【摘    要】介紹逆向工程最新技術動態和最新理論、結合軟件介紹該技術和理論的實行方法。

【關鍵詞】 曲面建模    點云    典型線條    造型設計

1 逆向工程

    當今逆向工程在產品工業設計過程中運用得愈加廣泛。逆向工程是一種從模型對象表面獲得的點數據出發，使我們能在計算機內生成一個已存在模型實物的替代品的技術。事實上，許多設計者熱衷于手工地做出目標模型，目的是一方面將自己的概念設計以一個更真實的方式展現其外形；另一方面，為的是評估模型的實際尺寸能否實現所要求的性能。一旦其最終造型確定，為了產品設計過程和生產計劃的順利實現，有必要通過多種計算機輔助軟件（CAD、CAS、CAID)構造一個虛擬模型詮釋該模型。在整個過程中，一個重要的環節是從測量得到的點云數據重建曲面。通常，在一個點密集的數據里，很難找到創意師設計的造型特性，這會導致最終實現的產品和最初的設計模型造型的不一致性，有必要對所建立的曲面進行修復從而使誤差減到最小以得到最佳效果。很明顯，這些修復過程實際上是對設計工作的一種重復，蘊含著產品投放市場的相對滯后和相當大的成本增加。國外許多研究者在做這項工作。以意大利為例，許多先進企業的產品開發者如DEMO公司、IDEA公司等致力于開發一些輔助軟件工具以使CAD的操作者能夠快速地控制從點云數據出發到重建曲面的響應過程。所提及的控制是指如何有效地發現誤差。所應用的軟件有Pro/SURFACE和CDRS，這兩種PTC曲面設計軟件給設計者靈活控制曲面形狀提供了較大的自由度，能使設計者易于實現個性化的應用而獲得高質量的曲面。

    產品造型的重要性絕不亞于產品功用，因為造型是最直觀具體的。工業領域市場的不斷發展推動著企業開發新產品。為獲得良好的商業效果，產品的外觀正變得越來越重要。設計者們通過對曲面構建技術的提高和相關材料的制約來提高產品外形質量。對逆向工程而言，在產品設計和生產過程中如何實現和產品最初設計的造型一致顯得尤其重要。如今有許多CAS(Computer Aided Styling)和CAID(Computer Aided Industry Design)軟件，它們的目的是支持或擴展設計者的創造性，同時通過對產品虛擬模型的分析，允許設計者的設計概念能傳遞到那些與產品開發及生產有關的人員那里。這里的虛擬模型，我們不妨理解為產品在計算機里通過某種軟件展示的模型。實際上逆向工程是一個從已有產品模型出發定義幾何數據并通過這些數據在一個CAD環境下重建產品的數字化或參數化模型的過程。它的整個過程大體上通過兩種方法實現，可以用圖1來表示。