概论逆向工程

简言之，逆向工程就是根据零件（原型） 生成图样，再制造产品的过程。 研究对象：实物、样件、软件（包括图样、 程序、技术文等）或影像（图像、照片 等）。 实物原型 原理功能 三维重构
正向工程是根据市场需求，从概念设计 出发，确定产品的功能原理，进而确定 产品结构，得到新的产品，是一种从无 到有的设计过程。
逆向工程
认识原型
再现原型
超越原型
快速产品开发的重要支撑技术。
第一章 概论
? §1-1 逆向工程的概念 ? §1-2 逆向工程的应用 ? §1-3 逆向工程设计制造的工作流程 ? §1-4 逆向工程的关键技术 ? §1-5 逆向工程常用软件简介
§1-1 逆向工程的概念
一、逆向工程（RE）与正向工程（CE） 逆向工程又称为反求工程、反求设计，
数据预处理是逆向工程CAD建模的关键环节，它的 结果将直接影响后期重建模型的质量。 ? 数据分块与曲面重构
数据分块是为曲面重构服务的，曲面重构也是逆向工 程的关键环节，其目的是要构造出能够满足精度、光顺性 以及与相临的曲面光滑拼接的曲面模型。
? CAD模型构造
目的是获得完整一致的边界表示CAD模型，即用完整 的面、边、点信息来表示模型的位置和形状。
市场需求 功能原理 产wk.baidu.com结构
二、逆向工程的分类
根据反求对象的不同，逆向工程可分为：
1、实物逆向：是根据已有的零件或实物 原型来重构产品模型的过程，是将实物模 型转变为CAD模型的相关数字化技术、几 何模型重构技术和产品制造技术的总称。
2、软件逆向
3、影象逆向
§1-2 逆向工程的应用及发展趋势
? 零件原型的三维数字化测量
? 提取零件原型的几何特征
?零件原型的三维重构 ?CAD模型的分析及改进 ?CAD模型的校验与修正
§1-4 逆向工程的关键技术
逆向工程的关键技术为： ? 数据获取
数据获取是逆向工程CAD建模的首要环节，根据测量 的方式不同，数据采集方法可分为：接触式测量和非接触 式测量。 ? 数据预处理
?第一类逆向工程软件： 主要代表：ImageWare、ICEM Surf、 GeoMagic
?第二类逆向工程软件： 主要代表：CopyCAD
?第三类逆向工程软件： 主要代表：指主流的CAD/CAM软件，如 CATIA、Strim、Unigraphics、Pro/E等
几款常用的逆向工程软件：
? GeoMagic：美国RainDrop公司开发的，具有丰富的数据 处理手段，可快速的构造连续的曲面模型，应用领域从工 业设计到医疗仿真等诸多方面。
§1-5 逆向工程常用软件简介
逆向工程软件能直接接收来自测量设备的产品数据， 通过必要的编辑和功能处理，生成复杂的三维曲线或曲面 模型，匹配上标准的数据格式后，将这些曲线、曲面数据 传输到合适的CAD/CAM系统中，经过反复修改后完成最 终的产品造型。 常用的逆向工程软件大致可以分为三类： ? 对测量点云后置处理后直接生成曲面，生成的曲面需要转 换到其他的CAD/CAM系统中作后续处理； ? 对测量点云后置处理后直接生成曲面，生成的曲面可采取 无缝连接的方式被集成的CAD/CAM系统作后续处理； ? 按特征构建的方式生成产品的几何模型。
? 特殊领域，比如艺术品、考古文物的修复，人体 骨骼，假肢等。
二、逆向工程的发展趋势 逆向工程技术是目前 CAD/CAM领域一个十
分活跃的研究方向，以下技术的发展值得期待： ? 发展面向逆向工程的专用测量系统； ? 研究适应不同的测量方法和后续用途的离散数据
预处理技术； ? 拟合曲面应能控制曲面的光顺性和进行光滑的拼
一、逆向工程的应用 逆向工程的应用领域主要是飞机、汽车、玩具及家具
等模具相关行业，近年来随着生物、材料技术的发展，逆 向工程技术也开始应用于人工生物骨骼等医学领域。
目前，逆向工程技术的应用主要方面有： ?无设计图纸； ?以实验模型作为设计零件及反求其模具的依据 ?美学设计领域 ?改型设计 ?大型重要设备的快速修复
? ImageWare：作为UG外挂的逆向工程软件包，具有强大 的测量数据处理、曲面造型、误差检测功能。
? CopyCAD：英国DELCAM公司开发的系列CAD产品中的 集成模块，主要处理测量数据的曲面造型。
? RapidForm：韩国INUS公司开发的逆向工程软件，主要 用于处理测量、扫描数据的曲面建模以及基于CT数据的 医疗图象建模，还可以完成艺术品的测量建模。
接； ? 有效的特征识别和考虑约束的模型重建方法； ? 发展基于集成的逆向工程技术；
§1-3 逆向工程设计制造 的工作流程
逆向工程与传统的设计制造流程中的各个功能 模块，在序列上被相互换位倒置。
传统的设计制造是从无到有的设计，从概念设 计出发到最终形成 CAD模型是一个确定明晰的过程。
逆向工程是对现有产品模型的再设计，从现有 产品原型到最终形成 CAD模型是一个推理、逼近的 过程。一般可分为五个阶段：
市场上所能见到的逆向工程软件都是
国外产的，国内的比较少见，即使有，也 不具备与国外软件竞争的条件。比如国产 的QuickForm是国内逆向工程软件中较好的 一款，但市场占有率很低，唯一有优势的 地方就是价格。
精度反映反求模型与产品实物差距的大小，其评价指 标分为整体指标、局部指标、量化指标和非量化指标。精 度评价是逆向工程的一项重要内容，产品性能达不到原设 计要求，其中重建模型不能准确还原原模型是主要原因之 一。
? 快速原型
快速原型是逆向工程的一个必要环节，快速原型机可 用来快速制作实物，能实现原型的放大、缩小、修改等功 能。