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第四章 软件逆向工程技术与应用

（三）应用概况
目前纵观国内外关于逆向工程技术的早期研究绝大多数都是仅仅集中在先
进产品的几何外形及对产品性能具有直接影响的关键结构的反求设计，即大多数
只停留在模型数字化重构方面。近年来纵观国内外研究现状，在国内研究上，这
一技术的应用对象主要以工业产品为主，而国外研究主要以定制个性化的医疗产

品为主。近年来逆向工程技术从应用角度上看可以大致分为 3 个层次：
第一层次可以认为是单纯对现有模型进行复制重构，属于应用过程中的初
级层次，它以最高限度的复制还原原始模型为最终目的，诸如生物工程医疗领域

中人体骨骼、关节等的复制以及医疗护具的个性化定制；文物与艺术品的复制；
当产品设计过程中出现原始设计图纸不慎遗失、缺少或装配产品中零部件需再设
计的情况。例如：刘赛对某新型汽车转向节结构进行了模型重构后，又通过三坐
标测量仪对重构后的转向节实物模型进行了关键部位的测量与分析，经对比后又
进一步验证了模型重构的可靠性，为重构后模型检测提供了新思路。李卫民等提

出采用硅胶填充的办法来获得深孔特征的尺寸数据。白瑀等采用旋转法与截面曲
线法分别创建了叶轮的不同结构特征，采用统计学中的正态分布对叶轮重构总误
差进行了评定。董玉德等在对轮胎花纹点云数据的提取方法上，采用了空间分割

技术及主成分分析法，将三维点云转化成了灰度图像，通过上述方法的操作得到
了比较完整的微细特征的点云，解决了以往通过曲率和法向矢量提取出特征点出
现的精度及完整性均不足的问题。
第二层次可以认为是对现有模型进行改进设计，这是一种依托于逆向工程
基础上的再设计过程，在已有的国内外先进产品模型结构的基础上，对其进行性

能评估、优化与再设计。例如钟光明采用逆向工程技术对家具进行了创新与改良
设计。卜俊等对 SUV 后围保险杠进行了改进设计。
第三层次可以认为是在继承前 2 个研究层次的基础上进行创新设计。近年

来就逆向工程技术应用层面来看，该技术不再仅仅是以逆向重构原始模型为最终
目的，而更多的则是作为前处理技术贯穿于产品开发整个周期中。模型逆向重构
后也会借助 CAE 技术进行相应的分析与改进，评估相应性能后才能交付生产。
在医疗领域进行个性化定制分析尤为突出，例如：Soni 等对静态生理载荷条
件下股骨损坏位置的内侧固定板进行了个性化设计，在此基础上基于有限元技术

对其与股骨的装配体进行了静力学分析。这一技术的应用有助于减少手术失败的

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