第1章 逆向工程设计入门 1
1.1什么是逆向工程 2
1.1.1逆向工程的定义 2
1.1.2逆向工程的分类 3
1.1.3逆向工程的特点 4
1.1.4逆向工程存在的不足 5
1.1.5逆向设计过程中注意事项 6
1.2国内外发展状况 6
1.2.1国外逆向工程的研究成果 6
1.2.2国内逆向工程研究机构及成果 7
1.2.3逆向工程的发展趋势 8
1.3逆向工程的应用 11
1.3.1应用领域 11
1.3.2在CAD/CAM体系中的作用 13
1.4逆向工程实现流程 14
1.4.1逆向工程解决方案类别 14
1.4.2逆向工程解决方案流程 15
1.5逆向工程主要软件说明 17
1.5.1 Imageware 17
1.5.2 Geomagic Studio 19
1.5.3 CopyCAD 19
1.5.4 RapidForm 20
1.5.5 Pro/ENGINEER 21
1.6专家精讲 24
第2章 逆向工程的关键技术 25
2.1数据测量技术 26
2.1.1接触式数据测量方法 26
2.1.2非接触式数据测量方法 27
2.2数据点的预处理 28
2.2.1噪声点的去除 28
2.2.2数据的精简 29
2.2.3数据点的平滑 31
2.3特征提取 31
2.3.1二次曲面 32
2.3.2过渡曲面 32
2.3.3圆柱面 32
2.3.4回转面 33
2.3.5复杂自由曲面 33
2.4点云分割 34
2.4.1基于边的方法 34
2.4.2基于面的方法 34
2.4.3聚类分割方法 34
2.5曲面重构技术 35
2.6专家精讲 36
第3章 独立几何逆向造型方法 37
3.1独立几何逆向造型方法概述 38
3.2扫描工具工作流程 38
3.2.1造型前的准备 38
3.2.2导入扫描线点云数据 39
3.2.3修改扫描线 39
3.2.4创建型曲线 40
3.2.5构造曲面 40
3.2.6修改型曲面 41
3.3原始数据的输入 41
3.3.1直接插入数据 42
3.3.2在特征中插入数据 42
3.3.3点云原始数据简介 44
3.4修改扫描曲线 48
3.4.1删除 49
3.4.2重组点 50
3.4.3连接 50
3.4.4分开 51
3.4.5创建 52
3.4.6扫描点 53
3.5创建型曲线 53
3.5.1自示例数据 53
3.5.2通过点 54
3.5.3自曲线 54
3.6修改型曲线 55
3.6.1控制多边形 56
3.6.2控制造型点 58
3.6.3拟合到指定点 60
3.7创建型曲面 61
3.7.1创建边界混合型曲面 61
3.7.2复制现有曲面创建型曲面 63
3.8修改型曲面 64
3.8.1控制多面体 64
3.8.2栅格线 66
3.8.3按参照点拟合 68
3.9综合实例——饮料瓶曲面绘制 69
3.9.1造型前的准备 69
3.9.2输入点云数据 70
3.10创建瓶体曲线 71
3.10.1创建基准平面 71
3.10.2创建瓶体纵向轮廓曲线一 72
3.10.3创建瓶体纵向轮廓曲线二 74
3.10.4创建瓶体横向轮廓曲线一 74
3.10.5创建瓶体横向轮廓曲线二 76
3.10.6创建瓶体横向轮廓曲线三 77
3.10.7创建瓶底及瓶口曲线 78
3.11创建瓶体曲面结构 81
3.12专家精讲 83
第4章 小平面特征 84
4.1小平面特征概述 85
4.2小平面特征实现流程 85
4.2.1造型前的准备 85
4.2.2输入点云数据 86
4.2.3点云数据处理 86
4.2.4包络处理 87
4.2.5小平面粗调 88
4.2.6小平面精整 88
4.3原始数据操作 88
4.3.1原始数据的输入 88
4.3.2原始数据的显示 89
4.3.3点云数据修剪与删除 92
4.4点云预处理 93
4.4.1点数据去噪处理 93
4.4.2数据精简处理 94
4.4.3点云修补和保存 96
4.5包络特征操作 97
4.5.1点云包络处理 97
4.5.2小平面粗调 97
4.5.3小平面精调 101
4.6小平面处理 103
4.6.1小平面选取 103
4.6.2小平面操作 105
4.7综合实例——维纳斯头像 110
4.7.1造型前的准备 110
4.7.2输入数据 111
4.7.3去除噪声点 112
4.7.4破洞修补 113
4.7.5数据精简处理 115
4.7.6对小平面进行包络处理 117
4.7.7小平面粗调 117
4.7.8小平面精调、精整 118
4.7.9多面几何的集管表示 121
4.8专家精讲 121
第5章 重新造型 122
5.1重新造型概述 123
5.2重新造型环境界面 123
5.3曲线创建 124
5.3.1在小平面上创建曲线 124
5.3.2在曲面上创建曲线 125
5.3.3捕捉点创建曲线 125
5.3.4 剖面 125
5.3.5使用曲面边缘创建曲线 126
5.3.6小平面锐边创建曲线 127
5.3.7投影曲线 127
5.4曲线修改 128
5.4.1控制多边形法 128
5.4.2造型点 130
5.5曲线编辑 131
5.5.1曲线的约束 131
5.5.2曲线对齐 132
5.5.3曲线合并 132
5.5.4曲线分割 133
5.5.5曲线（曲面）复制 133
5.5.6显示并修改约束 133
5.6创建曲面 134
5.6.1创建区域 134
5.6.2添加环 135
5.6.3合并区域 136
5.6.4直接创建解析面 137
5.6.5创建旋转和拉伸解析面 141
5.6.6边方式创建多项式曲面 144
5.6.7创建放样和网格多项式曲面 145
5.6.8创建点或矩形多项式曲面 146
5.6.9自动创建选定区域样条曲面 148
5.6.10自动创建样条曲面 148
5.6.11自动创建曲面修改样条曲面 149
5.7曲面操作 150
5.7.1曲面修改 150
5.7.2编辑曲面数学属性 152
5.7.3曲面约束 153
5.7.4曲面延伸 154
5.8综合实例——自行车座 154
5.8.1提取边界线 154
5.8.2创建轮廓线 156
5.8.3创建曲面 158
5.8.4曲面实体化 161
5.9专家精讲 161
第6章 破面修补 162
6.1破面修补概述 163
6.2破面修补模块简介 163
6.2.1进入破面修补模块 163
6.2.2模型树 164
6.2.3菜单显示 165
6.2.4 “IDD显示”工具栏 165
6.2.5按钮含义 166
6.3修复模式修补 167
6.3.1自动修复间隙 及实体化 168
6.3.2寻找条件间隙 170
6.3.3手动定义间隙 171
6.3.4移动顶点修复间隙 172
6.3.5投影、添加到线框 分割曲面 173
6.3.6利用点建立曲线、取代 修复曲面 174
6.4修改模式修补 175
6.4.1草绘曲线 175
6.4.2对齐曲面边界 176
6.5特征化模式修补 178
6.5.1直接“边界混成曲面” 178
6.5.2延伸工具 和间接“边界混成曲面” 179
6.5.3裁剪曲面 和曲面合并 181
6.5.4虚拟特征 182
6.5.5关闭特征 184
6.6几何检查和收缩几何 185
6.7专家精讲 187
第7章 独立几何实例 188
7.1造型前的准备 189
7.2创建曲线 189
7.2.1导入原始数据 189
7.2.2修改扫描曲线 191
7.2.3创建型曲线 191
7.2.4修改型曲线 192
7.2.5创建造型曲线 193
7.3创建曲面 195
7.3.1创建边界混合曲面 195
7.3.2曲面编辑 197
7.4专家精讲 198
第8章 小平面特征 199
8.1简要说明 200
8.2小平面特征实现流程 200
8.2.1造型前的准备 200
8.2.2输入点云数据 201
8.2.3点云数据处理 202
8.2.4数据保存 203
8.2.5包络处理 203
8.2.6小平面处理 204
8.3综合实例——玩具造型 207
8.3.1造型前的准备 207
8.3.2输入点云数据 208
8.3.3点处理 209
8.3.4小平面粗调 210
8.3.5小平面粗调 211
8.3.6小平面精调 211
8.4专家精讲 215
第9章 电熨斗模型重构 216
9.1仿形检具破面修补实例 217
9.1.1创建基准面 217
9.1.2创建剖面曲线 218
9.1.3创建小平面曲线 220
9.2创建曲面 221
9.2.1创建草绘1 221
9.2.2创建造型1 222
9.2.3创建其他造型曲线 224
9.2.4创建边界混合曲面1 226
9.2.5创建边界混合曲面2 227
9.2.6创建拉伸曲面 231
9.2.7创建造型2 232
9.2.8创建边界混合曲面3 235
9.2.9创建造型3 237
9.2.10创建拉伸曲面 240
9.2.11创建投影曲线 241
9.2.12创建造型4 242
9.2.13创建边界混合曲面4 243
9.2.14曲面修剪镜像 244
9.3创建实体 246
9.3.1曲面实体化 246
9.3.2创建拉伸实体 247
9.3.3创建圆角特征 248
9.4专家精讲 250
第10章MP3、电脑键盘实战演练 251
10.1仿形检具破面修补实例 252
10.2电脑键盘破面修补实例 258
10.3 MP3外壳破面修补实例 270
10.4专家精讲 284
第11章 中国印模型重构 285
11.1影像反求简介 286
11.2实例分析 286
11.3跟踪草绘 287
11.3.1造型前的准备 287
11.3.2在基准平面上插入图片 288
11.3.3勾勒曲线 289
11.3.4完成建模 289
11.3.5模型渲染 289
11.4中国印文“寿”模型重构 289
11.4.1重构前的准备 290
11.4.2插入图片 290
11.4.3勾勒曲线 293
11.4.4实体的生成 293
11.5印章造型 295
11.5.1创建拉伸实体 295
11.5.2创建混合实体 296
11.5.3创建其他部分混合实体 298
11.5.4创建拉伸文字实体 300
11.6模型渲染 301
11.6.1设置颜色球 301
11.6.2印章模型渲染 302
11.7专家精讲 304
第12章 特征提取模型重构 305
12.1回转类曲面特征提取 306
12.1.1回转面构成分析 306
12.1.2回转面构成原理分析 306
12.1.3回转面性质 309
12.2回转曲面重构实例1 309
12.2.1造型前的准备 310
12.2.2读入数据 310
12.2.3确定回转面轴线 311
12.2.4测量距离 313
12.2.5确定回转母线 316
12.2.6创建回转母线 318
12.2.7回转面重构 320
12.2.8曲面分析 321
12.3回转曲面重构实例2 323
12.3.1造型前的准备 323
12.3.2读入数据 326
12.3.3修改截面线 328
12.3.4重构回转面 330
12.4足球特征参数提取实例 334
12.4.1造型前的准备 335
12.4.2输入点云数据 336
12.4.3提取五边形参数 337
12.4.4创建五边形草绘 338
12.4.5创建六边形一条边线 341
12.4.6创建六边形 342
12.4.7创建混合曲面辅助线 344
12.4.8创建混合曲面 346
12.4.9创建球面 348
12.4.10隐藏部分特征操作 350
12.4.11合并特征 352
12.4.12旋转阵列六边形面 354
12.4.13旋转阵列五边形面 354
12.4.14镜像并阵列六边形面 356
12.4.15 镜像并阵列五边形面 358
12.4.16旋转阵列六边形面 359
12.4.17镜像五边形面 360
12.5专家精讲 360
参考文献 362