Page 147 - 软件工程与项目管理

第四章 软件逆向工程技术与应用

程技术与 CAD/CAM/CAE/CAI 制造系统紧密的联合起来，对于实际生产具有十分
重要的应用意义。
（一）逆向工程 CAD 技术
逆向工程技术是以现代设计的理念、方法和技巧为基石，借由现代化的数
字测量手段，并以模型重构为最终体现，同时还需要工程设计人员具备较为成熟

的正向建模经验。在还原原设计模型基础上，来掌握产品构造上的关键技术要点。
结合现有生产的实际情况，能够对重构模型进行适当的修改与创新设计，来达到
产品更新和设计创新的目的。广义逆向工程技术可认为是对已有的先进产品所涉

及的产品设计方法、制造工艺和管理模式等各方面进行消化吸收，并在此基础上
寻求更大的突破。广义的逆向工程技术主要以实际产品模型的原始设计的技术文
件、图形学影像作为基本的研究对象，以产品系统工程学、设计方法学以及计算
机辅助设计技术为依托，试图找出并掌握产品整个生命周期中与设计、制造和管
理相关的关键技术，进而做到在开发同类产品的基础上，能够做出相应的改进甚

至创新。它可以包括对产品设计目的以及原理的反求设计、美学视角和外观理念
上的反求设计、加工制造工艺的反求设计、材料反求设计以及管理模式反求设计
等。如果单从产品模型重构角度考虑，狭义逆向工程技术则单纯以重构模型为最

终目的，即由“实物→图纸”的过程。王鑫龙等对点云数据的获取方法、预处理
过程、模型重构的研究现状进行了综合评述。
（二）模型重构主要软件、方法及误差来源
1. 逆向重构的主要方法
就模型的逆向重构过程来说，这一过程是贯穿于整个逆向工程技术的重要

一环。从对已知产品最初的外形分析开始，再到扫描和三维模型的建立，几乎所
有的操作都是在为逆向重构阶段做准备工作。确保模型重构的准确性，可为后续
的模具开发、创新设计制造以及工程分析等阶段提供可靠的数学模型。根据建模

的特点，模型的逆向重构方法可分为 3 类：基于特征的传统造型方法、基于非特
征的快速造型方法以及混合建模方法。
（1）基于特征的传统造型方法
基于特征的传统造型方法主要表现形式，仍是继承了正向建模的思想，通
过生成分隔符区域将数据分割，再将所分割各区域按照各自的特征进行曲面重建，

将重建后的曲面适当修剪与缝合处理后最后生成实体模型。这一方式根据曲面的

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