逆向工程的汽车车身设计方法
汽车车身逆向工程设计关键技术及应用研究
汽车车身逆向工程设计关键技术及应用研究我国是一个生产制造大国，汽车的生产数量十分庞大，汽车车身仿制依旧是部分汽车生产企业的主要手段。
在实际的汽车车身设计生产时，逆向工程技术并不是使用非法得方式窃取其他同行的技术知识产权，只是利用现有的汽车车身模型，通过数据分析和采集，逆向进行汽车的车身设计，十分的高效。
目前我国的汽车市场在竞争激烈，高效生产、加快新产品设计研发速度是对汽车生产商的新要求，为了更好地适应市场发展需要，必须要加强汽车车身逆向工程设计技术的完善，加快技术的创新脚步，本文将会对汽车的车身逆向工程设计技术进行分析讲述。
标签：汽车车身;逆向工程;关键技术;研究一、车身逆向工程设计的概念汽车车身在传统的设计过程中，需要反复的对汽车车身结构进行细化完善，并且需要制作模型，设计所需要的时间较长，工作量十分庞大，产品更新周期较长。
逆向工程是新时期汽车车身设计的一个创举，很好的将计算机技术与车身设计制造进行结合，通过技术手段将原有的车身设计数据进行收集汇总，然后结合市场的需求进行数据的优化设计，很好的利用了原有数据资源，节省了时间，而且是对原有设计的完善，这样设计出的产品既实现了产品的重新设计，又实现了优化升级。
二、车身逆向工程设计的特点汽车车身逆向工程设计与传统的设计方法相比，有是三个明显的特点：（一）实物反向汽车逆向工程设计通过将现有的车身进行分析测量，反向得出车身的零件与结构设计，包括车身设计的功能和材料，都是反向获取得到的。
（二）软件反向这里的软件指的是车身的设计构件，包括车身的设计书，设计图纸以及相关的设计标准等技术资料，通过对原有车型的数据收集分析得出相关的设计数据资料，实现软硬件数据的搭配。
（三）影响反向车身反向工程设计不像以往一样，需要进行大量的模型设计分析，只需要结合图片和视频就可以进行汽车车身的设计，十分方便，工作量小，效率更高。
三、车身逆向工程设计的主要流程汽车车身的逆向工程设计主要包括数据采集、数据处理和车身曲面逆向设计等，数据采集是设计的基础，数据处理与曲面设计是重要环节。
逆向工程技术在汽车车身造型设计中的应用
逆向工程技术在汽车车身造型设计中的应用1. 应用背景汽车设计是一个复杂而且具有挑战性的过程，它需要设计师们将创意与功能相结合，以满足用户的需求。
而汽车车身造型设计是整个汽车设计过程中最重要的一环，它决定了汽车外观的美感和吸引力。
传统的汽车造型设计过程通常是基于手工制图和模型制作的，这种方式存在着时间成本高、效率低、容易出现误差等问题。
逆向工程技术作为一种新兴的技术手段，可以通过对已有产品进行扫描和分析，获取其几何形状和结构信息，并基于此进行优化和改进。
在汽车车身造型设计中，逆向工程技术可以帮助设计师们更好地理解已有产品的特点和优势，并在此基础上进行创新和改进。
它不仅可以提高设计效率，还可以减少制作样板和模型的时间成本，同时还能够降低误差率。
2. 应用过程逆向工程技术在汽车车身造型设计中的应用过程主要包括以下几个步骤：2.1 扫描和数据采集需要对已有的汽车车身进行扫描和数据采集。
这一步骤通常使用三维激光扫描仪或者光学扫描仪来完成。
扫描仪可以快速地获取汽车车身的几何形状和结构信息，并将其转化为数字化的数据。
2.2 数据处理和重建在数据采集完成后，需要对所得到的数据进行处理和重建。
这一步骤通常使用计算机辅助设计（CAD）软件来完成。
设计师们可以通过对扫描数据进行清理、修复和重建，获取到汽车车身的三维模型。
2.3 设计优化和改进在得到汽车车身的三维模型后，设计师们可以基于此进行优化和改进。
他们可以通过对模型进行修改、添加或删除部分细节来实现设计目标。
还可以利用CAD软件提供的各种工具和功能，对模型进行参数化设计、表面调整等操作。
2.4 验证和评估在完成设计优化后，需要对所得到的新模型进行验证和评估。
这一步骤通常使用虚拟样机技术来完成。
虚拟样机技术可以将汽车车身模型导入到虚拟现实环境中，通过模拟真实的使用情况和环境条件，对模型进行评估和测试。
设计师们可以通过虚拟样机技术来检查模型的合理性、可制造性和可维护性等方面。
汽车逆向设计流程
汽车逆向设计汽车工业己经走过一百多年的历程，今日汽车不仅仅是普及的交通运输工具，更是一个充满动感造型特点和多姿多彩的工业艺术品，体现这种美的艺术品载体就是车身，汽车消费者在对汽车高品质高性能要求的同时，汽车的外观造型也越来越被消费者看重，有时甚至超过了对前两者的需求。
近年来，在美学原理设计和人机工程学的引导下，在快速发展的CAD／CAE技术的带动下，汽车车身设计已经愈发显得日新月异。
汽车车身最具变化性，车身开发蕴涵多种学科知识，同时车身开发是否成功直接影响整车的市场前景。
20世纪60 年代，日本为了恢复和振兴经济，提出科技兴国和大力发展制造业的方针：“一代引进，二代国产化，三代改进出口，四代占领国际市场”，并对机床、汽车、电子、光学设备和家电等行业的发展给予优惠政策。
日本政府和企业普遍认为对别国先进产品和先进技术的引进、消化、吸收、改进和挖潜，是自身发展的一条捷径。
观点很快被事实验证，由此引发了逆向设计（Reverse Design）的概念。
逆向设计过程是指设计师对产品实物样件表面进行数字化处理(数据采集、数据处理)，并利用可实现逆向三维造型设计的软件来重新构造实物的三维CAD模型(曲面模型重构)，并进一步用CAD/CAE/CAM系统实现分析、再设计、数控编程、数控加工的过程。
逆向设计并不是简单地复制，而是要在逆向过程中增加一些特征要素，设计出工艺性更好，质量更高的产品的过程。
数字化测量是逆向工程的基础。
在此基础上进行复杂曲面的建模、评价改进和制造。
一般而言，数字化测量分为接触式与非接典触式两种。
接触式测量根据测头的不同，可分为触发式和连续式。
应用最广泛的接触式测量仪器是20世纪60年代发展起来的高效精密的三坐标测量机，它是有很强柔性的大型测量设备。
接触式测量对物体的表面的颜色和光照没有要求，因此物体边界的测量相对精确，但对软质材料适应差且速度慢。
非接触式测量根据原理的不同，可以分为三角形法、结构光法、计算机视觉法、激光干涉法、激光衍射法、CT测量法、MR测量法、超声波法和层析法。
甲壳虫汽车外壳的逆向造型设计技术资料
甲壳虫汽车外壳的逆向造型设计技术资料引言甲壳虫汽车是一款标志性的经典车型，其独特的外观设计成为了其热门的原因之一。
在汽车外壳的设计过程中，逆向造型技术被广泛应用。
本文将介绍甲壳虫汽车外壳的逆向造型设计技术资料，包括逆向造型的定义和原理、逆向工程的步骤和工具以及在甲壳虫汽车外壳设计中的应用。
逆向造型的定义与原理逆向造型（Reverse Engineering）是指通过测量和分析现有的产品来创建其精确的数学模型的过程。
在汽车设计中，逆向造型技术可以帮助设计师快速准确地获取现有汽车外壳的几何数据，并进行后续设计工作。
逆向造型的原理主要包括以下几个步骤： 1. 测量：使用测量工具，如三坐标测量仪、激光扫描仪等对现有产品进行测量，获取其几何数据。
2. 数据处理：通过对测量数据的处理和分析，将其转化为可用于后续设计的数学模型。
3. 验证：通过与原有产品进行比对和验证，确保逆向造型的准确性。
4. 设计：基于逆向造型的数学模型，进行后续设计工作。
逆向工程的步骤和工具逆向工程的步骤主要包括以下几个阶段：测量、数据处理、验证和设计。
1. 测量：在逆向工程的第一阶段，需要使用各种测量工具对现有产品进行测量。
常用的测量工具包括三坐标测量仪、激光扫描仪、光学投影仪等。
2. 数据处理：在测量完成后，需要将测量数据进行处理和分析。
常用的数据处理软件包括SolidWorks、AutoCAD、Geomagic等，这些软件可以将测量数据转化为可用于后续设计的数学模型。
3. 验证：在逆向工程的验证阶段，需要将逆向造型的数学模型与现有产品进行比对和验证。
这可以通过将逆向造型的模型与原有产品进行对比分析，检查其准确性和一致性。
4. 设计：逆向工程的最后阶段是设计阶段，设计师可以基于逆向造型的数学模型进行后续的设计工作。
设计工具可以包括CAD软件、3D建模软件等。
甲壳虫汽车外壳设计中的逆向造型应用逆向造型技术在甲壳虫汽车外壳设计中发挥了重要的作用。
基于逆向工程的汽车车身的设计制造
一、工作原理反求技术是利用电子仪器去收集物体表面的原始数据,之后再使用软件，计算出采集数据的空间坐标，并得到对应的颜色。
扫描仪是对物体作全方位的扫描、然后整理数据、三维造型、格式转换、输出结果。
整个操作过程，可以分为四个步骤：(1)物体数据化：普遍采用三坐标测量机或激光扫描仪来采集物体表面的空间坐标值。
(2)从采集的数据中分析物体的几何特征：依据数据的属性，进行分割、再采用几何特征和识别方法来分析物体的设计及加工特征。
(3)物体三维模型重建：利用CAD软件，把分割后的三维数据作表面模型的拟合，得出实物的三维模型。
(4)检验、修正三维模型。
二、设备、软件、书籍资料1、Geomagic Studio由美国Raindrop (雨滴)公司出品的逆向工程和三维检测软件GeomGeomagic Studio软件的使用agic Studio 可轻易地从扫描所得的点云数据创建出完美的多边形模型和网格，并可自动转换为NURBS 曲面。
该软件也是除了Imageware 以外应用最为广泛的逆向工程软件。
Geomagic Studio主要包括Qualify、Shape、Wrap、Decimate、Capture 五个模块。
主要功能包括：自动将点云数据转换为多边形(Polygons)快速减少多边形数目(Decimate)把多边形转换为NURBS 曲面曲面分析(公差分析等)输出与CAD/CAM/CAE 匹配的文件格式(IGS、STL、DXF等)1.从CAD数模得到的产品模型2.将CAD模型读入Geomagic Studio3.CAD 设计模型与从实际模型扫描所得的点云数据(不同坐标系)4.扫描数据与CAD模型的自动对合5.扫描数据与CAD模型的自动对齐6.误差以彩色图形直观显示7.用户可标出任意点误差8. Qualify 的结果可以输出为HTML 格式2、Surfacer——逆向工程工具和class 1 曲面生成工具3、UG逆向工程介绍了在逆向工程中如何用UG做逆向设计。
基于逆向工程的汽车外形设计方法的应用研究的开题报告
基于逆向工程的汽车外形设计方法的应用研究的开题报告一、选题背景汽车是现代交通工具中最常见的一种，它的外形设计对于消费者的购买决策有着至关重要的影响。
面对日益激烈的市场竞争，汽车制造商需要不断推陈出新，以满足消费者的需求。
而外形设计则是一种至关重要的市场竞争策略。
传统的汽车外形设计方法是基于手绘图、计算机辅助设计软件等手段进行的，这些手段虽然能够快速生成设计方案，但难以满足更为复杂的设计需求。
并且，基于这种设计方法所生成的方案很难满足消费者的个性化需求。
因此，基于逆向工程的汽车外形设计方法的提出和应用将对汽车外形设计的优化和个性化需求的满足产生积极的促进作用。
二、研究内容和目标本研究旨在探索基于逆向工程的汽车外形设计方法的应用研究。
主要研究内容包括：1.逆向工程技术在汽车外形设计中的应用2.逆向工程技术在汽车模型建模中的应用3.基于逆向工程的汽车外形设计方法的优化策略4.案例分析和实验验证通过对以上内容的研究，本研究旨在达到以下目标：1.优化汽车外形设计过程，提高设计效率和精度2.满足消费者个性化需求，增强汽车产品竞争力3.为汽车制造商提供更为科学和先进的设计方法和技术支持三、研究方法和技术路线本研究采用案例研究和实验验证相结合的方法进行。
首先，对汽车外形设计过程中存在的问题进行调查和分析，然后将逆向工程技术引入外形设计中，提出基于逆向工程的汽车外形设计方法。
在实验验证环节，借助3D扫描仪、CAD软件等工具，获取汽车外形数据，并进行建模和优化。
最终，通过案例分析和实验验证，验证所提出的方法的有效性和可行性。
四、预期成果本研究预期在以下方面取得成果：1.提出基于逆向工程的汽车外形设计方法，掌握逆向工程技术在汽车外形设计中的应用和优化策略2.提高汽车外形设计效率和精度，为汽车制造商提供更为科学和先进的设计方法和技术支持3.为汽车制造商提供个性化设计方案，增强汽车产品竞争力4.发表相关学术论文，参加各类学术会议，提高本课题的学术影响力五、研究计划和时间安排本研究计划分为以下几个阶段：1.文献调研和问题分析阶段（2个月）2.逆向工程技术在汽车外形设计中的应用研究阶段（3个月）3.逆向工程技术在汽车模型建模中的应用研究阶段（4个月）4.基于逆向工程的汽车外形设计方法的优化策略研究阶段（4个月）5.案例分析和实验验证阶段（3个月）6.论文撰写、学术交流与答辩准备阶段（6个月）预计整个研究周期需要21个月的时间，由于可能会出现一些意想不到的问题，时间可能略有调整。
Benz CLK 车身逆向工程设计车身设计毕设论文
第一章概述1.1引言制造业长期以来一直是发达国家的国民经济支柱，约占整个国民生产总值的60% 以上。
随着社会及科学技术的发展，市场对制造业提出了许多新的要求。
与传统的相对稳定的市场相比，现在市场的主要特点是：①产品生产周期缩短，更新速度变快；②产品品种不断增加，生产批量不断减少；③产品的质量、价格和交货期是企业生存的关键。
针对这些特点，从事制造业的企业必须采用新的技术、管理与经营手段来适应市场变化，满足市场要求，才能求生存、谋发展。
CAD/CAM 技术就是在这种背景下应运而生的。
CAD/CAM 技术的出现和发展使传统的机械制造生产过程发生了极其深刻的变化。
其中设计过程由人工经验设计转化为自动化或半自动化的理论设计与优化设计，并对生产过程作全局最优化的组织与控制[1]。
CAD/CAM 技术的推广与应用大大缩短了产品开发周期，促进了多品种、少批量和单件加工模式的发展，并保证了质量，降低了成本。
传统的CAD 产品开发过程是根据市场需求，提出目标和技术指标，进行功能设计，由设计数据构造产品的几何模型，再经过数控加工等一系列的活动形成产品的过程。
其中几何造型技术在现代工业产品的设计与制造中已得到广泛的应用，体现在将抽象的高层次概念经过造型手段得到CAD 模型，然后进行后续操作，如有限元分析、数控加工指令生成、性能评测、模型修改等。
这一过程称为“正向设计”，或“正向工程”(Forward Engineering, FE)。
然而在许多情况下，设计工作所面对的现实是，只有产品样件与实物模型，而缺乏产品的原始设计资料和图纸。
为了适应先进制造技术的发展，需要将这些样件或模型还原为CAD 模型。
这种根据实物模型或样件的测量数据，建立数字化模型并作造型的方法，可以加快新产品的开发过程。
近年来，这种从实物样件获取产品设计与制造工艺等相关信息的技术，已发展为CAD/CAM 中一个相对独立的范畴，统称为“逆向工程”或“反求工程”（Reverse Engineering, RE）。
汽车车身逆向工程设计关键技术及应用
汽车车身逆向工程设计关键技术及应用逆向工程设计方法是汽车车身设计过程中的一个重要环节，也是一种快速设计的工程方法。
逆向工程设计主要包括如下过程：三维测量获得点云数据、数据处理、特征的提取、曲面重构和曲面评价等。
逆向设计并不是简单地复制，而是要在逆向过程中增加一些特征要素，设计出工艺性更好，质量更高的产品的过程。
该文主要探讨汽车车身逆向设计的关键技术和技术特点。
在汽车的整体设计中，车身占整车总成本的40%以上。
汽车更新的速度主要体现在车身方面，人们对汽车的关注首先就是汽车的外观质量。
因此车身设计是轿车开发的关键技术之一。
日益成熟的CAD/CAE/CAM一体化产品开发技术在汽车车身设计领域得到广泛应用。
随着三维测量技术逐渐成熟，逆向工程设计技术能够快速将车身油泥模型或其他实物模型，快速地转变为三维曲面等数模，从而可以快速地进行模具设计，快速地生产车身，极大地缩短了车身的设计周期。
同时该方法也可以快速地吸收国内外汽车车身设计的先进技术，然后经过我们的再设计，快速响应市场，达到事半功倍的效果。
逆向设计的核心思想是将实物模型转化为计算机能够表达的三维数模的一种过程。
简单地说就是从实物到图样的过程。
逆向工程设计的核心思想是以实物模型为参考，增加我们自己的创新知识，设计出符合要求，又要高于原来实物的设计过程。
这就相当于我们过去常讲的类比设计。
其实任何设计都是在一定的参考基础之上，逐步发展完善的过程。
在从事逆向工程设计的过程中，人们可能会发现，虽然同是一个模型，但是不同的人，设计的效率和质量可能有比较大的差别。
本文就是基于这样的目的，探讨逆向工程设计的关键技术。
一、车身模型的测量车身的测量根据测头与车身模型是否接触分为接触式测量与非接触式测量。
接触式测量主要采用三坐标测量机，非接触式测量又包括激光测量和结构光测量。
接触式测量优点是精度高，缺点是效率比较低。
测头的大小与接触力的大小对测量的精度都有影响。
非接触式测量优点是效率高，缺点是精度低一些。
汽车逆向设计
汽车逆向设计逆向设计，其过程是依靠已经存存的零件或是产品原型的表面所得到的资料来建立三维CAD模型，而不是通过设计图。
逆向设汁流程主要由三部分组成：产品实物几何外形的数字化、CAD模型重建、产品或模具制造。
逆向工程中的关键技术是数据采集、数据处理和模型的重建。
逆向设计，对整车的测量要在3种状态下进行。
即空载、设计载荷、满载3种状态。
测量的具体内容包括：测量3种状态下的整车内外尺寸参数，测量底盘上的定位参数，测量汽车整车前后轴荷等。
一、总布置设计第一阶段本阶段还需要完成整车总布置设计或总布置网，初步确定好设计硬点。
所谓设计硬点是将底盘、车身及其他零部件之间的协调关系通过基本的线、面和基准点，以及控制结构和参数来表达。
在主要设计硬点确立以后，造型、车身、底盘等设计就有了共同参照的依据和遵循的规范，各个子项门分头展开。
一般由项目设计者提出，设计硬点是汽车零部件设计和选型、内外饰附件及车身钣金设计的最重要的设计原则，也是各项目组公共认可的尺度和设计原则，同时使项目组分而不乱、并行设计的重要方法，一般确定后设计硬点不轻易调整。
设计硬点包括：轮距、轴距、总长、总宽、人体模型尺寸、人机工程校核控制要求、底盘与车身相关零部件对车身控制点线面及控制结构、门锁、玻璃升降器等内饰件、车身附件与车身安装的点线面等。
确定好设计硬点之后进行总体设计。
实现人机工程设计，这主要包括风窗视野校核、脚踏板布置校核、后视野校核、风窗雨刊器校核、上下车方便性校核、人体坐姿校核等。
熟悉参考样车，在样车准备阶段拍摄相关照片。
测量内、外表面各种装配间隙和段差，结构造型圆角，操纵件行程等。
然后进行车身外表面测量，整车状态下底盘点云测量；进行门洞、开闭件开度、门内饰、座椅位置、发动机舱测量（右侧内饰测量轮廓、缝隙、非对称部位）；拆开闭件，测量门内饰；测量座椅、方向盘、驾驶操纵机构、踏板；拆门内饰，拆座椅，拆前风窗玻璃，测量门内板；测量仪表板及车身其他内饰；拆内饰、仪表板，测量装配状态下的车身附件、空调、电气件；拆车内空调系统件、车身附件、电气件；上固定架，拆前后车轮，测量前后挡泥板护板、前后保险卡T；拆前后挡泥板护板、前后保险杠、前大灯。
逆向工程车身结构设计流程前结构0806251-精选文档
• 命令来实现反悔
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乘用车工程研究三院
The Third Passenger Vehicle Product Development
点云的过滤
• 在选中的点云区域 内，过滤球大小不 变的过滤点云
• 过滤球会根据点云 曲率变化，自动在 曲率变化比较大的 区域过滤球小，在 曲率变化比较小， 面过渡平缓的区域 过滤球大。
• 工具：GSD，PART • 参考实际部件的特征结构设计产品
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乘用车工程研究三院
The Third Passenger Vehicle Product Development
曲面的质量分析
• 内部结构件曲面的质量分析 • 检验车身逆向工作的标准， 是通过质量分析结构件的形状， 尺寸是否控制在预先设定的误 差范围内来判定的！ • 外观件曲面的质量分析
目
1. 点云数据的处理
2. 截面线的创建与优化
录
3. 曲面的创建与优化
4. 结构的详细设计 5. 曲面的质量分析 团结高效 求真务实 创新创业 快乐和谐
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相互关系
设 计 输 入 设 计 输 入 设 计 输 入
• 单击“CONTROL POINTS” 命 令 • 选取需要优化的曲面 • 调节控制点数 • 调节移动速度，移动方向等参数 • 确认后点击 “OK”
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汽车车身逆向工程设计关键技术及应用
汽车车身逆向工程设计关键技术及应用随着汽车工业的不断发展，逆向工程技术在汽车设计、生产和维护方面的应用越来越广泛。
其中，汽车车身逆向工程设计技术是极其重要的一环。
本文将着重介绍汽车车身逆向工程设计的关键技术及应用。
一、汽车车身逆向设计的概念汽车车身逆向设计是指通过车辆的超高清三维扫描数据，快速生成能够表达车身形式和结构的虚拟模型，从而进一步进行下一步的汽车设计和模拟工作，同时可以为汽车企业提供设计、研发、制造等多方面的技术支持。
二、汽车车身逆向设计的关键技术1.车辆三维扫描技术车辆三维扫描技术是汽车车身逆向设计的最基础技术，它是利用光学或激光等技术将车身的各个表面和曲线进行精确的三维测量，从而获得整个车身的准确数据。
三维扫描的精度、效率和适用范围是关键要素，也是衡量汽车逆向工程设计能否真正实现的关键。
2.数据处理技术车身三维扫描后，将获得一部庞大的数据。
如何将这些数据进行处理，使其达到精确、高效的效果，才是下一步汽车逆向设计的重要关键。
数据处理技术包括数据清洗、数据验证、数据重构等多个环节，可以通过一些高端软件工具进行数据模型的重构，以便建立虚拟模型，满足汽车工业的需求。
3. CAD建模技术CAD建模技术是汽车逆向设计的核心之一，作为汽车车身逆向工程的基础环节，它将车身三维测量的准确数据通过计算机软件建立为实时的3D虚拟模型。
这种技术可以为车身设计师提供一个真实感的平台，使其可以对汽车车身进行理性的评价和快速的设计调整。
4.可视化仿真技术可视化仿真技术是汽车逆向设计的重要环节之一，它可以使用虚拟现实技术，将三维模型直观地展示给客户或者研发人员。
同时，可视化仿真还可以分析和评估车身的运动学、动力学特性、质量分布等因素，从而为研发人员提供更好的建议和优化方案。
三、汽车车身逆向设计的应用随着科技的进步和工业的发展，汽车逆向设计技术已被广泛应用于汽车工业的各个领域：1.汽车维修和保养领域。
通过车身逆向设计，可以精确地识别车身零部件问题，从而提高车辆维修保养的效率和准确性。
车身逆向设计作业指导书
车身逆向设计作业指导书一、任务背景车身逆向设计是指通过对已有车型进行逆向工程，获取车身外形数据，并在此基础上进行设计和改进的过程。
本次作业旨在通过逆向设计的方法，对一款现有车型进行改进和优化，以满足特定需求。
二、任务目标1. 选择一款现有车型进行逆向设计。
2. 获取车身外形数据，包括车身尺寸、曲线线型等。
3. 分析车身设计的优点和不足，并确定改进的方向和目标。
4. 进行车身设计的创新和优化，提出改进方案。
5. 使用CAD软件进行车身设计的建模和绘制。
6. 进行车身设计的仿真和验证，评估改进方案的效果。
三、任务步骤1. 选择一款现有车型根据任务要求和个人兴趣，选择一款现有车型作为逆向设计的对象。
可以考虑车型的流行度、市场需求等因素进行选择。
2. 获取车身外形数据通过测量、扫描或获取已有车型的CAD模型等方式，获取车身外形数据。
包括车身尺寸、曲线线型等信息。
3. 分析车身设计的优点和不足对选择的车型进行分析，评估其车身设计的优点和不足。
可以考虑外观美观度、空气动力学性能、车内空间利用等方面进行评价。
4. 确定改进的方向和目标根据分析结果，确定车身设计的改进方向和目标。
可以考虑提升外观设计的独特性、改善空气动力学性能、增加车内空间等方面进行改进。
5. 进行车身设计的创新和优化基于确定的改进方向和目标，进行车身设计的创新和优化。
可以尝试不同的线条、曲面设计，优化车身比例和比例关系，增加功能性设计等。
6. 使用CAD软件进行车身设计的建模和绘制将车身设计的创意转化为CAD模型，使用CAD软件进行车身建模和绘制。
可以使用三维建模软件进行车身外形的绘制，确保模型的准确性和精细度。
7. 进行车身设计的仿真和验证对设计的车身模型进行仿真和验证，评估改进方案的效果。
可以使用流体动力学仿真软件进行空气动力学性能分析，使用人体工程学仿真软件评估车内空间利用等。
8. 优化和改进设计方案根据仿真和验证结果，对设计方案进行优化和改进。
基于CATIA-V5的汽车车身逆向设计
基于CATIA V5的汽车车身逆向设计随着CAD/CAM系统一体化技术的不断发展和市场竞争的日益激烈，先进的设计和制造方法在制造业的地位越来越重要。
其中，逆向工程作为一种先进、快捷和实用的现代设计方法在汽车行业得到了广泛的应用，为汽车产品的创新设计，生产周期的缩短和适应新的市场形势提供了基础。
本文通过V5软件对汽车车身进行反求，完成了逆向设计中的数据采集及预处理和三维CAD模型的重建，并对在逆向设计过程中遇到的问题提出了相应的解决方案，为逆向设计在汽车制造业中的应用提供了参考过程。
逆向工程(RE，Reverse Engineering)，也称为反求工程，即针对已有的产品或零件原型，通过3D数字化测量仪器准确、快速地测量出工件轮廓的三维坐标，把获取的工件坐标数据点存入计算机形成“点云”文件，再利用高端三维软件所提供的功能模块构造产品或零件的工程设计模型，并在此基础上对已有的产品进行剖析、理解和改进，是对已有设计的再设计，本质上就是一个“认识原型-再现原形-超越原型”的过程。
随着计算机、数控和测量技术的飞跃发展，逆向工程在汽车工业中得到了广泛的应用。
本文着重介绍了利用CATIA V5软件对汽车车身的逆向设计过程，对提高汽车外形性能、制造质量以及加工效率，降低开发成本，减轻操作者劳动强度，具有重要意义，这是传统设计和制造方法无法比拟的。
1 逆向工程的关键技术逆向工程的关键技术主要包括：数据的采集、预处理和三维CAD模型的重建等，它们在整个设计过程中起着至关重要的作用，直接影响到所构造模型的质量以及后续模型的设计分析及其制造加工。
1.1 数据采集与预处理1.1.1 数据采集数据采集是数据处理、模型重建的基础。
高效率、高精度地采集样件的外形数据是逆向工程的一个重要研究内容。
数据采集按采集的接触方式不同分为接触式和非接触式两大类。
本文采用基于海克斯康测量技术有限公司生产的GLOBA三坐标测量机，其三维空间精度可以达到1～2μm。
建筑工程设计汽车车身逆向工程设计关键技术及应用
汽车车身逆向工程设计要点技术及应用逆向工程设计方法是汽车车身设计过程中的一个重要环节，也是一种快速设计的工程方法。
逆向工程设计主要包含以下过程：三维丈量获取点云数据、数据办理、特色的提取、曲面重构和曲面议论等。
逆向设计其实不是简单地复制，而是要在逆向过程中增添一些特色因素，设计出工艺性更好，质量更高的产品的过程。
该文主要商讨汽车车身逆向设计的要点技术和技术特色。
在汽车的整体设计中，车身占整车总成本的40%以上。
汽车更新的速度主要表此刻车身方面，人们对汽车的关注第一就是汽车的外观质量。
所以车身设计是轿车开发的要点技术之一。
日趋成熟的 CAD/CAE/CAM一体化产品开发技术在汽车车身设计领域获取广泛应用。
跟着三维丈量技术逐渐成熟，逆向工程设计技术可以快速将车身油泥模型或其余实物模型，快速地转变成三维曲面等数模，从而可以快速地进行模具设计，快速地生产车身，极大地缩短了车身的设计周期。
同时该方法也可以快速地汲取国内外汽车车身设计的先进技术，而后经过我们的再设计，快速响应市场，达到事半功倍的成效。
逆向设计的中心思想是将实物模型转变成计算机可以表达的三维数模的一种过程。
简单地说就是从实物到图样的过程。
逆向工程设计的中心思想是以实物模型为参照，增添我们自己的创新知识，设计出吻合要求，又要高于本来实物的设计过程。
这就相当于我们过去常讲的类比设计。
其实任何设计都是在必定的参照基础之上，逐渐发展完美的过程。
在从事逆向工程设计的过程中，人们可能会发现，固然同是一个模型，但是不一样的人，设计的效率和质量可能有比较大的差异。
本文就是基于这样的目的，商讨逆向工程设计的要点技术。
一、车身模型的丈量车身的丈量依据测头与车身模型能否接触分为接触式丈量与非接触式丈量。
接触式丈量主要采纳三坐标丈量机，非接触式丈量又包含激光丈量和构造光丈量。
接触式丈量长处是精度高，弊端是效率比较低。
测头的大小与接触力的大小对丈量的精度都有影响。
非接触式丈量长处是效率高，弊端是精度低一些。
车身逆向设计作业指导书
XXXXX有限公司车身逆向设计作业指导书编制:校对:审核:批准:2015-01-15发布 2015-01-15实施XXXXX有限公司发布前言为使本公司汽车逆向设计规范化，参考国内外汽车逆向设计的技术要求，结合本公司已经开发车型的经验，编制本汽车逆向设计指导书。
意在对本公司设计人员在逆向设计的过程中起到一种指导操作的作用，让一些不熟悉或者不太熟悉逆向设计的员工有所依据，在设计的过程中少走些弯路，提高车身逆向设计的效率和精度！本作业指导书将在本公司所有车型逆向开发设计中贯彻，并在实践中进一步提高完善。
1.逆向设计流程YY2．逆向设计流程方法2.1检查（调正）坐标：2.1.2根据钣金件的具体情况，分析哪些是零部件的定位基准（关键孔位、关键线、关键面）2.1.3确定基准后，对原坐标进行检查（检查方法可作断面截线的方式），对原对齐基准进行分析、判断，作出原坐标合格与否的结认。
2.1.4检查合格，进行流程的下道工序；若检查不合格，对其进行调正操作。
2.1.5调正坐标的操作如下：①、零部件上找出定位基准元素（定位点、定位线、定位面）。
定位点：单个点、圆心、球心、直线中点等；定位线：直线、圆柱中心线、圆锥中心线、平面法向线等；定位面：平面、基准平面、法平面等。
②、找出的基准元素必须能确定一个坐标系即能限定直角坐标系的六个自由度。
然后，利用找出的基准元素建立直角坐标系。
③、将文件中的所有元素作成一个组（GROUP），作被对齐用。
④、建立相应的对齐元素。
若上一步组（GROU）内有一基准元素为一点，你就建立一基准点；若上一步组内又有一基准元素为一直线，你就建立一基准直线；若上一步组内又有一基准元素为一基准面，你就建立一基准面。
总之你建立的元素必需与成组的基准元素一一对应。
⑤、利用SURFACE的对齐功能（MODIFY——ALIGN子菜单下各对齐选项进行对齐操作），最后坐标就对齐了。
然后，对结果进行检查，如果不满意，重复进行以上五步操作，直至合格为止。
逆向工程在汽车设计中的应用
模型优化与制造
根据设计需求对三维模型进行优化， 如减轻重量、提高强度等。
将优化后的模型导入到CAD/CAM系 统中，进行数控加工或3D打印制造。
04
逆向工程在汽车设计中的挑 战与解决方案
数据采集精度问题
数据采集设备限制
受限于测量设备的精度和稳定性， 采集到的数据可能存在误差。
复杂结构测量困难
对于汽车内部复杂结构，如发动 机、底盘等，数据采集难度较大，
05
逆向工程在汽车设计中的实 例分析
案例一：某品牌汽车引擎罩逆向设计
项目背景：某品牌汽车引擎罩需要进 行重新设计，但缺乏原始设计数据。
逆向工程过程
1. 对现有引擎罩进行三维扫描，获取 其表面数据。
2. 使用CAD软件对扫描数据进行处理 和重构，形成三维模型。
3. 根据设计需求，对模型进行优化和 改进。
精度难以保证。
解决方案
采用高精度测量设备，如激光扫 描仪、光学跟踪仪等，提高数据 采集的精度和稳定性。同时，可 以采用多测点、多次测量取平均
值等方法减小误差。
模型重构误差
模型简化与近似
在模型重构过程中，为了简化计算和提高效率，会对模型进行简化和近似处理， 这可能导致重构模型与实际模型存在误差。
解决方案
数据采集
使用激光扫描仪、三坐标测量机等设 备对汽车零部件进行测量，获取点云 数据。
对测量数据进行预处理，如去除噪声 、填补缺失数据等，以提高数据质量 。
数据处理与建模
将点云数据转换为三维模型，通过曲面拟合、插值等方法构 建汽车零部件的几何形状。
对三维模型进行细节处理，如倒角、圆角等，以符合设计要 求。
逆向工程的应用领域
01
02
逆向工程技术在汽车车身造型设计中的应用
逆向工程技术在汽车车身造型设计中的应用应用背景汽车行业是全球最大的制造业之一，车身造型设计是汽车设计的重要环节。
在汽车生产过程中，车身造型设计起着决定性的作用，它直接影响到车辆的外观美感、空气动力学性能以及乘坐空间等方面。
传统的汽车设计往往需要经过多次设计、制造和测试的过程，耗费大量的时间和资源。
为了加快汽车设计的速度和降低成本，逆向工程技术被引入到汽车车身造型设计中。
逆向工程是一种从已有物体、产品或系统的原始数据中获取设计信息的过程。
逆向工程技术包括多种方法和工具，如三维扫描、CAD建模、多轴数控加工等。
它可以帮助设计师获取到汽车车身现有模型的几何数据，并对其进行修改和优化。
逆向工程技术大大提高了汽车车身设计的效率和精度，使设计人员能够更好地理解和应用现有的设计。
应用过程逆向工程技术在汽车车身造型设计中的应用过程主要包括以下步骤：1. 数据采集首先，设计师需要获取要进行逆向工程的汽车车身模型。
这可以通过三维扫描技术实现，例如激光扫描或摄像头扫描。
三维扫描可以将车身模型的表面几何形状和尺寸数字化，生成一个点云或三角网格模型。
2. 数据处理采集到的数据需要进行处理和优化，以便进行后续的设计分析和修改。
数据处理包括数据滤波、数据重建、数据对齐和数据平滑等步骤。
通过这些处理，可以获得更加精确和可靠的车身模型数据。
3. CAD建模在获得优化后的车身模型数据后，设计师需要将其转换为CAD模型，以便进行进一步的设计和分析。
CAD建模可以将车身模型的几何形状转化为具体的数字模型，设计师可以在CAD软件中对模型进行修改和优化。
4. 仿真和分析在CAD建模完成后，设计师可以对车身模型进行各种仿真和分析。
例如，可以进行空气动力学仿真，评估车辆的阻力系数和气流分布情况。
同时，还可以进行碰撞仿真，评估车辆在碰撞事故中的安全性能。
通过这些仿真和分析，设计师可以更好地了解车身设计的优缺点，以及在车身造型上的改进空间。
5. 优化设计基于仿真和分析结果，设计师可以对车身模型进行优化设计。
车身逆向设计作业指导书.
文件编号：YJY· P·0004·A1-2004汽车车身逆向设计作业指导书为使本公司汽车逆向设计规范化，参考国内外汽车逆向设计的技术要求，结合本公司已经开发车型的经验，编制本汽车逆向设计指导书。
意在对本公司设计人员在逆向设计的过程中起到一种指导操作的作用，让一些不熟悉或者不太熟悉逆向设计的员工有所依据，在设计的过程中少走些弯路，提高车身逆向设计的效率和精度！1.逆向设计流程Y2．逆向设计流程方法2.1检查（调正）坐标：2.1.2根据钣金件的具体情况，分析哪些是零部件的定位基准（关键孔位、关键线、关键面）？2.1.3确定基准后，对原坐标进行检查（检查方法可作断面截线的方式），对原对齐基准进行分析、判断，作出原坐标合格与否的结认。
2.1.4检查合格，进行流程的下道工序；若检查不合格，对其进行调正操作。
2.1.5调正坐标的操作如下：①、零部件上找出定位基准元素（定位点、定位线、定位面）。
定位点：单个点、圆心、球心、直线中点等；定位线：直线、圆柱中心线、圆锥中心线、平面法向线等；定位面：平面、基准平面、法平面等。
②、找出的基准元素必须能确定一个坐标系即能限定直角坐标系的六个自由度。
然后，利用找出的基准元素建立直角坐标系。
③、将文件中的所有元素作成一个组（GROUP），作被对齐用。
④、建立相应的对齐元素。
若上一步组（GROU）内有一基准元素为一点，你就建立一基准点；若上一步组内又有一基准元素为一直线，你就建立一基准直线；若上一步组内又有一基准元素为一基准面，你就建立一基准面。
总之你建立的元素必需与成组的基准元素一一对应。
⑤、利用SURFACE的对齐功能（MODIFY——ALIGN子菜单下各对齐选项进行对齐操作），最后坐标就对齐了。
然后，对结果进行检查，如果不满意，重复进行以上五步操作，直至合格为止。
2.2分析点云、去除杂点。
2.2.1观察对齐的点云，与样件或实物进行比较。
若显示不太清楚，可以用CTRL+D弹出的对话框对点云显示进行设置，如果还没有完全反映必需的特征，那只能重新补测。
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论文
题目：逆向工程的汽车车身设计方法
姓名：
学号：
学院：机械工程学院
专业班级：汽车工程
指导教师：
2012年1 月19日
逆向工程的汽车车身设计方法
摘要
本文的目的是在扫描车身点云数据到建构、检验、修改数字模型的这一条线上，寻找出一种高效、简便、优质的逆向工程设计方法，依据国内外提出的曲面光顺理论算法，结合当前逆向工程软件和主流的正向工程软件的优缺点，寻求软件模块间合理的搭配组合和较好的数据处理方法，更好的处理点云数据建立车身的数字模型。
具体过程是利用专业逆向工程软件对扫描好的车身点云进行初期数据处理，然后综合利用主流的正向设计软件不同模块的长处，构造出车身的数字模型。
对车身外表面的连续性进行探讨，并对现有的曲面光顺算法，进行分析、归纳和总结。
重点介绍和分析了曲面重构后的检测和评价方法，还介绍了实际工作中所采用的逆向工程设备、相关软件及应用方法和处理技巧。
随后结合“逆向工程”技术应用特点，利用计算机等先进技术，发挥新技术所起的支撑作用，建立了一个实用型的设计平台，对汽车设计过程进行加速。
关键词：车身设计，逆向工程，数据处理，理念重建，曲面光顺
一、引言
汽车工业己经走过一百多年的历程，今日汽车不仅仅是普及的交通运输工具，更是一个充满动感造型特点和多姿多彩的工业艺术品，体现这种美的艺术品载体就是车身，汽车消费者在对汽车高品质高性能要求的同时，汽车的外观造型也越来越被消费者看重，有时甚至超过了对前两者的需求。
近年来，在美学原理设计和人机工程学的引导下，在快速发展的CAD ／CAE技术的带动下，汽车车身设计已经愈发显得日新月异。
汽车车身最具变化性，车身开发蕴涵多种学科知识，同时车身开发是否成功直接影响整车的市场前景。
现代的逆向工程技术就是迅速提升我们汽车车身研发水平的重要手段之一，也是消化、吸收先进技术的重要方法之一。
二、论文正文
（1）逆向技术的定义
逆向工程又称反求工程，它与传统的设计开发过程存在质的不同。
狭义上，它是指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，利用三维数字化测量仪(3D Digital Scanner俗称抄数机)，测量出Sample(且0零件原形或者塑造出的模型)表面的点云数据，传至CAD／CAM系统，进行数据处理，生成所需要的CAD模型和设计图纸，并由CAD／CAM 系统计算出加工路径，最后通过CNC(Computer Numerical Control计算机数字控制)机械加
工设备制作模具生产成品。
其另一种批量生产方式则是先用快速成形制造技术(Rapid Prototyping快速成形，简称RP)将样品模型制作出来，然后再以快速模具(Rapid Tooling)进行产品量产。
逆向工程的理论研究起于20世纪60年代，其广泛应用则是20世纪90年代随着计算机软、硬件以及计算机图形学等相关技术的成熟而深入开展的。
在东南亚尤其是台湾，在80年代广泛应用逆向工程技术摸拟欧美产品，再给予改良设计，一度使得台湾的产品在欧美市场上具有很强的竞争力，为台湾经济的腾飞做出了重要贡献。
传统的逆向工程是利用传统测量技术采集样件扫描线上离散的坐标点，输入计算机后手工建立CAD模型，最后利用传统的加工与制造方法进行评估与加工，存在着工作量大、开发设计成本高、开发周期较长而且质量难以保证等问题。
随着计算机技术、快速仿形测量与数据处理技术、曲面重构技术、快速成型技术等相关理论的发展与兴起，快速逆向工程技术应运而生，并迅速发展而趋向成熟，逐渐应用到生产实践中。
较之于传统的逆向工程技术，它的特点是速度大大提高，使产品开发周期大为缩短。
此技术主要包括以下三方面：快速仿形测量在满足既定要求(如功能关系、装配关系、精度要求等)的条件下，用三维数字化测量仪器或其他测量系统对模型表面进行三维快速扫描测量，得到大量的模型表面的离散点云数据；曲面重构技术首先将仿形测量的模型表面数据进行处理，然后进行曲面拟合，实现模型的曲面重构，并进行修改与优化设计；快速成型技术利用现代快速成型方法实现CAD模型的快速加工，并对设计结果进行评估检验。
（2）逆向工程在车身设计中的要点
在汽车工业领域的实际应用中，逆向工程技术主要涉及以下几个方面：
(1)初始概念设计阶段的油泥模型数字化。
目前，许多外形设计师还难以直接用计算机进行设计，而是更倾向于油泥或泡沫塑料造型。
另外，尽管计算机具有越来越逼真的模型上光着色功能，但大型物体，如轿车，还是要做成1：1的实物模型才能鉴定其外观效果。
(2)已有零件的复制、新零件的设计、丢失图纸的己有的产品，主要是指产品的仿型和改型设计。
在我国，许多生产制造商收到的是实物，没有原始的数字模型，而要用于生产就必须去再现原产品的设计意图，这就存在变实物为CAD模型的问题。
另外，由于工艺、材料、美观等方面的原因，人们经常要对相应的生产模具作局部修改，需要将扫描获取的实物模型数据输入到计算机，利用逆向工程构造出一个与实物相对应的CAD模型，然后对该CAD模型进行修改。
(3)逆向工程技术得出数字化模型用于检测，例如检验生产模具、产品的变形分析以及与初始三维数据的比较。
例如覆盖件模具的形状精度验证，通过采集模具上的数据点，与几何三维数据对比，可对模具质量做出评价。
汽车车身设计是汽车车型设计开发过程中最为基础但也最为关键的一个环节，车身占整车总成本的1／3左右，其更新频度高，技术进步快，其外观造型能够吸引大众的眼球，从而对汽车销售量有极大地影响。
在复杂的车身产品开发程序中，广义的三维造型既是设计工作的起点，又是工程目标的最终体现。
随着新技术的广泛应用，特别是“逆向工程’’(Reverse Engineering简称RE)的迅猛发展，几乎将传统的汽车车身开发周期缩短了三分之一。
将该技术应用于汽车车身造型阶段，它可以快速地提供样品的外形特征，从而能够对其几何外形进行修改，实现产品的快速改形，加快设计进程，使之满足多样化、个性化、系列化等方面的需求。
在车身逆向工程开发中，由于首先选择了其它汽车公司的最新产品作为目标参考样车，将以此车身的基本架构作为不变的对象。
但根据特定目标市场及人群的消费习惯，有必要对参考样车做局部的造型调整与修改，这些工作与全新车身开发相比存在工作量小、设计难度降低，设计风险小的优点。
参考车身局部改型：在对参考样车与车身做局部选型修改时，必须考虑不能影响原乍身结构的叮靠性、结构工艺性。
尽可能延用原车身的结构分块思想与联接方式，对于运动部件进行延用，并做出必要分析，这样可以继承原车身的经过市场验证的
可靠性与工艺性。
将分割后的三维数据在CAD系统中分别做表面模型的拟合，并通过各表面片的求交与拼接等逻辑运算获取零件原形表而的CAD模型。
三、总结
在汽车车身设计上应用逆向工程技术是一项技术性、开拓性和综合性很强的工作。
在现阶段，缩短研发周期、提高产品竞争力，结合迅猛发展各种科学技术，通过对逆向工程技术在汽车设计中的应用的分析，对逆向工程技术得到了深刻的认识，并且对于专业知识也了解到很多。
逆向工程技术的应用，首先消化吸收引进的技术，然后建立其自己的模型，逐步修改完善，从而切实形成自己的产品。
这正是迅速填补我国当前汽车工业与世界先进水平差距的有效手段。
参考文献
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《华东交通大学学报》2003年lO月第5期第20卷。
（4）刘录秀译，奔驰Actros系列重型货车驾驶室结构特点及其技术参数，《汽车与配件》2004年第2期。
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《客车技术与研究》2001年第l期第23卷。
（7）黄金陵，龚礼洲，葛安林，车身布置中H点的优化。
《汽车工程》2000年第6期。
（8）余勇，杨隆仑，车身冲压件检验夹具的结构设计及技术要求。
《汽车工艺与材料》2000 年第ll期。