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三维模型数据格式转化的技巧

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三维模型数据格式转化的技巧. 计算机辅助设计与制造专业. 湖南信息职业技术学院 李青云. 1. 2. 常用三维模型数据格式. STL 数据格式的输出. 主要内容. 问题的导入. 为什么要进行格式转换? 1 、不同软件之间的转换,如: UG 转 Pro/E 、 SolidWorks 、 Geomagic 2 、高版本转低版本? 3 、设计思想、方法、参数的保护 4 、特定格式的需要,如 STL 格式。.

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三维模型数据格式转化的技巧

计算机辅助设计与制造专业

湖南信息职业技术学院 李青云

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1

2

常用三维模型数据格式

STL数据格式的输出

主要内容

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问题的导入

为什么要进行格式转换?

1、不同软件之间的转换,如:

UG转Pro/E、 SolidWorks、 Geomagic

2、高版本转低版本?

3、设计思想、方法、参数的保护

4、特定格式的需要,如STL格式。

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小技巧:在打开如Pro/E、UG、 SolidWorks等大型CAD软件格式的文件时,最好别双击文件打开,建议先打开软件,然后再找到文件打开。

一、常用三维模型数据格式

1、*.prt

Pro/engineer 的图形文件,是三维图面档案。Pro/engineer生成的默认格式 "*.prt",是一种强大的参数化文档,用于产品建模,运动仿真等。

UG(Unigraphics)默认保存格式同样也是“*.prt”,UG同Pro/engineer一样都是建模的强大软件,广泛用于机械,电子,航天,家电,玩具等领域,在制造行业中,有很强大的功能!

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一、常用三维模型数据格式

2、*.IGES

IGES (初始化图形交换规范)

IGES(The Initial Graphics Exchange Specification)是被定义基于电脑辅助设计&电脑辅助制造系统(Computer-Aided Design &Computer-Aided Manufacturing systems )不同电脑系统之间的通用ANSI(美国国家标准学会)信息交换标准。用户使用了IGES格式特性后,可以读取从不同平台来的NURBS数据。

例如:Inventor、Maya、UG、SolidWorks、Pro/E、CATIA、Rhino、Cimatron等等软件。为了得到完整的数据,建议使用5.3版本的IGES格式。

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一、常用三维模型数据格式

2、*.IGES

IGES——重点支持以下模型的交换

二维线框模型、三维线框模型、三维表面模型、三维实体模型、技术图样模型。在IGES文件中,信息的基本单位是实体,通过实体描述产品的形状、尺寸以及产品的特性。

实体的表示方法对所有当前的CAD/CAM系统都是通用的。实体可分为几何实体和非几何实体,每一类型实体都有相应的实体类型号,几何实体为100~199,如圆弧为100,直线为110等;非几何实体又可分为注释实体和结构实体,类型号为200~499,如注释实体有:直径尺寸标注实体(206)、线性尺寸标注实体(216)等,结构实体有颜色定义(314)、字型定义(310)、线型定义(304)等。

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一、常用三维模型数据格式

2、*.IGES

IGES——实现CAD或CAM系统间数据交换的规范

随着CAD/CAM技术的迅猛发展和推广应用,各企业都在积极采用CAD/CAM技术。因历史原因及不同的开发目的,各CAD/CAM软件的内部数据记录方式和处理方式不尽相同,开发软件的语言也不完全一致,因此,CAD/CAM的数据交换与共享是目前面临的重要课题。 80年代初以来,国外对数据交换标准做了大量的研制、制订工作,也产生了许多标准。如美国的DXF、IGES、ESP、PDES,法国的SET,德国的VDAIS、VDAFS,ISO的STEP等。这些标准都为CAD及CAM技术在各国的推广应用起到了极大的促进作用。

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一、常用三维模型数据格式

2、*.IGES

IGES存在问题及解决办法

IGES目前已发展到V5.3版,每一版本的功能都有所加强,压缩了数据格式、扩充了元素范围、扩大了宏指令功能、完善了使用说明等,可以支持产品造型中的边界表示和结构的实体几何表示,并在国际上绝大多数商品化CAD/CAM系统中采用。因此,在实际工作中,由CAD/CAM系统的数据格式转换成IGES格式时,一般都不会产生问题;而由IGES格式转换成CAD/CAM系统的数据格式时常会出现问题。

下面介绍几种经常发生的问题及解决办法:

⑴变换过程中经常会发生错误或数据丢失现象,最差的情况是因一个或几个实体无法转换,使整个图形都无法转换。

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一、常用三维模型数据格式

2、*.IGES

IGES存在问题及解决办法

如仅因一个B样条曲线无法转换,导致全部不能转换。这时可通过另一个CAD/CAM系统来进行转换,如欲把某IGES文件转换成CATIA,可先把该IGES文件转换成UG,再通过UG的IGES转换器转换成IGES格式,然后经CATIA的后处理器转换成CATIA的数据格式。

⑵在转换数据的过程中经常发生某个或某几个小曲面丢失的情况,这时可利用原有曲面边界重新生成曲面;但当子图形丢失太多时,则可通过前述第一种类似方式进行转换。

⑶某些小曲面(Face)在转换过程中变成大曲面(Surface),此时可对曲面进行裁剪。

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一、常用三维模型数据格式

3、*.STEP

STEP(Standard for the Exchange of Product Model Data-产品模型数据交互规范)标准是国际标准化组织(ISO)制定的描述整个产品生命周期内产品信息的标准,STEP标准是一个正在完善中的“产品数据模型交换标准”。

所谓产品模型数据是指为在覆盖产品整个生命周期中的应用而全面定义的产品所有数据元素,它包括为进行设计、分析、制造、测试、检验和产品支持而全面定义的零部件或构件所需的几何、拓扑、公差、关系、属性和性能等数据,另外,还可能包含一些和处理有关的数据。产品模型对于下达生产任务、直接质量控制、测试和进行产品支持功能可以提供全面的信息。

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一、常用三维模型数据格式

3、*.STEP

STEP标准是为CAD/CAM系统提供中性产品数据而开发的公共资源和应用模型,它涉及到了建筑、工程、结构、机械、电气、电子工程及船体结构等无所不包的所有产品领域。

如今,STEP标准已经成为国际公认的CAD数据文件交换全球统一标准,许多国家都依据STEP标准制订了相应的国家标准,STEP标准在我国的对应标准号为GB16656。STEP标准存在的问题是整个体系极其庞大,标准的制订过程进展缓慢,数据文件比IGES更大。目前商用CAD系统提供的STEP应用协议还只有AP203“配置控制设计”,内容包括产品的配置管理、曲面和线框模型、实体模型的小平面边界表示和曲面边界表示等以及AP214“汽车机械设计过程的核心数据”两种。

使用任何的主流三维设计软件Pro/E、UG、Solidworks、CATIA等等都可以直接打开。

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一、常用三维模型数据格式

3、*.STEP

STEP(Standard for the Exchange of Product Model Data-产品模型数据交互规范)标准是国际标准化组织制定的描述整个产品生命周期内产品信息的标准,STEP标准是一个正在完善中的“产品数据模型交换标准”。

它是由国际标准化组织(ISO)工业自动化与集成技术委员会下属的第四分委会制订。它提供了一种不依赖具体系统的中性机制,旨在实现产品数据的交换和共享。这种描述的性质使得它不仅适合于交换文件,也适合于作为执行和分享产品数据库和存档的基础。发达国家已经把STEP标准推向了工业应用。它的应用显著降低了产品生命周期内的信息交换成本,提高了产品研发效率,成为制造业进行国际合作、参与国际竞争的重要基础标准,是保持企业竞争力的重要工具。

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一、常用三维模型数据格式

4、*.DXF

AutoCAD(Drawing Interchange Format或者Drawing Exchange Format) 绘图交换文件。DXF 是Autodesk公司开发的用于AutoCAD与其它软件之间进行CAD数据交换的CAD数据文件格式。DXF是一种开放的矢量数据格式,可以分为两类:ASCII格式和二进制格式;ASCII具有可读性好,但占有空间较大;二进制格式占有空间小、读取速度快。由于Autocad现在是最流行的cad系统,DXF也被广泛使用,成为事实上的标准。绝大多数CAD系统都能读入或输出DXF文件。

AutoCAD提供了DXF类型文件,其内部为ASCII码,这样不同类型的计算机可通过交换DXF文件来达到交换图形的目的,由于DXF文件可读性好,用户可方便地对它进行修改,编程,达到从外部图形进行编辑,修改的目的。

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一、常用三维模型数据格式

5、*.x_t

加了X_T后缀名的文件是UG输出的(一般是高版本输出的低版本)的一种UG文件,其实UG大家都以为它的零件名称是PRT,而真正的UG精髓所在是它的parsolid内核。

而正是Parasolid的真正体现,如果有心的话,你会发现转出后的parsolid 会比PRT小很多,原因很多。

包括参数了等等的,但是在不同版本之间转换还是用它来比较好,它可以存储到很早的版本格式。

UG与ansys均兼容的parsolid的接口,将.prt文件转换为.x_t格式,可导入ansys中,从而生成db文件。

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一、常用三维模型数据格式

5、*.x_t

与STEP、IGES文件的区别

STEP:通常用来转换实体,一些复杂面容易变形,不建议用来转面。

IGES:通常用来转换曲面文件,转出来的面不易变形,但不适合转实体。

X_T:为UG与SW的中性档,只适合转实体,很多软件并不支持这种格式。比如PROE野火2.0之前的就都不支持。

STEP与IGES为大部分3D软件的共用格式,通常转图都转这两种格式。

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一、常用三维模型数据格式

6、*.obj

3D中的OBJ文件格式

OBJ文件是Alias|Wavefront公司为它的一套基于工作站的3D建模和动画软件"Advanced Visualizer"开发的一种标准3D模型文件格式,很适合用于3D软件模型之间的互导,也可以通过Maya读写。比如你在3dsMax或LightWave中建了一个模型,想把它调到Maya里面渲染或动画,导出OBJ文件就是一种很好的选择。目前几乎所有知名的3D软件都支持OBJ文件的读写,不过其中很多需要通过插件才能实现。

OBJ文件是一种文本文件,可以直接用写字板打开进行查看和编辑修改。

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一、常用三维模型数据格式

7、*.STL

STL是最多快速原型系统所应用的标准文件类型。STL是用三角网格来表现3D CAD模型。表面的

三角剖分之后造成3D模型呈现多面体状。

输出STL档案的参数选用会影响到成型质

量的良窳。所以如果STL档案属于粗糙的

或是呈现多面体状,您将会在模型上看到真实的反应。

在CAD软件包中,当您输出STL档案时,您可能会看到的参数设定名称,如弦高(chord height)、误差(deviation)、角度公差(angle tolerance)、或是某些相似的名称。建议储存值为0.01或是0.02。

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一、常用三维模型数据格式

7、*.STL

STL是最多快速原型系统所应用的标准文件类型。STL是用三角网格来表现3D CAD模型。表面的

三角剖分之后造成3D模型呈现多面体状。

输出STL档案的参数选用会影响到成型质

量的良窳。所以如果STL档案属于粗糙的

或是呈现多面体状,您将会在模型上看到真实的反应。

在CAD软件包中,当您输出STL档案时,您可能会看到的参数设定名称,如弦高(chord height)、误差(deviation)、角度公差(angle tolerance)、或是某些相似的名称。建议储存值为0.01或是0.02。

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二、STL数据格式的输出

常用CAD软件输出STL文件的方法

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二、STL数据格式的输出

常用CAD软件输出STL文件的方法

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二、STL数据格式的输出

一个输出STL格式的实例:

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