反求工程出现和发展的时代背景

什么是反向⼯程逆向⼯程，有的⼈也叫反求⼯程，英⽂是reverseengineering。

逆向⼯程(reverseengineering)⼤意是根据已有的东西和结果，通过分析来推导出具体的实现⽅法。

⽐如你看到别⼈写的某个exe程序能够做出某种漂亮的动画效果，你通过反汇编、反编译和动态跟踪等⽅法，分析出其动画效果的实现过程，这种⾏为就是逆向⼯程;不仅仅是反编译，⽽且还要推倒出设计，并且⽂档化，逆向软件⼯程的⽬的是使软件得以维护。

1980年始欧美国家许多学校及⼯业界开始注意逆向⼯程这块领域。

1990年初期包括台湾在内，各国学术界团队⼤量投⼊逆向⼯程的研究并发表成果。

逆向⼯程的硬件最早是运⽤仿制加⼯设备，制作出来的成品品质粗糙。

后来有接触式扫瞄设备，运⽤探针接触⼯件取得产品外型。

再来进⼀步开发⾮接触式设备，运⽤照相或激光技术，计算光线反射回来的时间取得距离。

逆向⼯程软件部分品牌包括Surfacer(Imageware)、ICEM、CopyCAD、RapidForm等。

逆向软件的演进约略可区分为三个阶段。

⼗⼀年前在逆向⼯程上，只能运⽤CATIA等CAD/CAM⾼阶曲⾯系统。

市场后来发展出两套主流产品约在七、⼋年前技术成熟，⼴为业界引⽤。

到最近四年来，发展出不同以往的逆向⼯程数学逻辑运算，速度快。

逆向⼯程在台湾的发展轨迹持续在进⾏，⼯研院曾写过⼀套逆向⼯程软件，学术界不少研究团队也将逆向⼯程领域作为研究主题，开发出具不同功能的系统软件，但是最后这些软件都没有真正落实到产业界应⽤。

⼯研院的团队后来也结束逆向⼯程研究，转⽽开发其它主题。

原有的研发成果后继⽆⼈，殊为可惜。

1998年，NEWPOWER启动了逆向⼯程的⼀些项⽬，要求是把客户的现有源代码转变成设计，如果需要的话，进⼀步转化成产品需求规约。

这恰恰与类似于V模型的标准开发过程模型相逆。

这样⼀来，客户就可以容易地维护他们的产品(需求，设计，源代码等等)，⽽不需要想以前那样，每次改动产品都需要直接修改源代码。

逆向工程及快速成型技术引言逆向工程和快速成型技术是当今数字化时代强有力的工具，对各个行业都有着深远的影响。

逆向工程是通过分析和推导一个产品的设计、构造和功能，来理解并重新构建该产品的过程。

快速成型技术则是通过一系列自动化的加工过程，将数字化设计数据通过三维打印等方式快速转化为实体产品。

本文将介绍逆向工程和快速成型技术的基本概念、应用领域以及未来发展方向。

逆向工程基本概念逆向工程（Reverse Engineering）是指通过分析和推导产品的设计、构造和功能，来理解并重新构建该产品的过程。

它包括对产品的结构、性能、工艺和使用特性等方面的解析，以及对产品的复制和改进。

逆向工程通常通过采集、处理和分析产品的物理数据、CAD模型和软件程序等信息来实现。

应用领域逆向工程可以应用于各个行业和领域。

其中，制造业是逆向工程的主要应用领域之一。

在制造业中，逆向工程技术可以帮助企业快速获取竞争对手的产品信息，对其进行分析和研究，从而提升自己的技术优势。

逆向工程还可以用于产品的维修和改进，通过分析产品的结构和工艺，找出产品存在的问题并进行改进。

此外，逆向工程还可以应用于艺术、文化遗产保护等领域。

发展趋势随着信息技术的不断发展，逆向工程的方法和工具也在不断更新和改进。

目前，逆向工程主要应用于物理产品的分析和复制，但随着虚拟现实和增强现实等技术的发展，逆向工程将更多地应用于数字产品和软件的研究和分析。

此外，随着机器学习和人工智能技术的进一步发展，逆向工程将可以更加自动化和智能化，提高工作效率和准确性。

快速成型技术基本概念快速成型技术（Rapid Prototyping）是一种通过自动化的加工方法，将数字化设计数据快速转化为实体产品的技术。

它通过将设计数据转化为三维模型，并通过三维打印等方式进行快速制造。

快速成型技术可以减少产品开发周期和成本，提高生产效率。

应用领域快速成型技术被广泛应用于工业设计、医疗器械、汽车制造、航空航天等领域。

反求工程及其关键技术概述逆向工程(Reverse Engineering)，又称反求工程或反求设计，是将已有产品模型或实物模型转化为工程设计模型和概念模型，在此基础上对已有产品进行解剖、深化和再创造，是对已有设计的设计。

其目的是为了改善技术水平，缩短产品生产周期，提高生产率，增强经济竞争力。

在科学技术高速发展的今天，世界范围内新的科技成果层出不穷，它们为发展生产力、推动社会进步做出了杰出的贡献。

中国在机械工程领域起步较晚，基础较为薄弱，因此充分地、合理地利用这些科技成果，更快的获得世界上较为先进的技术成果。

反求工程的应用对于我国科技进步，推动经济建设和发展有着重要的现实意义。

在我国最早提出“反求工程”概念并倡导推广的学者是著名的科学学专家夏禹龙、刘吉、冯之浚、张念椿等。

早在1983 年第三次全国科学学和科技政策学术讨论会上他们就提出了“反求工程”的概念。

近20 多年来，随着数字技术的快速发展和应用，给反求工程提供了前所未有的技术手段，直接导致反求工程的实践水平越来越高，反求工程的研究成果也越来越多，与之相配套的各种技术手段也趋于成熟。

反求工程的关键技术包括数据采集、数据处理，模型重建、模型精度分析等。

为了更加全面的了解当今我国学者在各个领域所取得的进展，我选读了2010年至2011年所发表的部分论文，并将读后收获记录如下。

一、数据采集方面数据采集即获取实体模型的几何参数，是反求工程CAD建模的首要环节。

对自由曲面零件的测量是实现数据采集的有效手段。

根据被测物的CAD模型是否已知，可将自由曲面的测量分为CAD模型已知的测量和CAD模型未知的测量。

这两种测量的目的不同，测量的策略也有所不同：前者主要是为了检验和保证产品的精度要求；而后者主要是根据测量所获得的零件表面的测点数据实现曲面重建，以便利用CAD/CAM技术进行模型修改、零件设计、数控加工指令的生成及误差分析等处理。

对于CAD模型已知的自由曲面的测量，其关键问题是如何高效、可靠、安全地获取待测曲面的几何形状信息。

中国科技期刊数据库 工业A2015年18期 95反求工程技术的应用和发展田绍文爱姆卡（天津）工业五金有限公司，天津 301700摘要：近年来，反求工程技术随着快速成型技术的发展，也得到了迅速的发展，同时，反求工程技术在快速成型制造领域中的作用也越来越突出，所以本文笔者对反求工程技术的应用和发展进行分析和研究，重点研究了方程工程技术的产生过程、测量原理、现阶段国内外的发展现状以及其主要的应用领域和关键技术，同时对其未来的发展进行展望。

关键词：反求工程技术；快速成型技术；产生过程；测量原理 中图分类号：TH164 文献标识码：A 文章编号：1671-5799(2015)18-0095-011 前言在制造行业生产的过程中，零件模型的CAD 软件绘制和设计既费时又费力，并且在工程的进展过程中只能提供实物，模具设计也是根据实物设计或是在实物的基础之上改进设计的，因此，反求工程技术在这种说技术不完善的背景之下应运而生，并且在市场的推动之下得到了快速的发展，以下是对反求工程技术的具体分析和研究。

2 反求工程技术概述2.1 反求工程技术的概念反求工程技术是指根据现有的样本或是模型，利用三维数字化测量设备对其轮廓坐标进行准确而快速的获取，然后再经过CAD 的三维曲面进行重新编辑和重新构建，这个过程完成之后，再将构建完成的样本的轮廓坐标输入到CAD/CAM 系统中去，通过CAM 产生刀具的NC 加工程序代码发送至数控加工设备，最后加工加工制造出设备所需要的模具，或是直接利用快速成型机将样本加工制造出来[1]。

除此之外，传统的加工技术中有一项技术叫正向工程技术，这项技术主要从产品的功能、用途和结构入手开始设计概念，概念设计完成之后，再依据各个零部件的CAD 设计图纸以及实现选择好的加工工艺进行加工制造，加工完成之后，将最后通过检验以及完善之后的代码发送给CNE ，或者利用快速成形机快速形成样品，节省时间，相对而言，传统的设计过程和新型的反求工程技术存在明显的可对比性，新型的反求工程技术无论是从工艺的选择还是设计流程方面等，较之传统的设计技术有不可比拟的优越性，因此，对其进行研究和完善是十分必要的。

*逆向工程技术的研究现状及发展趋势一、引言逆向工程也称反求工程或反向工程，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，并在此基础上对已有的产品进行剖析、理解和改进，是对已有设计的二次设计。

从广义讲，逆向工程可分以下三类：（1）实物逆向：它是在已有产品实物的条件下，通过测绘和分折，从而再创造；其中包括功能逆向、性能逆向、方案、结构、材质等多方面的逆向。

实物逆向的对象可以是整机、零部件或组件。

（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。

软件逆向有三类：既有实物，又有全套技术软件；只有实物而无技术软件；没有实物，仅有全套或部分技术软件。

（3）影像逆向：设计者既无产品实物，也无技术软件，仅有产品的图片、广告介绍或参观后的印象等，设计者要通过这些影像资料去构思、设计产品，该种逆向称为影像逆向。

目前，国内外有关逆向工程的研究主要集中在几何形状的逆向，即重建产品实物的CAD，称为“实物逆向工程”。

逆向工程示意图如下：二、逆向工程数据测量技术数据测量是通过特定的测量设备和测量方法获取产品表面离散点的几何坐标数据，将产品的几何形状数字化。

其测量原理是：将被测产品放置于三坐标测量机的测量空间内，可以获得被测产品上各个测量点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经过计算机数据处理，拟合形成测量元素，如圆、球、圆柱、圆锥、曲面等，经过数学计算的方法得出其形状、位置公差及其它几何量数据。

高效、高精度地获取产品的数字化信息是实现逆向工程的基础和关键。

现有的数据采集方法主要分为两大类：（1）接触式数据采集方法接触式数据采集方法包括使用基于力的击发原理的触发式数据采集和连续式扫描数据采集、磁场法、超声波法。

接触式数据采集通常使用三坐标测量机，测量时可根据实物的特征和测量的要求选择测头及其方向，确定测量点数及其分布，然后确定测量的路径，有时还要进行碰撞的检查。

逆向工程技术论文逆向工程又叫反求工程或反向工程，下面是小编为大家精心推荐的逆向工程技术论文，希望能够对您有所帮助。

逆向工程技术论文篇一逆向工程技术及其应用摘要：通过分析和研究逆向工程技术，提出了其关键技术为数据采集、数据预处理、数据分割、曲面重构和CAD模型建模，分析了逆向工程技术在产品设计中的应用，其能提高产品设计的准确性，大大缩短产品研发周期。

关键词：逆向工程数据采集曲面重构点云0引言在21世纪的今天，市场的产品变化很快，能不能很快制造出符合市场需要的商品是一个公司生存发展的关键。

但由于很多原因我们只能得到简单的实物模型，无法得到图纸和相关的产品数据。

因此就没有办法得到产品的数据尺寸，从而把极大地困难带给后续的制造技术和模具的制造。

从而就急需一种能通过先进技术对实体进行处理进而将样品制造出来的技术，而逆向工程正是在这种背景下应运而生。

1逆向工程概述逆向工程又叫反求工程或反向工程，它是根据一个实物产品，通过三维数字化扫描仪精确快速的测量事物的轮廓坐标，再通过三维CAD曲面重建并修改后传递给一般地CAD/CAM系统，再通过CAM 编出刀具的程序传给CNC加工设备，从而制造相应的模具。

单地说，逆向工程就是根据已存在的产品样件模型，进行解剖、深化和再设计，反向推出产品设计数据的过程。

反向工程分为下面三类：①实物反向：它是已经有了实物，经过测量和相关分析进而再生产。

它有性能逆向、功能逆向、结构、材料等各方面的反向。

而且这种反向的目标可以是一个整体可以是一部件也可以是一组件。

②软件反向：我们把产品的样本和设计书、产品的图纸和使用手册、相关的标准和质量保证文件等都叫做技术软件。

它分为以下三类：有实物和全套技术软件的;只有全套技术软件的;只有实物的。

③影像反向:这种逆向没有技术软件也没有相关的实物，我们只能获得产品的一些广告图片和一些参观视频等，产品的研发人员只能根据这些资料去设计和构思产品，我们把这种反向叫做影像反向。

反求工程及反求设计讲稿引言在工程设计过程中，我们通常是根据已知条件和要求来进行设计和计算。

然而，在某些情况下，我们可能需要反过来推导出设计者所做的决策，这就是反求工程。

反求工程是一种逆向工程的方法，通过分析已有的产品或结构，尝试恢复出设计者的意图和设计过程，并进行优化或改进。

在本次讲稿中，我们将介绍反求工程及反求设计的概念、方法和应用领域，并讨论其在工程设计中的重要性和潜在价值。

反求工程与反求设计的定义反求工程反求工程，又称为逆向工程，是指通过对已有产品或结构的分析和测试，以获取其设计原理、制造工艺或其他相关信息的过程。

它的目的是理解和复制已有产品，并可以应用于产品的改进、优化或修复。

反求工程通常包括以下步骤：1.收集已有产品的相关信息，包括结构、功能、性能等；2.进行材料分析、成分测试、力学性能测试等；3.利用逆向工程软件或测量仪器，获取产品的三维模型或图纸；4.对已有产品进行分析和测试，以了解其设计原理和制造方法。

反求工程在许多领域得到了广泛应用，例如复制古建筑、逆向设计产品、破解软件等。

反求设计反求设计是指根据已知的需求和条件，推导出满足这些需求和条件的设计方案。

与传统的设计过程相反，反求设计是从结果出发，逆向推导设计过程。

反求设计主要有以下特点：1.以结果为导向：反求设计是从已知的目标或需求出发，通过逆向推导得到满足这些目标或需求的设计方案。

2.迭代优化：反求设计一般需要进行多次迭代和优化，以找到最优的设计方案。

3.综合考虑：反求设计需要综合考虑多种因素，包括技术要求、经济成本、制造工艺等。

反求设计在许多工程领域得到了广泛应用，如机械设计、电路设计、系统设计等。

反求工程与反求设计的应用领域工程结构分析反求工程和反求设计在工程结构分析中具有广泛的应用。

通过对已有的结构进行力学分析和测试，可以推导出结构的设计原理和决策依据，进而进行优化和改进。

例如，在航空航天领域，对飞机结构进行反求工程可以了解到飞机的载荷分布、材料特性等，从而优化设计、减轻结构重量、提高强度和耐久性。

反求工程介绍反求工程(Reverse Engineering)这一术语起源于20世纪60年代,但对它从工程的广泛性去研究,从反求的科学性进行深化还是从20世纪90年代初刚刚开始.反求工程类似于反向推理,属于逆向思维体系.它以社会方法学为指导,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,对已有的产品进行解剖,分析,重构和再创造,在工程设计领域,它具有独特的内涵,可以说它是对设计的设计。

反求工程技术是测量技术,数据处理技术,图形处理技术和加工技术相结合的一门结合性技术.随着计算机技术的飞速发展和上述单元技术是逐渐成熟,近年来在新产品设计开发中愈来愈多的被得到应用,因为在产品开发过程中需要以实物(样件)作为设计依据参考模型或作为最终验证依据时尤其需要应用该项技术,所以在汽车,摩托车的外形覆盖件和内装饰件的设计,家电产品外形设计,艺术品复制中对反求工程技术的应用需求尤为迫切。

反求工程的时代背景二次大战中，几十个国家卷入战祸，饱受战争创伤。

特别是战败国，在二战结束后，急于恢复和振兴经济。

日本在60年代初提出科技立国方针：“一代引进，二代国产化，三代改进出口，四代占领国际市场”，其中在汽车、电子、光学设备和家电等行业上最突出。

为要国产化的改进，迫切需要对别国产品进行消化、吸收、改进和挖潜。

这就是反求设计(Inverse Design)或反求工程(Inverse Engineering)，这两者是同一内涵，仅是不同国家的不同提法。

发展到现在，己成为世界各国在发展经济中不可缺少的手段或重要对策，反求工程的大量采用为日本的经济振兴、进而创造和开发各种新产品奠定了良好基础。

反求工程研究内容实际上，任何产品问世，包括创新、改进和仿制的，都蕴含着对已有科学、技术的继承和应用借鉴。

因而反求思维在工程中的应用已源远流长，而提出这种术语并作为一门学问去研究，则是60年代初出现的。

反求工程技术的研究对象多种多样,所包含的内容也比较多,主要可以分为以下三大类:①实物类：主要是指先进产品设备的实物本身。