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《产品的三维造型与反求技术》实验报告三维反验报告一、实验目的：1.了解反求技术的基本流程；2.通过完成一个产品的三维表面数据的测量和反求产品的三维模型，了解三维表面轮廓数据测量的方法以及反求设计流程；3.了解基于CAD系统直接造型和利用相关设备进行反求造型的特点和应用场合。
二、实验原理：反求工程简介：反求工程是从一已经存在的零件或产品模型入手，首先对其进行数字化测量，得到它的轮廓坐标值，然后通过三维CAD曲面重构得到其三维CAD模型并输出图纸，经审查合格后由CNC加工设备或快速成型机进行加工。
反求工程关键技术：1.实物原型的数字化技术（三维表面数据采集技术）：测量时光栅投影装置投影特定编码的光栅条纹到待测物体上，一个摄像头同步采集相应图像，然后通过计算机对图像进行解码和相位计算，并利用匹配技术、三角形测量原理，解算出摄像机与投影仪公共视区像素点的三维坐标，通过三维扫描仪软件界面可以实时观测相机图像以及生成的三维点云数据。
2.数据点云的预处理技术：接触式测量要对数据点云进行半径补偿；去除误差点；对点云数据进行精简；3. 三维重构基本方法：对于复杂曲面产品来说，其实体模型可由曲面模型经过一定的计算演变而来，因此曲面重构是复杂产品逆向工程的关键；4. 曲线曲面光顺技术5. 逆向工程的误差分析与品质分析三、实验仪器设备：仪器设备：面结构光三维测量系统；安装了NX8.5、Geomagic等软件的电脑。
数据资料：用三维测量系统采集得到的点云原始数据文件；四、实验方法和步骤：实验一：运用面结构光三维测量系统对零件进行测量，并用Geomagic软件对其拼合。
1.打开Geomagic Studio 12软件，选择“继续试用”、“打开文件”，选择9个后缀名为*.asc的文件，点击“打开”。
图3-12.其后弹出的“文件选项”、“单位”对话框都直接选择“确定”（默认选项已经符合要求，比如采样100%等）。
随后对所有采集数据点进行着色，点击“着色点”命令。
反求工程测量技术简述作者：郭立明来源：《科学与财富》2018年第14期摘要：本文主要介绍了反求工程的概述，详细的讲解了反求工程测量技术的方法。
并对精度、速度、使用范围进行了分析和比较。
关键词：反求工程；接触式测量；非接触式测量；方法1.前言数据的获取、测量是反求工程的关键技术之一，综合接触式和非接触式是数据的获取方法，只有二者结合才能更好保证工程测量的准确性和高效性。
2.反求工程概述和意义反求工程，又称逆向工程、反向工程，指通过各种测量手段和三维几何建模方法，将已有实物原型转化为计算机上的三维数字模型的过程，是工程测量技术、计算机软硬件技术的综合。
近几十年来，随着计算机技术的发展，计算机辅助设计技术在工程测量工作中得到了广泛的应用，但由于诸多因素的限制，现实世界中的许多物体形状无法用CAD设计方法充分描述。
因此，我们提出了逆向工程的概念。
这种物理数字建模方法现在已经发展成CAD/CAM中相对独立的类别，并已成为复杂工程测量的重要手段之一。
反求工程，它与传统工程的设计过程完全不同。
传统设计是通过工程师的创造性工作将未知设计理念转化为人类需要的产品的过程。
反向设计可以分为三类：物理对象反转，软件反转和图像反转。
它从已知事物的相关信息开始，充分消化和吸收信息，并收集物理原型的数据。
重建和其他过程，构建一个具有形状结构的原型的三维模型。
然后，在原创的基础上重新设计，实现创新。
物理原型的数字化是通过特定的测量设备和测量方法获取零件表面离散点的几何坐标数据，并在此基础上对复杂曲面进行建模，评估，修改和制造。
因此，反求工程技术是实现高效，高精度物理面数据采集的基础和关键技术之一。
3.反求工程测量技术的分类数据获取是反求工程的关键技术，数据的获取通常是利用一定的测量设备对所测工程进行数据采样，得到的是采样数据点的（x，y，z）坐标值。
数据获取的方法大致分为两类：接触式和非接触式。
3.1接触式测量接触式工程测量技术是将探头安装在机器人手臂的末端，通过与工程表面接触获取表面信息。
第３３卷 ２００５年第７期７５Mining & Processing Equipment７５通用反求工程是在没有图纸或者没有 ＣＡＤ 模型的情况下，对现有的产品样件或者是设计者以粘土或木模等手段所表达的设计思想等实物为对象，运用先进的测试手段，对其进行三维数字化处理，并以所获得的三维离散化数据为基础，进行三维数据重构，构造出实物的 ＣＡＤ 模型，并进行修改或再设计，最后通过先进制造技术完成产品或原型的制作。
因此三维轮廓测量技术是反求工程技术中十分重要的步骤之一，只有快速准确完整地获取三维物体的数字化几何信息，才能为后续的数据处理以及加工打下坚实的基础。
测量系统与被测物体之间，不外乎光、机、电、声、磁等方式，由此衍生出了多种测量方式，常见的三维物体几何性状的测量方法主要分接触式和非接触式两大类，在非接触式中又分为破坏性方法和非破坏性方法等。
１反求工程的测量技术１．１三坐标机测量技术三坐标测量机是 ２０ 世纪 ６０ 年代发展起来的一种新型精密测量仪器。
广泛应用于制造、电子、汽车、航空航天等领域。
它不仅用于对零件或部件 （包括齿轮、螺纹等） 的尺寸、形状及相互位置进行检测，还可以用于划线、定中心孔、光刻集成线路等。
德国的 Ｚｅｉｓｓ、英国 Ｂｒｏｗｎ＆Ｓｈａｒｐｅ 和意大利 ＤＥＡ 为世界著名品牌，除此还有德国的 Ｌｅｉｔｚ、英国的 ＬＫ、美国的 Ｓｈｅｆｆｉｅｌｄ、日本的 ＭＩＴＵＴＯＹＯ 等。
国内的厂家包括青岛前哨、北京 ３０３ 所、哈尔滨量刃具厂、西安爱德华等十余家。
传统的三坐标测量机多采用机械探针等触发式测头，由于是接触式测量，因此测量速度较慢，往往测一个点需要数秒钟。
因此 Ｌｅｉｔｚ、Ｚｅｉｓａ、Ｗｅｎｓｅｌ 等公司先后开发了高速三坐标测量机，测头移动速度 ４００ ｍ／ ｓ 左右，扫描速度。
另外，俄罗斯 ＬＡＰＩＣ 公司开发出了 ＫＩＭ 系列六自由度坐标测量机，可对诸如螺旋浆、汽轮机叶片等复杂零件进行测量。
CAD中的逆向工程和三维扫描技巧逆向工程是CAD领域中非常重要的一个概念，它可以帮助我们将现有的实物产品转化为CAD模型，并进行进一步的设计、修改和分析。
而三维扫描技术是逆向工程中的一种关键方法，通过扫描实物，获取其几何形状信息，然后将其转化为CAD模型。
在CAD中进行逆向工程的首要步骤就是进行三维扫描。
三维扫描技术使用一种专门的设备，比如激光扫描仪或结构光扫描仪，对实物进行扫描。
扫描设备会发射激光或光线，并根据光线与实物的交互情况，测量出实物表面的形状和细节信息。
扫描的结果通常以点云数据的形式呈现，其中每个点都表示实物表面的一个位置。
在获取了点云数据后，我们需要通过一些特定的软件，比如AutoCAD、SolidWorks等，对这些数据进行处理和转化。
首先，我们需要对点云数据进行滤波和去噪，以去除扫描过程中可能引入的噪声和不必要的数据。
然后，我们可以根据需要进行曲线拟合、曲面重建等操作，将点云数据转化为真实物体的形状信息。
这一过程通常需要借助CAD软件中的相关工具和功能。
一旦获得了三维模型，我们可以进行进一步的设计和修改。
CAD软件提供了一系列的功能，如拉伸、旋转、拉伸等，可以对模型进行各种形状、尺寸和比例上的调整。
此外，CAD软件还提供了材质、纹理、光照等方面的设置，让我们能够更直观地观察和分析模型。
逆向工程不仅可以用于产品设计和制造，还可以应用于文物保护、医学领域等。
通过三维扫描技术，我们可以非常精确地记录和还原文物的形状和结构，保护和传承文化遗产。
在医学领域，逆向工程可以帮助制作个性化的义肢、假体或手术辅助器具，提高患者的康复效果和生活质量。
在进行逆向工程和三维扫描时，我们需要注意一些技巧和方法。
首先，选择合适的扫描设备和软件工具非常重要。
不同的实物可能需要不同类型的扫描设备进行扫描，而不同的CAD软件则具备不同的特点和功能。
其次，我们还需掌握一些点云数据处理的技巧，如滤波和曲面拟合等。
这些技巧能够帮助我们更准确地还原真实物体的形状和轮廓。
逆向三维扫描方法逆向工程测量方法简介逆向工程测量（即对被测实体轮廓信息进行数字化）是RE（Reverse Engineering）技术的第一步。
测量方法的好坏直接影响到对被测实体进行描述的精确、完整程度，进而影响到重构的CAD曲面、实体模型的质量。
因此，它是整个RE技术的基础。
目前采用的RE测量方法主要有三种，分别为接触式测量法、非接触式测量法和逐层扫描法。
一、接触式测量法RE传统上使用三坐标测量机(Coordinate Measuring Machine, CMM)法，又称探针扫描，它主要应用于由基本的几何形体（如平面、圆柱面、圆锥面、球面等）构成的实体的数字化过程，适用于测量实体外部的几何形状。
采用该方法可以达到很高的测量精度（±0.5 ），但测量速度很慢，并易于损伤探头或划伤被测实体表面，而且价格较高，对使用环境也有一定要求。
采用这种方法会使测量周期大大延长，从而不能充分发挥快速制造的优越性。
二、非接触式测量法常用的非接触式测量法有光栅面扫描法、点激光和线激光扫描法等。
1、激光扫描法：按激光源的不同，激光扫描测量可分为点激光、线激光两种方式。
点激光法由于其扫描速度慢而导致目前应用不多。
线激光测量法是目前最成熟，也是应用最广的一种激光测量方法。
它的优点是精度高(±5 )，但它对被测实体表面的粗糙度、漫反射率和倾角较为敏感，且测量速度较慢。
2、光栅面扫描法基本原理是把光栅条纹投影到被测实体的表面上，光栅条纹受到被测实体表面高度的调制而发生变形，然后通过解调变形的光栅影线，得到被测实体表面的高度信息。
这种方法的突出优点是测量范围大，速度快，成本低，易于实现。
因此，目前这种方法应用最为广泛。
三、逐层扫描法逐层扫描法是RP生长成型的逆过程，主要有工业CT(Computed Tomography)扫描、核磁共振和自动断层扫描。
1、工业CT扫描和核磁共振工业CT扫描和核磁共振根据CT图像来重构三维模型，适合于测量被测实体复杂的内部几何形状。
三维反求工程中的设计流程
三维反求工程是一种基于已有物体的形状和尺寸数据，通过逆向工程技术获取其三维模型的过程。
设计流程通常包括以下几个步骤：
1. 数据获取，首先需要获取已有物体的形状和尺寸数据。
这可以通过3D扫描、CT扫描、激光测量等技术来实现，以获取物体的点云数据或者三维网格数据。
2. 数据处理，获取到的数据需要进行处理，以去除噪声、填补缺失部分、进行数据平滑等操作，以获得高质量的数据用于后续的建模。
3. 建模，在数据处理完成后，可以使用CAD软件或逆向工程软件进行三维建模。
通过对数据进行曲面重构、拟合等操作，生成几何模型。
4. 检验和修正，生成的三维模型需要与原始物体进行比对，进行检验和修正，确保模型与实际物体吻合度高。
5. 导出和应用，最后将修正后的三维模型导出，可以用于后续的工程设计、制造、仿真等应用。
在整个设计流程中，需要充分考虑数据获取的准确性、数据处理的精确度、建模的合理性以及模型的实际应用效果。
同时，还需要结合实际工程需求，灵活运用各种工具和方法，以确保三维反求工程的设计流程能够高效、准确地完成。
重庆大学学生实验报告实验课程名称三维测量与反求工程实验指导老师开课实验室重庆大学学院年级研一专业学生姓名学号开课时间 2 至学年第一学期机械工程学院制《三维测量与反求工程实验报告》实验报告图1.点云图2.样条曲线图3最终零件图4.创新实验数据：39.2124 17.1519 3.8382 39.3435 15.8947 3.8381 38.6113 16.4297 3.8382 37.2712 17.0549 3.8377 35.4003 17.5148 3.8384 33.8791 17.6553 3.8368 31.3650 17.5611 3.8386 29.8532 17.3425 3.8387 27.5168 17.0560 3.8384 25.4284 17.0278 3.8389 23.0798 17.5464 3.8399 21.7415 18.2720 3.8391 20.2984 19.5311 3.8393 18.9107 22.0936 3.8398 18.4388 23.3063 3.84 18.2290 24.4044 3.8416 18.2099 25.6852 3.8414 18.2430 27.3878 3.8403 18.3316 29.5936 3.8406 18.4554 32.2038 3.8409 18.4127 33.8184 3.8412 18.4455 35.7389 3.8414 18.2356 37.7102 3.8425 17.3108 40.1258 3.8407 15.7691 41.2465 3.8422 12.8047 42.5820 3.8433 3.9008 44.2974 3.8433 -3.7472 44.2897 3.8438 -10.6664 43.1972 3.844 -15.7170 41.7087 3.8441 -19.9312 39.9350 3.8441 -23.8326 37.4602 3.8439 -24.7912 36.6058 3.8439 -25.5282 35.7811 3.8438 -26.1972 33.8906 3.8436 -26.3604 32.0068 3.8427 -26.0852 29.9029 3.8422 -25.3776 27.2498 3.8426 -24.4126 23.8885 3.8428 -23.8772 22.0663 3.8417 -23.2626 19.9240 3.8402 -22.8230 17.9313 3.8409 -23.0416 15.3194 3.8406 -24.5965 11.9343 3.8402 -27.7815 9.4911 3.84-29.3884 8.7790 3.84-30.7320 8.2671 3.8394 -32.3081 7.7631 3.84-34.3327 7.2055 3.8407 -36.5746 6.4996 3.8401 -38.1619 6.0442 3.8407 -39.5353 5.6520 3.84-41.5563 4.7308 3.84 -42.1252 4.1217 3.841-44.0786 2.1568 3.8426-35.1688 -27.1387 3.8349-32.1241 -30.7110 3.8343-28.3179 -34.1947 3.8336-26.7779 -34.9699 3.8334-26.0677 -35.1930 3.8327-22.9925 -35.1863 3.8324-20.6802 -34.4261 3.8323-18.8423 -33.1332 3.833-17.3491 -31.9336 3.8324-14.8319 -30.2322 3.8331-13.2936 -29.1568 3.8322-10.9730 -27.6709 3.8331-8.4871 -26.7819 3.8348-6.7351 -26.5713 3.8329-4.8308 -26.7657 3.8318-2.8725 -27.3918 3.8331-1.2481 -28.3499 3.83220.0837 -29.5654 3.83181.2963 -31.1329 3.83272.8704 -33.4960 3.83314.4993 -35.8830 3.83065.5861 -37.5367 3.82917.4000 -39.9738 3.83078.5717 -41.0266 3.83039.8197 -41.7265 3.829311.0257 -42.1251 3.828813.3028 -42.2383 3.829517.2023 -41.0929 3.82920.6335 -39.4887 3.82922.5104 -38.2520 3.82927.3927 -34.9240 3.829835.7253 -26.3150 3.833141.7453 13.5462 3.834840.5400 14.8947 3.834140.2262 15.4340 3.834137.7689 16.7958 3.835337.3036 17.0589 3.83639.152 16.0093 16.179936.6786 17.3001 16.180233.1431 17.6899 16.180529.837 17.3224 16.18127.1061 16.9423 16.180623.9943 17.1844 16.180419.4698 21.1921 16.180818.5327 22.9271 16.181818.1997 25.1381 16.182918.2531 27.5133 16.182418.3898 30.0913 16.183518.4399 33.5494 16.183118.0385 38.4693 16.183416.3766 41.3629 16.184813.8918 42.2197 16.1858.7589 43.585 16.18772.7628 44.3608 16.1852-9.0984 43.5521 16.1858-17.8167 40.8338 16.1859-22.5651 38.503 16.1869-23.9567 37.6196 16.1868-24.9675 36.8666 16.1855-25.8237 34.9171 16.1844-26.1972 33.7494 16.185-26.2737 30.8002 16.1852-25.594 27.8625 16.1828-24.586 24.5133 16.1821-23.7409 21.6228 16.1825-23.0178 19.0645 16.1835-22.8577 16.3943 16.1813-24.2413 12.5181 16.1828-28.7545 8.9984 16.1806-32.4099 7.7783 16.1804-36.766 6.5072 16.1813-40.1182 5.5278 16.1803-43.1527 3.9497 16.1813-42.7634 3.6387 16.1812-44.4107 0.631 16.1809-36.9946 -24.667 16.1769-34.2998 -28.4826 16.1763-31.594 -31.4731 16.1757-29.7439 -33.0428 16.176-27.709 -34.5595 16.1756-25.7903 -35.1958 16.1746-23.324 -35.2009 16.1737-20.4791 -34.3839 16.1752-17.4955 -32.224 16.1744-14.1442 -30.0203 16.1746-11.8747 -28.2718 16.1747-8.6673 -26.8449 16.1747-4.8918 -26.7917 16.1751-2.297 -27.712 16.1733-0.3042 -29.3337 16.17511.0839 -30.8665 16.17344.5644 -36.2712 16.17326.7073 -39.7794 16.17267.952 -40.713 16.17329.6627 -41.6506 16.171212.0206 -42.2687 16.171715.6102 -41.7476 16.171822.704 -38.4778 16.170928.1905 -34.3358 16.171236.2305 -26.1782 16.171935.8971 14.8173 21.165236.4352 4.8653 21.750135.9226 -3.091 21.883134.9728 -11.6077 21.778735.0865 -18.2718 21.199735.0866 -23.5076 20.47821.9779 -36.2087 20.446322.9459 -26.2623 22.088323.192 -12.619 23.410623.7325 0.3062 23.762323.7305 12.8155 23.32713.3045 41.5278 19.888613.3208 36.8841 21.289913.3314 30.164 22.42612.2534 19.0556 23.887911.8329 11.7749 24.40759.7546 -12.846 24.36489.774 -19.0652 24.00639.7872 -26.0324 23.21979.7966 -31.7445 22.36139.8053 -37.9229 21.13689.8082 -41.003 19.8271-4.449 -26.428 22.5802-4.4372 -20.6898 23.9311-4.4233 -17.2051 24.2768-1.6898 17.0317 24.3935-1.7005 25.3556 23.5629-1.672 33.5117 22.3621-1.4263 42.9496 20.2724-15.1245 40.1899 20.035-15.3388 30.6479 22.2202-16.5202 18.4038 23.6353-16.9601 6.9051 24.3031-17.9141 -8.3466 24.2042-19.3025 -20.1312 23.2224-19.2832 -28.5058 22.0752-32.476 -27.8667 20.1633-32.4929 -18.7703 21.5821-32.4862 -7.1267 22.3416-29.7251 5.2676 22.7314-23.4092 27.7053 21.5228-22.0789 36.9617 20.175529.6666 24.8848 6.687726.0023 28.2759 6.688322.9948 24.4372 6.68827.9294 22.2359 6.6874-28.2891 17.337 6.7544-31.9474 20.8336 6.7564-35.0155 17.377 6.7573-31.8515 14.1702 6.7553-3.4083 -35.3863 6.8141-6.8317 -32.1712 6.8132-10.0123 -36.188 6.8128-7.0748 -38.8751 6.8122一、实验名称：三维测量与反求工程二、实验目的：1.了解三维坐标测量及系统的组成，基本原理及其使用方法。
一、实验目的①了解三坐标测量机系统的组成、基本原理及其使用方法；②了解曲线和曲面三维测量的基本原理和掌握基本测量方法；③学会采用三维坐标测量机系统对曲线和曲面的测量和分析方法；④学会用反求创新设计的方法。
二、实验仪器设备①三坐标测量机型号：青岛英柯ZC866H固定桥式三坐标测量机测量范围：1000×600×600mm精度： 1.4μm测量精度：1.5+3.3L/1000μm测头： PH10M（接触式）②实验对象：电话筒③实验软件：Powershape，zbrush，keyshot三、实验原理从工程技术角度看，根据反求对象的不同，反求设计可分为实物反求、软件反求和影像反求三类。
另外还包括现代发展起来的计算机辅助反求设计与快速成形技术。
再设计阶段：是一个创新设计阶段，包括变异设计和开发设计。
在对原产品进行反求分析的基础上，开发出符合市场需求的新产品的过程，称为“再设计”。
变异设计就是在现有的产品基础上对参数、机构、结构、材料等改进设计，或进行产品的系列化设计。
开发设计就是在分析原有的产品基础上，抓住功能的本质，从原理方案开始进行创新设计。
本实验为实物反求，顾名思义它是在已有实物条件下，通过试验、测绘和详细分折，再创造出新产品的过程。
其中包括功能、性能、方案、结构、材质、精度、使用规范等众多方面的反求。
实物反求对象可以是整机、部件组件和零件。
通常实物反求的对象大多是比较先进的设备、产品，包括从国外引进的先进设备、产品和国内的先进产品。
实物反求应用于技术引进的硬件模式中，是以扩大生产能力为主要目的，在此基础之上，开发创新新的产品。
实物反求设计有如下特点：具有形象直观的实物；可对产品的性能、功能、材料等直接进行测试分析，获得详细的产品技术资料；可对产品各组成部分的尺寸直接进行测试分析，获得产品的尺寸参数；起点高，缩短了产品的开发周期；实物样品与新产品之间有可比性，有利于提高新产品开发的质量。
逆向工程中的三维重建技术研究逆向工程是指通过对现有物体进行扫描和分析，以获取物体的几何形状和相关信息的技术过程。
在逆向工程中，三维重建技术是至关重要的环节，它能够将扫描得到的点云数据转化为具有几何形状和结构的三维模型。
随着计算机技术的不断发展，三维重建技术在逆向工程中的应用得到了广泛关注和研究。
三维重建技术在逆向工程中的研究涉及到多个方面，其中最基础的是点云数据重建为三维模型。
点云是通过激光扫描设备或摄影测量技术获取的离散点的集合，代表了现实世界中物体表面的形状。
但是点云数据通常是无序、稀疏和不完整的，因此需要利用算法和模型，将点云数据转化为连续的三维模型。
一种常见的三维重建方法是基于三角剖分的表面重建算法。
这种算法将点云数据看作是由许多三角形组成的网格，通过在点云数据间建立连边并进行拼接，可以逐步生成三维模型的表面。
这种方法具有较高的精度和稳定性，适用于复杂形状的重建。
然而，这种方法在处理大规模点云数据时通常计算量较大，需要考虑算法的效率和速度。
另一种常见的三维重建方法是基于体素的体素化方法。
体素是三维空间中的一个小立方体单元，通过对点云数据进行三维网格化，可以将点云数据转换为体素表示的三维模型。
这种方法能够有效地保持点云数据的特征，并且具有较高的计算效率。
然而，体素化方法在表达模型表面和细节方面相对较差，需要利用更高级的算法和模型进行后处理，以获得更精确的三维模型。
除了点云数据处理算法，三维重建技术还需要考虑如何对点云数据进行优化和修复。
由于点云数据在获取过程中可能存在噪声和缺失，因此需要利用滤波和补洞算法对点云数据进行预处理。
滤波算法能够去除点云数据中的噪声和离群点，提高重建结果的质量。
而补洞算法则能够根据点云数据的局部特征，自动填补因扫描间隙或其他原因造成的缺失区域。
此外，三维重建技术还面临着数据量大、计算复杂度高的问题。
对于大规模点云数据的处理和重建，需要借助分布式计算和并行计算的技术手段，以提高算法的效率和速度。
反向工程技术一．反向工程的概念1．正向工程：将工程概念或工程设计模型，通过设计、制造，转变为实物模型或产品模型的过程。
反向工程：将实物模型或产品模型，通过测量、分析，转变为工程概念或工程设计模型的过程。
或称逆向工程、反求工程（Reverse Engineering）。
2．反向工程技术，是以实物（产品）、软件、图纸、程序、技术文件、影像（图片、照片）作为研究对象，应用现代设计理论方法、生产工程学、材料学和有关专业知识（测量学、信号自动处理）进行系统深入的分析和研究，是一种快捷的新产品开发技术。
反向工程技术反求内容广泛，包括：产品的结构和工作原理、产品的材料和力学性能、制造产品的技术资料（图纸、制造工艺、装配工艺、产品检验）、产品技术标准（型号、规格、标准）。
其本质是对先进产品进行消化、吸收，再开发和创新，设计和制造出具有竞争力的新产品。
缩短新产品的开发周期，提高新产品开发的一次成功率，从而提高企业在市场中的竞争力。
3．反向工程技术主要应用于：产品（零件）的仿制和复制，复杂产品（零件）的设计，产品（零件）的检验、改进设计，复杂形体的CAD建模，产品设计与快速成形技术等。
二．反向工程技术的发展1．“反向工程”作为学术术语的提出，出现在２０世纪６０年代。
而“反向工程”的思维和技术，可追溯到二战结束后。
二战结束后，战败国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为突出。
在应用反向工程技术上，日本具有典型性：● 二战后，1950年日本国民生产总值为英国的1/29、法国的1/38。
目前，是世界第二经济强国。
● 1945～1970年，引进国外先进技术（80％为专利、图纸）投资60亿美元。
（自行研制1800～2000亿美元）● 掌握每项技术需2～3年。
（自行研制需12～15年）● 60年代中期，机械工业研究经费16.9％用于引进，68.1％用于消化、改造。
浅述三维测绘技术在工程测量中的应用摘要：本文主要从三维测绘技术方面去探讨未来工程测量科技发展有较大影响的核心技术。
并详细探讨了三维测绘技术的应用存在的问题、现状及发展的方向。
关键词：工程测量；三维测绘；技术应用；现状；发展方向1 引言：随着测绘科学技术的快速发展,工程测量技术的发展也非常快。
传统的工程测量是一门为土木工程建设和工业设备安装等施工服务的测量工作，有“施工灵魂”之美称。
三维测绘就是测量目标的空间三维坐标,确定三维目标的几何形状、空间位置和空间姿态,对目标进行三维重建并尽可能真实地在计算机上再现目标的技术。
目前的测绘都是基于2+1维理论而建立起来的测量体系:二维确定目标的平面位置,一维确定目标的高程。
而当代赋予工程测量则是一个广义的概念，是一门研究各类工程建设在勘测设计、施工建设以及运行管理全过程、全方位的测量工作的科学技术。
实质上是一门应用的测量学科，是各类专业测绘的综合学科，它己大大超过了传统工程测量的范畴，在此称它为“现代工程测量”。
“工程测量”它是我们四大测绘学系之一，是测绘学科中最活跃的一个分支学科。
工程测量技术领域涉及的内容非常广泛,包括控制测量、数字化测图、工程施工测量、工程竣工测量、变形监测、城市测量、交通工程测量、管线测量等内容。
2 工程测量的意义及分类在工程建设的设计、施工和管理各阶段中进行测量工作的理论、方法和技术.称为工程测量。
工程测量是测绘科学与技术在国民经济和国防建设中的直接应用，是综合性的应用测绘科学与技术，它直接为工程建设服务，它的服务和应用范围包括城建、地质、铁路、交通、房地产管理、水利电力、能源、航天和国防等各种工程建设部门。
2.1 按照工程建设的进行程序分类按工程建设的进行程序，工程测量叫分为规划设计阶段的测量，施工兴建阶段的测量和竣工后的运营管理阶段的测华日。
规划设计阶段的测量主要是提供地形资料。
取得地形资料的方法是在所建立的控制测量的基础上进行地而测图或航空摄影测量。
三维反求实验报告一．实验目的：通过完成一个产品的三维造型的设计和反求该产品的三维模型，掌握三维实体造型的关键技术以及反求设计中的要点。
通过比较这两种模型以及设计过程，了解基于CAD系统直接造型和利用相关设备进行反求造型的特点和应用场合。
二．实验仪器设备：1、仪器设备：安装了UG软件系统的电脑若干台；2、数据资料：用三坐标测量得到的点云原始数据文件。
三.实验原理◆传统设计过程{正向工程}：传统的产品设计过程是根据产品的功能和用途首先进行概念设计，然后通过ＣＡＤ输出产品的设计图纸，经审查无误后，编制ＮＣ代码并输入ＣＮＣ加工设备进行产品加工或者通过快速成型机制作样品。
◆反求工程（逆向工程）：反求工程是从一已经存在的零件或产品模型入手，首先对其进行数字化测量，得到它的轮廓坐标值，然后通过三维ＣＡＤ曲面重构得到其三维ＣＡＤ模型并输出图纸，经审查合格后由ＣＮＣ加工设备或快速成型机进行加工。
反求工程的应用例子：●航天航空领域，为了满足产品对空气动力学等要求，首先要求在初始设计模型的基础上经过各种性能测试（如风洞实验等）建立符合要求的产品模型，这类零件一般具有复杂的自由曲面外型，最终的实验模型将成为设计这类零件及反求其模具的依据●在美学设计特别重要的领域，例如汽车外型设计广泛采用真实比例的木制或泥塑模型来评估设计的美学效果，而不采用在计算机屏幕上缩小比例的物体投视图的方法，此时需用反求工程的设计方法●修复破损的艺术品或缺乏供应的损坏零件等，此时不需要对整个零件原型进行复制，而是借助反求工程技术抽取零件原形的设计思想，指导新的设计反求工程的关键技术：●实物原型的数字化技术（三维表面数据采集技术）图像采集原理：测量时光栅投影装置投影特定编码的光栅条纹到待测物体上，一个摄像头同步采集相应图像，然后通过计算机对图像进行解码和相位计算，并利用匹配技术、三角形测量原理，解算出摄像机与投影仪公共视区内像素点的三维坐标，通过三维扫描仪软件界面可以实时观测相机图像以及生成的三维点云数据。
逆向工程在三维实体检测中的应用孙利峰,孙文磊(新疆大学机械工程学院,新疆乌鲁木齐830008)摘 要:为了检验模具的精度是否达到设计要求,提出了运用逆向工程对产品实施检测,从三维数据测量、数据处理、三维模型重构、性能分析等方面介绍了逆向工程的关键技术的在三维实体中的检测应用。
逆向工程是一种先进的技术,经实际生产验证,取得了良好的效果。
关键词:逆向工程;三维测量;曲面重构;检验中图分类号:TH165+12 文献标识码:B 文章编号:167125276(2006)0120062203The Application of the R everse E ngineering in Three 2dimensional E ntity ExaminingSUN Li 2feng ,SUN Wen 2lei(University of Xinjiang Mechanical Engineering College ,X J Urumqi 830008,China )Abstract :To examine the accuracy of the mould ,a method to apply the reverse engineering to examine prod 2uct has been developed from the key techniques of reverse such as data acquisition approach ,data analysis ,digital modelreconstruction ,and quality analysis.The reverse engineering is a kind of advanced technology ,and it has been proved to be in good effect.K ey w ords :the reverse engineering ;data acquisition approach ;digital model reconstruction ;examination0 引言逆向工程可以认为是对实物进行三维数字化处理,数字化手段包括传统测绘和各种先进测量方法,将获得的三维离散数据作为初始素材,借助专用的曲面处理软件和CAD/CAM 系统构造实物的CAD 模型,输出NC 加工指令或用STL 文件驱动CNC 或用快速成形机制造出产品或原型,其工艺流程如图1所示。
