逆向抄數到底是什么？

關于逆向抄數

逆向抄數是指根據已有的產品或者模型進行測量或掃描，然后進行逆向的三維建模過程，一般特指產品的曲面的構建過程。逆向抄數的目的除了獲得產品的外觀三維數據外，也用于改善產品的外觀性能，特別是在對于外觀流體性能要求比較高的場合，也需要通過制造模型和樣板來不斷的測試和修改并得到最終的模型，并使用這個最終模型進行逆向曲面造型得到三維模型。

在計算機技術飛速發展的今天，三維的幾何造型技術已被制造業廣泛應用于產品及模具的設計、方案評審、自動化加工制造及管理維護各個方面。做一個逆向工程的工作，可能比做一個正向設計更具有挑戰性，因為如果想做出一個完美的產品，首先必須盡量理解原有模型的設計思想，在此基礎上還可能要修復或克服原有模型上存在的缺陷。從某種意義上看，逆向工程技術也是一個重新設計的過程。

逆向抄數測量

如需要比較精確的表達原始實物，則采用激光、數字成像三坐標測量的方法比較方便。若只需要測量主要型線，則用機械三坐標測量機比較合適。如果原有實物的品質較高，測量數據的精度也較高，則建立的曲面與測量數據應調整到比較小的數值，例如對于比較好的汽車油泥模型，調整后的誤差應小于1.5-2mm。




逆向抄數還要考慮所建立模型的下游應用領域，如果只做設計，則可不考慮一些工藝細節，如脫模斜度等。但如果要進行加工和分析，則模型必須完整。如進行模具設計和加工，某些小圓角可以省略，在加工時由刀具自動帶出。


逆向抄數流程

根據逆向抄數的基本原理，其在產品外觀幾何反求方面的應用流程，大致可分為三大類：正向思維，順序建模；逆向思維，反向求解；逆向反求，正向建模。

目前逆向抄數的解決方案主要有以下三大類：

1、沿襲正向建模思路，從點到線，再從線到面

利用點數據和邊界曲線建構曲面是逆向工程特有的曲面建構方法，此法可以快速建構自由曲面。這種方案的一般處理過程如下：首先從數據點云中提取原始物體的截面線、特征線或邊界線，然后采用掃成、蒙面、裁剪等一系列常規曲面構造方法，得到主要以NURBS曲面表示的產品CAD模型。從模型的重建過程可以看出，這是一種準逆向工程的思路，自動化程度較低且需要較多的人工干預，但得到的重構模型比較符合原始產品。



2、完全逆向工程的做法

即由點云數據直接反求CAD模型。目前的研究主要以反求曲面模型為主，通常有兩種表達方式：一種是用三角Bezier曲面片來逼近模型，首先對點云數據三角化，然后根據三角網格進行C2連續的三角Bezier曲面片插值重建，目前應用較少。另一種是用NURBS曲面表示，通過用戶指定重構曲面的次數和范圍，自動進行參數分割，有點云數據反求NURBS曲面的控制頂點。這種方法計算耗費大，數據的噪聲以及參數分割的好壞對重構后曲面的質量和光順度有較大的影響。與準逆向工程的解決方法相比，此方法雖然自動化程度較高，但有時會出現反求曲面與期望值有較大偏差的情況。

3、反向提取與正向設計結合

直接由點云數據提取模型的特征參數，并將其表達成為目前CAD/CAM商業軟件能夠讀取的文件格式，通過適當的數據接口導入Pro/E等通過CAD/CAM系統進行正向設計。利用專業CAD軟件系統強大的曲面及曲面編輯功能完成建模，實現正向和逆向的集成，這極大地縮短逆向工程技術進程。

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