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第1章　逆向工程概述1

1.1　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4

1.1.3　逆向工程的特点5

1.1.4　逆向工程存在的问题5

1.1.5　逆向工程设计过程中的注意事项6

1.2　国内外逆向工程的发展状况7

1.2.1 国外逆向工程的研究成果7

1.2.2 国内逆向工程的研究机构及成果8

1.2.3　逆向工程的发展趋势9

1.3 逆向工程的应用10

1.3.1　应用领域10

1.3.2　在CAD/CAM体系中的作用12

1.4　逆向工程的实现流程12

1.4.1　逆向工程解决方案的类别12

1.4.2　逆向工程解决方案的流程14

1.5 同类逆向工程软件15

1.5.1 Imageware15

1.5.2 CopyCAD17

1.5.3 RapidForm17

1.6 Pro/ENGINEER逆向工程模块18

1.6.1　逆向工程模块简介19

1.6.2　独立几何模块20

1.6.3　小平面特征模块20

1.6.4　重新造型模块21

1.7　技术总结21

第2章　逆向工程的关键技术22

2.1　数据测量技术23

2.1.1　接触式数据测量方法23

2.1.2　非接触式数据测量方法24

2.2　数据点的预处理25

2.2.1　噪声点的去除25

2.2.2　数据的精简26

2.2.3　数据点的平滑28

2.3　特征提取29

2.3.1 二次曲面30

2.3.2　过渡曲面30

2.3.3 圆柱面30

2.3.4　回转面30

2.3.5　复杂自由曲面31

2.4　点云分割31

2.4.1　基于边的方法32

2.4.2　基于面的方法32

2.4.3 聚类分割法32

2.5 曲面重构技术33

2.6　技术总结33

第3章　独立几何逆向造型方法34

3.1 独立几何逆向造型方法概述35

3.2　扫描工具工作流程35

3.2.1　造型前的准备35

3.2.2　导入扫描线点云数据36

3.2.3　修改扫描线36

3.2.4　创建型曲线37

3.2.5　创建型曲面38

3.2.6　修改型曲面39

3.3 原始数据的输入39

3.3.1　直接插入数据39

3.3.2　在特征中插入数据40

3.3.3　点云原始数据简介41

3.4　修改扫描曲线46

3.4.1　删除47

3.4.2　重组点48

3.4.3　扫描点51

3.5　创建型曲线51

3.5.1 自示例数据52

3.5.2　通过点52

3.5.3 自曲线53

3.6　修改型曲线54

3.6.1　控制多边形54

3.6.2　控制造型点56

3.6.3　拟合到指定点58

3.7　创建型曲面59

3.7.1 创建边界混合型曲面59

3.7.2　复制现有曲面创建型曲面60

3.8　修改型曲面61

3.8.1 控制多面体62

3.8.2　栅格线64

3.8.3　按参照点拟合65

3.9　综合实例——马鞍面的绘制67

3.9.1 设置工作目录67

3.9.2　导入原始数据68

3.9.3　修改扫描曲线69

3.9.4　创建型曲线70

3.9.5　修改型曲线71

3.9.6　创建造型曲线72

3.9.7　创建边界混合曲面74

3.10　技术总结77

第4章　小平面特征78

4.1　小平面特征概述79

4.2　小平面特征实现流程79

4.2.1　造型前的准备79

4.2.2　输入点云数据80

4.2.3　点云数据处理80

4.2.4 包络处理81

4.2.5　小平面粗调82

4.2.6　小平面精整82

4.3 原始数据的操作82

4.3.1　原始数据的输入82

4.3.2　原始数据的显示83

4.3.3　点云数据修剪与删除86

4.4　点云预处理87

4.4.1 点数据去噪处理87

4.4.2　数据精简处理88

4.4.3　点云修补和保存90

4.5　包络特征操作90

4.5.1　点云包络处理91

4.5.2　小平面粗调91

4.5.3 小平面精调95

4.6　小平面处理97

4.6.1　小平面选取97

4.6.2　小平面操作99

4.7　综合实例——玩具造型105

4.7.1　造型前的准备105

4.7.2　输入点云数据106

4.7.3 点处理106

4.7.4　移除腹板107

4.7.5 小平面粗调108

4.7.6　小平面精调109

4.8　技术总结112

第5章　重新造型113

5.1 重新造型概述114

5.2　重新造型环境界面114

5.3 曲线创建115

5.3.1 在小平面上创建曲线115

5.3.2　在曲面上创建曲线116

5.3.3　捕捉点创建曲线116

5.3.4 剖面117

5.3.5　使用曲面边缘创建曲线117

5.3.6　小平面锐边创建曲线118

5.3.7　投影曲线118

5.4　曲线修改119

5.4.1　控制多边形法119

5.4.2　造型点121

5.5 曲线编辑122

5.5.1 曲线的约束122

5.5.2 曲线对齐123

5.5.3 曲线合并123

5.5.4　曲线分割124

5.5.5 曲线（曲面）复制124

5.5.6　显示并修改约束125

5.6　创建曲面126

5.6.1　创建区域126

5.6.2 添加环126

5.6.3　合并区域127

5.6.4　直接创建解析面128

5.6.5　创建旋转和拉伸解析面133

5.6.6　边方式创建多项式曲面135

5.6.7　创建放样和网格多项式曲面136

5.6.8　创建点或矩形多项式曲面137

5.6.9 自动创建选定区域的样条曲面139

5.6.10 自动创建样条曲面140

5.6.11　修改样条曲面141

5.7 曲面操作142

5.7.1 曲面修改142

5.7.2 编辑曲面数学属性144

5.7.3 曲面约束145

5.7.4　曲面延伸146

5.8　综合实例——自行车座147

5.8.1　提取边界线147

5.8.2　创建轮廓线148

5.8.3　创建曲面150

5.8.4　曲面实体化154

5.9　技术总结154

第6章 回转面模型重构技术分析155

6.1 回转面构成分析156

6.2　回转面构成原理分析156

6.3　回转面性质158

6.3.1　基本概念158

6.3.2　主要性质159

6.4　回转型钣金件模型重构159

6.4.1　造型前的准备159

6.4.2　读入数据160

6.4.3　确定回转面轴线161

6.4.4　测量距离162

6.4.4　确定回转母线166

6.4.5　创建回转母线167

6.4.6　回转面重构170

6.4.7　曲面分析171

6.5　灯泡玻璃体重构173

6.5.1　造型前的准备173

6.5.2　读入数据175

6.5.3　修改截面线177

6.5.4　重构回转面180

6.6　技术总结184

第7章　维纳斯石膏像模型重构185

7.1 维纳斯石膏像简要说明186

7.2　小平面特征实现流程186

7.2.1　造型前的准备186

7.2.2　输入点云数据187

7.2.3　点云数据处理188

7.2.4　数据保存189

7.2.5 包络处理189

7.2.6　小平面处理190

7.2.7　重新造型192

7.3　维纳斯模型流程193

7.3.1　造型前的准备193

7.3.2　输入数据194

7.3.3 去除噪声点195

7.3.4　破洞修补196

7.3.5　数据精简处理198

7.3.6　对小平面进行包络处理200

7.3.7　小平面粗调200

7.3.8　小平面精调、精整201

7.3.9　多面几何的集管表示205

7.3.10　重新造型205

7.4　小结210

第8章　红茶饮料瓶模型重构211

8.1　案例分析与点数据输入212

8.1.1　造型前的准备212

8.1.2　输入点云数据213

8.2　创建瓶体曲线214

8.2.1　创建基准平面214

8.2.2　创建瓶体纵向轮廓曲线一215

8.2.3　创建瓶体纵向轮廓曲线二217

8.2.4　创建瓶体横向轮廓曲线一217

8.2.5　创建瓶体横向轮廓曲线二、三219

8.2.6　创建横向轮廓曲线220

8.2.7　创建瓶底及瓶口曲线221

8.3　创建瓶体曲面结构224

8.3.1　创建瓶体曲面224

8.3.2　创建瓶体凹槽特征一226

8.3.3 创建瓶体凹槽特征二230

8.3.4　创建凹槽特征三、四234

8.3.5　创建凹槽五237

8.3.6　创建凹槽六240

8.3.7 曲面镜像244

8.3.8　修饰瓶底246

8.4　实体操作246

8.4.1 曲面加厚处理247

8.4.2　修饰瓶嘴248

8.5　技术总结251

第9章　足球模型重构252

9.1　足球相关知识分析253

9.2　提取足球参数253

9.2.1　造型前的准备254

9.2.2　输入点云数据254

9.2.3　提取五边形参数255

9.3　足球建模Ⅰ258

9.3.1　创建五边形草绘258

9.3.2　创建六边形中的一条边线261

9.3.3 创建六边形262

9.3.4　创建混合曲面辅助线265

9.3.5　创建混合曲面266

9.3.6　创建球面269

9.3.7 隐藏部分特征操作271

9.3.8　合并特征274

9.4　足球建模Ⅱ275

9.4.1　旋转阵列六边形面275

9.4.2　旋转阵列五边形面276

9.4.3 镜像并阵列六边形面278

9.4.4　镜像并阵列五边形面280

9.4.5　旋转阵列六边形面281

9.4.6　镜像五边形面281

9.5 足球渲染282

9.5.1　设置颜色球283

9.5.2　设置贴花284

9.6 小结287

第10章　中国印模型重构288

10.1　影像反求简介289

10.2　模型分析289

10.3　跟踪草绘290

10.3.1　造型前的准备290

10.3.2　在基准平面上插入图片291

10.3.3 勾勒曲线292

10.3.4　完成建模292

10.3.5　模型渲染293

10.4　中国印文“寿”模型重构293

10.4.1　重构前的准备293

10.4.2　插入图片294

10.4.3 勾勒曲线297

10.4.4　实体的生成298

10.5 印章造型300

10.5.1　创建拉伸实体300

10.5.2　创建混合实体302

10.5.3　创建其他部分混合实体304

10.5.4　创建拉伸文字实体305

10.6　模型渲染306

10.6.1　设置颜色球306

10.6.2　印章模型渲染307

10.7　技术总结309

第11章　电熨斗模型重构310

11.1 重新造型311

11.1.1　创建基准面311

11.1.2　创建剖面曲线312

11.1.3　创建小平面曲线313

11.2　创建曲面314

11.2.1　创建草绘1314

11.2.2　创建造型1315

11.2.3　创建其他造型曲线317

11.2.4　创建边界混合曲面1318

11.2.4　创建边界混合曲面2319

11.2.5　创建拉伸曲面321

11.2.6 创建造型2322

11.2.7　创建边界混合曲面3324

11.2.8　创建造型3325

11.2.9　创建拉伸曲面328

11.2.10　创建投影曲线328

11.2.11 创建造型4329

11.2.12　创建边界混合曲面4330

11.2.13　曲面修剪镜像331

11.3 创建实体333

11.3.1 曲面实体化333

11.3.2　创建拉伸实体334

11.3.3　创建圆角特征335

11.4　技术总结336

附录A Pro/ENGINEER Wildfire 4.0简介337

参考文献346