逆向工程測(cè)量系統(tǒng)課件

逆向工程逆向工程1引言

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)從無(wú)到有的過(guò)程：設(shè)計(jì)人員首先構(gòu)思產(chǎn)品的外形、性能和大致的技術(shù)參數(shù)等，然后利用CAD技術(shù)建立產(chǎn)品的三維數(shù)字化模型，最終將這個(gè)模型轉(zhuǎn)入制造流程，完成產(chǎn)品的整個(gè)設(shè)計(jì)制造周期。這樣的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程我們可以稱(chēng)之為“正向設(shè)計(jì)”。逆向工程則是一個(gè)“從有到無(wú)”的過(guò)程。簡(jiǎn)單地說(shuō)，逆向工程就是根據(jù)已經(jīng)存在的產(chǎn)品模型，反向推出產(chǎn)品的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)（包括設(shè)計(jì)圖紙或數(shù)字模型）的過(guò)程.隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在制造領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，特別是數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的迅猛發(fā)展，基于測(cè)量數(shù)據(jù)的產(chǎn)品造型技術(shù)成為逆向工程技術(shù)關(guān)注的主要對(duì)象。通過(guò)數(shù)字化測(cè)量設(shè)備（如坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、激光測(cè)量設(shè)備等）獲取的物體表面的空間數(shù)據(jù)，需要經(jīng)過(guò)逆向工程技術(shù)的處理才能獲得產(chǎn)品的數(shù)字模型，進(jìn)而輸送到CAM系統(tǒng)完成產(chǎn)品的制造。引言

在工程技術(shù)人員的一般概念中，產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程2逆向工程，有的人也叫反求工程、反向工程(ReverseEngineering,RE)，是20世紀(jì)80年代末期發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)先進(jìn)制造技術(shù)，是以產(chǎn)品及設(shè)備的實(shí)物、軟件（圖樣、程序及技術(shù)文件等）或影像（圖片、照片等）為研究對(duì)象，反求出初始的設(shè)計(jì)意圖。簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是指用一定的測(cè)量手段對(duì)實(shí)物或模型進(jìn)行測(cè)量,根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)三維幾何建模方法重構(gòu)實(shí)物的CAD模型的過(guò)程,是一個(gè)從樣品生成產(chǎn)品數(shù)字化信息模型,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)的全過(guò)程。在軟件工程領(lǐng)域，迄今為止沒(méi)有統(tǒng)一的逆向工程定義。較為通用的是ElliotChikafsky和Cross在文獻(xiàn)中定義的逆向工程的相關(guān)術(shù)語(yǔ)。正向工程:從高層抽象和獨(dú)立于實(shí)現(xiàn)的邏輯設(shè)計(jì)到一個(gè)系統(tǒng)的物理實(shí)現(xiàn)的傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程。

逆向工程:分析目標(biāo)系統(tǒng)，認(rèn)定系統(tǒng)的構(gòu)件及其交互關(guān)系，并且通過(guò)高層抽象或其它形式來(lái)展現(xiàn)目標(biāo)系統(tǒng)的過(guò)程。逆向工程，有的人也叫反求工程、反向工程(Reverse3c)再文檔:主要是在同一抽象層次做語(yǔ)義等價(jià)描述，實(shí)際上是逆向工程的一種簡(jiǎn)單形式;

d)設(shè)計(jì)再現(xiàn):利用領(lǐng)域知識(shí)和外部信息在較高抽象層次產(chǎn)生系統(tǒng)的等價(jià)描述，這樣要使用除了源代碼外的很多信息;

e)重構(gòu):在同一抽象層次把系統(tǒng)從一種表示方式轉(zhuǎn)換到另一種表示方式，一個(gè)重要方面是新系統(tǒng)和原始系統(tǒng)的語(yǔ)義行為應(yīng)該一樣，而且功能也不能變;

f)再工程:目的是研究系統(tǒng)，產(chǎn)生較高抽象層次描述，增加新功能到這個(gè)描述，使用正向工程技術(shù)在原始系統(tǒng)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)一個(gè)新系統(tǒng)。g)體系結(jié)構(gòu)再現(xiàn):用于從源碼、性能分析信息、設(shè)計(jì)文檔及專(zhuān)家知識(shí)等現(xiàn)有信息中抽象出一個(gè)更高層次表示的技術(shù)和過(guò)程。

c)再文檔:主要是在同一抽象層次做語(yǔ)義等價(jià)描述，實(shí)際上是逆向4它們之間的關(guān)系如圖所示：它們之間的關(guān)系如圖所示：5逆向工程流程圖逆向工程流程圖6逆向工程應(yīng)用流程圖逆向工程應(yīng)用流程圖7逆向工程技術(shù)流程

(1)逆向工程是以一個(gè)物理零件或模型作為開(kāi)始，進(jìn)而決定下游工程。

(2)點(diǎn)處理過(guò)程：主要包括多視點(diǎn)云的拼合、點(diǎn)云過(guò)濾、數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)和點(diǎn)云分塊等。

(3)曲線(xiàn)處理過(guò)程：決定所要?jiǎng)?chuàng)建的曲線(xiàn)類(lèi)型。曲線(xiàn)可以設(shè)計(jì)得與點(diǎn)的片段相同，或讓曲線(xiàn)更光滑些；由已存在的點(diǎn)創(chuàng)建出曲面；檢查／修改曲線(xiàn)，檢查曲線(xiàn)與點(diǎn)或其它曲線(xiàn)的精確度、平滑度與連續(xù)的相關(guān)性。

(4)曲面處理過(guò)程：決定所要?jiǎng)?chuàng)建的曲面類(lèi)型，可以選擇創(chuàng)建的曲面以精確為主或以光滑為主，或兩者居中；由點(diǎn)云或曲線(xiàn)創(chuàng)建曲面；檢查／修改曲面，檢查曲麗與點(diǎn)或其它曲面或特征的精確度、平滑度與連續(xù)的相關(guān)性。(5)誤差分析：應(yīng)該考慮被測(cè)物對(duì)機(jī)構(gòu)引起的綜合軌跡誤差、逆向工程設(shè)計(jì)所依據(jù)的數(shù)據(jù)值存在的測(cè)量誤差、設(shè)計(jì)中的被測(cè)物存在的加工誤差、設(shè)計(jì)中的曲線(xiàn)擬合存在的擬合誤差等方面。逆向工程技術(shù)流程

(1)逆向工程是以一個(gè)物理零件或模型8逆向工程研究方法現(xiàn)有的逆向工程分析方法主要有以下4種。

(1)詞法分析和語(yǔ)法分析

該方法主要是對(duì)程序源碼進(jìn)行分析，已經(jīng)發(fā)展得比較成熟。通過(guò)詞法分析可以得到程序信息的多種有用表示，其中最常用的是交叉引用列表。通過(guò)語(yǔ)法分析可以得到兩類(lèi)表示:分析樹(shù)(parsetree)、抽象語(yǔ)法樹(shù)AST(abstractsyntaxtree)，其中AST是更復(fù)雜的程序分析工具基礎(chǔ)，包含了和程序的實(shí)際內(nèi)容相關(guān)的細(xì)節(jié)。

(2)圖形化方法

圖形化方法包括控制流分析、數(shù)據(jù)流分析以及程序依賴(lài)圖。控制流分析是在確定程序語(yǔ)法結(jié)構(gòu)之后進(jìn)行。控制流分析有兩種形式:過(guò)程內(nèi)(intraprocedural)分析、過(guò)程間(in-terprocedural)分析。過(guò)程內(nèi)分析能確定子程序內(nèi)語(yǔ)句的執(zhí)行順序，通過(guò)構(gòu)建控制流圖CFG(controlflowgraph)進(jìn)行。過(guò)程間分析確定程序單元之間的調(diào)用關(guān)系，用調(diào)用圖(cangraph)表示。數(shù)據(jù)流分析關(guān)注于解決程序中從定義到使用的過(guò)程的相關(guān)問(wèn)題，比控制流分析要復(fù)雜得多。程序依賴(lài)圖是數(shù)據(jù)流分析的進(jìn)一步改進(jìn)，比數(shù)據(jù)流分析更復(fù)雜。在程序依賴(lài)圖中，控制流和數(shù)據(jù)流依賴(lài)被放在一起處理。如果同時(shí)需要控制流圖和數(shù)據(jù)流圖，使用程序依賴(lài)圖就很方便。程序依賴(lài)圖還具有這樣的結(jié)構(gòu)特性:一個(gè)程序依賴(lài)圖描述了一個(gè)控制依賴(lài)的區(qū)域。

逆向工程研究方法現(xiàn)有的逆向工程分析方法主要有以下4種。

(19(3)程序切片

切片技術(shù)來(lái)源于數(shù)據(jù)流分析方法，己經(jīng)成為很多程序理解工具的基礎(chǔ)。一個(gè)程序切片是由程序中的一些語(yǔ)句和判定表達(dá)式組成的集合。這些語(yǔ)句和判定表達(dá)式可能會(huì)影響在程序的某個(gè)位置(常用行號(hào)標(biāo)識(shí))上所定義或使用的變量的值。利用切片技術(shù)可以將關(guān)注點(diǎn)確定在一個(gè)較小范圍而不是關(guān)注整個(gè)程序。

(4)動(dòng)態(tài)分析

靜態(tài)分析是對(duì)程序源碼進(jìn)行分析。動(dòng)態(tài)分析則是在程序運(yùn)行時(shí)進(jìn)行分析，基本方法是對(duì)程序進(jìn)行植入。程序植入是一種在全局范圍內(nèi)更改源代碼以添加額外操作的過(guò)程。這種方法的主要原理是:利用代碼的結(jié)構(gòu)信息，依據(jù)固定的規(guī)則，將軟件觸發(fā)器添加到代碼中。所謂軟件觸發(fā)器，是指在源程序的相應(yīng)位置添加的一些代碼，運(yùn)行時(shí)由這些代碼按特定協(xié)議將指定的動(dòng)態(tài)信息傳遞到指定位置或傳遞給動(dòng)態(tài)信息收集機(jī)制。對(duì)于使用動(dòng)態(tài)綁定和多態(tài)的面向?qū)ο笙到y(tǒng)，動(dòng)態(tài)分析是必需的。(3)程序切片

切片技術(shù)來(lái)源于數(shù)據(jù)流分析方法，己經(jīng)成為很多程10逆向工程分類(lèi)

從廣義講，逆向工程可分以下三類(lèi)。

(1)實(shí)物逆向：顧名思義，它是在已有實(shí)物條件下，通過(guò)試驗(yàn)、測(cè)繪和分折。提出再創(chuàng)造的關(guān)鍵；其中包括功能逆向、性能逆向、方案、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、精度、使用規(guī)范等多方面的逆向。實(shí)物逆向?qū)ο罂梢允钦麢C(jī)、部件、組件和零件。(2)軟件逆向：產(chǎn)品樣本、技術(shù)文件、設(shè)計(jì)書(shū)、使用說(shuō)明書(shū)、圖紙、有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)、管理規(guī)范和質(zhì)量保證手冊(cè)等均稱(chēng)為技術(shù)軟件。軟件逆向中有三類(lèi)情況：1)既有實(shí)物，又有全套技術(shù)軟件；2)有實(shí)物而無(wú)技術(shù)軟件；3)無(wú)實(shí)物，僅有全套或部分技術(shù)軟件。(3)影像逆向：無(wú)實(shí)物，無(wú)技術(shù)軟件，僅有產(chǎn)品相片、圖片、廣告介紹、參觀印象和影視畫(huà)面等，要從其中去構(gòu)思、想象來(lái)逆向，稱(chēng)為影像逆向，這是逆向?qū)ο笾须y度最大的。影像逆向本身就是創(chuàng)新過(guò)程。目前還未形成成熟的技術(shù)。一般要利用透視變換和透視投影．形成不同透視圖，從外形、尺寸、比例和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，去琢磨其功能和性能，進(jìn)而分析其內(nèi)部可能的結(jié)構(gòu)。逆向工程分類(lèi)

從廣義講，逆向工程可分以下三類(lèi)。11逆向工程測(cè)量系統(tǒng)根據(jù)測(cè)量探頭是否和零件表面接觸．其測(cè)量方式可分兩類(lèi)。

(1)接觸式測(cè)量：根據(jù)測(cè)頭的不同?？煞譃橛|發(fā)式和連續(xù)式。應(yīng)用最為廣泛的三座標(biāo)測(cè)量機(jī)是20世紀(jì)6o年代發(fā)展起來(lái)的新型高效精密測(cè)量?jī)x器，是有很強(qiáng)柔性的大型測(cè)量設(shè)備。

(2)非接觸式測(cè)量：根據(jù)原理的不同，可分為三角形法、結(jié)構(gòu)光法、計(jì)算機(jī)視覺(jué)法、激光干涉法、激光衍射法、CT測(cè)量法、MRI測(cè)量法、超聲波法和層析法等。逆向工程測(cè)量系統(tǒng)根據(jù)測(cè)量探頭是否和零件表面接觸．其測(cè)量方式12逆向工程的硬件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(xiàn)反射回來(lái)的時(shí)間取得距離。逆向工程的硬件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)13逆向工程軟件演進(jìn)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。逆向工程軟件演進(jìn)逆向軟件的演進(jìn)約略可區(qū)分為三個(gè)階段。14逆向工程技術(shù)的常用軟件

目前，比較著名的逆向工程軟件如下：

(1)Geomagic(美國(guó)RainDrop公司的)逆向工程軟件，具有豐富的數(shù)據(jù)處理手段，可以根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)快速構(gòu)造出多張連續(xù)的曲面模型。

(2)Imageware作為UGNX中提供的逆向工程造型軟件。具有強(qiáng)大的測(cè)量數(shù)據(jù)處理、曲面造型、誤差檢測(cè)功能。可以處理幾萬(wàn)至幾百萬(wàn)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。根據(jù)這些點(diǎn)云數(shù)據(jù)構(gòu)造的A級(jí)曲面(CLASSA)具有良好的品質(zhì)和曲面連續(xù)性。Imageware的模型檢測(cè)功能可以方便、直觀地顯示所構(gòu)造的曲面模型與實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)之間的誤差以及平面度、真圓度等幾何公差。

(3)CopyCAD(英國(guó)DELCAM公司系列產(chǎn)品)，主要處理測(cè)量數(shù)據(jù)的曲面造型。DELCAM的產(chǎn)品涵蓋了從設(shè)計(jì)到制造、檢測(cè)的全過(guò)程；包括PowerSHAPE、Power-MILL、PowerINSPECT、ArtCAM、CopyCAD、PS-TEAM等諸多軟件產(chǎn)品。CopyCADM系列中的其它軟件可以很好地集成。

(4)RapidForm(韓國(guó)INUS公司開(kāi)發(fā))逆向工程軟件，主要用于處理測(cè)量、掃描數(shù)據(jù)的曲面建模以及基于CT數(shù)據(jù)的醫(yī)療圖像建模．還可完成藝術(shù)品的測(cè)景建模以及高級(jí)圖形生成。RapidForm提供一整套模型分割、曲面生成、曲面檢測(cè)的工具．用戶(hù)可以方便地利用以前構(gòu)造的曲線(xiàn)網(wǎng)格經(jīng)過(guò)縮放處理后應(yīng)用到新的模型重構(gòu)過(guò)程中。逆向工程技術(shù)的常用軟件

目前，比較著名的逆向工程軟件如15GeomagicStudio由美國(guó)Raindrop(雨滴)公司出品的逆向工程和三維檢測(cè)軟件GeomagicStudio可輕易地從掃描所得的點(diǎn)云數(shù)據(jù)創(chuàng)建出完美的多邊形模型和網(wǎng)格，并可自動(dòng)轉(zhuǎn)換為NURBS曲面。該軟件也是除了Imageware以外應(yīng)用最為廣泛的逆向工程軟件。GeomagicStudio主要包括Qualify、Shape、Wrap、Decimate、Capture五個(gè)模塊。主要功能包括：自動(dòng)將點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為多邊形(Polygons)快速減少多邊形數(shù)目(Decimate)把多邊形轉(zhuǎn)換為NURBS曲面曲面分析(公差分析等)GeomagicStudio16ImagewareImageware由美國(guó)EDS公司出品，是最著名的逆向工程軟件，正被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、航空、航天、消費(fèi)家電、模具、計(jì)算機(jī)零部件等設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域。該軟件擁有廣大的用戶(hù)群，國(guó)外有BMW、Boeing、GM、Chrysler、Ford、raytheon、Toyota等著名國(guó)際大公司，國(guó)內(nèi)則有上海大眾、上海交大、上海DELPHI、成都飛機(jī)制造公司等大企業(yè)。Imageware逆向工程軟件的主要產(chǎn)品有：Surfacer——逆向工程工具和class1曲面生成工具Verdict——對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)和CAD數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比評(píng)估Buildit——提供實(shí)時(shí)測(cè)量能力，驗(yàn)證產(chǎn)品的制造性RPM——生成快速成型數(shù)據(jù)View——功能與Verdict相似，主要用于提供三維報(bào)告

Surfacer是Imageware的主要產(chǎn)品，主要用來(lái)做逆向工程，它處理數(shù)據(jù)的流程遵循點(diǎn)——曲線(xiàn)——曲面原則，流程簡(jiǎn)單清晰，軟件易于使用。Imageware采用NURB技術(shù)，軟件功能強(qiáng)大，易于應(yīng)用。Imageware對(duì)硬件要求不高，可運(yùn)行于各種平臺(tái)：UNIX工作站、PC機(jī)均可，操作系統(tǒng)可以是UNIX、NT、Windows95及其它平臺(tái)。Imageware17

18逆向工程測(cè)量系統(tǒng)課件19CopyCADCopyCAD是由英國(guó)DELCAM公司出品的功能強(qiáng)大的逆向工程系統(tǒng)軟件，它能允許從已存在的零件或?qū)嶓w模型中產(chǎn)生三維CAD模型。該軟件為來(lái)自數(shù)字化數(shù)據(jù)的CAD曲面的產(chǎn)生提供了復(fù)雜的工具。CopyCAD能夠接受來(lái)自坐標(biāo)測(cè)量機(jī)床的數(shù)據(jù)，同時(shí)跟蹤機(jī)床和激光掃描器。CopyCAD簡(jiǎn)單的用戶(hù)界面允許用戶(hù)在盡可能短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行生產(chǎn)，并且能夠快速掌握其功能，即使對(duì)于初次使用者也能做到這點(diǎn)。使用CopyCAD的用戶(hù)將能夠快速編輯數(shù)字化數(shù)據(jù)，產(chǎn)生具有高質(zhì)量的復(fù)雜曲面。該軟件系統(tǒng)可以完全控制曲面邊界的選取，然后根據(jù)設(shè)定的公差能夠自動(dòng)產(chǎn)生光滑的多塊曲面，同時(shí)，CopyCAD還能夠確保在連接曲面之間的正切的連續(xù)性。該軟件的主要功能如下：數(shù)字化點(diǎn)數(shù)據(jù)輸入DUCT圖形和三角模型文件CNC坐標(biāo)測(cè)量機(jī)床分隔的ASCII碼和NC文件激光掃描器、三維掃描器和SCANTRONPCArtCAMRenishawMOD文件CopyCAD20RapidFormRapidForm是韓國(guó)INUS公司出品的全球四大逆向工程軟件之一，RapidForm提供了新一代運(yùn)算模式，可實(shí)時(shí)將點(diǎn)云數(shù)據(jù)運(yùn)算出無(wú)接縫的多邊形曲面，使它成為3DScan后處理之最佳化的接口。RapidForm也將使您的工作效率提升，使3D掃描設(shè)備的運(yùn)用范圍擴(kuò)大，改善掃描品質(zhì)。RapidForm21逆向工程的研究現(xiàn)狀國(guó)外的發(fā)展

從已經(jīng)搜集到的文獻(xiàn)中看，國(guó)外應(yīng)用于逆向工程軟件工具很多，它們主要提供三種類(lèi)型的能力:一是常規(guī)的靜態(tài)模型逆向產(chǎn)生能力，從某種特定語(yǔ)言的源碼或編譯后的目標(biāo)碼轉(zhuǎn)換出靜態(tài)模型(如類(lèi)圖、活動(dòng)圖、控制流圖等);二是動(dòng)態(tài)模型逆向產(chǎn)生能力，將程序運(yùn)行過(guò)程中的標(biāo)志性信息進(jìn)行搜集、存儲(chǔ)和整理，再轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的動(dòng)態(tài)模型(如序列圖、狀態(tài)圖、協(xié)同圖等);三是擴(kuò)展的靜態(tài)模型逆向產(chǎn)生能力，將常規(guī)的靜態(tài)模型逆向產(chǎn)生能力加以擴(kuò)展，以體現(xiàn)靜態(tài)模型的領(lǐng)域特征、提高靜態(tài)模型的抽象層次或者表現(xiàn)形式，以利于理解和使用。逆向工程的研究現(xiàn)狀國(guó)外的發(fā)展

22國(guó)內(nèi)的發(fā)展

國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)的用于逆向工程軟件工具很少，現(xiàn)在主要是青鳥(niǎo)程序理解系統(tǒng)JBPAS(JadeBirdProgramAnalysisSystem)，它是一個(gè)針對(duì)C++語(yǔ)言的程序理解系統(tǒng)，由一個(gè)C++分析器前端和一組分析工具組成。該系統(tǒng)是北大青鳥(niǎo)基于異構(gòu)平臺(tái)、具有多信息源接口的應(yīng)用系統(tǒng)集成(組裝)環(huán)境有導(dǎo)鳥(niǎo)III型(JB3)系統(tǒng)拍勺組成部分。該系統(tǒng)針對(duì)C++語(yǔ)言，采用增量分析技術(shù)對(duì)程序源代碼進(jìn)行靜態(tài)分析;用EER(EnhancedEntity-Relationship)為C++程序建立概念模型并抽取程序信息，將信息保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中;按照不同的用戶(hù)需求組織程序信息，輔助用戶(hù)理解C++程序;逆向生成源程序的OOD(Object-OrientedDesign)文檔和Rose文檔(但實(shí)際所需的時(shí)間很長(zhǎng)，對(duì)于10萬(wàn)行源代碼的程序，大約需要6小時(shí))。

國(guó)內(nèi)的發(fā)展23逆向工程技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域逆向工程應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，有模具制造業(yè)、玩具業(yè)、游戲業(yè)、電子業(yè)、鞋業(yè)、高爾夫球業(yè)、藝術(shù)業(yè)、醫(yī)學(xué)工程及產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)等方面。

逆向工程已成為聯(lián)系新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中各種先進(jìn)技術(shù)的紐帶，并成為消化、吸收先進(jìn)技術(shù)。實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品快速開(kāi)發(fā)的重要技術(shù)手段。其主要應(yīng)用領(lǐng)域如下：

(1)對(duì)產(chǎn)品外形美學(xué)有特別要求的領(lǐng)域，由于設(shè)計(jì)師習(xí)慣于依賴(lài)3D實(shí)物模型對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)估，因此產(chǎn)品幾何外形通常不是應(yīng)用CAD軟件直接設(shè)計(jì)的，而是首先制作全尺寸的木質(zhì)或粘土模型或比例模型，然后利用逆向工程技術(shù)重建產(chǎn)品數(shù)字化模型。

(2)當(dāng)設(shè)計(jì)需經(jīng)實(shí)驗(yàn)才能定型的工件模型時(shí)，通常采用逆向工程的方法。例如航天航空、汽車(chē)等領(lǐng)域，為了滿(mǎn)足產(chǎn)品對(duì)空氣動(dòng)力學(xué)等的要求，需進(jìn)行風(fēng)洞等實(shí)驗(yàn)建立符合要求的產(chǎn)品模型。此類(lèi)產(chǎn)品通常是由復(fù)雜的自由曲面拼接而成的．最終借助逆向工程，轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品的三維CAD模型及其模具。

(3)在模具行業(yè)，常需通過(guò)反復(fù)修改原始設(shè)計(jì)的模具型面。這將實(shí)物通過(guò)數(shù)據(jù)測(cè)量與處理產(chǎn)生與實(shí)際相符的產(chǎn)品數(shù)字化模型，對(duì)模型修改后再進(jìn)行加工，將顯著提高生產(chǎn)效率。因此．逆向工程在改型設(shè)計(jì)方面可發(fā)揮正向設(shè)計(jì)不可替代的作用。

(4)逆向工程也廣泛用于修復(fù)破損的文物、藝術(shù)品、或缺乏供應(yīng)的損壞零件等。(5)借助于工業(yè)CT技術(shù)，逆向工程不僅可以產(chǎn)生物體的外部形狀．而且可以快速發(fā)現(xiàn)、定位物體的內(nèi)部缺陷。逆向工程技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域逆向工程應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，24逆向工程在CAD/CAM體系中的應(yīng)用從理論角度分析，逆向工程技術(shù)能按照產(chǎn)品的測(cè)量數(shù)據(jù)建立與現(xiàn)有CAD/CAM系統(tǒng)完全兼容的數(shù)字模型，這是逆向工程技術(shù)的最終目標(biāo)。但憑借目前人們所掌握的技術(shù)，包括工程上的和理論上的（如曲面建模理論），尚無(wú)法滿(mǎn)足這種要求。特別是針對(duì)目前比較流行的大規(guī)?！包c(diǎn)云”數(shù)據(jù)建模，更是遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到直接在CAD系統(tǒng)中應(yīng)用的程度。“點(diǎn)云”數(shù)據(jù)的采集有兩種方法：一種是使用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)對(duì)零件表面進(jìn)行探測(cè)，另一種是使用激光掃描儀對(duì)零件表面進(jìn)行掃描。逆向工程在CAD/CAM體系中的應(yīng)用從理論25

圖所示為使用激光掃描儀測(cè)量的摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)砂型排氣道點(diǎn)云圖。

圖所示為使用激光掃描儀測(cè)量的摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)砂型排氣道點(diǎn)云圖26圖為用Surfacer軟件生成的摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)砂型排氣道曲面幾何形狀。圖為用Surfacer軟件生成的摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)砂型排氣道曲面幾27

圖所示為用Solidworks三維軟件生成的摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)砂型進(jìn)排氣道實(shí)體。

圖所示為用Solidworks三維軟件生成的摩托車(chē)發(fā)動(dòng)28

圖所示為日本某品牌汽車(chē)的泵體

圖所示為日本某品牌汽車(chē)的泵體29

圖為泵體模具圖

圖為泵體模具圖30例如：福田重卡前圍外表面拼合掃描點(diǎn)云以點(diǎn)云產(chǎn)生初步的表面例如：福田重卡前圍外表面拼合掃描點(diǎn)云31進(jìn)行表面光順、分塊進(jìn)行表面光順、分塊32車(chē)身外表面表面光順的質(zhì)量檢查水平斑馬線(xiàn)檢查車(chē)身外表面表面光順的質(zhì)量檢查33福田重卡逆向工程車(chē)身的外表面樹(shù)脂模型福田重卡逆向工程車(chē)身的外表面樹(shù)脂模型34逆向工程測(cè)量系統(tǒng)課件35逆向工程測(cè)量系統(tǒng)課件36逆向工程逆向工程37引言

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)從無(wú)到有的過(guò)程：設(shè)計(jì)人員首先構(gòu)思產(chǎn)品的外形、性能和大致的技術(shù)參數(shù)等，然后利用CAD技術(shù)建立產(chǎn)品的三維數(shù)字化模型，最終將這個(gè)模型轉(zhuǎn)入制造流程，完成產(chǎn)品的整個(gè)設(shè)計(jì)制造周期。這樣的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程我們可以稱(chēng)之為“正向設(shè)計(jì)”。逆向工程則是一個(gè)“從有到無(wú)”的過(guò)程。簡(jiǎn)單地說(shuō)，逆向工程就是根據(jù)已經(jīng)存在的產(chǎn)品模型，反向推出產(chǎn)品的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)（包括設(shè)計(jì)圖紙或數(shù)字模型）的過(guò)程.隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在制造領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，特別是數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的迅猛發(fā)展，基于測(cè)量數(shù)據(jù)的產(chǎn)品造型技術(shù)成為逆向工程技術(shù)關(guān)注的主要對(duì)象。通過(guò)數(shù)字化測(cè)量設(shè)備（如坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、激光測(cè)量設(shè)備等）獲取的物體表面的空間數(shù)據(jù)，需要經(jīng)過(guò)逆向工程技術(shù)的處理才能獲得產(chǎn)品的數(shù)字模型，進(jìn)而輸送到CAM系統(tǒng)完成產(chǎn)品的制造。引言

在工程技術(shù)人員的一般概念中，產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程38逆向工程，有的人也叫反求工程、反向工程(ReverseEngineering,RE)，是20世紀(jì)80年代末期發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)先進(jìn)制造技術(shù)，是以產(chǎn)品及設(shè)備的實(shí)物、軟件（圖樣、程序及技術(shù)文件等）或影像（圖片、照片等）為研究對(duì)象，反求出初始的設(shè)計(jì)意圖。簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是指用一定的測(cè)量手段對(duì)實(shí)物或模型進(jìn)行測(cè)量,根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)三維幾何建模方法重構(gòu)實(shí)物的CAD模型的過(guò)程,是一個(gè)從樣品生成產(chǎn)品數(shù)字化信息模型,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)的全過(guò)程。在軟件工程領(lǐng)域，迄今為止沒(méi)有統(tǒng)一的逆向工程定義。較為通用的是ElliotChikafsky和Cross在文獻(xiàn)中定義的逆向工程的相關(guān)術(shù)語(yǔ)。正向工程:從高層抽象和獨(dú)立于實(shí)現(xiàn)的邏輯設(shè)計(jì)到一個(gè)系統(tǒng)的物理實(shí)現(xiàn)的傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程。

逆向工程:分析目標(biāo)系統(tǒng)，認(rèn)定系統(tǒng)的構(gòu)件及其交互關(guān)系，并且通過(guò)高層抽象或其它形式來(lái)展現(xiàn)目標(biāo)系統(tǒng)的過(guò)程。逆向工程，有的人也叫反求工程、反向工程(Reverse39c)再文檔:主要是在同一抽象層次做語(yǔ)義等價(jià)描述，實(shí)際上是逆向工程的一種簡(jiǎn)單形式;

d)設(shè)計(jì)再現(xiàn):利用領(lǐng)域知識(shí)和外部信息在較高抽象層次產(chǎn)生系統(tǒng)的等價(jià)描述，這樣要使用除了源代碼外的很多信息;

e)重構(gòu):在同一抽象層次把系統(tǒng)從一種表示方式轉(zhuǎn)換到另一種表示方式，一個(gè)重要方面是新系統(tǒng)和原始系統(tǒng)的語(yǔ)義行為應(yīng)該一樣，而且功能也不能變;

f)再工程:目的是研究系統(tǒng)，產(chǎn)生較高抽象層次描述，增加新功能到這個(gè)描述，使用正向工程技術(shù)在原始系統(tǒng)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)一個(gè)新系統(tǒng)。g)體系結(jié)構(gòu)再現(xiàn):用于從源碼、性能分析信息、設(shè)計(jì)文檔及專(zhuān)家知識(shí)等現(xiàn)有信息中抽象出一個(gè)更高層次表示的技術(shù)和過(guò)程。

c)再文檔:主要是在同一抽象層次做語(yǔ)義等價(jià)描述，實(shí)際上是逆向40它們之間的關(guān)系如圖所示：它們之間的關(guān)系如圖所示：41逆向工程流程圖逆向工程流程圖42逆向工程應(yīng)用流程圖逆向工程應(yīng)用流程圖43逆向工程技術(shù)流程

(1)逆向工程是以一個(gè)物理零件或模型作為開(kāi)始，進(jìn)而決定下游工程。

(2)點(diǎn)處理過(guò)程：主要包括多視點(diǎn)云的拼合、點(diǎn)云過(guò)濾、數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)和點(diǎn)云分塊等。

(3)曲線(xiàn)處理過(guò)程：決定所要?jiǎng)?chuàng)建的曲線(xiàn)類(lèi)型。曲線(xiàn)可以設(shè)計(jì)得與點(diǎn)的片段相同，或讓曲線(xiàn)更光滑些；由已存在的點(diǎn)創(chuàng)建出曲面；檢查／修改曲線(xiàn)，檢查曲線(xiàn)與點(diǎn)或其它曲線(xiàn)的精確度、平滑度與連續(xù)的相關(guān)性。

(4)曲面處理過(guò)程：決定所要?jiǎng)?chuàng)建的曲面類(lèi)型，可以選擇創(chuàng)建的曲面以精確為主或以光滑為主，或兩者居中；由點(diǎn)云或曲線(xiàn)創(chuàng)建曲面；檢查／修改曲面，檢查曲麗與點(diǎn)或其它曲面或特征的精確度、平滑度與連續(xù)的相關(guān)性。(5)誤差分析：應(yīng)該考慮被測(cè)物對(duì)機(jī)構(gòu)引起的綜合軌跡誤差、逆向工程設(shè)計(jì)所依據(jù)的數(shù)據(jù)值存在的測(cè)量誤差、設(shè)計(jì)中的被測(cè)物存在的加工誤差、設(shè)計(jì)中的曲線(xiàn)擬合存在的擬合誤差等方面。逆向工程技術(shù)流程

(1)逆向工程是以一個(gè)物理零件或模型44逆向工程研究方法現(xiàn)有的逆向工程分析方法主要有以下4種。

(1)詞法分析和語(yǔ)法分析

該方法主要是對(duì)程序源碼進(jìn)行分析，已經(jīng)發(fā)展得比較成熟。通過(guò)詞法分析可以得到程序信息的多種有用表示，其中最常用的是交叉引用列表。通過(guò)語(yǔ)法分析可以得到兩類(lèi)表示:分析樹(shù)(parsetree)、抽象語(yǔ)法樹(shù)AST(abstractsyntaxtree)，其中AST是更復(fù)雜的程序分析工具基礎(chǔ)，包含了和程序的實(shí)際內(nèi)容相關(guān)的細(xì)節(jié)。

(2)圖形化方法

圖形化方法包括控制流分析、數(shù)據(jù)流分析以及程序依賴(lài)圖。控制流分析是在確定程序語(yǔ)法結(jié)構(gòu)之后進(jìn)行。控制流分析有兩種形式:過(guò)程內(nèi)(intraprocedural)分析、過(guò)程間(in-terprocedural)分析。過(guò)程內(nèi)分析能確定子程序內(nèi)語(yǔ)句的執(zhí)行順序，通過(guò)構(gòu)建控制流圖CFG(controlflowgraph)進(jìn)行。過(guò)程間分析確定程序單元之間的調(diào)用關(guān)系，用調(diào)用圖(cangraph)表示。數(shù)據(jù)流分析關(guān)注于解決程序中從定義到使用的過(guò)程的相關(guān)問(wèn)題，比控制流分析要復(fù)雜得多。程序依賴(lài)圖是數(shù)據(jù)流分析的進(jìn)一步改進(jìn)，比數(shù)據(jù)流分析更復(fù)雜。在程序依賴(lài)圖中，控制流和數(shù)據(jù)流依賴(lài)被放在一起處理。如果同時(shí)需要控制流圖和數(shù)據(jù)流圖，使用程序依賴(lài)圖就很方便。程序依賴(lài)圖還具有這樣的結(jié)構(gòu)特性:一個(gè)程序依賴(lài)圖描述了一個(gè)控制依賴(lài)的區(qū)域。

逆向工程研究方法現(xiàn)有的逆向工程分析方法主要有以下4種。

(145(3)程序切片

切片技術(shù)來(lái)源于數(shù)據(jù)流分析方法，己經(jīng)成為很多程序理解工具的基礎(chǔ)。一個(gè)程序切片是由程序中的一些語(yǔ)句和判定表達(dá)式組成的集合。這些語(yǔ)句和判定表達(dá)式可能會(huì)影響在程序的某個(gè)位置(常用行號(hào)標(biāo)識(shí))上所定義或使用的變量的值。利用切片技術(shù)可以將關(guān)注點(diǎn)確定在一個(gè)較小范圍而不是關(guān)注整個(gè)程序。

(4)動(dòng)態(tài)分析

靜態(tài)分析是對(duì)程序源碼進(jìn)行分析。動(dòng)態(tài)分析則是在程序運(yùn)行時(shí)進(jìn)行分析，基本方法是對(duì)程序進(jìn)行植入。程序植入是一種在全局范圍內(nèi)更改源代碼以添加額外操作的過(guò)程。這種方法的主要原理是:利用代碼的結(jié)構(gòu)信息，依據(jù)固定的規(guī)則，將軟件觸發(fā)器添加到代碼中。所謂軟件觸發(fā)器，是指在源程序的相應(yīng)位置添加的一些代碼，運(yùn)行時(shí)由這些代碼按特定協(xié)議將指定的動(dòng)態(tài)信息傳遞到指定位置或傳遞給動(dòng)態(tài)信息收集機(jī)制。對(duì)于使用動(dòng)態(tài)綁定和多態(tài)的面向?qū)ο笙到y(tǒng)，動(dòng)態(tài)分析是必需的。(3)程序切片

切片技術(shù)來(lái)源于數(shù)據(jù)流分析方法，己經(jīng)成為很多程46逆向工程分類(lèi)

從廣義講，逆向工程可分以下三類(lèi)。

(1)實(shí)物逆向：顧名思義，它是在已有實(shí)物條件下，通過(guò)試驗(yàn)、測(cè)繪和分折。提出再創(chuàng)造的關(guān)鍵；其中包括功能逆向、性能逆向、方案、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、精度、使用規(guī)范等多方面的逆向。實(shí)物逆向?qū)ο罂梢允钦麢C(jī)、部件、組件和零件。(2)軟件逆向：產(chǎn)品樣本、技術(shù)文件、設(shè)計(jì)書(shū)、使用說(shuō)明書(shū)、圖紙、有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)、管理規(guī)范和質(zhì)量保證手冊(cè)等均稱(chēng)為技術(shù)軟件。軟件逆向中有三類(lèi)情況：1)既有實(shí)物，又有全套技術(shù)軟件；2)有實(shí)物而無(wú)技術(shù)軟件；3)無(wú)實(shí)物，僅有全套或部分技術(shù)軟件。(3)影像逆向：無(wú)實(shí)物，無(wú)技術(shù)軟件，僅有產(chǎn)品相片、圖片、廣告介紹、參觀印象和影視畫(huà)面等，要從其中去構(gòu)思、想象來(lái)逆向，稱(chēng)為影像逆向，這是逆向?qū)ο笾须y度最大的。影像逆向本身就是創(chuàng)新過(guò)程。目前還未形成成熟的技術(shù)。一般要利用透視變換和透視投影．形成不同透視圖，從外形、尺寸、比例和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，去琢磨其功能和性能，進(jìn)而分析其內(nèi)部可能的結(jié)構(gòu)。逆向工程分類(lèi)

從廣義講，逆向工程可分以下三類(lèi)。47逆向工程測(cè)量系統(tǒng)根據(jù)測(cè)量探頭是否和零件表面接觸．其測(cè)量方式可分兩類(lèi)。

(1)接觸式測(cè)量：根據(jù)測(cè)頭的不同?？煞譃橛|發(fā)式和連續(xù)式。應(yīng)用最為廣泛的三座標(biāo)測(cè)量機(jī)是20世紀(jì)6o年代發(fā)展起來(lái)的新型高效精密測(cè)量?jī)x器，是有很強(qiáng)柔性的大型測(cè)量設(shè)備。

(2)非接觸式測(cè)量：根據(jù)原理的不同，可分為三角形法、結(jié)構(gòu)光法、計(jì)算機(jī)視覺(jué)法、激光干涉法、激光衍射法、CT測(cè)量法、MRI測(cè)量法、超聲波法和層析法等。逆向工程測(cè)量系統(tǒng)根據(jù)測(cè)量探頭是否和零件表面接觸．其測(cè)量方式48逆向工程的硬件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(xiàn)反射回來(lái)的時(shí)間取得距離。逆向工程的硬件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)49逆向工程軟件演進(jìn)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。逆向工程軟件演進(jìn)逆向軟件的演進(jìn)約略可區(qū)分為三個(gè)階段。50逆向工程技術(shù)的常用軟件

目前，比較著名的逆向工程軟件如下：

(1)Geomagic(美國(guó)RainDrop公司的)逆向工程軟件，具有豐富的數(shù)據(jù)處理手段，可以根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)快速構(gòu)造出多張連續(xù)的曲面模型。

(2)Imageware作為UGNX中提供的逆向工程造型軟件。具有強(qiáng)大的測(cè)量數(shù)據(jù)處理、曲面造型、誤差檢測(cè)功能?？梢蕴幚韼兹f(wàn)至幾百萬(wàn)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)。根據(jù)這些點(diǎn)云數(shù)據(jù)構(gòu)造的A級(jí)曲面(CLASSA)具有良好的品質(zhì)和曲面連續(xù)性。Imageware的模型檢測(cè)功能可以方便、直觀地顯示所構(gòu)造的曲面模型與實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)之間的誤差以及平面度、真圓度等幾何公差。

(3)CopyCAD(英國(guó)DELCAM公司系列產(chǎn)品)，主要處理測(cè)量數(shù)據(jù)的曲面造型。DELCAM的產(chǎn)品涵蓋了從設(shè)計(jì)到制造、檢測(cè)的全過(guò)程；包括PowerSHAPE、Power-MILL、PowerINSPECT、ArtCAM、CopyCAD、PS-TEAM等諸多軟件產(chǎn)品。CopyCADM系列中的其它軟件可以很好地集成。

(4)RapidForm(韓國(guó)INUS公司開(kāi)發(fā))逆向工程軟件，主要用于處理測(cè)量、掃描數(shù)據(jù)的曲面建模以及基于CT數(shù)據(jù)的醫(yī)療圖像建模．還可完成藝術(shù)品的測(cè)景建模以及高級(jí)圖形生成。RapidForm提供一整套模型分割、曲面生成、曲面檢測(cè)的工具．用戶(hù)可以方便地利用以前構(gòu)造的曲線(xiàn)網(wǎng)格經(jīng)過(guò)縮放處理后應(yīng)用到新的模型重構(gòu)過(guò)程中。逆向工程技術(shù)的常用軟件

目前，比較著名的逆向工程軟件如51GeomagicStudio由美國(guó)Raindrop(雨滴)公司出品的逆向工程和三維檢測(cè)軟件GeomagicStudio可輕易地從掃描所得的點(diǎn)云數(shù)據(jù)創(chuàng)建出完美的多邊形模型和網(wǎng)格，并可自動(dòng)轉(zhuǎn)換為NURBS曲面。該軟件也是除了Imageware以外應(yīng)用最為廣泛的逆向工程軟件。GeomagicStudio主要包括Qualify、Shape、Wrap、Decimate、Capture五個(gè)模塊。主要功能包括：自動(dòng)將點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為多邊形(Polygons)快速減少多邊形數(shù)目(Decimate)把多邊形轉(zhuǎn)換為NURBS曲面曲面分析(公差分析等)GeomagicStudio52ImagewareImageware由美國(guó)EDS公司出品，是最著名的逆向工程軟件，正被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、航空、航天、消費(fèi)家電、模具、計(jì)算機(jī)零部件等設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域。該軟件擁有廣大的用戶(hù)群，國(guó)外有BMW、Boeing、GM、Chrysler、Ford、raytheon、Toyota等著名國(guó)際大公司，國(guó)內(nèi)則有上海大眾、上海交大、上海DELPHI、成都飛機(jī)制造公司等大企業(yè)。Imageware逆向工程軟件的主要產(chǎn)品有：Surfacer——逆向工程工具和class1曲面生成工具Verdict——對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)和CAD數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比評(píng)估Buildit——提供實(shí)時(shí)測(cè)量能力，驗(yàn)證產(chǎn)品的制造性RPM——生成快速成型數(shù)據(jù)View——功能與Verdict相似，主要用于提供三維報(bào)告

Surfacer是Imageware的主要產(chǎn)品，主要用來(lái)做逆向工程，它處理數(shù)據(jù)的流程遵循點(diǎn)——曲線(xiàn)——曲面原則，流程簡(jiǎn)單清晰，軟件易于使用。Imageware采用NURB技術(shù)，軟件功能強(qiáng)大，易于應(yīng)用。Imageware對(duì)硬件要求不高，可運(yùn)行于各種平臺(tái)：UNIX工作站、PC機(jī)均可，操作系統(tǒng)可以是UNIX、NT、Windows95及其它平臺(tái)。Imageware53

54逆向工程測(cè)量系統(tǒng)課件55CopyCADCopyCAD是由英國(guó)DELCAM公司出品的功能強(qiáng)大的逆向工程系統(tǒng)軟件，它能允許從已存在的零件或?qū)嶓w模型中產(chǎn)生三維CAD模型。該軟件為來(lái)自數(shù)字化數(shù)據(jù)的CAD曲面的產(chǎn)生提供了復(fù)雜的工具。CopyCAD能夠接受來(lái)自坐標(biāo)測(cè)量機(jī)床的數(shù)據(jù)，同時(shí)跟蹤機(jī)床和激光掃描器。CopyCAD簡(jiǎn)單的用戶(hù)界面允許用戶(hù)在盡可能短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行生產(chǎn)，并且能夠快速掌握其功能，即使對(duì)于初次使用者也能做到這點(diǎn)。使用CopyCAD的用戶(hù)將能夠快速編輯數(shù)字化數(shù)據(jù)，產(chǎn)生具有高質(zhì)量的復(fù)雜曲面。該軟件系統(tǒng)可以完全控制曲面邊界的選取，然后根據(jù)設(shè)定的公差能夠自動(dòng)產(chǎn)生光滑的多塊曲面，同時(shí)，CopyCAD還能夠確保在連接曲面之間的正切的連續(xù)性。該軟件的主要功能如下：數(shù)字化點(diǎn)數(shù)據(jù)輸入DUCT圖形和三角模型文件CNC坐標(biāo)測(cè)量機(jī)床分隔的ASCII碼和NC文件激光掃描器、三維掃描器和SCANTRONPCArtCAMRenishawMOD文件CopyCAD56RapidFormRapidForm是韓國(guó)INUS公司出品的全球四大逆向工程軟件之一，RapidForm提供了新一代運(yùn)算模式，可實(shí)時(shí)將點(diǎn)云數(shù)據(jù)運(yùn)算出無(wú)接縫的多邊形曲面，使它成為3DScan后處理之最佳化的接口。RapidForm也將使您的工作效率提升，使3D掃描設(shè)備的運(yùn)用范圍擴(kuò)大，改善掃描品質(zhì)。RapidForm57逆向工程的研究現(xiàn)狀國(guó)外的發(fā)展

從已經(jīng)搜集到的文獻(xiàn)中看，國(guó)外應(yīng)用于逆向工程軟件工具很多，它們主要提供三種類(lèi)型的能力:一是常規(guī)的靜態(tài)模型逆向產(chǎn)生能力，從某種特定語(yǔ)言的源碼或編譯后的目標(biāo)碼轉(zhuǎn)換出靜態(tài)模型(如類(lèi)圖、活動(dòng)圖、控制流圖等);二是動(dòng)態(tài)模型逆向產(chǎn)生能力，將程序運(yùn)行過(guò)程中的標(biāo)志性信息進(jìn)行搜集、存儲(chǔ)和整理，再轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的動(dòng)態(tài)模型(如序列圖、狀態(tài)圖、協(xié)同圖等);三是擴(kuò)展的靜態(tài)模型逆向產(chǎn)生能力，將常規(guī)的靜態(tài)模型逆向產(chǎn)生能力加以擴(kuò)展，以體現(xiàn)靜態(tài)模型的領(lǐng)域特征、提高靜態(tài)模型的抽象層次或者表現(xiàn)形式，以利于理解和使用。逆向工程的研究現(xiàn)狀國(guó)外的發(fā)展

58國(guó)內(nèi)的發(fā)展

國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)的用于逆向工程軟件工具很少，現(xiàn)在主要是青鳥(niǎo)程序理解系統(tǒng)JBPAS(JadeBirdProgramAnalysisSystem)，它是一個(gè)針對(duì)C++語(yǔ)言的程序理解系統(tǒng)，由一個(gè)C++分析器前端和一組分析工具組成。該系統(tǒng)是北大青鳥(niǎo)基于異構(gòu)平臺(tái)、具有多信息源接口的應(yīng)用系統(tǒng)集成(組裝)環(huán)境有導(dǎo)鳥(niǎo)III型(JB3)系統(tǒng)拍勺組成部分。該系統(tǒng)針對(duì)C++語(yǔ)言，采用增量分析技術(shù)對(duì)程序源代碼進(jìn)行靜態(tài)分析;用EER(EnhancedEntity-Relationship)為C++程序建