逆向工程技术及其应用
逆向工程技术及其应用
逆向工程技术及其应用概述逆向工程是指从已有的产品、软件或硬件系统中，通过分析其设计和运行原理，推导出详细的系统结构和设计文档的一种工程技术。
逆向工程技术广泛应用于软件工程、电子工程、机械工程等领域，它不仅可以帮助企业更好地了解竞争对手的产品，还能够加速自身产品的开发进程。
逆向工程技术的基本原理逆向工程技术主要是通过反汇编、反编译、静态分析和动态分析等手段，对目标系统进行研究和分析，以推导出目标系统的内部结构和功能。
常用的逆向工程技术包括以下几种：反汇编反汇编是将机器码转换为汇编代码的过程。
通过反汇编，可以将目标系统的二进制代码转换为可读的汇编指令，从而了解目标系统的运行流程和算法。
反汇编对于理解目标系统的底层实现非常有帮助，但在解析高级语言编写的程序时效果较差。
反编译反编译是将目标系统的机器码转换为高级语言代码的过程。
通过反编译，可以获得目标系统的源代码，进而深入了解其设计和实现。
反编译同样对于研究目标系统非常有帮助，但是在反编译过程中可能会存在一定的精度损失。
静态分析静态分析是在不运行目标系统的情况下对其进行分析。
静态分析通常包括对源代码、汇编代码或二进制代码的分析，以推导出目标系统的功能和结构。
静态分析可以帮助工程师理解目标系统的逻辑和算法，从而进行相应的修改和优化。
动态分析动态分析是在运行目标系统时对其进行分析。
动态分析通常包括对目标系统的内存、寄存器和函数调用栈等进行跟踪和监测，以了解其运行过程和状态。
动态分析可以有效地发现目标系统的漏洞和错误，并进行相应的修复。
逆向工程技术的应用领域逆向工程技术在各个领域都有广泛的应用。
以下是一些典型的应用领域：软件安全逆向工程技术在软件安全领域起着至关重要的作用。
通过逆向工程技术，可以分析研究恶意软件的行为和功能，从而提供有效的防御手段。
逆向工程技术还可以用于发现和修复软件中的漏洞，提高软件的安全性。
产品改进逆向工程技术可以帮助企业改进已有产品，提高产品的性能和竞争力。
逆向工程技术及应用
应用举例
１．逆向工程技术的应用 （1）读入点云数据。Surfacer 可以接收 几乎所有的三坐标测量数据，此外还可以 接收其它格式，例如：STL、VDA 等。 将点群资料计算成三角形网格，可判断点 群特征形状，利用网格的着色功能可观察 点群的外观。 （2）对点云数据进行判断，去除噪音点( 即测量误差点)。 在进行曲面拟合之前，要对数据点云进行 判断并去除噪声点，以保证结果的准确性 和精确性。Surfacer 有很多工具来对点 云进行判断并去掉噪音点，以保证结果的 准确性。通过可视化点云观察和判断，规 划如何创建曲面。
（Reverse Engineering）
逆向工程技术及应用
一、逆向工程概述
作为产品设计制造的一种手段,在20世纪 90年代初,逆向工程技术开始引起各国工业 界和学术界的高度重视。特别是随着现代计 算机技术及测试技术的发展，利用CAD/CAM 技术、先进制造技术来实现产品实物的逆向 工程，已成为CAD/CAM领域的一个研究热点， 并成为逆向工程技术应用的主要内容。
测量方法分类
数据提取方法
无损测量
破坏性测量
接触式
非接触式
探针测量
光
声
磁
ICT
断层扫描
外轮廓测量
内外结构测量
测量数据的定位（registration)
需要将多次测量的数据转换到同 一个坐标系中，形成同一坐标系下 的一个完整的测量数据及图像。可 将单张点云数据输入Atos软件，将 测得的单张点云数据拼接成整张点 云数据。
曲面重构时面临的困难:
（1）扫瞄数据庞大
数据点的处理，分块等
（2）复合曲面特征数据提取
一般而言，CAD模型是由许多不同的几何形状所组 合而成，而每一种几何形状皆有其特性（二次曲面 特征＆自由曲面特征提取）。
《2024年逆向工程技术的研究与工程应用》范文
《逆向工程技术的研究与工程应用》篇一一、引言逆向工程技术是一种通过分析已有产品或系统的性能、结构、功能等，以获取其设计原理、制造工艺、技术参数等关键信息的技术手段。
随着科技的不断进步和市场竞争的日益激烈，逆向工程技术越来越受到关注和重视。
本文将对逆向工程技术的研究现状和工程应用进行深入探讨。
二、逆向工程技术的概述逆向工程技术是相对于正向工程技术而言的。
正向工程主要是根据产品的需求、功能等进行设计和制造，而逆向工程则是从已有产品出发，通过对产品的反求分析，了解其内部结构、设计原理、制造工艺等关键信息。
逆向工程技术的应用领域非常广泛，包括机械制造、电子设备、航空航天、生物医学等领域。
三、逆向工程技术的关键环节逆向工程技术的实施主要包括以下几个关键环节：1. 样品获取：通过购买、租赁、借阅等方式获取目标产品或系统。
2. 样品分析：运用各种手段对样品进行拆解、检测、分析等操作，以获取其内部结构、设计原理、制造工艺等关键信息。
3. 数据处理：将样品分析得到的数据进行整理、加工和提取，以形成可供分析和研究的数据集。
4. 建模与仿真：根据处理后的数据，建立样品的模型或仿真系统，以更好地了解其性能和特点。
5. 技术重现：在建模与仿真的基础上，重新设计和制造类似的产品或系统。
四、逆向工程技术的优点和挑战逆向工程技术的优点在于能够快速获取已有产品的关键信息，为新产品的设计和制造提供有力支持。
此外，逆向工程技术还可以帮助企业实现技术引进和消化吸收，提高企业的技术水平和创新能力。
然而，逆向工程技术也面临着一些挑战。
首先，样品分析需要专业的技术和设备支持，对操作人员的技能要求较高。
其次，由于不同产品的设计和制造工艺存在差异，逆向工程技术的应用需要针对具体情况进行具体分析。
最后，逆向工程技术的实施需要遵守相关法律法规和知识产权保护规定。
五、逆向工程技术在工程应用中的实例分析以汽车行业为例，逆向工程技术被广泛应用于汽车设计和制造过程中。
逆向工程技术与应用
逆向工程技术与应用
逆向工程是指通过对已有的产品、系统或者软件进行反向分析和研究，从中获取有价
值的信息和技术知识的过程。
逆向工程技术广泛应用于许多领域，如软件开发、信息安全、产品设计等，并在促进创新和提高产品竞争力方面发挥重要作用。
逆向工程技术可以帮助人们理解和研究已有产品的工作原理和设计思路。
通过逆向工程，人们可以分析产品的硬件结构、软件算法、功能实现等方面的细节，从而为自己的产
品设计和创新提供借鉴和启发。
逆向工程也可以帮助人们发现已有产品的缺陷和漏洞，并
加以修复，提高产品的质量和稳定性。
逆向工程在软件开发领域尤为重要。
通过对已有软件的逆向分析，人们可以了解软件
的结构和实现原理，从而在开发新软件时提高效率和减少错误。
逆向工程还可以帮助人们
破解和绕过已有软件的保护机制，以分析软件的安全性并提出改善措施，保护用户的信息
和隐私。
逆向工程技术在信息安全领域也得到广泛应用。
通过对恶意软件、病毒等的逆向分析，可以了解其传播方式、攻击方法和防御机制，从而提供有效的保护和防御措施。
逆向工程
还可以帮助人们发现软件和系统的漏洞和弱点，以便加以修复和加固，提高系统的安全性
和可靠性。
逆向工程技术和应用在现代社会中扮演着重要的角色。
它帮助人们理解已有产品的工
作原理和设计思路，加快新产品的开发过程；它帮助提高软件和系统的安全性，保护信息
和隐私；它帮助产品设计和改进，增强竞争力和市场份额。
逆向工程技术的不断发展和应
用将为科技创新和社会发展提供更多的机会和可能性。
逆向工程技术的研究与工程应用
逆向工程技术的研究与工程应用一、引言逆向工程技术是一种通过对已有对象进行解析和推导，以获取其设计原理、功能特性以及制造工艺等信息的方法。
该技术广泛应用于多个领域，包括制造业、工程设计、安全评估以及产品维修等方面。
本文将重点探讨逆向工程技术的研究进展和工程应用，并探讨其对相关领域的影响和前景。
二、逆向工程技术的研究进展逆向工程技术的研究主要包括几个方面的内容：扫描和建模、数据处理和分析、逆向设计和制造等。
其中，扫描和建模是逆向工程的基础。
通过光学扫描、计算机断层扫描（CT）、三维激光扫描等技术，可以将实物对象转化为数字化的数据。
在这一基础上，通过数据处理和分析，如点云数据处理、曲面重建、数据拟合等操作，可以进一步提取对象的几何形状、曲面参数、尺寸和位置等信息。
逆向设计和制造是逆向工程技术的核心内容之一。
通过对已有对象的分析和推导，可以了解其设计原理和技术要求。
在此基础上，可以进行产品改进、优化设计、设计验证等工作。
逆向工程技术还可以应用于制造过程的优化和控制。
通过对产品的逆向分析，可以获得其制造工艺和工艺参数等重要信息，从而实现制造过程的优化和控制。
逆向工程技术的研究还包括逆向工程软件开发、算法改进和数据分析等方面。
随着计算机技术和数学建模方法的不断发展，逆向工程技术在数据处理和算法改进方面取得了很大进展。
逆向工程软件的开发和应用也得到了广泛的关注和应用。
三、逆向工程技术在制造业中的应用逆向工程技术在制造业中有着广泛的应用。
首先，逆向工程技术可以帮助企业进行竞争对手产品的分析和评估。
通过对竞争对手产品的逆向分析，企业可以了解其产品设计、工艺和性能等信息，为自身产品的优化和升级提供参考。
其次，逆向工程技术可以帮助企业改进和优化现有产品的设计和制造过程。
通过对现有产品的逆向分析，可以发现产品的设计缺陷、制造工艺的不足等问题，并提出相应的改进措施。
再者，逆向工程技术还可以帮助企业进行产品的快速开发和模型制造。
逆向工程技术及应用
总之，通过试验，要客观捕捉和反映原机的 真实面貌，总结其优点和不足。对有些样机， 不仅要作台架试验，必要时还要作野外行走 试验。
1．2 测绘中的几项关键 ．
(1)尺寸、精度问题。 (2)曲线和曲面拟合问题。 (3)无损检测问题。 (4)测绘后对关键问题的分析和反设计问题。
(1)尺寸、精度问题
一般样机都要经出厂磨合试验和性能试验， 这样，其尺寸、形状、表面等精度会有变化， 要反求其公差和表面精度；
(2)利用特殊材料对反求样品进行复制
利用环氧树脂类材料熔化后涂在样件表面， 冷却后即变成样件制造的阴模，直接生成样 件，不经过表面数字化过程。但这仅仅是复 制，未进行技术性的反求。
3. 影像逆向
无实物，无技术软件，仅有产品相片、图片、广告 介绍、参观印象和影视画面等，要从其中去构思、 想象来逆向，称为影像逆向，这是逆向对象中难度 最大的。影像逆向本身就是创新过程。目前还未形 成成熟的技术。一般要利用透视变换和透视投 影．形成不同透视图，从外形、尺寸、比例和专业 知识，去琢磨其功能和性能，进而分析其内部可能 的结构。
(4)测绘后对关键问题的分析和反设计问题 测绘完后要完整变成图纸，需各种标注和 根据对零件工作特性提出技术要求；特殊的 形状曲线 (例如高次方凸轮轮廓、各种过渡曲 线等)应通过优化设计反求其科学依据；箱体 等结构复杂件应采用有限元法去反求其强度 和刚度等。
测绘后的反求是试验反求后的进一步深化， 能否消化、摸底，提出改进挖潜和再创造的 途径，是这阶段的关键，有众多内容要做， 而且不同对象尚有其特殊个性，这里仅列出 机械产品中的一些问题。
往往拟制作的产品没有原始设计图档，而是委 托单位交付一件样品或模型，工程人员没法得到准 确的尺寸，制造模具就更为烦杂。 传统的复制方法是用立体雕刻机或液压三次元 靠模铣床制作出一比一成等比例的模具，再进行量 产。 这种方法属称类比式（Analog type）复制，无 法建立工件尺寸图档，也无法做任何的外形修改.
逆向工程技术的内容及其应用范围
一、逆向工程技术的内容及其应用范围随着计算机技术的发展，CAD技术已成为产品设计人员进行研究开发的重要工具，其中的三维造型技术已被制造业广泛应用于产品及模具设计、方案评审、自动化加工制造及管理维护各个方面。
在实际开发制造过程中，设计人员接收的技术资料可能是各种数据类型的三维模型，但很多时候，却是从上游厂家得到产品的实物模型。
设计人员需要通过一定的途径，将这些实物信息转化为CAD模型，这就应用到了逆向工程技术(Reverse Engineering)。
所谓逆向工程技术，是指用一定的测量手段对实物或模型进行测量，根据测量数据通过三维几何建模方法重构实物的CAD模型的过程。
逆向工程技术与传统的正向设计存在很大差别。
传统的产品设计一般需要经过图1所示的设计过程。
而逆向工程则是从产品原型出发，进而获取产品的三维数字模型，使得能够进一步利用CAD/ACE/CAM以及CIMS等先进技术对其进行处理。
它的设计流程如图2所示，与图1的不同之处在于设计的起点不同，相应的设计自由度和设计要求也不相同。
一般来说，产品逆向工程包括形状反求、工艺反求和材料反求等几个方面，在工业领域的实际应用中，主要包括以下几个内容：(1)新零件的设计，主要用于产品的改型或彷型设计。
(2)已有零件的复制，再现原产品的设计意图。
(3)损坏或磨损零件的还原。
(4)数字化模型的检测，例如检验产品的变形分析、焊接质量等，以及进行模型的比较。
逆向工程技术为快速设计和制造提供了很好的技术支持，它已经成为制造业信息传递的重要而简洁途径之一。
二、逆向工程技术实施的条件1.逆向工程技术实施的硬件条件在逆向工程技术设计时，需要从设计对象中提取三维数据信息。
检测设备的发展为产品三维信息的获取提供了硬件条件。
目前，国内厂家使用较多的有英国、意大利、德国、日本等国家生产的三坐标测量机和三维扫描仪。
就测头结构原理来说，可分为接触式和非接触式两种，其中，接触式测头又可分为硬测头和软测头两种，这种测头与被测头物体直接接触，获取数据信息。
逆向工程技术的应用与研究
逆向工程技术的应用与研究一、绪论逆向工程技术是指对现有的、已经成型的某一种器件或系统进行解剖、研究和分析，以便了解其构造和工作原理的技术方法。
近年来，随着信息技术的飞速发展，逆向工程技术在各领域的应用越来越广泛，逆向工程的研究也逐步深入，成为当今领域研究的热点。
二、逆向工程技术的分类逆向工程技术较为复杂，依据其应用范围和技术手段的不同，可将其分类为以下几类：1.鼠标逆向工程技术鼠标逆向工程技术是指逆向工程技术在计算机鼠标方面的应用。
通过对鼠标进行分析和研究，可以掌握它们的核心技术和构造原理，并得到更好的产品设计。
2.汽车逆向工程技术汽车逆向工程技术是指对现有汽车进行分析和研究，以分析汽车的结构、功能、参数等信息并进行再设计，进而实现自主研发、生产。
3.电子产品逆向工程技术电子产品逆向工程技术是指对电子产品进行分析和研究，以揭示其制造工艺和传感装置原理，为产品的再设计提供机会。
4.生物逆向工程技术生物逆向工程技术是指通过对生命体细胞和生命过程进行研究，以推理细胞结构和生命机制，进而实现纳米操作和组织薄膜化。
三、逆向工程技术的研究与应用逆向工程技术的推广和应用对科技创新、产业升级具有重要意义，以下从几个角度分析其研究与应用：1. 逆向分析软件的研究逆向分析软件是逆向工程技术的重要组成部分，通过对软件的进行反编译，可以揭示出程序的原始码、数据空间以及函数之间的关系等信息。
2. 制造业中的逆向工程技术在制造业中，逆向工程技术常常应用于产品的设计和改进。
通过分装原有产品的结构和功能，可以分析出在成本、质量、性能方面的优缺点，根据分析结果再重新设计，进而实现自主研发和提高可靠性。
3. 外观设计中的逆向工程技术在外观设计方面，逆向工程技术也发挥着重要作用。
通过对已有外观设计进行逆向反推，可以更好地理解设计者的构思和美学思想，实现更好地翻新。
四、逆向工程技术的前景与困境尽管逆向工程技术已经发展了很多年，但领域内的研究和探索仍然存在不少困境，例如：1.数据安全问题在逆向工程技术的研究和应用中，有不可避免的数据安全问题。
逆向工程及其应用
逆向工程及其应用一、什么是逆向工程随着科技的发展和人们生活水平的提高，产品的性能和外形发生了很大的改变，原来粗大笨重的产品，正在被小巧玲珑，造型别致的产品所代替，工业产品设计正在成为一种热门的行业，根据人机工程学和美学原理设计的各种使用方便、线条流畅的产品，如轿车、家用电器等，随处可见，这些产品一般都是由一些空间自由曲面组成的，用传统的方法很难设计、制造出来; 为了设计、制造这类产品和相应的工装具，必须使用CAD/CAM多轴加工中心等先进技术，现代逆向工程技术就是在这祥的背景下产生的。
逆向工程RE （Reverse Engineering ，也称反求工程），是对产品设计过程的一种描述。
在工程技术人员的一般概念中，产品设计过程是一个从无到有的过程，即设计人员首先在大脑中构思产品的外形、性能和大致的技术参数等，然后通过绘制图纸建立产品的三维数字化模型，最终将这个模型转人到制造流程中，完成产品的整个设计制造周期。
这样的产晶设计过程珊们欢去“正向设计”过程。
逆向工程产品设计过程如图一所示，可以认为是一个“从有到无”的过程。
简单地说，逆向工程产品设计就是根据已经存在的产品模型，反向推出产品设计数据（包括设计图纸或数字模型）的过程;它针对现有的工件（样品或模型）利用3D数字化量测仪器准确、快速的测量出工件的轮廓坐标，并加以编辑、修改、建构曲面后，传至一般的CAD/CAMR统.再由CAM软件产生刀具的NC加工路径送至CNC加工机床，制作出所需模具，或者送到快速原型成型机，将样品模型制作出来。
逆向工程在某些方面很像我们常说的“仿制” ; 可以说，在我国正在成为世界制造中心的今天，逆向工程将大有用武之地。
二、逆向工程系统的组成从逆向工程流程图可以看出，逆向工程首先须使用精密的量测系统将样品的三维轮廓尺寸快速地测量出来，然后依据得到的数据做出曲面造型及加工。
故建立一套完整的逆向工程系统，须要下列基本配备:1 、测量机（也称抄数机）2、点群数据处理软件，即逆向工程软件，玉CAD/CAM/CA软件，，4,CNC机床, 5、快速成型机或塑料射出成型机、轧出机、饭金成型机等。
逆向工程技术及其在模具设计制造中的应用分析
逆向工程技术及其在模具设计制造中的应用分析1. 引言1.1 介绍逆向工程技术及其在模具设计制造中的重要性逆向工程技术是一种通过反向分析、扫描、建模和制造的技术手段，可以将已有的物体或产品进行数字化重建。
在模具设计制造领域，逆向工程技术扮演着至关重要的角色。
逆向工程技术可以帮助设计师快速获取并理解产品的实际形状和结构，节省研发时间，提高设计效率。
逆向工程技术可以对现有模具进行快速反馈和修正，从而提高模具设计的准确性和稳定性。
逆向工程技术还可以帮助制造商在产品更新换代时快速复制原有模具，降低生产成本，提高生产效率。
2. 正文2.1 逆向工程技术的基本原理逆向工程技术的基本原理是通过对已有的物体或产品进行扫描、测量和分析，以获取其几何形状、结构、材料属性等信息，然后使用这些信息进行数字化建模、设计和制造新的产品或进行产品改进。
逆向工程技术通常包括以下几个步骤：1. 数据采集：通过3D扫描、光学测量、摄影测量等手段获取物体的表面形状和结构信息，也可以通过X射线、CT扫描等技术获取内部结构信息。
2. 数据处理：将采集到的数据进行处理和分析，包括数据清理、数据配准、建模等步骤。
通常需要使用CAD软件进行数据处理和建模。
3. 数字化建模：根据采集到的数据，进行三维数字化建模，生成几何模型、工程图纸等设计数据。
4. 设计与仿真：基于数字化建模数据进行产品设计、工艺设计、性能分析、模具设计等工作，可以使用CAD/CAM软件进行设计和仿真。
5. 制造与验证：基于数字化设计数据，进行数控加工、3D打印、快速成型等制造过程，然后进行产品验证和测试。
逆向工程技术的基本原理就是通过数据采集、处理、建模和制造来实现对现有产品的重建和改进，从而实现产品设计与制造的快速和灵活性。
逆向工程技术的发展对模具设计制造领域具有重要的意义和应用价值。
2.2 逆向工程技术在模具设计中的具体应用1. 借助逆向工程技术，可以快速获取现有模具的设计数据，包括尺寸、形状、结构等信息。
逆向工程技术及其在模具设计制造中的应用分析
逆向工程技术及其在模具设计制造中的应用分析1. 引言1.1 逆向工程技术及其在模具设计制造中的应用分析逆向工程技术是一种通过分析、解构和重建现有产品或零部件来获取设计信息的技术。
在模具设计制造领域，逆向工程技术的应用越来越广泛。
通过逆向工程技术，工程师们可以快速精准地获取现有产品的相关信息，对模具设计制造过程起到了至关重要的作用。
逆向工程技术可以帮助工程师们快速了解产品的整体结构和设计细节，从而为模具设计提供重要的参考。
通过对现有产品进行逆向扫描和数学建模，工程师们可以准确获取产品的尺寸、形状、曲面等参数，为模具设计提供准确的数据支持。
逆向工程技术在模具制造中的应用也是十分重要的。
通过对现有产品进行逆向扫描和数学建模，可以为模具制造过程提供精准的加工路径和参数，提高模具的加工质量和效率。
逆向工程技术还可以帮助工程师们快速制造出复杂形状的模具，提升生产效率。
逆向工程技术在模具设计制造中的应用非常广泛，为工程师们提供了强大的工具和支持。
未来，随着逆向工程技术的不断发展和完善，将会为模具领域带来更多的创新和发展机遇。
逆向工程技术的重要性将会更加凸显，促进模具设计制造领域的进步和发展。
2. 正文2.1 逆向工程技术概述逆向工程技术是一种通过扫描、建模和分析物体表面的技术，以获取其设计意图和原始数据的过程。
逆向工程技术可以应用于多个领域，包括模具设计制造。
在模具设计中，逆向工程技术可以帮助工程师快速获取已有产品的三维数据，包括形状、尺寸和结构等信息，从而在设计新模具时提供重要参考。
逆向工程技术通常包括三个主要步骤：扫描、建模和分析。
通过3D扫描技术对模具进行扫描，获取其表面的几何数据。
然后，利用建模软件将扫描得到的数据转化为数字模型，包括CAD模型和点云数据。
通过对模型进行分析，工程师可以识别出模具的设计缺陷或潜在问题，并进行相应的优化和改进。
逆向工程技术的发展为模具设计带来了许多便利。
它可以节省设计时间和成本，提高设计的准确性和可靠性。
逆向工程技术及其应用PPT课件
逆向工程实例
这是一个具体的应用实 例，主要步骤如下：
1、根据客户要求制定 相应的数据采集方案。 本案例采用激光扫描仪 一次扫描完成数据采集。
2、对点数据进行去除 杂点、过滤精简等处理。
逆向工程实例
3、根据样件的特点提取 特征线，本案例按照一条 曲线取截面线。
4、对拟合曲线进行误差 分析，确定在允许范围内， 可进行下面的工作，否则 要重新以更多的控制点进 行拟合，直到把误差控制 在允许范围之内。控制点 不宜过多，这样会影响曲 线质量。
光速测距法 结构化光照法 图像分析法
机械手
优点：具有携带方便，测量精度高等特点。
三坐标测量机(CMM)
优点：测量精度较高，价格低廉。 缺点：测量速度慢，对于柔性材料会出现变形而产生测量
误差，在进行半径补偿时也会出现误差。
采用三角几何法的扫描仪
优点：能快速采集物体的表面点数据信息。 缺点：采集精度受目标物体表面质量和扫描仪与目标物
体之间的距离和环境因素等影响。
三维激光扫描仪工作流程
1、 对要扫描的零件做好表面处理,如喷漆或喷砂 处理。
2、规化扫描方法，如果是大的板金件采取平面扫 描方式，如果是回转体可选择旋转扫描方式。尽 量以最少的次数采集最多的数据。
3、将零件固定在工作台上，保证稳定。 4、确定扫描范围，调整激光强度及步进大小。 5、开始扫描数据。 6、保存数据文件，扫描完毕。
Unigraphics NX
Unigraphics(UG),是美国 EDS公司 推出的CAD/CAE/CAM一体化软 件，广泛应用于航空、汽车、机 械、家电等各行各业。
采用结构化光照法的扫描仪
优点：这种扫描仪具有测量速度快、测量范围大、携带方 便等优点 缺点：价格十分昂贵。
逆向工程的最新技术和应用
逆向工程的最新技术和应用随着科技的不断发展和进步，逆向工程作为一种科技手段也得到了前所未有的发展。
逆向工程是指通过对已有产品或程序的逆向分析，获取其设计、构造及操作方法等相关信息的一种技术。
近年来，逆向工程的应用范围也逐渐扩大，从最初的专业领域逐渐将其应用到了更广泛的行业中，如电子、汽车、通信等。
本文将对逆向工程的最新技术和应用进行深入探讨。
一、逆向工程的最新技术1. 高分辨率3D扫描技术高分辨率3D扫描技术是目前逆向工程领域中相对较新的一种技术。
它通过将物体进行高分辨率的扫描，然后将扫描结果转换成CAD模型，从而获得物体的精确模型。
相较于传统的几何造型技术，在精度和效率上都有了明显的提升。
在工业制造、数字化文物保护等方面都有着广泛的应用。
2. 逆向仿真技术逆向仿真技术是将现有的产品或机械部件的运动状态、载荷等信息进行逆向分析，得出其运动规律并进行仿真的一种技术。
它可以在不改变已有器件结构的情况下，对其性能进行优化、预测和仿真，从而提高其使用寿命和可靠性。
这种技术在航空航天、机械制造等领域中得到广泛的应用。
3. 人工智能技术人工智能技术是逆向工程领域中一个非常热门的技术，它可以通过对某一领域的数据进行学习和分析，从而自主学习并生成相应的输出结果。
在逆向工程领域中，人工智能技术可以用于数据的分类、性能的分析和预测等方面，大大提高了逆向工程的工作效率和准确性。
二、逆向工程的应用1. 汽车制造在汽车制造领域中，逆向工程技术被广泛应用于汽车零部件的设计和制造。
通过逆向分析已有的汽车零部件，可以快速地获取其详细的结构和设计信息，并在此基础上进行修改和优化。
这种技术可以大大加快汽车制造的速度，并提高汽车零部件的质量和可靠性。
2. 电子设备制造在电子设备制造领域中，逆向工程技术可以用于电子产品的设计、制造和维修。
通过逆向分析已有的电子设备，可以获取其设计和构造细节信息，并在此基础上进行电路板的设计和制造。
这种技术可以大大加快电子设备的制造过程，并提高其性能和稳定性。
逆向工程技术及应用
逆向工程技术及应用逆向工程是指将制造对象进行解构、分析、破解并拆解出知识产权内容，在此基础上进行再设计、制造的过程，是现代工业技术发展的一个重要组成部分。
逆向工程可以应用于多个领域，如汽车、机械、电子、航空航天、数字化文物保护等。
逆向工程的方法有很多种，常见的包括逆向分析方法、点云扫描技术、CT扫描技术、数字测量与建模技术等。
逆向分析方法是指通过对物体的形态、材料、特征进行逆向分析，从而获得物体的知识产权内容，包括设计图纸、结构参数、功能特征等。
逆向分析方法通常需要对被分析的物体进行拆解和测量，得到数据后进行统计分析，最终获得物体的知识产权内容。
点云扫描技术是指通过对物体表面进行点云数据采集，然后使用软件进行三维重建，得到物体的三维模型。
点云扫描技术通常使用激光测距、相位测量、结构光扫描等方法，将采集到的点云数据进行预处理和后处理，最终得到高精度的三维模型。
CT扫描技术是指通过对物体进行计算机断层扫描，得到物体在空间上的各个断面的扫描图像，然后将图像进行合成，得到物体的三维模型。
CT扫描技术的优点是可以非常精确地测量物体内部的结构和组织，而且无需拆解物体。
数字测量与建模技术是指通过使用数字化测量仪器对物体进行测量，然后根据测量数据进行三维建模。
数字测量仪器包括三坐标测量机、激光测距仪、数字量规等，可以快速地获得物体的测量数据，并进行精确的三维建模。
逆向工程可以应用于多个领域，如汽车制造、数字化文物保护、新材料开发等。
在汽车制造领域，逆向工程可以用于解析竞争对手的产品和技术，并进行仿制和优化。
在数字化文物保护领域，逆向工程可以用于对文物进行数字化重建，实现文物数码化保护和传承。
在新材料开发领域，逆向工程可以用于研究材料的成分和组织结构，设计出更优质的新材料。
逆向工程技术的发展对于现代工业的发展具有重要意义。
随着逆向工程技术的不断推广和改进，逆向工程在商业和工业领域的利用越来越广泛，同时也面临着知识产权保护等问题。
逆向工程技术及应用研究
逆向工程技术及应用研究摘要：逆向工程是由已有产品回溯产品设计思路，通过研究现存的系统或产品，发现其规律，通过复制、改进、创新从而超越现有产品或系统的过程。
逆向工程技术在产品设计中的应用可以缩短新产品设计开发周期，大大降低设计开发成本，提高设计水平和质量，有效地提高企业的市场竞争力。
关键词：逆向工程；三维测量；曲面重构；产品设计；创新一．逆向工程技术定义逆向工程技术与传统的产品正向设计方法不同。
它是根据已存在的产品或零件原型构造产品或零件的工程设计模型，在此基础上对已有产品进行剖析、理解和改进，是对已有设计的再设计。
通过样件开发产品的过程。
与产品正向设计过程相反，逆向工程基于已有产品设计新产品，通过研究现存的系统或产品，发现其规律，通过复制、改进、创新从而超越现有产品或系统的过程。
它不是仅对现有产品进行简单的模仿，而是对现有产品进行改造、突破和创新。
二．逆向工程分类从广义讲，逆向工程可分以下三类。
(1)实物逆向：顾名思义，它是在已有实物条件下，通过试验、测绘和分折。
提出再创造的关键；其中包括功能逆向、性能逆向、方案、结构、材质、精度、使用规范等多方面的逆向。
实物逆向对象可以是整机、部件、组件和零件。
(2)软件逆向：产品样本、技术文件、设计书、使用说明书、图纸、有关规范和标准、管理规范和质量保证手册等均称为技术软件。
软件逆向中有三类情况：1)既有实物，又有全套技术软件；2)有实物而无技术软件；3)无实物，仅有全套或部分技术软件。
三．逆向工程测量系统根据测量探头是否和零件表面接触．其测量方式可分两类。
(1)接触式测量：根据测头的不同。
可分为触发式和连续式。
应用最为广泛的三座标测量机是20世纪6o年代发展起来的新型高效精密测量仪器，是有很强柔性的大型测量设备。
(2)非接触式测量：根据原理的不同，可分为三角形法、结构光法、计算机视觉法、激光干涉法、激光衍射法、CT测量法、MRI测量法、超声波法和层析法等。
逆向工程技术及其应用
向工 程 技 术 在 产 品 设计 中 的应 用 ， 能 提高 产品 设 计 的准确 性 ， 大 析进 而再 生 产。 它有性 能逆 向、 能逆 向、 构、 料 等各 其 大 功 结 材 缩短产品研发周期。
部 件 也可 以是一 组件 。 ０ 引言 ② 软 件 反 向 ： 们 把 产 品 的样 本和 设 计 书 、 品 的 图 我 产 在２ １世 纪 的今 天 ， 市场 的产品 变化 很快 ， 能不 能很快 纸和 使用 手册 、 关 的标准和 质 量保 证 文件 等都 叫做 技 术 相 制造 出符 合市场 需要 的商 品是 一个 公 司生存发 展 的关键 。 软 件 。它分为 以下三 类 ： 实物和 全套 技术软 件 的 ； 有 只有 全 但 由于 很 多原 因我 们 只能 得到 简单 的 实物模 型 ， 无法 得 到 只有 实物 的。 图纸￣ ｔ 关 的产品数 据。因 此就没 有办 法得到 产 品的数据 套技 术软件 的 ： Ｔ Ｂ ｎ ③ 影像 反 向： 种逆 向没 有技术 软 件也 没 有相 关 的 实 这 尺 寸 ， 而把 极 大地 困难 带给 后续 的制造 技术 和模 具 的制 从 造 。 而就 急需一种 能通 过 先进技 术 对实体 进行 处理进 而 物 ，我们 只 能 获得 产 品 的一 些 广告 图 片 和 一 些参 观 视频 从 将样 品 制造 出来 的 技术 ， 而逆 向工程 正是 在 这种背 景下 应 等 ，产 品 的研 发人 员只 能根 据 这 些资 料 去 设计 和 构 思 产 品， 我们 把 这种 反 向Ⅱ做 影像 反 向。 Ｌ ｛ 运 而生 。
（ 接 第 １ ４页 ） 上 ４
在 钢 结 构 设 计 中 ， 接 节 点 的 设 计 属 于 其 中 的 一 项 关 连 ２ 常见 多发性通 病 键 性 的 内容。 分析 结 构 的过程 中 ， 先要 认真 分析 并 明确 首 在 实 际工 程 检查 中 ， 发 现钢 结 构 制作 、 装 存在 一 所 安 节 点 的形 式 。实 际进 行钢 结构 设计 时 ， 般会 发生 结构 分 些常 见 多发 性通 病 ， 主要表 现 为 ： 一 其 对设 计 图 纸 的会 审 不 析 模 型所 用 的 形式 与 最 终 设计 的节 点及 结 构 形 式 不一 致 到位 ， 工 单位 的职 责 是按 图 施工 ， 施 工 单位 也 有 责 任 施 但 的情 况 ， 设计 中要尽 量 避免 这类 问题 的 出现。根 据 各 类传 在 施工 前 应对 施工 图进行 工 艺性会 审 ， 出现 在 设计 图纸 对 力性 质 ， 点主 要 分为 半刚接 、 接 、 节 铰 刚接 。 刚刚 接触 这 类 中 不完 善 、 明确 或 不 适合 施 工 、 不 不符 合 规 范 的 方面 提 出 结构 的人 员最 好采 用便 于简 单定 量 分析 的前 两者 ， 也可 采 来 ， 与 设计单 位商讨 修 改。 并 用相 关资料 和工 具书 中推荐 的节点做 法和 计算 公式 。 同 不 般 设计 图纸 中经常 出现 以下 一 些 问题 ： 设计 图 纸 ① 的连 接 方式 也 会在 一定 程 度上 影 响到结 构 的性 能 ， 一部 应 用规范 不齐 全 、 正确 。 有的设计 说 明使用 了过 时 的、 如 不 如 分 刚接 节 点 虽然可 承 受一定 的弯 矩 ， 会 发生 大幅 度 的转 已经废 止 的标准 ； 的材 料 牌号 、 但 有 等级 不 全 、 强螺 栓 、 高 普 动 ， 结构 分 析 中假 定 的情 况存 在 差 别 ， 与 实际 工程 变形 也 通 螺栓 和焊 接连 接点 的标 记 不明确 或 未显示 。 设计 总 说 （ 会 因此超过 估 算 的范 围 。 明未写明工程的安全等级和使用年 限。③ 钢材 的材质 等 通 常采 用 等强 设计 、 实际 受力 设计 的方式 来 实现 节点 级 ， 强度 螺栓 的摩试 要求 不 明确 。（ 工 图未注 明焊 接 高 施 的连 接 ， 学者 若考 虑 到安 全 因素 ， 初 可采 用 等强 设计。设计 的坡 口形 式 ， 缝 间隙 、 边 坡 口角 度、 否单 面焊 等。⑤ 焊 钝 是 手册 可 为设 计者 提供 焊 缝和 螺栓 连 接 的表 格 以供 查 用 ， 也 施工 图未 注 明除锈 等级要 求。 可 以采用 结构 软件 的后 处理 部 分来 自动完 成。 ３ 结 语 １７ 钢结 构图 纸 的编制 ＿ 以上 就钢 结构 设计 的步骤和 思 路简 单 的介绍 了一 下 ， 钢 结 构 设 计 出 图 主 要 包 括 设 计 图 及 施 工 详 图两 部 供初 学 设计 的朋 友参 考 ， 通过 对钢 结构 中多发性 的通 病介 分。 绍 ， 望可 以 引起 相 关专 业 人 士 的注 意 ， 有 杜绝 此类 问 希 只 ① 设计 图 ： 提供 制造 厂 编 制施 工 详 图 的依据 ， 度 是 深 题 的发 生 才能保 证钢结 构设计 和施 工 的质 量 要求。 及 内 容应完 整但 不 多余。 参考文献 ： （ 工详 图 ： 称 加 工 图或放 样 图等 。深 度须 能 满足 施 又 【】结构设计手册》 第三 版 ） １《 （ ． 车间 直接 制造加 工 。 不完 全相 同的零 构件单 元须 单独 绘制 【ｌ钢 结构设计规范理解 与应用》 ２《 中国建筑工业出版社． 表 达 ， 应 附 有详尽 的材 料表 。 并 ［ 钢 结构设计规范》 ３《 Ｊ 中国计划出版社 ．
逆向工程技术及其应用
逆向工程技术及其应用一、逆向工程技术概述逆向工程技术是一种通过对已有产品进行分析，揭示其设计，制造和功能的工艺和过程的技术，逆向工程技术被广泛应用于航空，航天，汽车，机械，电子等领域。
逆向工程技术的发展和应用，可以加快产品的设计和研发，提高产品质量和性能，降低成本和提高效率。
二、逆向工程技术原理介绍逆向工程技术的原理是基于现有的产品或物件，通过逆向思考和技术手段来还原产品的设计和制造过程。
逆向工程技术的整个过程主要包括三个步骤：第一步是获取产品或者物件的基本信息，主要是包括产品的外形和内部结构的信息。
其中，获取产品外形信息的方法有多种，包括扫描仪，光学镜头，CMT等。
而获取产品内部结构信息则主要通过剖面分析获取。
第二步是对获取的产品信息进行建模和还原。
通过三维建模技术或多媒体技术，将产品的物理信息变成数字信息，进行建模和还原。
第三步是使用数字模型进行设计和生产，这一步主要是将数字模型进行优化和改进，用于设计/生产，这样可以加快产品的研发周期和降低研发成本。
三、逆向工程技术的应用领域逆向工程技术是一种广泛应用于制造业的技术，主要应用领域包括：航空，航天，汽车制造，机械制造，电子产品制造，家电等等。
1. 航空制造领域: 在航空制造领域，逆向工程技术可以用于航空部件的分析和设计。
逆向工程技术可以对飞机部件进行分析，了解机件的作用，性能和市场情况，从而对市场上的部件进行研究和研发。
2. 汽车制造领域: 逆向工程技术被广泛应用于汽车制造领域。
逆向工程技术可以帮助汽车制造商了解汽车的设计和生产过程，提高汽车的性能和质量。
逆向工程技术可以还原整个汽车系统的设计和制造过程。
3. 机械制造领域: 在机械制造领域，逆向工程技术可以用于设备的分析和设计。
逆向工程技术可以帮助机械制造商了解设备的设计和生产过程，提高设备的性能和质量。
逆向工程技术可以还原整个机械系统的设计和制造过程。
4. 电子产品制造领域: 在电子产品制造领域，逆向工程技术可以应用于电子产品的分析和设计。
逆向工程技术及应用PPT课件
❖ 1 逆向工程的基本概念 ❖ 2 逆求技术的分类 ❖ 3 产品几何形状的数字化技术 ❖ 4 测量数据的预处理技术 ❖ 5 模型重建 ❖ 6 逆向工程的未来趋势及展望
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整体概述
概述一
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概述二
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概述三
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1.1 逆向工程的概念
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❖ 逆向工程则是一个“从有到无”的过程。简 单地说，逆向工程就是根据已经存在的产品 模型，反向推出产品的设计数据（包括设计 图纸或数字模型）的过程。
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逆向工程的概念
❖ 逆向工程是以设计方法学为指导，以现 代设计理论、方法、技术为基础，运用各种 专业人员的工程设计经验、知识和创新思维， 对已有新产品进行解剖、深化和再创造，是 对已有设计的再设计。
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❖ 为适应现代先进制造技术的发展，需将 实物样件或手工模型转化为CAD数据，以便 利用快速成形系统、计算机辅助系统等对其 进行处理。并进行修改和优化设计。
❖ 逆向工程（Reverse Engineering，RE）系统 就专门为制造业提供了一个全新、高效的三 维制造路线。实现从实际物体到几何建模的 直接转换。
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1. 实物逆向
❖ 顾名思义，它是在已有实物条件下，通过试 验、测绘和分折。提出再创造的关键技术； 其中包括功能逆向、性能逆向、方案、结构、 材质、精度、使用规范等多方面的逆向。实 物逆向对象可以是整机、部件、组件和零件。
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1.1 试验方案和试验方法
❖ 实物反求，首先要在未解体前进行功能、性能等全面试验考 核，测试其各项功能和性能指标。为此，应解决以下几项内 容：
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科技与经济 2003 年 第 2 期 第 16 卷 / 总第 92 期
图 1 逆向工程系统图
样件到曲面重构的过程，本文所讨论的内容也仅指 重构，对于用于表示自由曲面的高级曲面通过用户
这方面的涵义，从这个意义上来讲逆向工程可以简 进行功能分解后亦可自动实现曲面重构，但如果要
单 地 定 义 为 从 样 件 表 面 获 取 数 据 并 将 它 转 换 为 获得满意的结果还需要进行仔细的参数设置。事实
" 曲面的数字化
曲面的数字化就是在样件表面提取点的坐标值 并将其以二维或三维数据点集的形式存放起来的过 程。曲面的数字化涉及的主要内容是数据测量问 题，数据测量方法主要依据测量设备（数字化测量 仪）的不同而不同。目前逆向工程所采用的数字化
据点云，有必要对多余的数据点进行剔除；数据分 块，工程上样件往往是由多张曲面构成的，所以通常
———工业产品无损探伤。借助于层析 X 射线摄 影法 ( CT 技术 ) ，逆向工程还可以快速发现、度量、 定位物体的内部缺陷，从而成为工业产品无损探伤 的重要手段。
———对现有产品的局部修改。由于工艺、美观、 使用效果等方面的原因，经常要对已有的产品做局 部修改。在原始设计没有三维 CAD 模型的情况下， 若能将实物构件通过数据测量与处理产生与实际相 符的 CAD 模型，对 CAD 模型进行修改以后再进行 加工，将显著提高生产效率。因此，逆向工程在改型 设计方面可以发挥不可替代的作用。
逆向工程技术及其应用
平雪良 1，周儒荣 2，安鲁陵 2
( 1. 江南大学机械工程学院，无锡 214063；2. 南京航空航天大学 CAD / CAM 工程研究中心，南京 210016 )
摘 要：逆向工程技术在激烈竞争的全球化市场中起着重要的作用，利用这一技术可以缩短产品从设计到制造的时 间，从而可以提高产品在国际市场上的竞争力。本文简要介绍了逆向工程的定义、曲面数字化和曲面重构方法以及逆 向工程的应用，最后给出了利用机械接触式三坐标测量机对摩托车整车外形进行数据测量的规划并在此基础上实现 的曲面重构。 关键词：逆向工程；数据测量；曲面重构
———对无法得到图纸的已有产品数字化。传统 产业的产品往往无图纸可用，需要采用逆向工程的 方法来实现传统产品的数字化。因此逆向工程技术 是改造传统产业，推动产品更新换代，带动产业结构 升级的重要手段。
———对以已有产品为基准点进行的设计。借鉴 别人的成功设计并在此基础上进行产品再创新设计 是在剧烈竞争的市场中赶超同类行业先进水平的一 个重要捷径，也是当今的一条新的设计理念。
逆向工程是一个庞大的课题，在过去的几年中， 过测量头与实物的接触获得其坐标点的数据，另外
有关逆向工程的研究已经有了很大的进展。到目前 还有采用机械手的测量方法。三坐标测量机通常采
为止，主要还是集中于分别对自由曲面样件和规则 用点扫描、线扫描和面扫描三种不同的扫描方式。
曲面样件这两个方面的研究，对于一些中等复杂程 扫描方式的选择，根据被测样件的扫描工艺而定。
数据分块后，我们所得到的是各种不同的数据 块，每一数据块分别属于一张曲面，可以用不同的方 法将这些数据块拟合构成整张曲面。目前曲面构造 技术的方案主要有三种：其一是以 B 样条或 NURBS 曲面为基础的曲面构造方案，其二是以三角 Bezier 曲面为基础的曲面构造方案，其三是以多面体方式 来描述曲面物体。
4 逆向工程技术的应用
逆向工程是一个迅速发展的学科，它覆盖了许 多应用领域，概括起来有以下一些具体应用：
———基于实物模型的产品外形设计。当设计师 难以直接用计算机进行某些物体如复杂的艺术造 型、人体和其他动植物外形等的三维几何设计时，常 用黏土、木材或泡沫塑料进行初始外形设计（概念设 计），这就需要通过逆向工程将实物模型转化为三维 CAD 模型。
数据测量规划主要根据被测样件的性质来决 定如何进行测量、如何规划数据测量。为了便于精 确重建曲面的数学模型，必须对测点的数量和位置 提出特定的要求：合适的测点数量、合适的测点位 置、测点在曲面上按经纬线网格分布等等。从数据 测量的角度出发，样件曲面可分为数学模型已知和 数学模型未知两种。前者的数据测量主要反映在产 品的曲面检测，通常采用 CAD 驱动的自动测量，计 算机利用产品的 CAD 信息自动生成测量程序，通过 与测量机控制系统的数据通讯，命令测量机自动完 成测量任务，获得测量结果，然后根据测量结果来 评价产品的加工准确度，得出测量报告。后者则侧 重于样件的复制和开发，对于不同的测量设备又有 不同的数据测量规划。
测量仪主要有机械接触式坐标测量机、光学坐标测 量机、激光坐标测量机。除此之外，还有工业 CT 等
图 2 数据测量方式
要在点集数据中找出可以形成单张曲面或多张曲面 断层扫描设备也广泛应用于逆向工程系统中。根据
的曲面边界以实现数据点集的分块；曲面拟合，单张 不同的测量设备以及获取数据的不同方法，我们可
曲面的数据点集确定后，接下来的任务就是要将数 以把测量分为接触式和非接触式两大类。
事实上有很多企业其产品开发过程的起始阶 段往往都要生成 CAD 模型，但这在某种程度上常常 并不切实可行。在许多领域往往是先构造出一个产 品的原型，然后对其从产品的性能、美学以及其它 准则进行评价，在证实其设计的可行性后才能进行 CAD 建模来完成设计的后续阶段。逆向工程技术恰 好可以用于完成这样一个从产品原型到 CAD 模型 建立的过程，因而这一技术被得于广泛应用。本文 首先介绍了逆向工程的定义、曲面数字化和曲面重 构方法以及逆向工程的应用，最后给出了利用机械 接触式三坐标测量机对摩托车整车外形进行数据 测量的规划并在此基础上实现的曲面重构。
3 曲面重建
通过数据采集得到曲面上的数据点后，还要进 行数据处理以增强数据的合理性及完备性。通常要 对原始数据进行过滤、筛减、去噪、平滑和编辑等操 作使数据集满足后续模型重建的要求，达到较好的 特征提取效果并得到较为精确的模型。另外，对于 形状较为复杂样件的数据测量往往不能一次采集
完成，需要从几个不同方位进行采集，这就需要考虑 不同坐标系下采集的数据点的拼接问题。为了得到 点云数据间的拓扑关系，还要对数据进行三角网格 化。实际的产品型面往往由多张曲面混合而成，因 而，只用一张曲面去重构其数学模型是很难保证其 模型精度的。于是往往采用不同的方法来处理数据 的分块问题，分块可以进一步对数据子集进行分类 以确定其数学表达形式。由于数据分块是一个相对 复杂的一个过程，通常根据不同样件性质采用不同 的数据分块方法。
全球化市场的激烈竞争对产业工业提出了更 高的要求，尤其对那些中小型规模的企业。这些需 求包括大幅度削减产品的开发周期、增加产品的客 户性，它们需要有全新的技术策略和工具来支持。 在激烈竞争的全球化市场中，企业往往采用并行工 程的概念以实现对提高产品质量和快速响应周期 的需求。逆向工程技术则可以有效地实现这一目 标，利用这一技术可以缩短产品从设计到制造的时 间，从而可以提高产品在国际市场上的竞争力。
" 逆向工程的定义
逆向工程（Reverse Engineering）又名反向工程、 反求工程，也可以叫做测量造型。在某种意义上讲， 逆向工程就是以特定的方式完成一个实物模型的 仿制工作。往往一件拟制作的产品没有原始设计图 纸，而仅仅是一个产品样件或实物模型，它可能是
一个鞋模、一个石膏样件或者是一个手工工艺品， 现在要求复制变成产品。传统的复制方法是用立体 雕刻机或仿形靠模铣床制作出 1: 1 比例的模具，再 进行批量生产。这是传统意义上的仿形制造，这种 方法无法建立产品尺寸图纸，也无法做任何的外形 修改，已逐渐为数字化逆向工程系统所取代。目前 所称的逆向工程是针对一现有工件（样品或模型） 利用三坐标数字化测量仪准确、快速地将物体的三 维坐标数据以数据点集的形式获取得到，在经过数 据处理、构建曲面、编辑、修改后，传送至通常的 CAD / CAM 系统作进一步的设计，再由 CAD / CAM 系统生成刀具的 NC 加工轨迹传送至 CNC 机床制 作所需模具，或者生成 STL 文件传送到快速成型机 将样品模型制作出来，也可由 CAD 生成机械加工用 的图纸，再由传统机床加工出产品零件，这一流程 称为逆向工程，其流程如图 1 所示。
据点拟合成曲面；曲面光顺，由于点集数据中会含有 "# $ 接触式测量方法
间隙和噪声数据再加上算法的计算误差，所生成的
接触式测量方法是通过物理接触被测样件来获
模型不会象我们所期望的那样显得十分匀称，因此 取数据的方法，最常用的就是机械接触式三坐标测
需要对模型作进一步的修改，我们称之为曲面光顺。 量机（Coordinate Measuring Macline ，CMM），它是通
———磨损或损坏物体的还原。某些大型设备，如
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科技与经济 2003 年 第 2 期 第 16 卷 / 总第 92 期
航空发动机、汽轮机组等，常会因为某一零部件的 损坏而停止运行，通过逆向工程手段，可以快速生 产这些零部件的替代件，从而提高设备的利用率和 使用寿命。
———医学模型制作。逆向工程系统可通过 CT、 MRI 等临床检测手段获取人体扫描的分层截面图 像，并将数据传送至 RPM 系统，制作出人体局部或 内脏器官的模型。
CAD 模型的过程。这一过程通常可根据被测样件的 不同（自由曲面样件和规则曲面样件）而采用不同的
上，根据逆向工程应用领域的不断扩展，其实现方法 也在不断增加。
数据处理和曲面重构方法。但不论采用哪种方法， 逆向工程通常要完成以下几个方面的内容：数据采 集，采用合适的测量设备从样件表面获取数据点，实 现样件表面的数字化；三角网格化，将数据点集联结 构成三角网格以获得数据点集的局部拓扑关系和整 个物体表面的拓扑关系；数据简化，如果是密集的数