逆向工程三维造型具体是什么， 逆向工程和三维造型是一个概念呢,还是不同的概念?
逆向工程的概念逆向工程（Reverse Engineering,RE）是对产品设计过程的一种描述。
在工程技术人员的一般概念中，产品设计过程是一个从无到有的过程，即设计人员首先在大脑中构思产品的外形、性能和大致的技术参数等，然后通过绘制图纸建立产品的三维数字化模型，最终将这个模型转入到制造流程中，完成产品的整个设计制造周期。
这样的产品设计过程我们称为“正向设计”过程。
逆向工程产品设计可以认为是一个“从有到无”的过程。
简单地说，逆向工程产品设计就是根据已经存在的产品模型，反向推出产品设计数据（包括设计图纸或数字模型）的过程。
从这个意义上说，逆向工程在工业设计中的应用已经很久了。
早期的船舶工业中常用的船体放样设计就是逆向工程的很好实例。
随着计算机技术在制造领域的广泛应用，特别是数字化测量技术的迅猛发展，基于测量数据的产品造型技术成为逆向工程技术关注的主要对象。
通过数字化测量设备（如、激光测量设备等）获取的物体表面的空间数据，需要利用逆向工程技术建立产品的三维模型，进而利用CAM系统完成产品的制造。
因此，逆向工程技术可以认为是将产品样件转化为三维模型的相关数字化技术和几何建模技术的总称。
逆向工程的实施过程是多领域、多学科的协同过程。
从图1中我们可以看出，逆向工程的整个实施过程包括了从测量数据采集、处理到常规CAD\\\/CAM系统，最终与产品数据管理系统（PDM系统）融合的过程。
工程的实施需要人员和技术的高度协同、融合。
二、逆向工程实施原理:逆向工程在CAD\\\/CAM系统中的作用逆向工程技术不是一个孤立的技术，它和测量技术及现有CAD\\\/CAM系统有着千丝万缕的联系。
但是在实际应用过程中，由于大多数工程技术人员对逆向工程技术不够了解，将逆向工程技术与现有等同起来，用现有CAD\\\/CAM系统的技术水平要求逆向工程技术，往往造成人们对逆向工程技术的不信任和误解。
从理论角度分析，逆向工程技术能够按照产品的测量数据重建出与现有CAD\\\/CAM系统完全兼容的三维模型，这是逆向工程技术的最终实现目标。
但是我们应该看到，目前人们所掌握的技术，包括工程上的和纯理论上的（如曲面建模理论），都还无法满足这种要求。
特别是针对目前比较流行的大规模“点云”，更是远未达到可以直接在CAD系统中应用的程度。
因此我们认为，目前逆向工程CAD技术与现有CAD\\\/CAM系统的关系只能是一种相辅相成的关系。
现有CAD\\\/CAM系统经过几十年的发展，无论从理论还是实际应用上都已经十分成熟，在这种状况下，现有CAD\\\/CAM系统不会也不可能为了满足逆向工程建模的特殊要求变更系统底层。
另一方面，逆向工程技术中用到的大量建模方法完全可以借鉴现有CAD\\\/CAM系统，不需要另外搭建新平台。
基于这种分析，我们认为逆向工程技术在整个制造体系链中处于从属、辅助建模的地位，逆向工程技术可以利用现有CAD\\\/CAM系统，帮助其实现自身无法完成的工作。
有了这种认识，我们就可以明白为什么逆向工程技术（包括相应的软件）始终不是市场上的主流，而大多数CAD\\\/CAM系统又均包含逆向工程模块或第三方软件包这样一种情况。
三、逆向工程技术在模具行业中的应用从逆向工程的概念和技术特点可以看出，逆向工程的应用领域主要是飞机、汽车、玩具和家电等模具相关行业。
近年来随着生物、材料技术的发展，逆向工程技术也开始应用在人工生物骨骼等医学领域。
但是其最主要的应用领域还是在模具行业。
由于模具制造过程中经常需要反复试冲和修改模具型面。
若测量最终符合要求的模具并反求出其数字化模型，在重复制造该模具时就可运用这一备用数字模型生成加工程序，可以大大提高模具，降低模具制造成本。
逆向工程技术在我国，特别是以生产各种汽车、玩具配套件的地区、企业有着十分广阔的应用前景。
这些地区、企业经常需要根据客户提供的样件制造出模具或直接加工出产品。
在这些企业，测量设备和CAD\\\/CAM系统是必不可少的，但是由于逆向工程技术应用不够完善，严重影响了产品的精度以及生产周期。
因此，逆向工程技术与CAD\\\/CAM系统的结合对这些企业的应用有重要意义。
这一点我们在多年的技术服务过程中深有体会。
一方面各个模具企业非常欢迎在逆向工程技术，但另一方面又苦于缺乏必要的指导和合适的软件产品。
这种情况严重制约了逆向工程技术在模具行业的推广。
与CAD\\\/CAM系统在我国几十年的应用时间相比，逆向工程技术为工程技术人员所了解只有十几年甚至几年的时间。
时间虽短，但逆向工程技术广泛的应用前景已经为大多数工程技术人员所关注，这对提高我国模具制造行业的整体技术含量，进而提高产品的市场竞争力具有重要的推动作用。
四、逆向工程软件逆向工程的实施需要逆向工程软件的支撑。
逆向工程软件的主要作用是接收来自测量设备的产品数据，通过一系列的编辑操作，得到品质优良的曲线或曲面模型，并通过标准数据格式将这些曲线曲面数据输送到现有CAD\\\/CAM系统中，在这些系统中完成最终的产品造型。
由于无法完全满足用户对产品造型的需求，因此逆向工程很难与现有主流CAD\\\/CAM系统，如CATIA、UG、和SolidWorks等抗衡。
很多逆向工程软件成为这些CAD\\\/CAM系统的第三方软件。
如UG采用ImageWare作为UG系列产品中完成逆向工程造型的软件，采用ICEM Surf作为逆向工程模块的支撑软件。
此外还有一些独立的逆向工程软件，如GeoMagic等，这些软件一般具有多元化的功能。
例如，GeoMagic除了处理几何以外，还可以处理以CT、MRI数据为代表的断层界面数据造型，从而使软件在医疗成像领域具有相当的竞争力。
另外一些逆向工程软件作为整体系列软件产品中的一部分，无论数据模型还是几何引擎均与系列产品中的其他组件保持一致，这样做的好处是逆向工程软件产生的模型可以直接进入CAD或CAM模块中，实现了数据的无缝集成，这类软件的代表是DELCAM公司的CopyCAD。
下面介绍几个比较著名的逆向工程软件。
GeoMagic()美国RainDrop公司的逆向工程软件，具有丰富的手段，可以根据测量数据快速构造出多张连续的曲面模型。
软件的应用领域包括了从工业设计到医疗仿真等诸多方面，用户包括、BMW等大制造商。
ImageWare()作为UG NX中提供的逆向工程造型软件，ImageWare具有强大的测量、、误差检测功能。
可以处理几万至几百万的点云数据。
根据这些点云数据构造的A级曲面(CLASS A)具有良好的品质和曲面连续性。
ImageWare的模型检测功能可以方便、直观地显示所构造的曲面模型与实际测量数据之间的误差以及平面度、真圆度等几何公差。
CopyCAD()CopyCAD是英国DELCAM公司系列CAD产品中的一个，主要处理测量数据的曲面造型。
DELCAM的产品涵盖了从设计到制造、检测的全过程。
包括PowerSHAPE、PowerMILL、PowerINSPECT、ArtCAM、CopyCAD、PS－TEAM等诸多软件产品。
作为系列产品的一部分，CopyCAD与系列中的其他软件可以很好地集成。
RapidForm()RapidForm是由韩国INUS公司开发的逆向工程软件。
主要用于处理测量、扫描数据的曲面建模以及基于CT数据的医疗图像建模，还可以完成艺术品的测量建模以及高级图形生成。
RapidForm提供一整套模型分割、曲面生成、曲面检测的工具，用户可以方便的利用以前构造的曲线网格经过缩放处理后应用到新的模型重构过程中。
以上介绍的是目前较常见的逆向工程软件，在国内能够见到的商品化的逆向工程软件均是国外的。
国内在逆向工程软件方面虽然也有研究，但是主要集中在几所高校。
其中以清华大学、浙江大学、南京航空航天大学在这方面的研究比较深入，这些研究成果也有一些以软件产品形式出现，由于系统稳定性、可操作性等方面的原因，这些研究性软件还没有完全具备与国外商业化软件竞争的条件。
由国内逆向工程领域专业人士参与开发的逆向工程软件QuickForm 是国内逆向工程软件中较好的一个。
该系统采用先进的几何引擎，运行稳定性好，具有良好的可操作性。
由于开发人员具有丰富的逆向工程实施经验，因此系统中的功能设置、操作方式符合国内用户的习惯，这是国外软件所无法具备的。
QuickForm的另一个优势是价格优势，QuickForm的价格在同类软件中具有极强的竞争力。
同时，使用国产软件也是对国内制造业和软件行业的支持
逆向工程与快速成型技术的综合应用
摘要:逆向工程和快速成型技术的综合应用研究是在实物或产品的三维数据测量、数据的预处理、三维模型的数据重构、数据误差分析及数据的对应格式输出过程中,综合应用快速成型技术的快速成型方法和设备的选择、数据格式的转化、快速成型的加工及精度控制等技术,本文在综合应用过程中探讨相互之间的影响制约。
关键词:逆向工程快速成型曲面重构中图分类号:TH164文献标识码:A文章编号:1007-9416(2011)01-0072-01逆向工程也称为反求工程、反向工程等,指对存在的实物模型和零件进行测量,根据测量结果重构CAD模型的一个过程。
逆向工程在汽车工业、航空工业、机械工业、消费电子产品和医学科技等应用领域使用广泛。
快速成型技术借助计算机、激光、精密传动和材料等现代手段,直接将计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)集成一体,根据计算机上构造的三维模型,能在很短时间内直接制造出产品样品。
不需机加工设备或者模具即可快速制造形状极为复杂的工件,从而在小批量产品生产或新产品试制时节省时间和初始投资。
快速成型技术应用非常广泛,尤其在汽车制造,航天航空,建筑,家电,卫生医疗及娱乐等领域有强大的应用。
7、快速成型的加工及精度控制
逆向工程技术的发展趋势
现在应该没有什么主流的产品了，各有各的优劣势，各有各的市场。
搞测量、要精度的话,就三坐标了，其他没的比，不过工作效率和维护上会比较困难。
激光扫描和拍照扫描市场比较接近，激光有价格优势，拍照算是新一代的扫描产品，价格会高一些，效率和扫描质量上的平均水平强，不过价格会比激光高。
看自己的承受能力和其他方面的考虑吧。
逆向工程中数据测量的方法有哪些，有何优缺点
在产品的中，产品三维数据的获取方法基本上可分为两大类，即接触式与非接触式，由于这两种方式各有优缺点，而且它们的结合可以实现伏势互补，克服测量中的种种困难，因而的逆向设备生产商纷纷研制具有接触式与非接触式两种扫描功能的逆向设备。
是一种接触式测量设备，它具有精度高、重复性好等优点，其缺点是速度慢、效率低。
非接触式方法利用某种与物体表面发生相互作用的物理现象来获取其三维信息，如光、电磁等。
非接触式方法具有测量过程非接触、测量迅速等优点，其缺点是对所测量物体材料要求严格，如采用激光测量时，所测量物体材料要求不能透光，表面不能太光亮，而且对直壁和徒坡数据的采集往住存在一定误差。
逆向工程中数据采集与处理 逆向工程中的测量数据量大，扫描的数据点可达数十万，而且扫描的数据点具有离散性。
为了有效地利用这些测量数据进行CAD建模，必须对数据云进行必要的处理。
1.数据采集 数据采集的过程为:机床初始化—根据要扫描的物体设置扫描基准(包括Z平面、坐标轴、基准点等)—设置并进行2D轮廓扫描(此步可根据实际情况进行选择)—根据2D轮廓或坐标区域进行3D曲面扫描设置(包括扫描方向及步距、3D空间极值、允许的最小误差及弦向误差、探头半径、扫描速度等)—进行数据采集。
2.数据处理 数据处理的目的是为了获得正确的数据信息，生成相应格式的数据文件(如igs, dxf, vda, UG格式、Cimatron格式、格式等)并与UGII, Surface, , Catia等著名进行数据交换，以便用它们进行3D模型重构。
在Renishaw公司的Tracecut23软件中提供了多种数据处理方法，这些方法包括数据调整、复制、数据光顺、噪声去除、数据镜像、阴阳转换、生成真实表面、CAD数据输出等。
数据处理中要避免造成形状变形、精度降低、数据点不足等问题，一般要进行以下几方面的工作: (1)补偿点的产生对于接触式扫描，由于从扫描仪获得的测量数据并不真正代表接触点的坐标，而反映的是探头的中心或顶部的值，因此，要对这些数据进行补偿，转换为被测物体表面的坐标值。
对于产生补偿点，首先需要计算出标准点，而由于没有表面的数学表达公式，不能使用通常的方法计算出标准点。
目前已开发出特殊的算法，能够在所规定的公差范围之内，获得近似的标准值。
(2)噪声点删除逆向工程测量过程中，受扫描测量方式、测量物体材料的种类、设备的精度等因素的影响，极易造成测量数据误差点的产生，对这类误差点，习惯上称为噪声点。
在数据处理的第一步先要利用系统所提供的噪声点去除功能，选择合适的去噪精度去除多余的误差点，保证测量数据的准确性。
(3)数据点精化在CAD系统中，需要对逆向工程中获得的扫描数据点进行曲线构造、曲线光顺处理、曲面重构、曲面光滑处理、曲面拼接、等工作。
在进行这些操作之前，要根据所测量物体的各部分的形伏特点设置适当的截面终距离和相邻两数据点的距离，利用系统中的CAD数据输出功能输出适当格式的数据文件，再利用对数据点进行删除和拼接，这样可保证所测物体曲率较大处有较少的数据点，曲率较小处和复杂处具有较多的数据点。
数据采集方法及技巧 在实物测量中，会遇到各种复杂的形状，为保证所测量数据的准确性和所测量形状的完整性，采用的测量方法和测量工装是数据采集的关键。
1.翻模测量法 汽缸是汽油机的核心部件，它的形状及尺寸的准确性直接影响着汽油机的功率及对环境的污染程度。
根据汽油机汽缸的特点，将其划分为两部分进行扫描，即分成气道、燃烧室。
对燃烧室来说，在用线切割机床对汽缸进行适当切割剖分后可直接用接触探头扫描;气道的形状极为复杂而且细节极多，有许多细节部分接触探头无法达到，致使接触探头无法扫描。
基于此种原因，对气道部分采用翻模测量法，将汽缸的气道用硅胶、石膏、树脂等材料进行翻模，然后用接触探头对翻制的模型进行扫描。
由于硅欣、石膏、树脂的充型能力极佳、而且充型后变形小可较好地复制原来气道的形状。
因而对翻制的模型进行扫描，可保证扫描的精度。
经反复实验，发现石膏在所有材料中的翻模精度最高，而且模型的表面质量与原件接近。
在用接触探头扫描时，接触探头有一定的接触力，接触探头(特别是小直径探头)能划伤石膏模型，从而影响扫描的精度。
为了保证扫描精度，采用特种胶粘剂(如:)对石膏模型进行硬化。
选用的胶粘剂要具有两种特性:一是，胶粘剂能在石膏模型表面形成一定厚度的渗透层，对石膏表面进行固化;二是，胶粘剂固化后，石膏模型表面要保持光滑，以保证扫描精度。
用翻模测量法测量的气缸及根据测量数据设计的汽缸如图1所示。
2.旋转测量法 对于某些零件可能需要完整地测量全部数据，这对于不带回转探头的Cyclone Series II测量机来说是一件困难的事情，但是该设备的随机软件具有回转测量功能，只要将Tracecut中的“辅助功能—参数调整—采集设备参数调整”中的“8216”项参数改为“on,便可激活三维数据采集的绕X、Y、Z回转对话框。
这样利用普通的铣床同转头和一些简便的工具便可完成需要数万美元的数控回转头才能完成的工作，而且可较好地保证采集数据的精度。
在用普通回转头替代数控回转头时，要注意以下问题:①要正确地设置扫描基谁，将固定被测物体的回转轴设置为X或Y轴，并将基准点设置在回转轴上;②固定被测物体的回转轴要求有较高的同轴度;③在回转测量中，不能通过二维轮廓限制测量区域，在每回转一定角度并划分测量区域时，只能通过坐标区域限制;④在每次旋转时，所测量的数据均应包含回转轴的数据，便于以回转轴为基准进行数据拼接。
用旋转测量法测量的柴油机螺旋进气道的如图2所示。
在用石膏翻制模型时，要尽量避免石膏浆中含有空气，以免影响模型的表面质量，无法保证测量的精度。
若发现石膏浆中含有较多气体，可将石膏浆放在中脱去气体。
在用旋转测量法测量时，为便于设置测量设备的基准点及基准轴，固定被测物体的回转轴一端截面为圆形，便于用普通铣床回转头夹持，另一端截面为正方形，便于固定被测物体，并有利于寻找回转轴的轴心。
另外，为保证测量精度，回转轴两端要有较高的同轴度。
