Geomagic Studio 10

Die einzige Komplettlösung zur Generierung fertigungsgerechter Digitalmodelle von physikalischen Objekten 

Charakterisierung

Software-Features 

	Registrierung (Ausrichtung und Vereinigung) von Teilmodellen - Handhaben geordneter und ungeordneter Daten - Arbeiten mit Transformationsmatrizen (Laden, Speichern) - Manuelles Registrierung über Einzel- oder Mehrfach-Punktreferenzen - Registrieren über Kugeln - Globales Registrieren - Automatisches Vereinigen mehrerer Scans
	Punkt(wolken)bearbeitung - Gleichförmiges, krümmungsabhängiges und geordnetes Neuabtasten - Rauschvermindern und Visualisieren von Abweichungen - Füllen von Löchern - Selektieren von Ausreißern und Randbereichen
	Polygonerzeugung und -reparatur - Triangulieren/Vernetzen (Wrap) - Krümmungssensitives Schließen von Löchern - Partielles Schließen von Löchern und Erzeugen von Brücken - Toleranz- und formabhängiges Dezimieren - Beseitigen von Durchdringungen - Erzeugen offener (berandeter) und geschlossener (unberandeter) Objekte
	Polygonbearbeitung - Boolesche Operationen (Vereinigung/Differenz/Durchschnitt) - Eingravieren/Einprägen von Texten - Erzeugen von Deckel- und Offsetflächen - Erzeugen von Querschnitten bei Schalenmodellen - Interaktives Beruhigen/Bereinigen von Flächen - Glätten, Fitten, Trimmen, Projizieren und Verbreitern von Rändern
	Erkennung und Herausarbeitung von Konturen (Features) - Schrittweises Schärfen mit Unterstützung durch einen Assistenten - Erkennen von Löchern, Schlitzen und Rechtecken - Identifizieren/Extrahieren ebener und zylindrischer Bereiche - Extrahieren von Konturkurven in Form von IGES-126-Elementen (Entities) - Rekonstruieren von Schnittkurven bei Flächendurchdringungen (Intersektionen)
	NURBS-Flächenerzeugung - Vollautomatisches Konvertieren in NURBS (vollautomatische Flächenrückführung!) - Automatisches Erkennen und Bearbeiten von Konturen - Automatisches Konstruieren von Teilflächen (Patch Layout) - Anwenderspezifisches Konstruieren von Teilflächen - Erkennen und Beheben von Fehlern im Layout - Automatisches Erzeugen der Gitterstruktur (UV Parametrization) - Automatisches Fitten von C0- und C1-stetigen Flächen - Trimmen mit Hilfe von Kurven, Features und anderen Flächenobjekten
	Ablaufbeschleunigung mit Hilfe von Mustern/Vorlagen (Templates) - Speichern von Mustern - Spiegeln und Editieren von Mustern - Automatisches Positionieren/Ausrichten von Mustern
	Analysefunktionen - Messen des Punkt-zu-Punkt- und Punkt-zu-Flächen-Abstandes - Bestimmen der Toleranzen zwischen Polygonnetz oder NURBS-Fläche und Punktwolke - Untersuchen der Krümmung und Tangentenstetigkeit von Kurven
	Unterstützung im Umgang mit Farbmodellen - Editierten und Korrigieren von Farben - Farbabhängiges Bearbeiten von Polygonflächen - Automatisches Kartieren von Texturen, Rauigkeiten und Abweichungen
	Weitere Werkzeuge - Erweiterte Möglichkeiten beim Umgang mit Konstruktionshilfen (Datums) - Ausrichten von Objekten über Hilfsdaten oder Best-Fit-Algorithmen - Spiegeln, Skalieren und Transformieren von Objekten
	Handhabung datenintensiver Modelle - Spezielle Methoden zum Triangulieren und Dezimieren bei mehr als 100 Millionen Dreiecken - Unterstützung von Parallelbearbeitung (Multi-Threading) auf Doppelprozessor-Maschinen - Definieren und Abarbeiten von Batch-Prozessen
	Benutzeroberfläche - Freies Konfigurieren der Werkzeugleisten, Mausmenüs (rechte Taste), Tastaturbefehle (Hotkeys) - Auswählen von Farbschemata entsprechend dem individuellem Geschmack des Anwenders - Beliebiges Verschieben/Fixieren (Docking) von Werkzeugleisten und -feldern - Erstellen eigener Makros - Aufrufen kontextbezogener Hilfsinformationen
	Entwicklungswerkzeuge - Hardware-Programmierschnittstelle (API) - Serielles Interface (COM) zur Script-Erstellung mit Hilfe von Visual Basic, C, C++ oder Java
	Import-/Export-Formate Messdaten aller bekannten 3D-Digitalisierer, Kameras und Scanner können im XYZ/ASCII-Format übernommen werden, sowohl geordnete als auch ungeordnete Flächen- oder Volumendaten werden akzeptiert.

- Punkt(wolken)-Import von Scannern im Originalformat:
3PI - ShapeGrabber, AC - Steinbichler, ASC - generic ASCII, BIN, SWL - Perceptron, BRE - Breuckmann,
CAM, CDM, VVD - Minolta, CWK - Kreon, DBT - Digibotics, DPI - Dimensional Photonics, G3D, SURF - GOM,
GPD - Geomagic, GTI - Genex, HYM - Hymarc, MET, MTN - Metron, NET - InSpeck, OPT - Open Technologies,
PIX - Roland, PMJ/X - 3D Digital, SAB2 - 3D Scanners, SCN, PCN - LDI/Datasculpt, XYZ - Opton, XYZN - Cognitens

- Polygon-Import/Export:
3DS - 3D Studio Max, DXF - AutoCAD, IGS - IGES 106, LWO - Lightwave, NAS, OBJ - Alias|Wavefront, IV - Inventor, PLY - Polygon File Format, OOGL - GeomView, STL - Rapid Prototyping, VRML - Virtual Reality Meta Language, WRP (- Geomagic Wrap)

- CAD-Import/Export:
IGES, STEP 203/214, Neutral, VDA, Pro/E PRT*, SAT, Parasolid .x_t* und .x_b (*: nur Import) 

Geomagic-Module

Wie eingangs erwähnt, besteht die Komplett-Software Geomagic Studio aus mehreren Modulen, die auch als Einzel-Applikationen oder in Kombinationen erhältlich sind. Eventuelle Überschneidungen von Basisfunktionen im Fall von Kombinationspaketen sind bei der Preisgestaltung natürlich berücksichtigt. Die nachfolgenden Beschreibungen gehen teilweise noch etwas detaillierter auf die jeweiligen Features ein als die obige Studio-Gesamtübersicht. 

Capture richtet u.a. automatisch Punktwolken exakt gegeneinander aus (Alignment) und bietet weitere automatisierte Funktionen zur Datenaufbereitung sowohl für Punktwolken als auch für Polygonnetze.

Die Software ist zu jedem Scannertyp (Weißlicht, Laser, Taster,...) und jedem Datenformat (s. Auflistung beim Komplettpaket Geomagic Studio) kompatibel.

Capture strafft und beschleunigt den Arbeitsablauf, fügt sich aber dennoch in jede Arbeitsumgebung und jede Vorgehensweise ein.

Im Gegensatz zu anderen Programmen können mit Capture auch sehr dichte und ungeordnete Daten genauso effizient prozessiert werden wie geordnete Daten.

Selbst extrem umfangreiche und dichte Daten können ohne Neuabtastung oder sonstige Vorbehandlung trianguliert (in Polygonnetze konvertiert) werden, und dies ultraschnell und mit bisher unerreichtem Komfort.

Durch die Nutzung von Multi-Threading auf Mehrprozessor-Systemen werden zeitintensive Prozesse wie Rauschverminderung, schattierte Punkte-Darstellung und Punktwolken-Registrierung noch deutlich beschleunigt.

Verschiedene Scans können über einen oder mehrere manuell selektierte Punkte vorregistriert und anschließend mit Hilfe der AutoFit-Funktion exakt ausgerichtet werden. Alternativ führt Capture den gesamten Registrierungsprozess auch global (unter gleichzeitiger Berücksichtigung aller Teilschalen) und automatisch durch.

Mit einem einfachen Befehl lassen sich alle registrierten Teilmodelle automatisch zu einem einzigen Polygonmodell vereinigen (Merging).

Unabhängig von der Art und Herkunft der Daten bietet Capture eine einfache und durchgängige Bearbeitungsmethode an, mit der sowohl Punktwolken als auch Polygonmodelle ausgerichtet und vereinigt werden können. 

Wrap konvertiert automatisch Punktmessdaten in Polygonmodelle, wobei für beide Datentypen zusätzlich umfangreiche Bearbeitungsmöglichkeiten zur Verfügung stehen.

Wrap bietet universelle Formatunterstützung beim Polygon-Import und -Export (s. Auflistung beim Komplettpaket Geomagic Studio).

Die von traditionellen Systemen her bekannte zeit- und arbeitsintensive Methode der Flächenrekonstruktion entfällt. Mit Hilfe spezieller Algorithmen umhüllt das Programm Punktwolken allseitig mit einem Polygonnetz (Wrapping). Obwohl dieser Prozess automatisch abläuft, kann der Anwender bei Bedarf eine Feineinstellung der Parameter für die Modellerzeugung vornehmen. Als Ergebnis erhält man ein wasserdichtes und exaktes (d.h. nicht approximiertes) Polygonmodell.

Sowohl umfangreiche als auch spärlich besetzte oder rauschbehaftete Punktmessdaten können mit ausgefeilten Funktionalitäten gezielt und komfortabel aufbereitet werden. Intelligente Filterung ermöglicht die Handhabung sehr großer Datenmodelle, ohne gleichzeitig scharfe Details zu verändern, und intelligente Rauschbehandlung die Minimierung scannerbedingter Fehler.

Mit einer neuen, sehr leistungsfähige Funktion können Löcher unter Berücksichtigung und Fortsetzung des Krümmungsverlaufs im Randbereich gefüllt/geschlossen werden. Fehler des Scanners und andere Imperfektionen lassen sich sowohl bei Punktwolken als auch bei Polygonmodellen auf vielfältige Weise bearbeiten und beheben. Entsprechend steigt auch die Qualität und Präzision der Daten.

Scharfe Objektkonturen, die nach dem Scanvorgang nicht mehr genügend stark ausgeprägt sind, können automatisch rekonstruiert und für die Weiterbearbeitung in CAD/CAM/CAE-Programmen optimiert werden.

Reguläre Bereiche wie Ebenen oder Zylinder können erkannt und durch rationale Funktionen gefittet bzw. ersetzt werden. Dies bewirkt eine Aufwertung des Modells und erlaubt dem Anwender, sich auf die Bearbeitung der Freiformanteile zu konzentrieren.

Umfangreiche Editier-Möglichkeiten für Modelle stehen zur Verfügung, u.a. das Erzeugen von Tunneln und Löchern, das Glätten von Flächen und Rändern sowie das Erzeugen von Offset- oder Deckelflächenflächen mit Vorgabe der Richtung und des Abstandes. Risse/Löcher in Oberflächen können repariert und raue/gezackte Kanten gestrafft werden.

Mit Hilfe von Funktionen zur Toleranzanalyse und Darstellung von Abweichungen kann die Modellgenauigkeit überprüft und visualisiert werden. 

Shape transformiert Polygonnetze in präzise NURBS-Modelle (Flächenrückführung). Da die Polygonflächen automatisch mit einem wasserdichten Netz aus Teilflächen (Patches) überzogen werden, entfallen die mühsame Erzeugung von Querschnitten sowie die sukzessive Erstellung und Verbindung einzelner Patchflächen.

Konturlinien und Kanten werden automatisch erkannt. Sie können in Echtzeit verändert, neu hinzugefügt oder auch entfernt werden.

Bei gleichartigen oder ähnlichen Modellen lässt sich der Bearbeitungsvorgang mit Hilfe von wiederverwendbaren, beliebig übertrag- und anpassbaren Patch-Vorlagen (Templates) stark beschleunigen.

Scharfe Konturen oder Knickfalten, die beim Scannen abgemildert wurden, können automatisch rekonstruiert werden. Dies ermöglicht die Realisierung exakter prismatischer Strukturen für CAD/CAM/CAE-Anwendungen.

Ebene und zylindrische Bereiche können automatisch detektiert und durch rationale Funktionen gefittet bzw. ersetzt werden. Form und Funktion des Modells in diesen Bereichen werden beibehalten, und der Anwender kann sich auf die Bearbeitung der Freiformanteile zu konzentrieren.

Automatisch generierte Patch-Layouts können vom Anwender durch freie, individuell gezeichnete Strukturen verändert und ersetzt werden. Auch die Vereinigung mehrerer Patches zu einem Einzel-Patch ist möglich.

Die Topologie der Oberfläche wird beibehalten und an die lokale Krümmung angepasst. Da die Patches kontinuierlich und exakt in Bezug auf die Eingangsdaten verlaufen, entstehen Modelle mit hoher Qualität.

Shape erzeugt ein parametrisches Netz aus geschlossenen UV-Gitterlinien, welches die Oberfläche global umschließt. Die Linien verlaufen kontinuierlich durch alle Patches, wobei der Anwender die Auflösung bzw. Liniendichte frei wählen kann.

Automatisch generierte Texturen und Oberflächen-Einfärbungen zur Visualisierung von Abweichungen oder Beulen erweitern den Informationsgehalt und die Verwendungsmöglichkeiten. Die resultierenden 3D-Modelle sind detailliert aber dennoch von handhabbarem Datenumgang.

Durch den Echtzeit-Vergleich von Modell- und Scannerdaten kann die Modellqualität unmittelbar verifiziert werden.

Für den Export in CAD/CAM/CAE-Anwendungen (Erzeugung/Bearbeitung von Flächen-, Schalen- oder Voumenmodellen etc.) werden exakte, wasserdichte NURBS-Flächen erzeugt. Folgende Formate werden unterstützt: IGES 128 (Flächen) und 126 (Kurven), STEP 203 und 214, Parasolid x_t und x_b, Neutral, VDA, Pro/E PRT und SAT.

Geomagic Decimate

Bei Decimate (auch Decimator genannt) handelt es sich um eine ausgefeilte Funktion zur globalen und lokalen Ausdünnung/Komprimierung sehr dichter Polygonmodellen in Echtzeit. 3D-Gitternetze werden unter Berücksichtigung des Krümmungsverlaufs entlang der Oberfläche so vereinfacht, dass auch bei sehr hohem Kompressionsgrad (den der Anwender absolut oder prozentual einstellen kann) Detailtreue und Genauigkeit aufrecht erhalten bleiben. Durch gezieltes Glätten und/oder Verfeinern werden rauschfreie Oberflächen mit hoher Qualität erzielt. Decimate beschleunigt Rendering- und Visualisierungsanwendungen, verbessert die Modellhandhabung und erhöht die Übertragungsgeschwindigkeit. Zu den unterstützten Import-/Exportformaten zählen 3DS (3D Studio Max), DXF (AutoCAD), OBJ (Alias|Wavefront), STL (Stereolithographie), VRML (Web-Format) und WRP (Geomagic-eigenes Format).