二、逆向工程的實施原理:逆向工程在CAD/CAM系統中的作用逆向工程技術不是壹項孤立的技術，它與測量技術和現有的CAD/CAM系統有著千絲萬縷的聯系。但在實際應用過程中，由於大多數工程技術人員對逆向工程技術了解不夠，將逆向工程技術等同於現有的CAD/CAM技術，以現有的CAD/CAM系統的技術水平要求逆向工程技術，往往造成人們對逆向工程技術的不信任和誤解。從理論上講，逆向工程技術可以根據產品的測量數據，重建出與現有CAD/CAM系統完全兼容的三維模型，這是逆向工程技術的終極目標。但我們要看到，目前人們掌握的技術，包括工程和純理論(如曲面造型理論)，都達不到這個要求。尤其是對於目前流行的大規模“點雲”數據建模，還遠遠沒有直接應用到CAD系統中。因此，我們認為逆向工程CAD技術與現有CAD/CAM系統的關系只能是互補關系。經過幾十年的發展，現有的CAD/CAM系統無論在理論上還是在實際應用中都已經非常成熟。在這種情況下，現有的CAD/CAM系統不會也不可能改變系統底層來滿足逆向工程建模的特殊要求。另壹方面，逆向工程技術中使用的大量建模方法可以借鑒現有的CAD/CAM系統，無需搭建新的平臺。基於此分析，我們認為逆向工程技術在整個制造系統鏈條中處於從屬和輔助建模的地位，逆向工程技術可以利用現有的CAD/CAM系統幫助其實現其無法完成的工作。有了這個認識，就可以理解為什麽逆向工程技術(包括相應的軟件)壹直不是市場上的主流，大多數CAD/CAM系統都包含逆向工程模塊或者第三方軟件包。
三、逆向工程技術在模具行業的應用從逆向工程的概念和技術特點可以看出，逆向工程的應用領域主要是飛機、汽車、玩具、家電等與模具相關的行業。近年來，隨著生物和材料技術的發展，逆向工程技術也開始應用於人工生物骨等醫學領域。但其主要應用領域還是在模具行業。因為在模具制造過程中經常需要反復嘗試對模具表面進行打孔和修改。如果對最終符合要求的模具進行測量，得到其數字模型，就可以利用這個備用的數字模型來生成重復制造模具時的加工程序，這樣可以大大提高模具的生產效率，降低模具的制造成本。逆向工程技術在中國有著非常廣闊的應用前景，尤其是在生產各種汽車和玩具配件的地區和企業。這些地區和企業往往需要根據客戶提供的樣品制造模具或直接加工產品。在這些企業中，測量設備和CAD/CAM系統必不可少，但逆向工程技術的應用並不完善，嚴重影響了產品的精度和生產周期。因此，逆向工程技術與CAD/CAM系統的結合對這些企業的應用具有重要意義。我們在多年的技術服務過程中對此深有體會。各模具企業壹方面歡迎逆向工程技術在企業中的推廣，但另壹方面又苦於缺乏必要的指導和合適的軟件產品。這種情況嚴重制約了逆向工程技術在模具行業的推廣。相對於CAD/CAM系統在中國幾十年的應用時間，逆向工程技術只有十幾年甚至幾年才被工程師所知。雖然時間很短，但逆向工程技術廣闊的應用前景已經引起了大多數工程技術人員的關註，對提高我國模具制造業的整體技術含量，進壹步提高產品的市場競爭力具有重要作用。
4.逆向工程軟件逆向工程的實施需要逆向工程軟件的支持。逆向工程軟件的主要功能是接收來自測量設備的產品數據，通過壹系列的編輯操作得到優秀的曲線或曲面模型，並將這些曲線和曲面數據通過標準的數據格式傳輸到現有的CAD/CAM系統中，在這些系統中完成最終的產品建模。由於不能完全滿足用戶對產品建模的需求，逆向工程CAD軟件很難與現有的主流CAD/CAM系統競爭，如CATIA、UG、Pro/ENGINEER、SolidWorks等。許多逆向工程軟件成為這些CAD/CAM系統的第三方軟件。比如UG在UG系列產品中使用ImageWare作為軟件完成逆向工程建模，Pro/ENGINEER使用ICEM Surf作為逆向工程模塊的支撐軟件。另外還有壹些獨立的逆向工程軟件，比如GeoMagic，壹般功能都比較多樣化。例如，GeoMagic不僅可以處理幾何表面建模，還可以處理以CT和MRI數據為代表的橫斷面界面數據建模，從而使該軟件在醫學影像領域頗具競爭力。其他逆向工程軟件，作為整個系列軟件產品的壹部分，無論是數據模型還是幾何引擎都與該系列產品中的其他組件保持壹致。這樣做的好處是逆向工程軟件生成的模型可以直接進入CAD或CAM模塊，實現了數據的無縫集成。這類軟件的代表是DELCAM公司的CopyCAD。下面是壹些著名的逆向工程軟件。GeoMagic(www . GeoMagic . com)美國雨滴公司的逆向工程軟件具有豐富的數據處理手段，可以從測量數據快速構建多個連續的曲面模型。該軟件的應用領域包括工業設計、醫學仿真等多個方面。用戶包括通用汽車和寶馬等大型制造商。ImageWare(www.imageware.com)是UG NX中提供的逆向工程建模軟件。ImageWare具有強大的測量數據處理、曲面建模和誤差檢測功能。它可以處理數萬到數百萬的點雲數據。由這些點雲數據構建的A類曲面具有良好的質量和曲面連續性。ImageWare的模型檢查功能可以方便直觀地顯示構建的曲面模型與實際測量數據之間的誤差，以及平面度、圓度等幾何公差。CopyCAD(www。DELCAM.com)CopyCAD是英國DELCAM公司的CAD系列產品之壹，主要處理測量數據的曲面建模。DELCAM的產品涵蓋了從設計到制造和測試的全過程。包括PowerSHAPE、PowerMILL、PowerINSPECT、ArtCAM、CopyCAD、PS-Team等眾多軟件產品。作為系列產品的壹部分，CopyCAD可以很好地與系列中的其他軟件集成。rapid form(www.rapidform.com)rapid form是由南韓的INUS公司開發的逆向工程軟件。主要用於測量掃描數據的表面建模和基於CT數據的醫學圖像建模，也可以完成藝術品的測量建模和高級圖形生成。RapidForm提供了壹整套用於模型分割、表面生成和表面檢測的工具。用戶可以很容易地使用以前構建的曲線網格進行縮放，並應用到新的模型重建過程中。上述逆向工程軟件目前比較常見，國內能看到的商業化逆向工程軟件都是國外的。雖然國內也有逆向工程軟件的研究，但主要集中在幾所大學。其中，清華大學、浙江大學和南京航空航天大學在這方面進行了深入的研究，這些研究成果中的壹部分已經以軟件產品的形式出現。由於系統的穩定性和可操作性，這些研究軟件並不完全具備與國外商業軟件競爭的條件。國內逆向工程領域的專業人士開發的逆向工程軟件QuickForm是國內比較好的壹款。系統采用先進的幾何引擎，運行穩定性好，可操作性好。由於開發人員具有豐富的逆向工程經驗，系統的功能設置和操作方式符合國內用戶的習慣，這是國外軟件所不具備的。QuickForm的另壹個優勢是價格優勢。QuickForm的價格在同類軟件中很有競爭力。同時，使用國產軟件也是對國內制造業和軟件業的支持。