逆向工程及其应用
摘要:本文介绍了逆向工程的工作过程、设备和主要技术，特别是三维激光扫描机和逆向工程软件，指出了逆向工程软件与普通CAD/CAM软件的不同，介绍了逆向工程的应用领域，对此项技术在我省的普及和应用，将会起到积极作用。
关键词:逆向工程;三维激光扫描(抄数)
一、什么是逆向工程
随着科技的发展和人们生活水平的提高，产品的性能和外形发生了很大的改变，原来粗大笨重的产品，正在被小巧玲珑，造型别致的产品所代替，工业产品设计正在成为一种热门的行业，根据人机工程学和美学原理设计的各种使用方便、线条流畅的产品，如轿车、家用电器等，随处可见，这些产品一般都是由一些空间自由曲面组成的，用传统的方法很难设计、制造出来;为了设计、制造这类产品和相应的工装具，必须使用CAD/CAM,多轴加工中心等先进技术，现代逆向工程技术就是在这祥的背景下产生的。
逆向工程RE (Reverse
Engineering，也称反求工程)，是对产品设计过程的一种描述。在工程技术人员的一般概念中，产品设计过程是一个从无到有的过程，即设计人员首先在大脑中构思产品的外形、性能和大致的技术参数等，然后通过绘制图纸建立产品的三维数字化模型，最终将这个模型转人到制造流程中，完成产品的整个设计制造周期。这样的产晶设计过程珊们欢去“正向设计”过程。
逆向工程产品设计过程如图一所示，可以认为是一个“从有到无”的过程。简单地说，逆向工程产品设计就是根据已经存在的产品模型，反向推出产品设计数据(包括设计图纸或数字模型)的过程;它针对现有的工件(样品或模型)利用3D数字化量测仪器准确、快速的测量出工件的轮廓坐标，并加以编辑、修改、建构曲面后，传至一般的CAD/CAM系统.再由CAM软件产生刀具的NC加工路径送至CNC加工机床，制作出所需模具，或者送到快速原型成型机，将样品模型制作出来。逆向工程在某些方面很像我们常说的“仿制”;可以说，在我国正在成为世界制造中心的今天，逆向工程将大有用武之地。
二、逆向工程系统的组成
从逆向工程流程图(图一)可以看出，逆向工程首先须使用精密的量测系统将样品的三维轮廓尺寸快速地测量出来，然后依据得到的数据做出曲面造型及加工。故建立一套完整的逆向工程系统，须要下列基本配备:1、测量机(也称抄数机)2、点群数据处理软件，即逆向工程软件，玉CAD/CAM/CAE软件，,4,CNC机床，5、快速成型机或塑料射出成型机、轧出机、饭金成型机等。
常用的测量机有:三维激光扫描机、三座标测量机、多轴关节式机械臂等。其中。
三维激光扫描机：属于非接触式测量，具有测量速度快，可测量柔软物体，不会损坏工件表面等优点;但测量精度较低，一般10-100μm。多用于自由曲面的立体造型。
二座标测量排:属于接触式测量，精度较高，但测量速度慢，受接触力影响较大;一般多用于精密量。
图二所示为台湾智泰公司生产的三维激光扫描机，它由激光探头、工作台和控制柜组成，激光探头是扫描机的关键部件，它包括两个CCD(光电偶合)传感器和一个半导体激光器；工作台具有三个线性位移和一个旋转运动，采用闭环控制，定位精度可达0.003mm，它带动CCD探头做逐行扫描，可扫描800&800&600mm的模型或工件；控制和系统采用开放式结构，工控机内插有图像采集卡；利用激光刀对物体表面进行扫描，由CCD摄像机采集被测表面朱我刀曲线，然后计算机根据空间三角法测量原理，最终计算出物体表面的三维几何数据，扫描精度为0.05mm。然后以.asc格式保存，供逆向工程软件处理。
逆向工程软件主要完成点云处理、曲线处理和曲面处理三项功能，它的作用是接收来自测量设备的产品数据，通过一系列的编辑操作，得到品质优良的曲线或曲面模型，并通过标准数据格式将这些曲线曲面数据输送到现有CAD/CAM系统中，在这些系统中完成最终的品造型。用于逆向工程的软件包括两大类：一类是用于处理测量得到的点云的逆向工程软件，另一类就是用于造型和数控编程的通用CAD/CAM软件；在实际应用过程中，由于大多数工程技术人员对逆向工程技术了解不够，将逆向工程技术与现有CAD/CAM技术等同起来，用现有CAD/CAM系统的技术水平要求逆向工程技术，往往造成人们对逆向工技术的不信任和误解。
通常所说的逆向工程软件，是专指用于进行点云的噪声滤除、补点、内插补、细线化、曲线建构、曲面建构、曲面修改等操作的软件，可以IGES,
.DXF、STL等多种格式输出，常用的有：UG/ImageWare(Surfacer)，它作为UG
NX中提供的逆向工程软件，具有强大的测量数据处理、曲面造型、误差检测功能。可以处理几万至几百万的点云数据。ImageWare的模型检测功能可以方便、直观地显示所构造的曲面模型与实际侧量数据之间的误差以及平面度、真圆度等几何公差。
　　CeoMagic是美国RainDrop毓丽逆向工fNC软件，具有丰富的数据处理手段，可以根据测量势据快助造出多张连续的曲面模型。软件的应拜领域包括了从工业设计到医疗仿真等诸多方面。
CopyCAD是英国DELCAM公司系列CAD产品中的一个，主要进行测量数据的曲面造型:DELCAM的产品涵盖了从设计到制造、检测的全过程。包括PowerSHAPE,PowerMIL
L;PowerINSPECT,
ArtCAM,CopyCAD、PS-TEAM等诸多软件产品?作为系列产品的一部分，CopyCAD与系列中的其他软件可以很好地集成。
以上介绍的是目前较常见的逆向工程软件在国内能够见到的商品化的逆向工程软件基本上均是国外的。
三、逆向工程技术的应用
逆向工程的应用模式主要包括:L给定产品样品，如家电的外壳、铸件等，采用逆向工程的手段，获取它的三维CAD模型、绘制产品图纸，完成产品的数榨编程及樟具设计，也就是人们常说的“产品仿制”；2、先用石膏等造型材料，按一定比例设计出产品的外形，然后，采用逆向工程的手段，获取它的三维CAD模型，这就是所谓的"工业产品设计"；3、测量产品的三维点云，与CAD模型进行比较，分析产品的制造误差，即产品检测。
　　从逆向工程的概念和技术特点以看出，逆向工程的应用领域如图三所示，主要是飞机、汽车、玩具、电子业、鞋业、艺术品翻制、铸模、人造皮革和家用电器等与模具相关的行业；近年来随着生物、材料技术的发展，逆向工程技术也开始应用在人工生物骨骼、美容等医学领域。但是其最主要的应用领域还是在模具行业。山东大学是省内最早从事逆向工程研究的单位之一，图四为山东大学机电工程实验室通过逆向工程技术完成的部分产品的三维造型。
由于模具制造过程中经常需要反复试冲和修改模具型面。若测量最终符合要求的模具并反求出其数字化模型，在重复制造该模具时就可运用这一备用数字模型生成加工程序，可以大大提高模具生产效率，降低模具制造成本。逆向工程技术在我国，特别是以生产各种汽车、玩具配套件的址区、企业有着十分广阔的应用前景。这些地区、企业经常需要根据客户提供的样件制造出模具或直接加工出产品。在这些企业，测量设备和CAD/CAM系统是必不可的，但是由于逆向工程技术应用不够完善，严重影响了产品的精度以及生产周期。因此，逆向工程技术与CAD/CAM系统匡结合对这些企业的应用有重要意义。这一点我们在多年的技术服务过程中深有体会。一方面各个模具企业非常欢迎在企业推广逆向工程技术，在另一方面又苦于缺乏必要的指导和合适的软件产品。这种情况严重制约了逆向工程技术在模具行业的推广。与CAD/CAM系统在我国几十年的应用时间相比，逆向工程技术为工程技术人员所了解只有十几年甚至几年的时间。时间虽短，但逆向工程技术广泛的应用前景已经为大多数工程技术人员所关注，这对提高我国模具制造行业的整体技术含量，进而提高产品的市场竞争力具有重要的推动作用。
本文简要论述了逆向工程技术的基本概念和发展，列举了主要的逆向工程设备和应用软件，分析了逆向工程技术的特点，对逆向工程技术和现有CAD/CAM系统的关系进行了较全面的介绍和总结。结合我们的实践经验.介绍了逆向工程技术的应用领域;由于逆向工程是一门较新的高技术，无论是测量设备，还是应用软件都还存在一些不很完善的方面，能够熟练掌握、应用这门技术的技术人员还不是很多，急需开展这方面的培训和普及工作。目前，我国正在成为世界制造中心，而我省也正在打造山东半岛制造基地，可以预见到逆向工程技术在我国，特别是在我省，将会有具大的发展前景。
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抢沙发，第一个发表评论Axure里的流程图形状组件面板对于画流程图，是我们经常会遇到的问题。我们和程序工程师沟通，用再多的口水，也无法挑明的事情，画一张简明的流程图，就能很直白的说明关键问题。　　有时候你可能会懊恼，因为程序员的思维犹如计算机，你告诉他为什么没有用，你就告诉他该怎么做，是左是右，是0是1就好了。这个时候，产品经理需要的是理性思维，清晰的思路，如果你不清晰，工程师大多数会跟着你的思路乱做一团。所以多画几个流程，多根据页面需求画清晰的流程，就能解决实际的问题。　　话不多说，本章主要介绍流程图里面的工具，因为图形其实很好介绍，简单的英文翻译就好了，所以也顺带说说这些图形在流程里的作用。方式还和以前一样，编号，对号入座，咱们来一个萝卜，一个坑：　　1、矩形　　作用：一般用作要执行的处理（process），在程序流程图中做执行框。　　在axure中如果是画页面框架图，那么也可以指代一个页面。有时候我们会把页面和执行命令放在同一个流程中做说明，这个时候将两类不同的矩形做色彩区别，然后做说明就好了。　　2、圆角矩形或者扁圆　　作用：表示程序的开始或者结束，在程序流程图中用作为起始框或者结束框。　　3、斜角矩形　　
作用：斜角矩形平时几乎不使用，可以视情况自行定义。或者在其他的流程图中，有特殊含义，暂不知晓，也希望有识之士指点一二。　　4、菱形　　
作用：表示决策或判断（例如：If...Then...Else）,在程序流程图中，用作判别框。　　5、文件　　
作用：表达为一个文件，可以是生成的文件，或者是调用的文件。如何定义，需要自己根据实际情况做解释。　　6、括弧　　
作用：注释或者说明，也可以做条件叙述。一般流程到一个位置，做一段执行说明，或者特殊行为时，会用到它。　　7、半圆形　　
作用：半圆在使用中常作为流程页面跳转、流程跳转的标记。　　8、三角形　　
作用：控制传递，一般和线条结合使用，画数据传递。　　9、梯形　　
作用：一般用作手动操作。　　10、椭圆形或圆形　　 作用：如果画小圆，一般是用来表示按顺序数据的流程。　　
如果是画椭圆形，很多人用作流程的结束。如果是在use
case用例图中，椭圆就是一个用例了。　　11、六边形　　
作用：表示准备之意，大多数人用作流程的起始，类似起始框。　　12、平行四边形　　 作用：一般表示数据，或确定的数据处理。或者表示资料输入（Input）。　　13、角色　　
作用：来自于use case
用例，模拟流程中执行操作的角色是谁。需要注意的时，角色并非一定是人，有时候是机器自动执行，有时候也可是是模拟一个系统管理。　　14、数据　　
作用：就是指保存我们网站数据的数据库。　　15、图片　　
作用：表示一张图片，或者置入一个已经画好的图片、流程或者一个环境。　　基本上，axure讲基本流程图、页面框架图、use case
用例图涉及到的一些关键图形都囊括在流程图流程工具中，模糊了流程图的区别，而尽量贴近交互设计时的工作内容。　　流程图无疑只是一个表达的工具，我们在使用的时候应该根据自己的实际情况使用，而不应该死钻牛角尖，非要知道某个图形的通用标准。理解和沟通是第一位的。而对于某些具有标准性含义的图形，大家人所共知，则我们应该遵循共同的准则，这样就能达到表达的目的。　　其实axure里面由于不涉及到具体的程序流程，所以有些标准的图形并没有提供，如不规则图形、侧面双矩形等。大多数情况下，还是自己自定义一下自己的符号标准，就跟prd文档加上名词解释一样，才是解决方法。
还是豆瓣靠谱，百度那都什么跟什么啊。
这位姐姐的回答很准确详细，是我正需要的，非常感谢！
非常感谢！
谢谢这位姐姐
感谢这位小姐姐
感谢这位小漂亮姐姐
多谢，靠谱
太有用啦，谢谢
十分的感谢啊，找了很久都没找到合适的
今天面试了一个产品经理，正好问他这些符号的含义，就正确回答了一个 菱形....
十分感谢楼主！！！要是能有个流程图的示例就更好了！
(云南玉溪)
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软件逆向工程应用研究木 郑文荣1王树宗1刘刚2 1海军工程大学兵器工程系，湖北武汉941部队 摘要：逆向工程是一个设计恢复过程，是软件理解的有效方法．为掌握某控制系统的工作原理、软 件结构和数学模型，对该系统的软件源代码进行逆向工程研究。在对程序理解过程中充分运用了语法分 析，图形化方法、程序切片和动态分析等逆向工程的方法专业知识相结合，以二进制的源程序代码开始， 经过对指令、数据的区分和到可理解的程序，数据格式的转换，构建底层和高层流程图，最终获取软件 工程教学模型。 关键词：逆向工程程序理解源代码指令 1引 言 逆向工程来自于硬件领域，是通过检查样品开发复杂硬件系统归约的过程，主要指研究他人的系统，
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