動（0.1mm內(nèi)）,。此外,，濾波功能可以消除材料噪音。這一功能在掃描玩具娃娃時尤為重要,。玩具娃娃的表面是由半透明硅膠制成的,，在激光掃描儀掃描下，表面較為粗糙,，如圖2(a)所示,。要解決這一問題，傳統(tǒng)方法是在玩具娃娃表面涂粉或噴漆,，而FastRBF Extensions的濾波特性可以有效確保消除噪音,，同時完整保留原表面的細節(jié)部分，如圖2(b)所示,。
圖四
本項目中的掃描數(shù)據(jù)要導(dǎo)入到SolidWorks CAD軟件中進行處理,，所以應(yīng)當把模型的面數(shù)降低到可控制的范圍,。FastRBF Extensions的簡化功能把玩具娃娃掃描圖的表面數(shù)量由169,000降至23,000，縮減率為86%,，對于新的娃娃模型,，則從97,000降低至17,000，縮減率達82%,。圖4所示的是模型在精簡前后的對比的特寫,。精簡過程中的精確度參數(shù)為0.05毫米，因此,，簡化網(wǎng)格與非簡化網(wǎng)格相比,，簡化網(wǎng)格不會超過0.05毫米。
導(dǎo)出
模型導(dǎo)出為IGES 128（NURBs）實體,，IGES 128(NURBs)是FastSCAN支持的多工業(yè)標準格式中的一種格式,。
圖五
為了對比SolidWorks的導(dǎo)出功能，玩具娃娃可以作為封閉曲面導(dǎo)出,，即,，在有封閉平面的框架內(nèi)（如圖5所示），新生成的娃娃模型導(dǎo)出為開放曲面,，即,，模型肩膀和底部均不封閉。
圖六
導(dǎo)入到SolidWorks
Tru-Test的產(chǎn)品工程師負責把數(shù)據(jù)導(dǎo)入到SolidWorks軟件中進行處理,。對于閉合娃娃模型,，導(dǎo)入需要大約3分鐘時間，成為“導(dǎo)入固體”（如功能管理器列表所示）,。之后,，工程師可以立即開始工作。
在SolidWorks識別實體模型之前,，運用娃娃模型,，創(chuàng)建實體模型涉及以下幾個步驟：
使用create planar Surface（創(chuàng)建平面）命令為邊界添加曲面。
把模型保存為Parasolid文件,，并重新載入,。
在全部曲面上使用import diagnosis命令，然后選擇close all gaps選項,。
再次把模型保存為Parasolid文件,，并重新加載 - 這時便可得到一個完美的SolidWorks導(dǎo)入實體模型。
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