基于逆向工程的產(chǎn)品外觀設(shè)計

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1、基于逆向工程的產(chǎn)品外觀設(shè)計作者：北京服裝學院王曉飛吳蓓蓓??信息來源:無憂測量??2008-3-16字體大小:小?中?大網(wǎng)友評論0條??進入論壇??摘要：本文針對產(chǎn)品外觀設(shè)計過程中逆向工程技術(shù)的應(yīng)用進行了探討，重點討論了與外觀設(shè)計緊密聯(lián)系的反求技術(shù)的運用及最新發(fā)展動向，并就相關(guān)問題提出了自己的看法。通過進一步的研究尋找快速、準確、高效的產(chǎn)品外觀設(shè)計方法是這篇文章的宗旨。關(guān)鍵詞：逆向工程。三維測量技術(shù)1、引言作為一種新產(chǎn)品開發(fā)以及消化、吸收先進...摘要：本文針對產(chǎn)品外觀設(shè)計過程中逆向工程技術(shù)的應(yīng)用進行了探討，重點討論了與外觀設(shè)計緊密

2、聯(lián)系的反求技術(shù)的運用及最新發(fā)展動向，并就相關(guān)問題提出了自己的看法。通過進一步的研究尋找快速、準確、高效的產(chǎn)品外觀設(shè)計方法篇文章的宗旨.關(guān)鍵詞：逆向工程；快速采集；曲面擬合；三維測量技術(shù)1、引言作為一種新產(chǎn)品開發(fā)以及消化、吸收先進技術(shù)的重要手段,逆向工程和快速原型技術(shù)可以勝任消化外來技術(shù)成果的要求。它們的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)模式,大大縮短了產(chǎn)品開發(fā)的時間周期,提高產(chǎn)品研發(fā)的成功率。當今，各個行業(yè)越來越注重產(chǎn)品的外觀設(shè)計，以此來吸引顧客，最終在商業(yè)上取得成功。這點在消費產(chǎn)品的設(shè)計中體現(xiàn)的尤為突出。特別是手機、數(shù)碼相機、汽車等行業(yè)。

3、1.1逆向工程及其應(yīng)用范圍在工業(yè)領(lǐng)域，往往會碰到根據(jù)模型或?qū)嵨飦順?gòu)建其三維數(shù)字模型的需求。這就用到了逆向工程技術(shù)，逆向工程(ReverseEngineering)也稱反求工程，是指用一定的測量手段對實物或模型進行測量即數(shù)字化采樣，然后根據(jù)測量數(shù)據(jù)通過三維幾何建模方法重建實物的CAD數(shù)字模型，從而實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計與制造的過程。逆向工程在工業(yè)制造領(lǐng)域的實際應(yīng)用主要包括以下幾個方面：a)新零件的設(shè)計，主要用于產(chǎn)品改型或仿型設(shè)計；b)已有零件的復(fù)制和仿制，再現(xiàn)原產(chǎn)品設(shè)計．復(fù)雜產(chǎn)品仿制等；c)損壞或磨損零件的還原，以便修復(fù)或重制；d)產(chǎn)品的檢測，

4、例如檢測分析產(chǎn)品的變形，檢測焊接質(zhì)量等，以急對加工產(chǎn)品與三維數(shù)字化模型之間的誤差進行分析。在制造業(yè)中，逆向工程已成為消化吸收新技術(shù)和二次開發(fā)的重要建徑之一。作為改進設(shè)計的一種重要手段，它有效地加快了新產(chǎn)品響應(yīng)市場的速度。同時，逆向工程也為快速原型提供了很好的技術(shù)支持．成為制造業(yè)信息傳遞重要而簡沽的途徑之一。另外．逆向工程在文化藝術(shù)、醫(yī)學領(lǐng)域也有較好的應(yīng)用，包括根據(jù)木制或泥塑模型進行藝術(shù)美學設(shè)計，數(shù)字文物和數(shù)字博物館，虛擬手術(shù)等。2、逆向工程的結(jié)構(gòu)體系逆向工程系統(tǒng)主要由三部分組成:產(chǎn)品實物幾何外形的數(shù)字化、CAD模型重建、產(chǎn)品或模具制

5、造。逆向工程中的關(guān)鍵技術(shù)是據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和模型的重建。(1)數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集是逆向工程的第一步,其方法的得當直接影響到是否能準確、快速、完整地獲取實物的二維、三維幾何數(shù)據(jù),影響到重構(gòu)的CAD實體模型的質(zhì)量,并最終影響產(chǎn)品的質(zhì)量。(2)數(shù)據(jù)處理對于獲取的一系列點數(shù)據(jù)在進行CAD模型重建前,必須進行格式轉(zhuǎn)換、噪聲濾除、平滑、對齊、歸并、測頭半徑補償和插值補點等處理。(3)模型重建將處理過的測量數(shù)據(jù)導入CAD系統(tǒng),依據(jù)前面創(chuàng)建的曲線、曲面構(gòu)建出原型的CAD模型。3、逆向工程研究及應(yīng)用現(xiàn)狀3.1基礎(chǔ)研究現(xiàn)狀在逆向工程的基礎(chǔ)研究方面，內(nèi)外已

6、做了大量的工作，主要集中在CAGD領(lǐng)域的曲面重構(gòu)和實體重構(gòu)算法研究。國際市場目前已出現(xiàn)了不少商用的逆向工程軟件系統(tǒng)。國內(nèi)有關(guān)逆向工程的基礎(chǔ)研究也在不少單位內(nèi)展開，如浙江大學、華中理工大學、西安交通大學、西北工業(yè)大學等，并取得了一定成果。由于曲面重構(gòu)的復(fù)雜性，逆向工程領(lǐng)域還有很多問題值得研究，包括曲面重建和體視化技術(shù)、曲面造型方法、特征檢測等。3.2應(yīng)用研究現(xiàn)狀作為先進制造技術(shù)的重要組成部分，逆向工程的應(yīng)用研究已成為國內(nèi)外關(guān)注的熱點之一。逆向工程廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品改型或仿型設(shè)計。西門子電氣的逆向工程小組通過對渦輪葉片進行逆向設(shè)計，優(yōu)化設(shè)計

7、方案，在不到12天的時間內(nèi)就開發(fā)出了用于其它方面的新型渦輪，目前該套系統(tǒng)已開始對外提供逆向工程應(yīng)用服務(wù)。采用光學掃描儀對水泵葉輪進行數(shù)據(jù)采集，通過逆向設(shè)計完成水泵葉輪的三維造型。另外，在汽車的改型設(shè)計中奇瑞和通用都無一例外的應(yīng)用了逆向工程技術(shù)。在破舊零件的復(fù)原設(shè)計方面，2000年，波音公司應(yīng)用逆向工程技術(shù)對波音747的尾翼進行了復(fù)原設(shè)計，并在一個工作日內(nèi)制造出了零件，為老式飛機的維修和零件更換提供了快捷途徑。逆向工程在產(chǎn)品檢測和誤差分析方面也有較好的應(yīng)用。早在90年代初．NASA就應(yīng)用逆向工程技術(shù)開展了一項重要研究，就是研究X-38

8、飛行器與其CAD設(shè)計模型之間的匹配精度和誤差，以分析和驗證CFD(計算流體力學)模擬的準確度。最近，AMT公司借助非接觸的撒光掃描儀和CAI（計算機輔助檢測)技術(shù)來提高零件檢驗的速度。掃描數(shù)據(jù)輸入CAI軟件，與CAD設(shè)計模型進行比較和