产品外观建模逆向工程解决方案，产品设计抄数的方法

产品外观建模逆向工程解决方案，产品设计抄数的方法

对于产品设计师来说，抄数设计，也就是逆向工程，这样一种产品开发新概念肯定不会陌生，而对于工业设计新人来说肯定不怎么理解，其实这在工业领域当中是非常常见的方法。在产品外观建模中我们也使用的比较频繁，下面优概念工业设计就为大家分享产品外观建模逆向工程解决方案，产品设计抄数的方法，带你走进产品设计抄数的相关常识。

逆向工程（又称逆向技术），是一种产品设计技术再现过程，即对一项目标产品进行逆向分析及研究，从而演绎并得出该产品的处理流程、组织结构、功能特性及技术规格等设计要素，以制作出功能相近，但又不完全一样的产品。逆向工程源于商业及军事领域中的硬件分析。其主要目的是在不能轻易获得必要的生产信息的情况下，直接从成品分析，推导出产品的设计原理。

在工业领域，往往会碰到根据模型或实物来构建其三维数字模型的需求。这就用到了逆向工程技术，逆向工程(Reverse Engineering)也称反求工程，是指用一定的测量手段对实物或模型进行测量即数字化采样，然后根据测量数据通过三维几何建模方法重建实物的CAD数字模型，从而实现产品设计与制造的过程。

根据逆向工程技术的基本原理，其在产品外观几何反求方面的应用流程，大致可分为三大类：正向思维，顺序建模；逆向思维，反向求解；逆向反求，正向建模。

逆向工程解决方案类别,目前逆向工程的解决方案主要有以下三大类。

1、沿袭正向建模思路，从点到线，再从线到面

利用点数据和边界曲线建构曲面是逆向工程特有的曲面建构方法，此法可以快速建构自由曲面。这种方案的一般处理过程如下：首先从数据点云中提取原始物体的截面线、特征线或边界线，然后采用扫成、蒙面、裁剪等一系列常规曲面构造方法，得到主要以NURBS曲面表示的产品CAD模型。从模型的重建过程可以看出，这是一种准逆向工程的思路，自动化程度较低且需要较多的人工干预，但得到的重构模型比较符合原始产品。

2、完全逆向工程的做法

即由点云数据直接反求CAD模型。目前的研究主要以反求曲面模型为主，通常有两种表达方式：一种是用三角Bezier曲面片来逼近模型，首先对点云数据三角化，然后根据三角网格进行C2连续的三角Bezier曲面片插值重建，目前应用较少：另一种是用NURBS曲面表示，通过用户指定重构曲面的次数和范围，自动进行参数分割，有点云数据反求NURBS曲面的控制顶点。这种方法计算耗费大，数据的噪声以及参数分割的好坏对重构后曲面的质量和光顺度有较大的影响。与准逆向工程的解决方法相比，此方法虽然自动化程度较高，但有时会出现反求曲面与期望值有较大偏差的情况。

3、反向提取与正向设计结合

直接由点云数据提取模型的特征参数，并将其表达成为目前CAD/CAM商业软件能够读取的文件格式，通过适当的数据接口导入Pro/E等通过CAD/CAM系统进行正向设计。

利用专业CAD软件系统强大的曲面及曲面编辑功能完成建模，实现正向和逆向的集成，这将极大地缩短逆向工程技术进程。国外计算机辅助设计与制造技术应用发展的成功经验表明：企业解决前进中的难题并取得显著的效益，很多是从集成应用中得到的，而不是单项应用的成果。

逆向工程系统主要由三部分组成: 产品实物几何外形的数字化、CAD 模型重建、产品或模具制造。逆向工程中的关键技术是据采集、数据处理和模型的重建。

(1) 数据采集

　数据采集是逆向工程的第一步,其方法的得当直接影响到是否能准确、快速、完整地获取实物的二维、三维几何数据, 影响到重构的CAD 实体模型的质量, 并最终影响产品的质量。

(2) 数据处理

　对于获取的一系列点数据在进行CAD 模型重建前, 必须进行格式转换、噪声滤除、平滑、对齐、归并、测头半径补偿和插值补点等处理。

(3) 模型重建

　将处理过的测量数据导入CAD系统, 依据前面创建的曲线、曲面构建出原型的CAD 模型。

在制造业中，逆向工程已成为消化吸收新技术和二次开发的重要建径之一。作为改进设计的一种重要手段，它有效地加快了新产品响应市场的速度。同时，逆向工程也为快速原型提供了很好的技术支持．成为制造业信息传递重要而简沽的途径之一。