工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
西南科技大學(xué)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
題目名稱(chēng)：風(fēng)扇葉片的非接觸測(cè)量和三維建模研究
年 級(jí)：2004級(jí) ■本科 □專(zhuān)科 學(xué)生學(xué)號(hào)：20045659
學(xué)生姓名：都方軍 指導(dǎo)教師：樂(lè)莉 學(xué)生單位：制造科學(xué)與工程學(xué)院 技術(shù)職稱(chēng)：副教授 學(xué)生專(zhuān)業(yè)：機(jī)械0408 教師單位：制造學(xué)院
西 南 科 技 大 學(xué) 教 務(wù) 處 制
風(fēng)扇葉片的非接觸測(cè)量和三維建模研究
摘要： 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)三維造型技術(shù)特別是逆向工程技術(shù)在工業(yè) 上已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。為了解決風(fēng)扇葉片難以精確測(cè)量的問(wèn)題，本文研究了風(fēng)扇葉 片外形的逆向工程造型方法，并對(duì)逆向工程概念、方法進(jìn)行系統(tǒng)的闡述。通過(guò)光學(xué)掃描 儀的非接觸測(cè)量獲取風(fēng)扇葉片表面的云狀數(shù)據(jù),并利用Imageware和geomagic軟件對(duì)測(cè) 量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,且基于NURBS曲面重構(gòu)理論進(jìn)行葉片造型表面重構(gòu),最終實(shí)現(xiàn)了風(fēng)扇的 曲面重構(gòu)，產(chǎn)生風(fēng)扇的三維模型及二維圖。與傳統(tǒng)的正向設(shè)計(jì)方法相比,該方法提高了 工作效率,縮短了新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期。
關(guān)鍵詞：逆向工程； 非接觸測(cè)量； 點(diǎn)云； 建模
Fan Blade non-contact measurement and 3D Modeling
Abstract： With the rapid development of computer technology, Three-dimensional
computer modeling technology, especially the reverse engineering technology in the industry, has been widely used. Fan Blade difficult to solve the issue of accurate measurement, This paper studies the shape of the fan blade reverse engineering modeling method, And reverse engineering concepts, methods and systematic elaboration. By optical scanners access to the non-contact measurement of the fan blade surface cloud of data, with Imageware and
geomagic, the measurement data is processed and NURBS surface reconstruction based on the theo
ry blade shape surface reconstruction, The ultimate realization of a fan surface reconstruction, Being designed with the traditional method, The method improves the working efficiency, Shorten the development cycle of new products.
Key words: Reverse Engineering;Non-contact measurement; Point Cloud; Modeling
目錄
第1章 緒論.............................................................1
1.1 引言............................................................1
1.2 課題提出的背景及意義............................................1
1.21逆向工程在國(guó)內(nèi)外研究狀況....................................1
1.22逆向工程的原理及特點(diǎn)........................................2
1.23逆向工程的流程及應(yīng)用領(lǐng)域....................................3
1.24課題的目的及意義............................................5
1.3 研究?jī)?nèi)容........................................................5
第2章 逆向工程軟硬件設(shè)備及過(guò)程.........................................5
2.1 掃描設(shè)備........................................................5
2.2 點(diǎn)云處理軟件....................................................8
2.3 曲面處理軟件....................................................8
2.4 實(shí)體建模軟件...................................................10
2.5 實(shí)體三維數(shù)據(jù)的掃描.............................................12
2.6 點(diǎn)云處理.......................................................13
2.7 曲面重構(gòu).......................................................14
2.8 實(shí)體建模.......................................................19
2.9 后續(xù)加工處理...................................................20
第3章 建立風(fēng)扇葉片數(shù)模的具體步驟......................................22
3.1 風(fēng)扇葉片逆向開(kāi)發(fā)的流程.........................................22
3.2 模型分析.......................................................22
3.3 掃描...........................................................22
3.4 點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理...................................................34
3.4.1 清除噪點(diǎn)....................................................34
3.4.2 手動(dòng)注冊(cè)...................................................35
3.4.3 全局注冊(cè)...................................................36
3.4.4 合并.......................................................36
3.4.5 補(bǔ)洞.......................................................37
3.4.6 邊界優(yōu)化...................................................37
3.4.7 簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)及保存.............................................37
3.5 曲面造型.......................................................38
3.5.1 對(duì)齊點(diǎn)云...................................................39
3.5.2 建立圓柱面.................................................40
3.5.3 建立球面...................................................40
3.5.4 建立球底面.................................................40
3.5.5 偏移球面及上下底面.........................................41
3.5.6 剪切中間凹槽及洞...........................................41
3.5.7 建立小圓柱及洞.............................................42
3.5.8 提取一個(gè)葉片及建立曲面.....................................42
3.5.9 偏移扇葉曲面并倒角.........................................43
3.5.10 建立另外2個(gè)葉片面........................................43
3.5.11 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化導(dǎo)出通用格式......................................44
3.6 實(shí)體造型.......................................................44
3.6.1 數(shù)據(jù)導(dǎo)入...................................................45
3.6.2 曲面縫合及模型實(shí)體化.......................................46
3.6.3 產(chǎn)生風(fēng)扇葉片的二維圖.......................................46
結(jié)論....................................................................48
參考文獻(xiàn)................................................................53
致謝....................................................................54
篇二：逆向工程畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告
畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)告
題 目 某典型零件的逆向工程與注塑模設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名學(xué)號(hào)
所在院(系)
專(zhuān)業(yè)班級(jí)
指導(dǎo)教師
2013 年 3月 5 日
篇三：逆向工程的畢業(yè)設(shè)計(jì)
目錄
畢業(yè)設(shè)計(jì) ....................................................................................................... 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。
0 摘要 ........................................................................................................................................... 1
1 逆向工程 .................................................................................................................................. 2
1.1 定義 .......................................................................................................................................... 2
1.2 逆向工程的研究與發(fā)展 ......................................................................................................... 3
1.3 逆向工程系統(tǒng) .......................................................................................................................... 4
1.4 逆向工程的關(guān)鍵技術(shù) .............................................................................................................. 4
1.5 逆向工程與正向工程的區(qū)別 ................................................................................................. 6
1.6 逆向工程的應(yīng)用 ...................................................................................................................... 7
2 MAXscan激光掃描儀 ................................................................................................................ 8
3 Geomagic Studio ..................................................................................................................... 10
4 Imageware ............................................................................................................................... 13
5 其它 ......................................................................................................................................... 14
6 后記 ......................................................................................................................................... 14
0 摘要
隨著中國(guó)加入WTO，經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，改革開(kāi)放不斷深入，工業(yè)發(fā)展越來(lái)越快，就要求我們能夠快速制造，提高生產(chǎn)力，從而降低成本，基于MAXSCAN逆向工程就是在這個(gè)大背景下迅速發(fā)展起來(lái)的，它是通過(guò)掃描小物體，獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)，再通過(guò)一些軟件處理，得到我們想要的東西。
逆向工程，也有稱(chēng)逆向技術(shù)，是通過(guò)對(duì)某種產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、功能、運(yùn)作進(jìn)行分析、分解、研究后，制作出功能相近，但又不完全一樣的產(chǎn)品過(guò)程。逆向工程可能會(huì)被誤認(rèn)為是對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的嚴(yán)重侵害，但是在實(shí)際應(yīng)用上，反而可能會(huì)保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)所有者。例如在積體電路領(lǐng)域，如果懷疑某公司侵犯知識(shí)產(chǎn)權(quán)，可以用逆向工程技術(shù)來(lái)尋找證據(jù)。
逆向工程
1.1 定義 逆向工程（又名反向工程，Reverse Engineering-RE）是對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程的一種
描述。在2007年初，我國(guó)相關(guān)的法律為逆向工程正名，承認(rèn)了逆向技術(shù)用于學(xué)習(xí)研究的合法性。在工程技術(shù)人員的一般概念中，產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)從設(shè)計(jì)到產(chǎn)品的過(guò)程，即設(shè)計(jì)人員首先在大腦中構(gòu)思產(chǎn)品的外形、性能和大致的技術(shù)參數(shù)等，然后在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段完成各類(lèi)數(shù)據(jù)模型，最終將這個(gè)模型轉(zhuǎn)入到研發(fā)流程中，完成產(chǎn)品的整個(gè)設(shè)計(jì)研發(fā)周期。這樣的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程我們稱(chēng)為“正向設(shè)計(jì)”過(guò)程。逆向工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)可以認(rèn)為是一個(gè)從產(chǎn)品到設(shè)計(jì)的過(guò)程。簡(jiǎn)單地說(shuō)，逆向工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)就是根據(jù)已經(jīng)存在的產(chǎn)品，反向推出產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)（包括各類(lèi)設(shè)計(jì)圖或數(shù)據(jù)模型）的過(guò)程。從這個(gè)意義上說(shuō)，逆向工程在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用已經(jīng)很久了。比如早期的船舶工業(yè)中常用的船體放樣設(shè)計(jì)就是逆向工程的很好實(shí)例。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，特別是軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)的迅猛發(fā)展，基于某個(gè)軟件，以反匯編閱讀源碼的方式去推斷其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、體系結(jié)構(gòu)和程序設(shè)計(jì)信息成為軟件逆向工程技術(shù)關(guān)注的主要對(duì)象。軟件逆向技術(shù)的目的是用來(lái)研究和學(xué)習(xí)先進(jìn)的技術(shù)，特別是當(dāng)手里沒(méi)有合適的文檔資料，而你又很需要實(shí)現(xiàn)某個(gè)軟件的功能的時(shí)候。也正因?yàn)檫@樣，很多軟件為了壟斷技術(shù)，在軟件安裝之前，要求用戶(hù)同意不去逆向研究。逆向工程的實(shí)施過(guò)程是多領(lǐng)域、多學(xué)科的協(xié)同過(guò)程。
軟件的逆向工程可以用多種方法實(shí)現(xiàn)，主要的三類(lèi)軟件逆向工程是：通過(guò)觀察信
息交換進(jìn)行分析。主要流行于對(duì)協(xié)議做逆向工程，它使用總線分析器和數(shù)據(jù)包嗅探器，例如，為了訪問(wèn)一個(gè)總線連接或一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接并揭示其上的通信數(shù)據(jù)就可以使用這種方法。通過(guò)分析總線或網(wǎng)絡(luò)的活動(dòng)，做出一個(gè)獨(dú)立的實(shí)現(xiàn)用以模擬那些活動(dòng)。此法對(duì)設(shè)備驅(qū)動(dòng)的逆向工程特別有用。在進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)的逆向工程時(shí)，廠商特意引進(jìn)的工具有時(shí)能產(chǎn)生極大的促進(jìn)作用，例如JTAG端口或其他的調(diào)試法。在Microsoft Windows中，底層的調(diào)試器很受歡迎，例如SoftICE。使用反匯編器進(jìn)行反匯編。僅借助機(jī)器碼助記符讀取和理解已經(jīng)被編譯成原始機(jī)器碼的程序。此法對(duì)任何計(jì)算機(jī)程序都有效，但是相當(dāng)耗時(shí)，特別是對(duì)于不熟悉機(jī)器碼的人。Interactive Disassembler是一個(gè)很受歡迎的反匯編工具。使用反編譯器進(jìn)行反編譯。對(duì)只有機(jī)器碼或字節(jié)碼形式的程序，重建高級(jí)語(yǔ)言形式的源代碼。這種方法得到的源代碼結(jié)果不是唯一的。
1.2 逆向工程的研究與發(fā)展1980年始?xì)W美國(guó)家許多學(xué)校及工業(yè)界開(kāi)始注意逆向工程這塊領(lǐng)域。1990年初期包括臺(tái)灣在內(nèi)，各國(guó)學(xué)術(shù)界團(tuán)隊(duì)大量投入逆向工程的研究并發(fā)表成果。 逆向工程的硬件最早是運(yùn)用仿制加工設(shè)備，制作出來(lái)的成品品質(zhì)粗糙。后來(lái)有接觸式掃瞄設(shè)備，運(yùn)用探針接觸工件取得產(chǎn)品外型。再來(lái)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)非接觸式設(shè)備，運(yùn)用照相或激光技術(shù)，計(jì)算光線反射回來(lái)的時(shí)間取得距離。
逆向工程軟件部分品牌包括Surfacer(Imageware)、ICEM、CopyCAD、Rapid Form等。逆向軟件的演進(jìn)約略可區(qū)分為三個(gè)階段。十一年前在逆向工程上，只能運(yùn)用CATIA等CAD/CAM高階曲面系統(tǒng)。市場(chǎng)后來(lái)發(fā)展出兩套主流產(chǎn)品約在七、八年前技術(shù)成熟，廣為業(yè)界引用。到最近四年來(lái)，發(fā)展出不同以往的逆向工程數(shù)學(xué)邏輯運(yùn)算，速度快。 逆向工程在臺(tái)灣的發(fā)展軌跡持續(xù)在進(jìn)行，工研院曾寫(xiě)過(guò)一套逆向工程軟件，學(xué)術(shù)界不少研究團(tuán)隊(duì)也將逆向工程領(lǐng)域作為研究主題，開(kāi)發(fā)出具不同功能的系統(tǒng)軟件，但是最后這些軟件都沒(méi)有真正落實(shí)到產(chǎn)業(yè)界應(yīng)用。工研院的團(tuán)隊(duì)后來(lái)也結(jié)束逆向工程研究，轉(zhuǎn)而開(kāi)發(fā)其它主題。原有的研發(fā)成果后繼無(wú)人，殊為可惜。
1998年，NEWPOWER啟動(dòng)了逆向工程的一些項(xiàng)目，要求是把客戶(hù)的現(xiàn)有源代碼轉(zhuǎn)變成設(shè)計(jì)， 如果需要的話，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品需求規(guī)約。這恰恰與類(lèi)似于V模型的標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)過(guò)程模型相逆。這樣一來(lái)，客戶(hù)就可以容易地維護(hù)他們的產(chǎn)品（需求，設(shè)計(jì)，源代碼等等），而不需要想以前那樣，每次改動(dòng)產(chǎn)品都需要直接修改源代碼。
是指從實(shí)物上采集大量的三維坐標(biāo)點(diǎn)，并由此建立該物體的幾何模型，進(jìn)而開(kāi)發(fā)出同類(lèi)產(chǎn)品的先進(jìn)技術(shù)。逆向工程與一般的設(shè)計(jì)制造過(guò)程相反，是先有實(shí)物后有模型。仿形加工就是一種典型的逆向工程應(yīng)用。目前，逆向工程，逆向工程的應(yīng)用已從單純的技巧性手工操作，發(fā)展到采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)及測(cè)量設(shè)備，進(jìn)行設(shè)計(jì)、分析、制造等活動(dòng)，如獲取修模后的模具形狀、分析實(shí)物模型、基于現(xiàn)有產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)、快速仿形制造等。
通俗說(shuō)，從某種意義上說(shuō)，逆向工程就是仿造。這里的前提是默認(rèn)我們傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造為“正向工程（當(dāng)然，沒(méi)有這種說(shuō)法）”。
軟件的逆向工程是分析程序，力圖在比源代碼更高抽象層次上建立程序的表示過(guò)程，逆向工程是設(shè)計(jì)的恢復(fù)過(guò)程。逆向工程工具可以從已存在的程序中抽取數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、體系結(jié)構(gòu)和程序設(shè)計(jì)信息。
1.3 逆向工程系統(tǒng) 目前研究或應(yīng)用中的系統(tǒng)可分以下幾類(lèi)：
(1)針對(duì)具體應(yīng)用開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了一種針對(duì)機(jī)械零件識(shí)別的逆向工程系統(tǒng)，此系統(tǒng)只能識(shí)別由平面組成的零件。開(kāi)發(fā)了基于微機(jī)的逆向工程系統(tǒng)主要用于仿制空軍部門(mén)淘汰的零件。
(2)專(zhuān)用曲面擬合軟件系統(tǒng)曲面擬合是逆向工程的關(guān)鍵過(guò)程，開(kāi)發(fā)了擬合3D激光掃描數(shù)據(jù)的軟件包，數(shù)據(jù)點(diǎn)被交互的劃分區(qū)域，擬合曲面輸入通用CAD系統(tǒng)進(jìn)行相交、延伸、過(guò)渡、建立完整的CAD模型。此系統(tǒng)只處理標(biāo)準(zhǔn)的二次曲面。
(3)與商用CAD系統(tǒng)的結(jié)合有些系統(tǒng)直接把數(shù)字化系統(tǒng)與商用CAD系統(tǒng)結(jié)合，Kwok開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)將CMM與AutoCAD結(jié)合起來(lái)，每測(cè)一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，自動(dòng)轉(zhuǎn)化為IGES格式，系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)可視化功能。
(4)測(cè)量與擬合的集成
以上系統(tǒng)中數(shù)字化與曲面擬合是兩個(gè)分離的過(guò)程，為了提高測(cè)量精度，用擬合結(jié)果指導(dǎo)測(cè)量，減少測(cè)量數(shù)據(jù)，出現(xiàn)了測(cè)量與擬合的集成系統(tǒng)。Liang-Chia提出的集成系統(tǒng)，首先由用戶(hù)交互地劃分測(cè)量邊界，每個(gè)面片的測(cè)量中實(shí)時(shí)進(jìn)行B2樣條曲面擬合，用擬合結(jié)果進(jìn)行下一個(gè)測(cè)量點(diǎn)的位置預(yù)測(cè)，用實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值的誤差控制測(cè)量精度和擬合精度。
(5)與快速原形制造的結(jié)合
縮短產(chǎn)品制造的周期是逆向工程的目的之一，近年來(lái)出現(xiàn)了數(shù)字化系統(tǒng)直接用子制造的逆向工程與快速制造的集成系統(tǒng)，Jones C開(kāi)發(fā)了由激光掃描結(jié)果產(chǎn)生螺旋線數(shù)控加工路徑的系統(tǒng)。
1.4 逆向工程的關(guān)鍵技術(shù)
當(dāng)前使用的逆向工程系統(tǒng)存在以下不足之處：
(1)大多數(shù)系統(tǒng)是針對(duì)具體的應(yīng)用而開(kāi)發(fā)，數(shù)據(jù)處理往往針對(duì)特定的測(cè)量設(shè)備、測(cè)量對(duì)象，通用性差。
(2)曲面擬合系統(tǒng)大多是對(duì)于代數(shù)二次曲面，對(duì)自由曲面，特別是由大數(shù)據(jù)量散亂點(diǎn)擬合自由曲面，系統(tǒng)一般沒(méi)有此功能
(3)數(shù)據(jù)區(qū)域分割往往要交互操作，降低了CAD建模的速度，自動(dòng)化程度低；
(4)系統(tǒng)集成化程度低，有些系統(tǒng)只側(cè)重與曲面的擬合，有些系統(tǒng)只側(cè)重于與特定制造技術(shù)的結(jié)合，系統(tǒng)只包含簡(jiǎn)單幾何數(shù)據(jù)，不符合現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造的并行思想。 幾何建模是逆向工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，同時(shí)也是影響逆向工程速度的瓶頸問(wèn)題，因此，提高逆向工程幾何建模的自動(dòng)化程度和通用性是目前逆向工程研究的一個(gè)重點(diǎn)方向。作者提出了一種逆向工程幾何建模自動(dòng)化系統(tǒng)，具有體現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖的特征建模的特點(diǎn)，數(shù)據(jù)點(diǎn)的組織方式不限，輸出的B-rep模型與現(xiàn)有商用CAD系統(tǒng)完全兼容。系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)在于特征的自動(dòng)提取、組合自由曲面的光滑連接。
提高系統(tǒng)的集成性，有些情況CAD 模型并不是必需的，或者為了最快的制造產(chǎn)品，需要數(shù)字化系統(tǒng)與CMM 的直接結(jié)合；另外，有些產(chǎn)品(例如注塑模、注塑件的設(shè)計(jì))需要多次進(jìn)行CAE 分析，由數(shù)據(jù)點(diǎn)直接產(chǎn)生CAE 模型，可極大地提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、分析過(guò)程，在上一節(jié)已有一些集成系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例，大多是根據(jù)具體情況的部分集成，邢淵提出了完整的逆向工程集成系統(tǒng)框架，具有CAD、CAE、CAM 多個(gè)數(shù)據(jù)接口，采用了面向?qū)ο蟮募煞椒�。關(guān)鍵技術(shù)是通用、開(kāi)放的產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)。
三坐標(biāo)測(cè)量可分為接觸式測(cè)量和非接觸式測(cè)量?jī)纱箢?lèi)。接觸式測(cè)量方法通過(guò)傳感測(cè)量頭與樣件的接觸而記錄樣件表面的坐標(biāo)位置，可以細(xì)分為點(diǎn)觸發(fā)式和連續(xù)式數(shù)據(jù)采集方法。對(duì)于航空航天、汽車(chē)等行業(yè)，大型樣件的測(cè)量一般可以選用接觸式測(cè)量，以滿足精度要求。因?yàn)�，接觸式測(cè)量中的點(diǎn)觸發(fā)式測(cè)量可以通過(guò)人為規(guī)劃，使得在大曲率或曲率變化劇烈的區(qū)域獲得較多的測(cè)量點(diǎn)，而在相對(duì)平坦的區(qū)域則可以測(cè)量較少的點(diǎn)。結(jié)合造型方法，人工對(duì)被測(cè)物體進(jìn)行區(qū)域規(guī)劃，測(cè)量對(duì)物體形狀起關(guān)鍵作用的特征線和曲線網(wǎng)格，數(shù)據(jù)點(diǎn)可以根據(jù)需要組織成模型重建軟件所需要的形式，然后根據(jù)特征線及曲線網(wǎng)格重建物體的CAD模型，減少了數(shù)據(jù)處理的難度和工作量。其唯一的缺點(diǎn)是測(cè)量效率較低。
非接觸式測(cè)量方法主要是基于光學(xué)、聲學(xué)、磁學(xué)等領(lǐng)域中的基本原理，將一定的物理模擬量通過(guò)適當(dāng)?shù)乃惴ㄞD(zhuǎn)化為樣件表面的坐標(biāo)點(diǎn)。例如：聲納測(cè)量?jī)x利用聲音遇到被測(cè)物體產(chǎn)生回聲的時(shí)間計(jì)算點(diǎn)與聲源間的距離；激光測(cè)距法是將激光束的飛行時(shí)間轉(zhuǎn)化為被測(cè)點(diǎn)與參考平面間的距離。非接觸式測(cè)量使測(cè)量效率得到了極大提高，某些光學(xué)測(cè)量機(jī)可以在數(shù)秒鐘內(nèi)得到幾十萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，因而在測(cè)量過(guò)程中可以大大減少人工測(cè)量規(guī)劃，在整個(gè)樣件表面快速采集大量的密集點(diǎn)集。由于操作簡(jiǎn)便，以激光測(cè)距法為代表的非接觸式測(cè)量技術(shù)近兩年來(lái)，發(fā)展迅速，應(yīng)用普及面越來(lái)越廣。不過(guò)，非接觸測(cè)量獲得的海量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量非常龐大，常有幾十萬(wàn)、上百萬(wàn)，甚至更多。必須配合較強(qiáng)功能的逆向軟件和高性能的計(jì)算機(jī)設(shè)備，才能順利使用。不過(guò)，將五年來(lái)，按照摩爾定律，計(jì)算機(jī)硬件的性能迅速提高，軟件技術(shù)也今非昔比，基于光學(xué)的非接觸式測(cè)量方法和三坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備在逆向工程中得到了更為廣泛的應(yīng)用。
在工程技術(shù)人員的一般概念中，產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)從設(shè)計(jì)到產(chǎn)品的過(guò)程，即設(shè)計(jì)人員首先在大腦中構(gòu)思產(chǎn)品的外形、性能和大致的技術(shù)參數(shù)等，然后在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段完成各類(lèi)數(shù)據(jù)模型，最終將這個(gè)模型轉(zhuǎn)入到研發(fā)流程中，完成產(chǎn)品的整個(gè)設(shè)計(jì)研發(fā)周期。這樣的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程我們稱(chēng)為“正向設(shè)計(jì)”過(guò)程。逆向工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)可以認(rèn)為是一個(gè)從產(chǎn)品到設(shè)計(jì)的過(guò)程。簡(jiǎn)單地說(shuō)，逆向工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)就是根據(jù)已經(jīng)存在的產(chǎn)量。
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