逆向工程技术
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）。
逆向工程技术的原理与应用
逆向工程技术的原理与应用逆向工程是一种通过对已有的产品进行分析、逆推和改进的技术，它涉及多个学科领域，如材料、机械、自动控制、计算机科学等，是一种多学科交叉的综合性技术。
逆向工程可以帮助企业更好地了解自己的产品和竞争对手的产品，提高产品的质量和性能，缩短产品的研发周期，降低研发成本，增强企业的市场竞争力。
一、逆向工程技术的原理逆向工程技术的主要原理是通过对已有的产品进行反复的分析、逆推和改进，获得该产品的详细信息和知识，以便更好地理解和改进该产品，甚至开发出具有类似功能的新产品。
逆向工程技术的主要步骤包括以下几个方面：1.前期调研：了解已有产品的基本情况、机械原理、电控系统、构造设计等相关信息，为后续的分析和研究打下基础。
2.基本情况分析：对已有产品的尺寸、材质、结构、设计等进行深入分析，了解其性能特点和优缺点。
3.产品逆向设计：通过三维扫描和数字化建模等方法，将已有产品转换为计算机模型，实现对该产品的复原和仿真分析。
4.材质分析：通过化学分析、金相分析等方法分析样品的成分、结构和性质，快速确定材质类型和性能。
5.性能测试：通过试验方法对样品的力学性能、热学性能、电学性能等进行测试和分析。
6.产品改进：根据分析结果和测试数据，针对已有产品的不足之处进行改进和优化，提高产品的性能和质量。
二、逆向工程技术的应用逆向工程技术的应用范围广泛，具体包括以下几个方面：1.产品改进和优化：逆向工程可以对已有产品进行分析和改进，提高产品的性能和质量，满足市场需求。
2.产品仿制和生产：逆向工程可以帮助企业快速复制和生产类似的产品，降低生产成本和提高效率。
3.产品维修和维护：逆向工程可以对已有产品进行分析和诊断，帮助维修人员更快地找到故障和进行修理，缩短停机时间和降低维修成本。
4.产权保护和反盗版：逆向工程可以帮助企业对自己的专利技术进行保护和维护，防止被盗版和侵权。
5.文化艺术保护和修复：逆向工程可以对文化遗产、艺术品等进行分析和修复，保护和传承人类的文化遗产。
逆向工程技术
逆向工程技术逆向工程技术是一项研究和应用逆向思维的技术，旨在通过研究和分析已有的产品或系统，以及相关的工艺和工程技术，来揭示其设计原理并获取相关技术信息。
逆向工程技术在各个领域都有广泛的应用，如电子产品、机械制造、软件开发等等。
本文将介绍逆向工程技术的概念、应用领域、方法和发展前景。
逆向工程技术的概念最早出现在上世纪60年代，起初是指通过研究法律手续之外的证据，来寻找和重建重大事件的真相。
后来，逆向工程技术逐渐发展成一门独立的学科，成为从产品和系统的功能、结构、制造工艺等方面进行反向研究和分析的技术手段。
逆向工程技术的应用领域非常广泛。
在电子产品领域，逆向工程技术常用于破解电子设备的加密算法或保护机制。
例如，黑客可以使用逆向工程技术破解智能手机的操作系统，从而获取系统的漏洞或潜在的安全隐患。
在机械制造领域，逆向工程技术常用于产品改进和优化。
企业可以通过对竞争对手产品的逆向研究，了解其设计和制造工艺，并进行产品性能的改进和升级。
此外，在软件开发领域，逆向工程技术也被广泛应用于软件逆向分析和破解。
逆向工程技术的研究和应用通常需要通过一系列的方法和工具来完成。
首先，逆向工程技术研究者需要收集和获取相关产品或系统的样本，并进行初步的调研和分析。
然后，通过逆向工程技术手段，对产品或系统的功能、结构和制造工艺进行深入研究。
这可能涉及到软件反汇编、硬件解剖、工艺分析等一系列技术手段。
最后，根据研究结果，逆向工程技术研究者可以获得设计原理和技术信息，并进一步应用于改进、开发或评估之中。
逆向工程技术的发展前景非常广阔。
随着科技的不断进步和产品的不断更新换代，逆向工程技术正变得越来越重要和广泛应用。
不仅仅是在商业领域，逆向工程技术也在创新和学术研究中起到了重要的作用。
逆向工程技术通过研究和分析现有产品和系统，为新产品的设计和开发提供了宝贵的经验和技术支持。
同时，逆向工程技术也为创新和学术研究提供了重要的数据和实验基础。
简单阐述逆向工程技术及其流程
简单阐述逆向工程技术及其流程
标题：逆向工程技术概述及其流程
一、逆向工程技术概述
逆向工程技术，又称反求工程，是一种产品设计技术手段，其基本原理是从已存在的产品或部件出发，通过对实物的测量、分析和研究，获取产品的几何形状、材料特性、制造工艺等设计信息，进而重构出原始的设计模型或者创新设计新的产品。
逆向工程广泛应用于产品改型设计、技术创新、质量检测、侵权分析等领域，是现代工业设计与制造中不可或缺的重要技术手段。
二、逆向工程的主要流程
1. 数据采集阶段：
这是逆向工程的第一步，通常采用三维扫描仪、CMM（三坐标测量机）等精密测量设备对实物进行精确的数据采集，获取物体表面的点云数据或几何特征数据。
2. 数据处理阶段：
对采集到的大量离散数据进行预处理，包括噪声过滤、数据平滑、点云拼接等操作，将其转化为可供后续建模使用的高质量数据集。
3. 曲面重构阶段：
根据处理后的数据，利用逆向工程软件如Geomagic, Rapidform等构建曲面模型，通过拟合、插值、光顺等方法，生成能准确反映实物表面特性的三维曲面模型。
4. 设计优化阶段：
在得到初步的三维模型后，设计师会对模型进行进一步的修改和完善，包括结构优化、尺寸调整、细节补充等，以满足设计需求和加工要求。
5. 制造阶段：
逆向工程的最后阶段是将优化后的三维模型转换为适合加工的二维图纸或CAM代码，提供给数控机床、3D打印设备等进行生产制造。
总结，逆向工程技术不仅能够帮助我们理解并复制现有的复杂产品，更能在原有产品的基础上进行创新设计和改进，对于推动产品更新换代和技术进步具有重大意义。
逆向工程技术
为此，为适应现代先进制造技术的发展，需要 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（RP）、计算机辅助制造系统(CAM)、 产品数据管理（PDM)等先进技术对其进行处理和 管理，并进行进一步的修改和再设计优化。此时， 就需要一个一体化的解决手段：样品 数据 样品。
1.3 逆向工程的工作流程
逆向工程由离散数据获取、数据处理与曲面重构、快速制 造三大部分组成（其体系结构如图1.1所示）。包含三维数据测 量、数据预处理和曲线曲面重构三大关键技术。 逆向工程的一 般过程分为样件三维数据获取、数据处理、原形CAD模型重 建 、模型评价与修正和快速制造五个阶段。
点数据
并以此为依据生成数控加工的NC代码或快速原型加工所需的数据，复制一个相同的零件。
点云分块。 非接触式数据采集速度快、精度高，排除了由测量摩擦力和接触压力造成的测量误差，避免了接触式测头与被测表面由于曲率干涉产
生的伪劣点问题。 三维CAD模型的重构是逆向工程的另一个核心和主要目的，是后续产品加工制造、快速成形、工程分析和产品再设计的基础。 逆向工程起源于精密测量和质量检测，是80年代发展起来的反向的产品设计思想，是消化和吸收先进技术的一系列分析方法和应用技 术的组合，它以已有的产品或技术为研究对象，将已存在的产品模型或实物模型转化为工程设计模型和概念模型，在此基础上对已存 在的产品进行解剖、深化和再创造，是在已有设计基础上的再设计。 这种设计方法称为正向设计或顺向设计。 它改变了CAD系统从图纸到实物的传统设计模式，为产品的快速开发及原形化设计提供了一条新的途径。 特种服装、头盔的制造以使用者的身体为原始依据。 ③ 软工件、薄工件、不可接触的高精密工件可直接测量。 ① 不必做探头半径补偿，因为激光光点位置就是所采集到点的位置。 三维CAD模型的重构是逆向工程的另一个核心和主要目的，是后续产品加工制造、快速成形、工程分析和产品再设计的基础。 非接触式数据采集速度快、精度高，排除了由测量摩擦力和接触压力造成的测量误差，避免了接触式测头与被测表面由于曲率干涉产 生的伪劣点问题。
逆向工程技术
韩国：SOLUTIONIX公司的REXCAN系列扫描仪
美国：Cyberware公司的人体三维彩色扫描仪，CGI公司的
层析断层测量机
国内测量设备的发展也十分迅速
10余家三坐标测量机厂家
非接触式：北京天远，深圳华朗，西安交通大学等
二、数据获取
10
2. 测量设备
COMET 400 测量系统
G1连续：切线连续，制作简单，成功率高，常用于小家电面的相交处。
G2连续：曲率连续，视觉效果光滑流畅，是A级曲面的最低标准。
G3连续：曲率的变化率连续 G4连续：曲率变化率的变化率连续
反光效果Байду номын сангаас美，通常用于汽车设计
数据光顺：对点云进行滤波。常用的滤波算法有高斯(Gaussian) 滤波、平均(Averaging)滤波和中值(Median)滤波，在Imageware软件 中即提供了这三种滤波方式
一、逆向工程技术概述
6
3. 技术流程
实物样品 数据获取
测量设备
数据处理
CAD模型重构
纸质技术文档 仿制改造产品
CAD/CAM系统 制造系统
快速成型 产品样件
模具 批量生产产品
二、数据获取
7
1. 测量方法
数据测量方法
3D扫描仪
接触式
非接触式
触发式
连续式
光学式
非光学式
MRI CT
三坐标测量机 （CMM）
数据插补
数据精简
数据分割
三、数据处理
13
1．噪点去除
噪点：测量误差点
直接识别：明显的异常点和散乱点 曲线检查法：用最小二乘法通过截面数据的首末点拟合曲线 角度判断法：检查点沿扫描线方向与前后两点形成的夹角是否小
逆向工程技术
被集成到逆向软件中
三、数据处理
2．多视对齐
Polyworks的IMAlign模块
三、数据处理
2．多视对齐
粘贴特征点
三、数据处理
3．数据光顺
在汽车、摩托车覆盖件的应用中，对表面的光顺性往往有很高的 要求，通常要求达到A级(Class A)曲面品质。
逆向工程技术
一、逆向工程技术概述
1. 概念
正向工程（或顺向工程） 逆向工程(Reverse Engineering)(也称反求工程、反向工程等)：将实物 转化为CAD模型相关的数字化技术、几何模型重建技术和产品制造技术 的总称。
一、逆向工程技术概述
2. 应用领域
对产品外形有特殊美学要求的领域，为了方便产品的美学评价，需 要由造型设计师用油泥等材料制作真实尺寸模型.
G0连续：位置连续，即曲面间没有缝隙，但可能有锐利边缘，不常用。
G1连续：切线连续，制作简单，成功率高，常用于小家电面的相交处。
G2连续：曲率连续，视觉效果光滑流畅，是A级曲面的最低标准。
G3连续：曲率的变化率连续 G4连续：曲率变化率的变化率连续
反光效果完美，通常用于汽车设计
数据光顺：对点云进行滤波。常用的滤波算法有高斯(Gaussian) 滤波、平均(Averaging)滤波和中值(Median)滤波，在Imageware软件 中即提供了这三种滤波方式
二、数据获取
2. 测量设备
三坐标测量机(CMM)
悬臂式
桥式
便携式
龙门式
二、数据获取
2. 测量设备
非接触式扫描仪 德国：GOM公司的ATOS，Steinbichler公司的COMET 瑞士：FARO公司的激光扫描仪 韩国：SOLUTIONIX公司的REXCAN系列扫描仪 美国：Cyberware公司的人体三维彩色扫描仪，CGI公司的
第1章逆向工程技术概述
1-4 逆向工程的工作流程
RE包括了测量数据扫描、数据处理、 CAD/CAM系统处理和融入产品数据管理系 统的过程，是从实物到数字模型，再到产品 （实物）的演化过程。
首
页
下一节
1-5 逆向工程的系统组成 系统
几何外形数字化
• 产 品 制 造 设 备
CAD模型重构
CAD/CAE/CAM
PDM
•CNC
•CAE
数 据 处 理
测 量 机 与 测 量 探 头
涉及到的主要技术：数据采集技术、数据处理 技术、模型重构技术
正向设计
产品功能描述 产品概念设计 CAD模型
逆向设计
产品/实物/模型 数据采集 反求CAD建模
抽象→CAD (艰难)
实物→CAD (容易)
首 页 下一节
1-2 初识逆向工程技术
⑴ 手绘图
（2）效果图
（3）制作油泥模型
（4）设计师对模型修改
（5）采集点云数据
汽车点云数据
（6）曲面构建
汽车外形反求建模
( )
产 品 开 发 与 模 具 生 产 、 工 业 设 计
通 用 电 器 和 家 电 行 业
医 疗 器 材 、 工 艺 品 、 卡 通 动 画
考古物品复原
特 种 服 装 宇 航 服源自( )人 工 力 学 、 人 体 曲 线 产 品 设 计
应用意义——
逆向工程不是简单地将原有物体还原，它是 在还原的基础上进行二次创新，已广泛应用于 工业领域并取得了重大的经济和社会效益。 逆向工程技术为产品的改进设计提供了方便、 快捷的工具，缩短了产品开发周期，使企业适 应小批量、多品种的生产要求，从而在激烈的 市场竞争中处于有利的地位。 逆向工程技术的应用对我国企业缩短与发达 国家的差距具有特别重要的意义。
软件开发中的逆向工程技术
软件开发中的逆向工程技术在软件开发过程中，逆向工程技术一直是备受关注的话题。
这种技术旨在破解已有的软件，分析其代码结构以及功能实现，并且可以将其反向工程为源代码。
逆向工程技术的应用非常广泛，包括反盗版、软件保护、调试分析等等。
在本文中，我们将深入探讨逆向工程技术在软件开发中的应用。
1.逆向工程技术的基本概念逆向工程技术是指将现有的软件逆向分析，以便抽取更多的信息和技术知识。
逆向工程技术包含多种类型，其中最常见的是反汇编、反编译和反调试。
反汇编是将机器代码转化为汇编代码的过程，反编译是将机器代码转化为高级语言的过程，反调试则是指通过防御措施来防止调试软件。
2.逆向工程技术在软件保护中的应用逆向工程技术在软件保护中扮演者重要的角色。
通过反编译软件，破解者可以获取到软件的源代码，从而可以发现软件中的漏洞并修改其功能。
为了防止这种情况发生，软件开发者通常会使用加密和保护软件的方法，而逆向工程技术的应用也可以加强软件的保护。
3.逆向工程技术在软件开发中的应用逆向工程技术可以对软件进行分析和改进，从而提高软件的质量和性能。
通过反编译软件，开发者可以了解软件的框架和设计，从而可以更好地理解代码，并且可以为软件添加新的功能。
4.逆向工程技术的挑战尽管逆向工程技术有着广泛的应用前景，但在实践中，它也存在一些挑战。
例如，某些软件开发者使用了防御措施，从而使逆向工程变得更加困难。
同时，逆向工程技术本身也需要专业技能和实践经验，只有具有一定的专业知识和技能的人才能有效地使用该技术。
5.结论逆向工程技术在软件开发中具有广泛的应用前景，无论是在软件保护还是软件改进方面，其都可以为软件开发者提供帮助。
然而，要发挥该技术的作用，开发者需要具有专业知识和技能并且需要了解其挑战。
只有这样，才能在软件开发过程中充分发挥逆向工程技术的价值。
逆向工程技术的应用与发展
逆向工程技术的应用与发展逆向工程技术是一种非常重要的工程技术，它的应用范围非常广泛，可以在工业、军事、医学等领域中得到广泛的应用。
随着科技的不断进步，逆向工程技术也在不断发展，为我们的生活和工作带来了无限的可能性。
一、逆向工程技术的概念和基本原理逆向工程技术是通过对已有的产品或者设备进行分解、分析和研究，从而得出产品的设计图纸和工艺流程的一种技术。
简单来说，就是通过对已有的物体进行揭秘，从而破解它的工作原理和设计思路，最终实现对其的复制或者改进。
逆向工程技术的基本原理就是通过分析已有产品或者设备的构造和工艺流程，找到它们的问题和优点，从而得出改进方法或者新产品的设计方案。
二、逆向工程技术在工业领域的应用逆向工程技术在工业领域中有着广泛的应用，它可以用来改进已有的产品，也可以用来设计新的产品。
例如，在制造汽车的过程中，逆向工程技术可以用来对各种零部件进行分析和测试，从而改进它们的性能和质量。
同时，逆向工程技术还可以用来研究竞争对手的产品，了解它们的缺点和优点，从而制定更好的市场竞争策略。
三、逆向工程技术在军事领域的应用逆向工程技术在军事领域中也有着非常重要的应用价值，例如在新一代武器装备的研发过程中，逆向工程技术可以用于研究竞争对手的武器装备，了解它们的性能和优缺点，从而优化我军的武器装备。
此外，逆向工程技术还可以用于军事战略的制定和执行，例如通过对敌方装备的分析和研究，制定更好的攻击策略和防御策略。
四、逆向工程技术在医学领域的应用逆向工程技术在医学领域中也有着广泛的应用，例如在医疗器械的研发过程中，逆向工程技术可以用来分析和比较不同的医疗器械，找出它们的优缺点，从而设计出更好的医疗器械。
此外，逆向工程技术还可以用来研究人体组织，了解它们的特性和性能，从而为医学研究提供更多的可能性。
五、逆向工程技术的发展趋势随着科技的不断进步，逆向工程技术也在不断发展，未来它的应用范围也将会更加广泛。
未来的逆向工程技术将会更加智能化，例如通过机器学习和人工智能技术的应用，可以快速地分析和研究复杂的产品和系统。
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 名词解释
逆向工程名词解释
逆向工程（Reverse Engineering，也称为逆向技术）是一种产品设计再现过程。
它通过对目标产品进行逆向分析和研究，推导出该产品的处理流程、组织结构、功能特性以及技术规格等设计要素，并在此基础上制作出功能相近，但又不完全相同的新产品。
这种技术的来源可以追溯到商业和军事领域的硬件分析。
其主要目的在于，在不能轻易获得必要的生产信息的情况下，直接从成品分析中推导出产品的设计原理。
逆向工程可能会被误认为是严重侵害知识产权的行为，但在实际应用中，它也可以被用于保护知识产权所有者。
例如，在集成电路领域，如果怀疑某公司侵犯知识产权，可以使用逆向工程技术来寻找证据。
以上内容仅供参考，如需更多信息，建议查阅相关文献或咨询专业工程师。
逆向工程技术
逆向工程技术逆向工程的概念逆向工程（Reverse Engineering,RE）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，最终将这个模型转入到制造流程中，完成产品的整个设计制造周期。
这样的产品设计过程我们称为“正向设计”过程。
逆向工程产品设计可以认为是一个“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。
随着计算机技术在制造领域的广泛应用，特别是数字化测量技术的迅猛发展，基于测量数据的产品造型技术成为逆向工程技术关注的主要对象。
通过数字化测量设备（如坐标测量机、激光测量设备等）获取的物体表面的空间数据，需要利用逆向工程技术建立产品的三维模型，进而利用CAM系统完成产品的制造。
因此，逆向工程技术可以认为是将产品样件转化为三维模型的相关数字化技术和几何建模技术的总称。
逆向工程的分类从广义讲，逆向工程可分以下三类：(1)实物逆向：顾名思义，它是在己有实物条件下，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、逆向工程的过程技术文件、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。
软件逆向中有下类情况：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。
(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。
日前还未形成成热的技术，一般要利用透视变换和透视投影，形成小同透视图，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。
逆向工程技术研究
逆向工程技术研究引言逆向工程技术是指通过对产品、设备或软件进行逆向分析、研究和重建的一种技术手段。
在信息时代的浪潮下，逆向工程技术得到了广泛应用，并在各行各业中发挥着重要作用。
本文将对逆向工程技术进行深入研究，并从几个不同的方面进行探讨和讨论。
一、逆向工程技术的概念和发展逆向工程技术的概念最早出现在20世纪50年代，起初主要应用于军事领域。
然而，随着计算机技术和软件技术的迅猛发展，逆向工程技术逐渐向其他领域渗透。
现代逆向工程技术是一种多层次、多学科的综合技术，包括计算机科学、材料科学、机械工程、电子工程等多个专业领域。
由于逆向工程技术的重要性和广泛适用性，很多国家开始将其列为战略性技术，并投入大量资源用于研究和应用。
逆向工程技术的发展已经从最初的软件分析扩展到硬件分析，如逆向设计芯片、逆向分析电路板等。
同时，逆向工程技术在工业设计、产品研发、制造业等领域也得到广泛应用。
二、逆向工程技术的主要方法和应用1. 逆向工程技术的主要方法逆向工程技术的主要方法包括：静态分析、动态分析、结构分析、材料分析、数据恢复、逻辑分析等。
静态分析主要通过反汇编和反编译等手段，对程序进行解析和研究；动态分析则通过执行和调试目标软件，跟踪程序的执行流程，寻找其中的漏洞和脆弱点；结构分析用于分析目标产品的内部结构和组成；材料分析则主要用于分析目标产品所采用的材料的性质和特性；数据恢复则通过恢复被删除或丢失的数据，以获取有用信息；逻辑分析主要用于研究目标软件的逻辑结构和功能。
2. 逆向工程技术的应用逆向工程技术的应用范围广泛。
在软件领域，逆向工程技术可以用于软件程序的优化和改进、病毒检测和分析、版权保护等方面。
在制造业中，逆向工程技术可以用于产品设计、品质检测、工艺改进等。
在信息安全领域，逆向工程技术可以用于漏洞分析、攻击溯源等。
此外，逆向工程技术还在法医学、文化遗产保护等领域有着重要应用。
三、逆向工程技术的挑战与前景逆向工程技术的应用带来了巨大的经济和社会效益，但也面临着一些挑战。
1 逆向工程技术概述
1 逆向工程技术概述1逆向工程技术概述1逆向工程技术概述1逆向工程技术详述逆向工程也称反求工程，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，从而实现产品设计与制造的过程。
逆向工程技术普遍用于汽车工业，特别是汽车车身的设计与开发。
与传统的设计制造方法不同，其主要是在没有设计图纸或图纸不完整而有样品的情况下，利用三维扫描测量仪，准确快速地测量样品或轮廓外形的表面数据，加以点数据处理、曲面创建、三维实体模型重构，再通过数控加工或快速成型来制造试制样品，然后通过cam数控系统编程加工产品。
通俗说道，从某种程度上说道，逆向工程就是仿制。
这里的前提就是预设我们传统的设计生产为“正向工程。
软件的逆向工程就是分析程序，力图在比源代码更高抽象层次上创建程序的则表示过程，逆向工程就是设计的恢复正常过程。
逆向工程工具可以从已存有的程序中提取数据结构、体系结构和程序设计信息。
imgaware由德国siemens集团旗下的ugs公司出品，是最著名的逆向工程软件，正被广泛应用于汽车、航空、航天、消费家电、模具、计算机零部件等设计与制造领域。
该软件拥有广大的用户群，国外有bmw、boeing、gm、chrysler、ford、raytheon、toyota等著名国际大公司，国内则有上海大众、上海交大、上海delphi、成都飞机制造公司等大企业。
以前该软件主要被应用于航空航天和汽车工业，因为这两个领域对空气动力学性能要求很高，在产品开发的开始阶段就要认真考虑空气动力性。
常规的设计流程首先根据工业造型需要设计出结构，制作出油泥模型之后将其送到风洞实验室去测量空气动力学性能，然后再根据实验结果对模型进行反复修改直到获得满意结果为止，如此所得到的最终油泥模型才是符合需要的模型。
如何将油泥模型的外形精确地输入计算机成为电子模型，这就需要采用逆向工程软件。
首先利用三坐标测量仪器测出模型表面点阵数据，然后利用逆向工程软件(例如：imagewaresurfacer)进行处理即可获得class1曲面。
逆向工程技术资料
逆向工程与正向工程相反，正向工程是根据设计图纸进行产品制造，而逆向工 程则是从实物或图纸出发，反向推导出产品的设计图纸和模型。
逆向工程的应用领域
01
02
03
04
汽车制造
逆向工程在汽车制造领域中广 泛应用于车身、发动机、底盘
等部件的复制和改进。
航空航天
逆向工程在航空航天领域中用 于复制和改进飞机、卫星、火
模型重建的精度问题
表面细节丢失
在数据采集过程中，物体表面的细节信息可能无法完全获取，导 致模型重建精度下降。
几何形状误差
由于数据采集和处理过程中存在的误差，导致模型重建的几何形 状与实际物体存在偏差。
材料属性模拟
逆向工程中需要模拟物体的材料属性，如硬度、弹性等，这些属 性对模型重建的精度也有影响。
优化设计技术
优化设计技术是逆向工程中用于提高产品性能的 一种设计方法。
优化设计技术的基本思想是通过不断迭代和优化 设计方案，以达到提高产品性能的目的。
优化设计技术的应用范围也非常广泛，包括机械 工程、航空航天、汽车等领域。
03 逆向工程实施流程
数据采集
采集方式
通过扫描仪、三维测量仪 等设备获取物体表面的三 维坐标数据。
人工智能技术可以辅助工程师 进行决策，提高逆向工程的智
能化水平。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
01
02
03
04
3. 对数据进行处理，去除噪声 、填补缺失数据。
4. 利用CAD软件进行建模，创 建三维模型。
5. 根据需要生成新的模具或零 件，进行数控加工或其他制造
工艺。
应用价值：模具制造逆向工程在 快速原型制作、模具设计、产品 复制等领域具有广泛应用，可以 缩短产品开发周期，降低开发成
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。
逆向工程技术基本原理
逆向工程技术基本原理一、什么是逆向工程技术逆向工程技术是指通过对已有产品、系统或软件进行分析、解构和研究，以获取其内部结构、工作原理和设计特点的过程。
它可以帮助人们了解、学习和改进现有的产品或系统，也可以用于创新和竞争分析等领域。
二、逆向工程技术的应用领域逆向工程技术在多个领域有着广泛的应用。
其中，软件逆向工程可以帮助开发者理解和修复软件缺陷，提高软件的安全性和性能；硬件逆向工程可以帮助工程师了解和优化电路设计，改进产品的功能和性能；工艺逆向工程可以帮助制造商分析竞争对手的产品，寻找产品的改进空间等。
三、逆向工程技术的基本原理1. 逆向工程技术基于反向思维：逆向工程技术通过反向思维，从已有产品的输出结果出发，逆向推导出产品的内部结构和工作原理。
这种思维方式可以帮助研究人员更好地理解产品的设计和实现过程。
2. 逆向工程技术基于逆向分析：逆向工程技术通过对已有产品进行逆向分析，研究其组成部分和功能模块之间的关系，以及它们的工作原理和算法。
逆向分析可以从多个层面对产品进行解构和研究，包括硬件层面、软件层面和系统层面等。
3. 逆向工程技术基于逆向设计：逆向工程技术通过对已有产品进行逆向设计，重新构思和设计出符合需求的新产品或系统。
逆向设计可以通过改进现有产品的功能和性能，或者结合不同产品的特点，创造出全新的产品。
四、逆向工程技术的方法和步骤逆向工程技术的实施通常包括以下几个步骤：1. 收集信息：收集与目标产品相关的各种信息，包括产品的规格、功能、特性、外观等。
这些信息可以通过市场调研、产品手册、用户反馈等途径获取。
2. 分析逆向目标：对目标产品进行逆向目标的分析，确定逆向的重点和目标。
可以根据实际需求选择逆向分析的深度和广度。
3. 逆向分析：根据逆向目标，对目标产品进行逆向分析。
可以通过逆向工具、调试器、模拟器等手段，对产品的硬件和软件进行分析和调试。
4. 结果解读：对逆向分析的结果进行解读和理解。
理解产品的内部结构、工作原理和设计特点，找出产品的优点和不足之处。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
.
1.3 逆向工程的应用领域
1.在产品外形的美学有特别要求的领域，为方便评价其美学 效果，设计师广泛利用油泥、黏土或木头等材料进行快速且大 量的模型制作，将所要表达的意图以实体的方式呈现出来，而 不是采用计算机屏幕上缩小比例的物体投视图的方法。此时如 何根据造型师制作出来的模型，快速建立三维CAD模型，就必 须引入逆向工程技术。
逆向工程技术
.
第一节 概述
1.1 逆向工程的发展背景
1.随着工业技术的进步以及经济的发展，在消费者高质 量的要求下，功能上的需求已不再是赢得市场的唯一条件。 产品不仅要具有先进的功能，还要有流畅、造型富有个性 的产品外观，以吸引消费者的注意。流畅、造型富有个性 的产品外观要求必然会使得产品外观由复杂的自由曲面组 成。然而传统的产品开发模式（即正向工程）很难用严密、 统一的数学语言来描述这些自由曲面。
.
2、三维模型重构 三维CAD模型的重构是逆向工程的另一个核
心和主要目的，是后续产品加工制造、快速成形、 工程分析和产品再设计的基础。因此，CAD模型 的重构是整个逆向工程中最关键、最复杂的一环。
在逆向工程中，三维CAD模型的重构是利用 产品表面的算乱点数据，通过插值或者拟合，构 建一个近似模型来逼近产品模型。根据曲面拓扑 形式的不同，目前逆向工程研究中，自由曲面建 模手段分为两大类：第一种是以三角Bezier曲面为 基础的曲面构造方法；第二种是以NURBS（非均 匀有理B样条）曲线、曲面为基础的矩形域参数曲 面拟合方法。
6.广发应用于修复破损的文物、艺术品，或缺乏供应的损 坏零件等
7.特种服装、头盔的制造以使用者的身体为原始依据。 8.应用于RPM技术。
.
第二节 逆向工程的测量系统
逆向工程就专门为制造业提供了一个全新、高 效的重构手段，实现从实际物体到几何模型的直接 转换。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。向工程（Reverse engineering，简称RE）,也称反求工 程、反向工程等。逆向工程起源于精密测量和质量检测， 是80年代发展起来的反向的产品设计思想，是消化和吸收 先进技术的一系列分析方法和应用技术的组合，它以已有 的产品或技术为研究对象，将已存在的产品模型或实物模 型转化为工程设计模型和概念模型，在此基础上对已存在 的产品进行解剖、深化和再创造，是在已有设计基础上的 再设计。逆向工程是集测量技术、计算机软硬件技术、现 代产品设计与制造技术的综合应用技术[2] ，是设计下游 向设计上游反馈信息的回路 。
.
3、重构模型质量评价 在逆向工程中，从产品的实物模型，重构得到
了产品的CAD模型，根据这个CAD模型，一方面 可以对原产品进行仿制或者重复制造，另一方面 可以对原始产品进行工程分析、优化结构、实现 改进、创新设计。两个方面都存在这样一个问题， 即重构的CAD模型能否表现产品实物，两者之间 的误差有多大。因此，应予以考虑的模型精度评 价主要解决以下问题： （1）由逆向工程中重构得到的模型和实物样件的误 差到底有多大。 （2）所建立的模型是否可以接受。 （3）根据模型制造的零件是否与数学模型相吻合。
体素
三维测量
数据处理
实物样件
NC编程 CAN加工
建构曲 线曲面
三维 重构
几何模型
STL 分层 RP 制造
图1.1 逆向工程体系结构图
.
1、点云数据预处理 非接触式测量方法测得的数据非常庞大，
并常常带有许多杂点、噪声点，影响后续 的曲面、曲线创建过程。因此，需在曲面 重构前，对点云进行一些必要的处理，以 获得满意的数据，为曲面重构过程做好准 备，即点云预处理。点云预处理主要包括 多视点云的对齐、点云过滤、数据精简和 点云分块。
.
1.3 逆向工程的工作流程
逆向工程由离散数据获取、数据处理与曲面重构、快速制 造三大部分组成（其体系结构如图1.1所示）。包含三维数据测 量、数据预处理和曲线曲面重构三大关键技术。 逆向工程的一 般过程分为样件三维数据获取、数据处理、原形CAD模型重 建 、模型评价与修正和快速制造五个阶段。
.
点数据
2.随着市场竞争的加剧，为了快速的响应市场，产 品的周期越来越短，企业界对新产品开发力度也得到 不断地加强 。传统的产品开发模式受到挑战。
.
为此，为适应现代先进制造技术的发展，需要 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（RP）、计算机辅助制造系统(CAM)、 产品数据管理（PDM)等先进技术对其进行处理和 管理，并进行进一步的修改和再设计优化。此时， 就需要一个一体化的解决手段：样品 数据 样品。
.
3.在没有设计图纸或者设计图纸不完整以及没有CAD模 型的情况下，在对零件模型进行测量的基础上，形成零件的 设计图纸或CAD模型，并以此为依据生成数控加工的NC代 码或快速原型加工所需的数据，复制一个相同的零件。
4.很多物品很难用基本几何来表现与定义，例如流线型产 品、艺术浮雕及不规则线条等。
5.逆向工程在新产品开发、创新设计上同样具有相当高的 应用价值。
.
1.与正向工程的区别
传统的产品开发流程是一种预定模式，即从市场需求出 发，分析产品的功能描述、规格及预定指标。然后再进行 概念设计、总体设计和零部件设计，制定工艺流程、设计 工装夹具，依据产品的设计蓝图完成加工制造。这种设计 方法称为正向设计或顺向设计。产品的逆向工程则与之相 反，它是从产品的实物样件出发，通过各种测绘技术和几 何造型技术将其转化成CAD 模型和图样，再制造产品。它 改变了CAD系统从图纸到实物的传统设计模式，为产品的 快速开发及原形化设计提供了一条新的途径。