模型编辑器

本文介绍模型编辑器及其使用指南。

简介

Mech-Viz 中使用的末端工具碰撞模型,必须是全部由凸多面体(凸包)组成的 obj 模型,使用模型编辑器可为末端工具模型构建凸多面体并转换为 obj 格式。 此外使用模型编辑器也可以重构末端工具模型坐标系,将模型导出为 stl 格式。

格式支持

  • 支持导入的参考模型格式:stp、step、stl、obj

  • 支持导出的参考模型格式:stl

  • 支持导出的凸多面体模型格式:obj

界面介绍

模型编辑器界面分为五个主要部分:

../../_images/model_editor_interface.png

详细信息请在对应链接中查阅。

菜单栏

模型文件导入导出、编辑操作、打开帮助文档

工具栏

模型编辑器中的基础工具

参考模型

显示导入的参考模型文件

资源树

显示与编辑基本几何体、凸包以及中心点

三维编辑区

模型显示、模型编辑

构建凸多面体模型

将 stl、stp、step、非法 obj 模型转换为全部由凸多面体组成的 obj 模型步骤如下。

  1. 导入参考模型

  2. 设置坐标系

  3. 创建凸多面体

  4. 保存工程文件

  5. 导出编辑后的模型

“设置坐标系”与“创建凸多面体”操作演示视频:

导入参考模型

模型编辑器支持导入的参考模型格式:stl、stp、step、obj 。

执行以下任一步骤导入参考模型。

  • 依次单击 文件 ‣ 导入参考模型 后在文件选择窗口中选择参考模型文件。

  • 拖拽参考模型文件到模型编辑器中。

根据模型的实际尺寸选择“单位”后,单击 确定

提示

若弹窗提示“加载模型失败”,请参考 STEP/STP 文件合法性判定 检查模型文件。

设置坐标系

若“模型编辑器中的世界坐标系”未与“模型实际安装坐标系”重合,需要重新设置坐标系。若重合,可跳过此部分内容,由 创建凸多面体 继续阅读。

../../_images/coordinate_system.png

设置坐标系需要设置新的原点和或调整轴的方向。

设置新的坐标原点

框选模型上的顶点,以这些顶点为参考创建中心点,再将这个“中心点”设置为“坐标原点”,或直接选择“模型顶点”作为“坐标原点”。

以下内容以创建中心点的方式为例介绍。

在“参考模型”栏中选中模型名称;

单击 3D选择工具 ,调整 3D 选框,框住法兰部分的最外层全部顶点,3D 选框的使用详见 3D 选框使用指南

中心点基于模型的顶点生成,在框选过程中务必使待处理部位的“顶点”被选中。

../../_images/coordinate_system_table1.png

单击 创建中心点 ,此点将作为坐标原点。

../../_images/coordinate_system_table2.png

单击 设置坐标系

在右侧坐标系参数栏勾选 选择中心点

单击 坐标原点 右侧的 选择

在三维编辑区单击中心点,此时以中心点为坐标原点创建坐标系。

../../_images/coordinate_system_table3.png

若您所使用的模型中有合适的模型顶点可作为坐标原点,请执行以下步骤:

  1. 单击 设置坐标系

  2. 在坐标系参数栏单击“坐标原点”右侧的 选择

  3. 在三维编辑区选择模型顶点。

提示

  • 不勾选 选择中心点 ,坐标原点、X/Y/Z轴只能选择“模型顶点”。

  • 勾选 选择中心点 ,坐标原点、X/Y/Z轴只能选择“中心点”。

  • 若仍需继续调整轴的方向,请勿单击 确认

调整轴的方向

若上一步设置完之后的坐标系各轴方向正确,则无需调整方向,若不正确可通过“中心点”或“模型顶点”来调整各轴方向。以下内容为操作详解。

取消勾选 选择中心点

单击 3D 选择工具 并调整选框,框选与最外层顶点平行的顶点;

单击 创建中心点 来创建 Z 轴参考中心点。

../../_images/coordinate_system_table4.png

在右侧参数栏勾选 选择中心点

单击 Z轴 右侧的 选择

在三维编辑区单击 Z 轴参考中心点,此时坐标系 Z 轴改变方向。

../../_images/coordinate_system_table5.png

取消勾选 选择中心点

单击 X轴 右侧的 选择

在三维编辑区单击位于坐标原点平面上的顶点,此时坐标系 X 轴改变方向。

../../_images/coordinate_system_table6.png

单击 确认

模型位姿发生改变,“模型编辑器中的世界坐标系原点”与“模型实际安装坐标系原点”重合。

../../_images/coordinate_system_table7.png

创建凸多面体

Mech-Viz 要求末端工具碰撞模型必须每个部分都是凸多面体, 凸多面体需要根据参考模型来构建,最终的模型应仅包含凸多面体并尽可能贴近参考模型。

创建凸多面体不要使用 3D 选框框住整个模型后直接创建凸包,建议依据末端工具的结构特点将其分成若干部分,然后用3D 选框逐一进行框选和凸包创建。 以下图所示模型为例,大概可以分成 11 个部分。

../../_images/create_convex_hull.png

操作流程如下:

  1. 在“参考模型”栏中选中模型名称后,单击 3D选择工具

  2. 调整 3D 选框 ,使其框住任一部分的全部顶点,单击 创建凸包

  3. 重复步骤2,直至模型的 11 个部分均创建凸包。

  4. 单击参考模型左侧的 icon_display_transform 来隐藏参考模型,查看凸体模型。

注解

  • 凸包或中心点基于模型的顶点生成,在框选过程中务必使待处理部位的“顶点”被选中。

  • 对于使用3D 选框无法精确生成对应凸包的部分,可 新建长方体或圆柱体

保存工程文件

为了便于对模型进行再次编辑,执行以下步骤将模型保存为 m3d 格式文件。

  1. 依次单击 文件 ‣ 保存

  2. 选择保存路径并设置文件名。

  3. 单击 保存

导出编辑后的模型

执行以下步骤,将编辑后的模型保存为 obj 格式文件。

  1. 依次单击 文件 ‣ 导出凸体模型

  2. 选择保存路径并设置文件名。

  3. 单击 保存

成功导出模型后,可在 工程资源 ‣ 模型库 中添加此模型,然后在 工程资源 ‣ 末端工具 中设置对应末端工具的碰撞模型。

3D 选框使用指南

提示

选中参考模型名称的状态下,单击模型名称左侧的 icon_display_transform 将只显示模型顶点。

单击 3D 选择工具 后出现 3D 选框,用于框选模型上的顶点。可通过以下两种方式调整 3D 选框的大小和位置。

  • 在三维编辑区中调整:

    • 按住 Ctrl 键,然后按住鼠标左键拖动 3D 选框顶点,即可改变选框大小;

    • 按住 Ctrl 键,然后按住鼠标左键拖动 3D 选框表面,即可移动选框位置。

  • 在窗口右侧参数栏中调整:

    • 调整 尺寸 参数来改变选框的大小

    • 调整 中心旋转 参数来改变选框的位姿。

../../_images/select_and_noselect.png

1 选中的模型顶点;2 未选中的模型顶点

新建长方体或圆柱体

除使用 3D 选择工具创建凸包外,也可创建长方体或圆柱体来覆盖模型部分结构。

以创建长方体为例(圆柱体操作流程类似)。

  1. 单击 创建长方体

  2. 在弹出的窗口中输入自定义物体名称,并粗略修改物体尺寸参数后,单击 确定

  3. 新添加的长方体位于三维编辑区的坐标原点。按住 Ctrl 键的同时,使用鼠标左键拖动拖拽器,将长方体拖动至待覆盖结构处。

  4. 双击长方体模型,弹出凸体物体配置窗口,精确调整尺寸和位姿,使其覆盖待处理结构。

../../_images/build_cuboid_cylinder.png

将显示模型文件转换为 stl 格式

将 stp、step 格式的模型文件转换为软件支持的 stl 格式。

  1. 执行以下任一步骤导入待处理模型。

    • 依次单击 文件 ‣ 导入参考模型 后在文件选择窗口中选择参考模型文件。

    • 拖拽参考模型文件到模型编辑器中。

  2. 依次单击 文件 ‣ 导出参考模型

  3. 导出模型 窗口中,选择保存文件目录并输入自定义名称后,单击 保存

成功导出模型后,可在 工程资源 ‣ 模型库 中添加此模型,然后在 工程资源 ‣ 末端工具 中设置对应末端工具的显示模型,或在 工程资源 ‣ 场景物体 中设置对应场景物体的显示模型。