逆向工程,也称为反求工程,是一项新兴的产品设计技术。最初来源于数据检测,也就是通过获取产品表面的三维数据与原来的数字模型对比,发现问题后进行改进设计。随着产品实物表面数字化方法的推进,涌现了很多扫描精度很高的便携式扫描设备,其中最受各企业和高校欢迎的是以三角测量系统为原理的光栅式三维扫描仪以及手持式激光扫描仪。这对于逆向工程来说,有了很大的发展,从数据检测慢慢发展为产品设计的辅助方法。但在很长的一段时间里,人们对产品的逆向只是进行单纯的仿制,更多的是复制,而对产品真正的设计意图却不得而知,不利于人们对创新性设计思维的发展。因此,本文的主要内容是对逆向工程的模型重构阶段的实体重构进行讨论,通过软件的手段对点云数据进行分析和处理,并以变速箱箱体的CAD模型的重建作为主体来说明重构的过程。本文的主要内容包括以下几个方面:1、简要介绍逆向工程技术的发展以及在国内外的研究水平,了解现阶段的研究者对逆向工程中模型重构方面有哪些方法以及研究成果,尤其是模型重构过程中关于特征约束还原方法的发展。2、介绍产品实物表面数字化的方法,以及重点对光栅式三维扫描仪的测量系统进行原理分析。3、基于光栅式三维扫描仪进行实验研究,对不同的扫描物体选用不同的贴点方式以及拼接方式进行实验对比,以建立最佳的扫描方式。4、基于Geomagic studio对点云数据进行预处理,以达到减少点云误差目的以及建立一个三角网格模型。5、建立逆向工程中对实体模型重构的思想,主要体现在对变速箱箱体的结构特征以及形体进行分析,并通过查询相关的技术手册,以还原原有产品的特征以及特征间的约束为主要目的,并基于Imageware的特征提取和UG的实体建模对变速箱箱体进行逆向重构。