本指南讲解如何使用手动与自动拟合工具,提取钢结构的几何形状,包括梁、柱、斜撑及类似构件。
前提条件
在继续之前,请完成 CloudWorx 线工具用于 AutoCAD 三维建模的引导式工作流,以完成项目设置并提取所提供工厂模型的混凝土基础轮廓。
练习数据
基于目录创建钢梁
裁剪感兴趣区域
- 调整点云方向以显示剖面视图。
2. 进入 Clipping(裁剪) 并选择 Z Axis(Z 轴) 以创建剖切。
3. 选择两个裁剪平面以创建剖切。该剖切应裁掉地面、基础以及平台上方的内容,如下图所示。

钢对象分类
- 进入 Rendering(渲染) 并选择 Color Mapping(颜色映射)。
2. 在 Point Cloud Color Mapping(点云颜色映射) 对话框中,将 Global Color Mapping(全局颜色映射) 设为 Classification(分类) 并单击 Apply(应用)。
3. 单击 Class Visibility(类可见性) 以显示分类表。
4. 取消勾选 Unclassified(未分类) 复选框以隐藏未分类的点。这样将只显示工厂模型分类后的相关点,其中包含钢和管道对象。

提取钢材几何
- 启用钢拟合器。进入 Fitters(拟合器) | Steel(钢)。
2. 按下述配置钢拟合器:
1. 将 Section Type(截面类型) 设为 I-beam (Wide flange)(工字钢(宽翼缘))。
2. 勾选 Use Steel Catalog(使用钢目录) 复选框,然后选择所需目录。
3. 然后单击 Pick(拾取)。
3. 钢拟合需要两次单击。单击所选钢柱的下点与上的点。
4. 查看所创建几何的目录选项,选择最合适的一项,然后单击 OK(确定)。
1. 在本示例中,所提供目录选项中的初始猜测不正确。我们选择 HE220AA 目录选项,并使用调整按钮对拟合进行微调。
信息 提取钢材几何后,会弹出一个对话框,其中包含用于调整几何的建议目录选项。
初始猜测会用星号标记。如需,你可以滚动浏览目录以找到更合适的拟合。品红色的拟合线会更新,以更好地反映所选的钢截面。
如果点云有噪声,右侧面板上的调整按钮可用于微调拟合。
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提示 为便于组织项目,可为所选的每个钢材规格创建一个 AutoCAD 图层。这样,所有相同规格的钢材都可使用 AutoCAD 的图层工具进行控制。
- 继续提取柱。
疑难区域排查
有一些因素会对自动拟合产生负面影响:
- 噪声数据
- 数据不足
- 数据未对齐
- 其他对象与正在提取的对象距离过近或齐平。
在受这些因素影响的区域,无论单击点云的哪个位置,拟合都可能失败。发生这种情况时,控制台会显示 Grow steel failed(钢生长失败) 通知。
下面我们来看在此类情况下提取钢材几何的方法。
使用 Fence 隔离感兴趣区域
使用围栏是隔离正确点并确保准确选点的最佳方法之一。
- 进入 Clipping | Hide Outside(裁剪 | 隐藏外部)。
2. 在频繁拟合失败的钢构件周围绘制一个闭合的矩形围栏。
3. 启用钢拟合器(Fitters | Steel),在 Fit Steel(拟合钢) 对话框中单击 Pick(拾取),然后选择两个点以提取钢柱几何。选择两个不同的面会有所帮助。
4. 这一次,初始建议的目录选项成功了。单击 OK(确定) 确认选择。
5. 要移除围栏并恢复点云,进入 Clipping | Clipping Manager(裁剪 | 裁剪管理器) 并删除刚创建的围栏。
1. 选择列表中最新的条目,然后单击 Delete Selected(删除所选)。

无法自动拟合时复制钢对象
在某些位置,数据过于有限,无法进行自动拟合。此时,你可以复制相同尺寸与朝向的钢对象,并使用 CAD 工具使其与点云对齐。
- 进入 Clipping | Hide Outside(裁剪 | 隐藏外部) 并隔离所需的钢构件。
2. 在点云中缩小视图以找到尺寸相同的钢构件,然后按 Ctrl + C 复制它。
3. 按 Ctrl + V 粘贴复制的钢材构件。之后,在选区外单击以结束命令。
提示 为实现更精确的定位,请禁用点捕捉(Rendering | Point Snap(渲染 | 点捕捉))。当点捕捉保持激活时,光标会尝试捕捉到所有可用点,包括有噪声的点。

- 根据需要微调拟合。由于钢构件是三维实体 CAD 对象,CAD 命令(如 ROTATE(旋转))可帮助进行精确调整。
提示 为微调钢的拟合,可以使用 AutoCAD Gizmo(变换控件)工具来调整三维几何特征。
- 要激活 Gizmo,需要在 Visualize(可视化)选项卡上更改视觉样式。
2. 选择三维对象,默认会显示 Move Gizmo(移动控件)。要移动对象,按住鼠标左键拖动 Gizmo 上的某条线或某个面,将鼠标移动到所需位置。
3. 还有其他类型的 Gizmo,包括旋转和缩放。旋转会为每个轴显示一个旋转圆。要旋转对象,按住鼠标左键拖动 Gizmo 上的某个圆,并绕该轴朝所需方向移动鼠标。
4. 欲了解更多关于 Gizmo 的信息,请查看此处的 AutoCAD 文档:Gizmos
- 在 Clipping Manager(裁剪管理器) 中,移除或停用刚创建的围栏以恢复点云。
处理不同钢材类型
在本工作流章节中,你将找到提取由槽钢和角钢制成的管道支架的实用技巧。
- 放大要提取的管道支架,并使用 Hide Outside(隐藏外部) 围栏工具将其隔离。
2. 确保已启用点捕捉。
3. 由于该区域数据较稀疏,在分类表中勾选 Unclassified(未分类) 复选框以显示所有点。
1. 要打开分类表,进入 Rendering | Color Mapping(渲染 | 颜色映射),然后在 Point Cloud Color Mapping(点云颜色映射) 对话框中单击 Class Visibility(类可见性)。
4. 在 Fitters(拟合器) 面板中启用钢拟合器,并按下述配置:
1. 将 Section Type(截面类型) 设为 Channel (U-Shape)(槽钢(U 形))。
2. 勾选 Use Steel Catalog(使用钢目录) 复选框,然后选择所需目录。
3. 然后单击 Pick(拾取)。
5. 在竖直的槽钢上选择下点与上的点。
6. 从列表中选择初始建议的目录选项(U80),使用调整按钮微调拟合,然后单击 OK(确定) 保存更改。
7. 再次启用钢拟合器以提取斜撑钢对象:
1. 将 Section Type(截面类型) 设为 Angle (L-Shape)(角钢(L 形))。
2. 勾选 Use Steel Catalog(使用钢目录) 复选框,然后选择所需目录。
3. 然后单击 Pick(拾取)。
8. 在角钢上进行两次选择。
9. 从列表中选择 L70x6 目录选项,使用调整按钮微调拟合,然后单击 OK(确定)。
10. 查看提取的几何。

调整钢长度
为调整钢长度,使用三维对象捕捉会很有帮助。33. 在 AutoCAD 右下角菜单中打开 Object Snap Settings(对象捕捉设置)。

- 在 3D Object Snap(三维对象捕捉) 选项卡上,勾选 Center of face(面中心) 复选框,然后单击 OK(确定)。
2. 进入 CloudWorx | Fitters(CloudWorx | 拟合器) 并单击 Adjust(调整)。
3. 选择其中一根钢柱。
4. 调整需要两次选择。首先,选择钢构件上的基点。
1. 将鼠标悬停在钢构件末端,直到出现浅蓝色圆圈,表示面中心捕捉已激活。单击以确认选择。
5. 接下来,选择钢末端的目标点。原始位置保持可见,同时钢末端会动态跟随光标。

一旦选择了钢末端,工具会保持激活,允许调整所选钢对象的两端。
- 要调整另一个钢对象的长度,再次单击 Fitters(拟合器) 面板中的 Adjust(调整) 按钮,并重复步骤 36-38。
- 为更好地查看结果,切换到 Visualize(可视化) 选项卡,并将所有实体的视图模式设为 Conceptual(概念)。
