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最新工程之星3[1][1].0for7527简易操作

工程之星3.0操作

警告：工程之星3.0与2.0最大的不同在于：2.0的坐标文件结果不随着参数的改变而改变，一个工程下面可以建很多文件；但3.0的坐标文件结果随着参数的改变而改变，只允许建工程。所以，按习惯，基准站每次发射必须新建工程！（CORS 基站除外，因为是连续运行，基站WGS84坐标未变），或者每次用手簿输入已知WGS84坐标启动基站。（这里说的3.0为标准版本，最初的测试版本与2.0相同，参数不会与坐标联动）

南方中纬技术部

2011-11-20

一、程序安装

Psion手簿7527版工程之星3.0程序文件为EGStar.exe文件，此文件放在手簿的“我的设备\Flash Disk\EGStar\”目录下即可，运行一次桌面上自动生成快捷方式

二、蓝牙连接(7527老版蓝牙设置还按老方法)

蓝牙硬件默认是启用的

（开始—设置—控制面板—电源—内建设备—启用蓝牙打勾）

手簿蓝牙联接GPS主机首次需要先进行蓝牙配对

打开蓝牙界面有3种方法：

1、开始—设置—控制面板—蓝牙

2、任务栏右下角蓝牙符号（蓝牙硬件必需是启用状态）

3、工程之星—端口配置—蓝牙按钮

“已配对”里面如果有配对的其它蓝牙可以选择后“移除”，同时配对主机最多为9台，端口为COM0-COM8。

选择“设备”—“扫描”，如果GPS主机开机就会在Name列出现主机号选择要配对的主机“配对”（如果弹出加密提示不要输入密码），选择打勾“Serial Port”，端口一般选择COM7（没有占用的端口都可以选择）

配对成功显示如上图。

蓝牙配对后，GPS在动态模式（基准站/移动站）下运行工程之星自动启用连接，如中间断开可点“配置”—“端口设置”选择相应的端口和波特率“确定”即可重新连接

三、配置（此项为工程默认，正常不需调整）

电台通道调整：

解算精度水平(默认为high,有效预防飞点，可不调整)及差分格式调整(对应基站差分格式，天宝主板为自适应，不需调整)：

坐标系、存储、显示、截止角、天线高调整（新建工程时可选）：

四、新建工程（打开工程）

工程之星3.0是以工程形式来管理作业的，每建一个工程自动生成一个工程总目录，存在我的设备\flash disk\EGJobs\下，不用的工程可以直接删除目录。工程目录下重要文件说明（文件名和工程名一致）：

*.eg（工程）、*.rtk（wgs84大地坐标）、*.dat（地方坐标）有的坐标系直接选择，没有的编辑增加需要的坐标系

有参数时可以直接输入并选选择使用参数，一般情况下“四参数”“七参数”“高程参数”等都需要计算才能得出且可自动启用，故新建工程时默认即可。

五、求转换参数、校正向导

1、有四参数及高程参数或七参数及高程参数可直接输入到坐标系中并使

用，不需要求转换参数，但需要架设好基站后用一个已知点进行“校正向导”，基站改变或再次开机需要新建工程后再用“校正向导”。

A、基站架在已知点：基站需整平对中量取仪器高，移动站在任何地方固定解状态，输入基站地方坐

标及基站仪器斜高后点“校正”—“确定”即可

B、基站架在未知点：基站随意架设，移动站在某一已知点固定解状态，输入移动站所在点地方坐标

及天线高后点“校正”,汽泡居中时点“确定”即可（此方式常用）

2、只有地方坐标时需要求转换参数，wgs84到地方坐标

要求：至少有2个地方坐标已知点，原则上已知点越多越均匀越好，参数控制范围不超已知点分布范围1.5倍。RTK测量的wgs84坐标一般不用于求七参数（可以用“工具”—“坐标转换”—“计算七参数”功能求七参数并直接使用），故工程之星的“求转换参数”功能求取四参数+高程参数，求取方式按默认，完毕后自动启用。如果一个坐标系原来

有四参数，工程之星3.0可以重新正确计算现有的参数而不必

先关闭原来的参数

推荐操作方法：

1、固定解状态进入“点测量”将用于求参数的已知点全部采集，可以得

到wgs84坐标，存在*.rtk文件内，例k1、k2、k3

控制点已知平面坐标一般为手工输入，如果事先将地方坐标导入手簿也可通过“坐标管理库”调

用（方法略）。注：“坐标管理库”可以调用任何类型点文件，且不影响原文件内容，在求转换参

数及放样功能中经常用到

本操作只能利用“坐标管理库”调用wgs84大地坐标即*.rtk文件

选择对应已知点的wgs84坐标，直至所有已知点增加完成(例子增加K2、K3点略)

如果输入错误可选中点进行编辑，完成后保存参数文件*.cot（此文件存wgs84和地方两套坐标，

可以保存在任何位置以备需要时调用）

应用后参数自动启用，可以进入相应功能进行查看

2、“工具”—“坐标转换”—“计算七参数”（详细步骤略）

求取方法为增加点的wgs84坐标(可调取*.rtk文件)后增加对应的地方坐

标，3个点及以上即可求出准确七参数启用，可以直接使用

六、点测量

“测量”—进入“点测量”界面

快捷键A采点（固定解且汽泡平时按），BB查看测量点

七、点放样

“测量”—进入“点放样”界面

点“目标”进入坐标管理库，手工可以增加点，也可以通过文件调入点

如果不显示“目标”请点按钮

导入点时选择相应格式的文件即可（例：工程之星平面坐标文件）

（例：点名,x,y,h,编码平面坐标）电脑上按此种格式要求编辑好的文件，扩展名和分隔符可自定，注意选择导入类型，如果不显示查看一下“过

滤”设置

选择要放样的点“确定”开始放样

八、线放样

“测量”—进入“直线放样”界面

和点放样不同的是“直线放样库”一般用“增加”

输入直线的信息，起点及终点坐标可以手工输入，也可以通过“坐标管理库”

调入。增加好直线完成后选取要放样的直线进行放样

直线放样以北、东方向为基准，垂距为偏离直线的垂直距离，里程显示可以放样直线上的任意距离

九、数据导入/导出

测量的数据*.dat可以以需要的格式导出，可自定义格式。（文件导入功能可以导入南方加密参数文件*.er和天宝参数文件*.dc）

导出的文件存在手簿上有两种路径：如插入SD卡可直接选择导出到SD卡，没有插SD卡无SD卡选项，只能导出到手簿本工程下，再通过传输线传至

电脑

十、数据传输

1、SD卡里的数据通过读卡器直接可以在手簿和电脑交换

2、手簿里的数据需要用专用数据线和电脑连接交换，电脑上装传输软件

microsoft active sync 4.5即可实现

十一、网络应用（其它操作同上）

1、1+1模式—南方服务器免费支持，设置方法在此略

2、VRS模式—南方CORS或河南省网HNCORS用（红色部分需要向管理

部门申请）

需要增加网络设置项，手簿可以增加多个，但只能同时设置主机模块内一个，输入项：名称（任意）、方式（NTRIP-VRS）、连接（GPRS/CDMA）、APN （cmnet）、地址（服务器IP地址）、端口（开放端口）、用户名和密

码（申请的帐号和密码）、接入点（点“获取接入点”成功后可选

择相应接入点）

说明：以上简易使用操作，详细操作及其它功能请参照说明书。

工程之星3简要操作说明(电台模式)

工程之星3.0简要操作手册一、蓝牙设置打开“蓝牙设备管理器（在屏幕右下角任务栏下有蓝牙图标）”，在“蓝牙设备”选项卡中点击“扫描设备”，搜索列表中将列出周围的蓝牙设备。如下图所示：双击设备节点，将搜索该设备提供的蓝牙服务，如下图所示：双击服务节点，将连接该服务，双击“串口服务”，选择串口号后点确定。

在“串口管理”选项卡中将列出所有正在使用的蓝牙虚拟串口。如下图所示：完成虚拟串口的建立后，其他应用程序可使用该串口与蓝牙设备进行数据通讯。二、工程之星操作在蓝牙设置好后直接打开工程之星，会自动连接。若连接不成功，会提示“打开端口失败，请重新连接”，这时点击“配置”下的“端口设置”把端口设置正确，波特率115200.，点击确定，即可连接，同时自动读取主机的基本信息。

此时可以看到移动站的一些基本信息，不对时需要更改，比如电台通道或网络配置等，下面就更改电台通道和配置网络加以说明：电台设置（使用电台时用）点击“配置→电台设置”，进入下图：从切换通道号的下拉框选中要切换的通道后点击“切换”，几秒中后当“当前通道号”出现要切换的通道号时，表示切换成功，否则出现“连接超时”提示。出现“连接超时”提示时再重复以上操作即可。设好电台通道后，在主界面中的指示信号强弱的天线前方将出现通道号。 1、新建工程单击工程，出现下图所示的工程子菜单界面：

单击新建工程，出现新建作业的界面，如下图所示：首先在工程名称里面输入所要建立工程的名称，新建的工程将保存在默认的作业路径“\ 我的设备\EGJobs\”里面，然后单击“确定”。 2.坐标系统设置配置—坐标系统：坐标系统下有下拉选项框，可以在选项框中选择合适的坐标系统，也可以点击下边的“浏览”按钮，查看所选的坐标系统的各种参数。如果没有合适所建工程的坐标系统，可以新建或编辑坐标系统，单击“编辑”按钮，出现如下图所示：

逆向工程实验指导书

实验一：逆向工程技术实验三维测量操作一、实验目的了解逆向工程的基本原理和工作流程，初步掌握使用柔性关节臂式三坐标扫描仪系统对样件进行测量的方法，并了解利用测量所得的数据进行三维重构的过程。二、实验的主要内容样件外形测量与三维重构。三、实验设备和工具柔性关节臂式三坐标扫描系统装有IMAGEWARE软件的计算机四、实验原理 1、三维测量的方法简介不同的测量对象和测量目的，决定了测量过程和测量方法的不同。 2、非接触式测量的三角测量原理激光探头的测量原理目前均以三角法为主。如下图所示，激光由激光二氧化碳激光发生器产生，经聚光透镜（F1）投射到工件表面，由于光束反射作用，部份光源经固定透镜（F2）聚焦后投射在光传感器（D）上。当物体沿y方向上下运动或者探头沿y方向移动，其散射光投射在光传感器的位置（X）亦将改变。 2、柔性关节臂式三坐标扫描仪系统简介柔性关节臂式三坐标扫描仪系统由柔性关节臂式（FARO）三坐标测量机和Kreon激光扫描系统构成。 Kreon激光扫描系统是基于激光截面三角测量的原理，对工件表面进行非接触式的扫描，在激光线条上采集非常密集的数字化(坐标)点，通过与电子控制器(ECU)的连接，记录激光线与工件相交的位置。摄像机摄取激光线位置获得立体影像，ECU电子控制器对每条激光线条上所记录的600个坐标点在Z轴方向的位置，以初始校正时所记录的绝对零位为依据作重复计算。 3、三坐标测量技术在逆向工程上的应用测量数据的三维实体重构是目前逆向工程领域研究的“瓶颈”，实际应用中，因原始数据的获取方式、三维重构支撑环境、三维重构方法和目标不同，其理论依据、技术路线、算法和工作内容有较大差异。数据压缩、曲线曲面的光顺处理噪声去除、数据匀化数据预处理曲面重构特征提取与数据分块五、实验方法和步骤 1、Kreon激光扫描系统数据处理”-->“SELECT MACHINE”，在对话框中选“FARO Arm.par”，按OK，跟着会出现一个读取ECU的进程。 “Services”-->“Positioning” 将工件放在台面上使扫描头能扫到所有要扫的面。被扫工件应先喷上显像剂 Digitization --> Add digitization：Name(Path) 按Run digitization定义步距、频率等按Record开始扫描，一个方向扫完后，可用Face检查，未扫到部分再换方向局部补扫。将已扫的结果点云过滤。将结果输出，保存为逆向工程软件所用的格式文件。 2、在逆向工程软件中处理测量所得的数据，并进行曲面重构，得到计算机三维模型，最后在三维CAD软件中完成样件的三维造型设计。

逆向工程三维建模关键技术

逆向工程与快速原型技术（综合技能训练及评价）题目逆向工程三维建模关键技术综合创新训练姓名 ******* 学号 *********** 专业班级机制**** 授课教师 ****** 分院机电与能源工程分院完成日期 **** 年 **月 *日宁波理工学院

绪论 (3) 0.1什么是逆向工程 (3) 1.2逆向工程的基本操作步骤 (3) 第一章点云摆正综合练习 (4) 1.1目的和意义 (4) 1.2 点云数据摆正的原理及实现流程 (4) 1.3 点云数据摆正综合练习及具体实现步骤 (4) 第二章逆向建模特征线构建技术 (15) 2.1 目的和意义 (15) 2.2 曲面对齐与拼接的原理及实现流程 (15) 2.3曲面对齐与拼接综合练习及具体实现步骤 (15) 3.1 目的和意义 (32) 3.2 曲线构建的原理及实现流程 (32) 3.3 曲线构建及具体实现步骤 (32) 4.1 目的和意义 (36) 4.2 曲面重构的原理及实现流程 (36) 4.3点云拼接综合练习及具体实现步骤 (36) 第五章：点云数据修补综合练习 (41) 5.1 目的和意义 (41) 5.2 曲面重构的原理及实现流程 (41) 5.3点云拼接综合练习及具体实现步骤 (41) 第六章总结与反思 (49)

绪论 0.1什么是逆向工程逆向工程技术与传统的产品正向设计方法不同,逆向工程是对已有的产品零件或原型进行CAD模型重建，即对已有的零件或实物原型，利用三维数字化测量设备准确的、快速的测量出实物表面的三维坐标点，并根据这些坐标点通过三维几何建模方法重建实物CAD模型的过程，它属于产品导向（product oriented）。逆向工程不是简单的再现产品原型，而是技术消化、吸收，进一步改进、提高产品原型的重要技术手段；是产品快速创新开发的重要途径。通过逆向工程掌握产品的设计思想属于功能向导。 1.2逆向工程的基本操作步骤

工程之星3.0主要功能的操作流程

工程之星3.0主要功能的操作流程一、新建工程工程-> 新建工程，输入工程名-> 确定，弹出工程设置界面，在“坐标系”下，编辑-> 增加，在“投影”下，输入定义的参数系统名-> 在椭球参数下的“椭球名称”后面选择选择对应的椭球系-> 在投影参数下的“投影方式”后面选择对应的投影方式-> 输入中央子午线-> OK -> 选中新增加的参数系统-> 确定-> 确定二、求参数 1、一个已知点求取参数【参考：南方RTK参数的求取及操作流程（一个已知点适用）地址】输入-> 校正向导 A、基准站架设在未知点时，选择基准站架设在未知点-> 下一步-> 输入已知点点名、坐标、天线高、选杆高（移动站用的是碳纤杆）-> 校正-> 气泡居中后点确认。 B、基准站架设在已知点时，选择基准站架设在未知点-> 下一步-> 输入已知点点名、坐标、天线高、选斜高（基准站用三脚架架设需对中整平）-> 校正-> 确认。特别注意：此种方法只适用于在一条线路上提供了较多的已知点，或是在一个小区域内作业时使用，并且距离不宜太长。因为一个已知点是不能控制坐标系旋转的，所以在实际作业过程事先需对本地区采用单点校正后的精度先行确认。当校正完一个后再到第二个点时，发现测量出的第二个坐标与已知坐标超出我们作业的精度要求时，需放弃使用该校正方法，采用两点或两个以上的点进行校正。 2、两个或两个以上的已知点求参数新建好工程，先在已知点上采集坐标，然后求参数。具体过程如下：假设有两个已知点A、B 输入-> 求转换参数-> 增加-> 输入点A的已知坐标-> 确定-> 从坐标管理库选点-> 选中在A 点采集的坐标-> 确定-> 确认-> 增加-> 输入B点的已知坐标-> 确定-> 从坐标管理库选点-> 选中在B点采集的坐标-> 确定-> 确认（若还有别的已知点可继续增加）-> 保存-> 输入参数的文件名-> OK -> 提示存储成功点OK -> 应用-> 点“是” 三、测量测量-> 点测量测量：碳纤杆气泡居中，按A键-> 保存或按回车键查看测量点：双击B键或在输入-> 坐标管理库里查看四、放样 1、点放样

模型的逆向工程实体建模技术

基于STL模型的逆向工程实体建模技术内容摘要:摘要：针对以STL数据表示的零件模型，在分析结构件模型几何特点的基础上，提出了一种以几何体素分离与拓扑关系重建为基础的STL模型逆向工程实体建模技术。通过对三角面片的合并实现平面、柱面、锥面等基本几何体素的分离，并利用Parasolid系统完成体素重构，进一步提取几何体素之间的布尔关系，从而实现含拓扑关系的产品模型重构。利用这一方法，可以实现RE/RP系统与通用CAD系统之间的快速集成，实现产品数据在不同系统之间顺畅传递。模型重建1逆向工程CAD技术与STL模型逆向工程CAD技术一般以数字化测量设备的输出数据为原始信息来源[1]。摘要：针对以STL数据表示的零件模型，在分析结构件模型几何特点的基础上，提出了一种以几何体素分离与拓扑关系重建为基础的STL模型逆向工程实体建模技术。通过对三角面片的合并实现平面、柱面、锥面等基本几何体素的分离，并利用Parasolid系统完成体素重构，进一步提取几何体素之间的布尔关系，从而实现含拓扑关系的产品模型重构。利用这一方法，可以实现RE/RP系统与通用CAD系统之间的快速集成，

实现产品数据在不同系统之间顺畅传递。关键词：STL；逆向工程；实体建模；模型重建 1 逆向工程CAD技术与STL模型逆向工程CAD技术一般以数字化测量设备的输出数据为原始信息来源[1]。由于测量方式的不同，数字化测量设备可以分为接触式和非接触式。随着测量技术的发展，不论何种测量方式，产生的测量数据都是非常多的，尤其是非接触式的激光测量，可以产生几十万甚至上百万测量点的测量数据。我们将这种数据称为“点云”数据。一般来说，数字化测量设备都带有数据处理软件。这个软件的主要功能是对测量设备输出的数据进行初步处理，如去除明显噪声点、多块数据拼合、数据格式转换等。一般的测量设备除了按照自定义格式输出数据外，都提供IGES 格式的数据输出。随着软件功能的加强，目前很多测量设备可以在输出测量数据的同时输出三角网格数据(即经过三角化以后的数据)或者STL格式数据。但是这些STL格式数据一般没有经过测试(如不保证封闭性，可能存在裂隙等)，不能直接用于逆向工程建模或RP制造。由测量设备输出的STL数据必须经过修补、纠错处理，才能用来进行逆向工程CAD建模。因此，逆向工程中重要的一个环节就是数据的预处理。

逆向工程设计

机械零部件逆向工程设计认知与操作实验学院（部）：机械工程学院专业班级：学生姓名：指导教师：陈清华陈加胜 2013年 6 月25日

机械零部件逆向工程设计认知与操作实验一、实验认知 1.概念解释逆向工程（又称逆向技术），是一种产品设计技术再现过程，即对一项目标产品进行逆向分析及研究，从而演绎并得出该产品的处理流程、组织结构、功能特性及技术规格等设计要素，以制作出功能相近，但又不完全一样的产品。逆向工程源于商业及军事领域中的硬件分析。其主要目的是，在不能轻易获得必要的生产信息下，直接从成品的分析，推导出产品的设计原理。逆向工程可能会被误认为是对知识产权的严重侵害，但是在实际应用上，反而可能会保护知识产权所有者。例如在集成电路领域，如果怀疑某公司侵犯知识产权，可以用逆向工程技术来寻找证据。其工作流程图如下：图1 逆向工程的工作流程 2.逆向工程的应用领域逆向工程技术已成为联系新产品开发过程中各种先进技术的纽带，并成为实现新产品快速开发的重要技术手段。一般来说，逆向工程包括形状反求、工艺反求和材料反求等几个方面。在机械领域的实际应用中，主要包括以下几个方面： ①对已有零件的复制，再现原产品的设计意图； ②当原始设计不可得时，用于对已有产品的改型或仿型设计； ③在设备维修中对个别损坏或磨损零件的复制； ④在美学设计特别重要的领域，通常采用真实比例的木制或泥塑模型来评估设计的美学效果，再通过逆向工程进行设计； ⑤当设计需要实验才能定型的工件模型时，通常采用逆向工程的方法，例如，在航天航空领域，为了满足空气动力学等要求，需要进行风洞实验的产品模型； ⑥数字化模型的检测，如检验产品的变形分析、焊接质量以及零件实物与CAD 模型的比较等。二、实验操作 1.实验仪器介绍逆向工程能在拥有现有物理部件之上，利用激光扫描仪、结构光源转换仪或射线断层成样品 3D 点数据测量点数据处理 CAD 曲面创建 CAD 曲面造型由CAD 生成NC 程序由CAD 生成STL 文件模具NC 生成快速成型制造模具成型批量加工

工程之星操作步骤

工程之星操作步骤 Prepared on 24 November 2020

一新建工程点击“工程”图标，输入工程名称，点击“确定”。选择坐标系统，点击“编辑”-----“增加”-----输入参数系统名--------选择椭球名称---------输入中央子午线（可在信息栏查看）--------点击“确定”。工程建立完成。二求转换参数 1 采集控制点原始坐标点击“测量”------选择“点测量”-------到控制点把对中杆立在控制点上对中整平后按键盘上“A”键-------输入点名和天线高--------按键盘上“ENT”键保存控制点原始坐标。用同样的方法把其他的控制点原始坐标保存到手薄中。 2 参数计算控制点采集完成后回到软件初始界面，点击“输入”-------“求转换参数”--------点击“增加”-------输入第一个控制点的已知平面坐标--------点击“确定”--------软件要求增加控制点大地坐标--------点击“从坐标管理库选点”--------选中对应的点然后点击右上角的“确定”------“确定”。同样的方法把余下的控制点增加到列表中，然后点击“保存”------输入参数文件名称--------点击“OK”按钮------点击“应用”-------软件提示“是否将参数赋值给当前工程”，点击“是”。参数转换完成。三坐标采集参数转换完成后进入测量界面进行坐标采集，点击“测量”-------“点测量”--------进入测量界面后把移动站立在需要采集的点上对中整平后按键盘上的“A”键------输入点名和天线高然后按键盘上的”ENT”键保存该点坐标。同样的方法完成后续的测量工作。四文件导出

浅谈逆向工程技术

浅谈逆向工程技术逆向工程（又称反向工程），是一种技术过程，即对一项目标产品进行逆向分析及研究，从而演绎并得出该产品的处理流程、组织结构、功能性能规格等设计要素，以制作出功能相近，但又不完全一样的产品。逆向工程源于商业及军事领域中的硬件分析。其主要目的是，在不能轻易获得必要的生产信息下，直接从成品的分析，推导出产品的设计原理。逆向工程可能会被误认为是对知识产权的严重侵害，但是在实际应用上，反而可能会保护知识产权所有者。例如在集成电路领域，如果怀疑某公司侵犯知识产权，可以用逆向工程技术来寻找证据。需要逆向工程的原因如下： 1.接口设计。由于互操作性，逆向工程被用来找出系统之间的协作协议。 2.军事或商业机密。窃取敌人或竞争对手的最新研究或产品原型。 3.改善文档。当原有的文档有不充分处，又当系统被更新而原设计人员不在时，逆向工程被 4.用来获取所需数据，以补充说明或了解系统的最新状态。 5.软件升级或更新。出于功能、合规、安全等需求更改，逆向工程被用来了解现有或遗留软件系统，以评估更新或移植系统所需的工作。 6.制造没有许可／未授权的副本。 7.学术／学习目的。 8.去除复制保护和伪装的登录权限。 9文件丢失：采取逆向工程的情况往往是在某一个特殊设备的文件已经丢失了（或者根本就没有），同时又找不到工程的负责人。完整的系统时常需要基于陈旧的系统上进行再设计，这就意味着想要集成原有的功能进行项目的唯一方法便是采用逆向工程的方法分析已有的碎片进行再设计。 10.产品分析：用于调查产品的运作方式，部件构成，估计预算，识别潜在的侵权行为。逆向工程能在拥有现有物理部件之上，利用激光扫描仪、结构光源转换仪或X射线断层成像之类3D扫描仪技术进行尺寸测量，再通过CAD、CAM、CAE或其他软件构筑3D 虚拟模型的方法。逆向工程经常被用于军事上，在二战和冷战中经常被用到。 1980年开始，欧美国家许多学校及工业界开始注意逆向工程领域。1990年初期，各国学术界团队大量投入逆向工程的研究并发表成果。逆向软件的演进约略可区分为三个阶段：2000年前，在逆向工程上，只能运用CATIA等CAD/CAM高阶曲面系统。市场后来发展出两套主流产品约在2003年前技术成熟，广为业界引用。到2007年后，发展出不同以往的逆向工程数学逻辑运算，速度快。1998年，NEWPOWER启动了逆向工程的一些项目，要求是把客户的现有源代码转变成设计，如果需要的话，进一步转化成产品需求规约。这恰恰与类似于V模型的标准开发过程模型相逆。这样一来，客户就可以容易地维护他们的产品（需求，设计，源代码等等），而不需要想以前那样，每次改动产品都需要直接修改源代码。截止2011年，逆向工程的应用已从单纯的技巧性手工操作，发展到采用先进的计算机及测量设备，进行设计、分析、制造等活动，如获取修模后的模具形状、分析实物模型、基于现有产品的创新设计、快速仿形制造等。逆向工程被广泛地应用到新产品开发和产品改型设计、产品仿制、质量分析检测等领域，它的特点是： 1、缩短产品的设计、开发周期，加快产品的更新换代速度； 2、降低企业开发新产品的成本与风险； 3、加快产品的造型和系列化的设计； 4、适合单件、小批量的零件制造，特别是模具的制造，可分为直接制模与间接制模法。

逆向工程及其关键技术

逆向工程及其关键技术院（系）材料科学与工程专业材料加工工程学生学号 2010年5月15日

逆向工程及其关键技术摘要：随着现代制造业的迅速发展,反求技术在制造领域中的作用日趋重要。它作为一种新的产品设计思想和方法,已越来越广泛地应用于制造领域[1]。通过自动测量机对零件的扫描测量,得到点云,使用逆向造型设计方法,对其进行处理,得到实体模型后,通过工艺分析,生成加工程序代码,对零件进行数控模拟加工[2]。本文对逆向工程中的点云数据获得及输入、点数据的预处理、曲面重构及曲面分析方法进行了详细阐述。关键字：逆向工程；曲面重构；点云；曲面分析 1 引言在计算机技术飞速发展的今天,三维几何造型技术已被制造业广泛应用于产品及模具的设计、方案评审、自动化加工制造及管理维护等各个方面。热点模具网在当今市场经济瞬息万变的环境下,能否快速地生产出合乎市场要求的产品已经成为企业成败的关键。而往往我们都会遇到这样的难题,在没有二维工程图纸或三维CAD数据的情况下,工程技术人员没法得到准确的尺寸,制造模具就更无从谈起。另外一方面,随着测量技术的不断发展和对产品检测要求的提高,测量机也广泛地用于企业的质量检测部门。逆向工程成为满足这一需求的利器[3]。 2 逆向工程的系统及其关键技术 2.1 逆向工程的概念逆向工程[4] (Reverse Engineering)也称反求工程,是指用一定的测量手段对实物或模型进行数据采集,根据测量数据进行计算机三维模型重建过程的总称。相对于传统的产品设计流程即所谓的正向工程而提出的。正向工程是泛指按常规的从概念设计到具体模型,再到成品的生产制造过程。而反求工程是从现有的模型(产品样件、实物模型等)经过一定的手段转化为概念和工程设计模型,如利用三维坐标测量机的测量数据对产品进行数学模型重构,或者直接将这些离散

1逆向工程关键技术

1.3 逆向工程中的关键技术 1.3.1 数据采集技术目前，用来采集物体表面数据的测量设备和方法多种多样，其原理也各不相同。测量方法的选用是逆向工程中一个非常重要的问题。不同的测量方式，不但决定了测量本身的精度、速度和经济性，还造成测量数据类型及后续处理方式的不同。根据测量探头是否和零件表面接触，逆向工程中物体表面数字化三维数据的采集方法基本上可以分为接触式(Contact)和非接触式（Non-contact）两种。接触式包括三坐标测量机（Coordinate Measuring Machining，CMM）和关节臂测量机；而非接触式主要有基于光学的激光三角法、激光测距法、结构光法、图像分析法以及基于声波、磁学的方法等。这些方法都有各自的特点和应用范围，具体选用何种测量方法和数据处理技术应根据被测物体的形体特征和应用目的来决定。目前，还没有找到一种完全使用于工业设计逆向测量方法。各种数据采集方法分类如图1.3所示。在接触式测量方法中，CMM是应用最为广泛的一种测量设备；CMM通常是基于力-变形原理，通过接触式探头沿样件表面移动并与表面接触时发生变形，检测出接触点的三维坐标，按采样方式又可分为单点触发式和连续扫描式两种。CMM 对被测物体的材质和色泽没有特殊要求，可达到很高的测量精度（±0.5μm），对物体边界和特征点的测量相对精确，对于没有复杂内部型腔、特征几何尺寸多、只有少量特征曲面的规则零件反求特别有效。主要缺点是效率低，测量过程过分依赖于测量者的经验，特别是对于几何模型未知的复杂产品，难以确定最优的采样策略与路径。

图1.3 逆向工程数据采集方法分类

工程之星操作步骤

一、工程之星操作步骤一、架设基准站，把GPS切换到基准站工作模式(设置工作模式及指示灯在后文有详细介绍)，用多功能电缆线把电瓶和GPS、发射电台链接起来,将发射天线和电台链接起来，并选择合适的电台通道。（在连接电源的时候，先把两个接线头分别连接到GPS和电台上，再把夹子夹到电瓶上，开机）二、用蓝牙将手簿与移动站链接起来：双击手簿屏幕下方黑色的 “小铁塔”图标，在弹出的窗口（如果接收机不是移动站工作模式则需要切换工作模式）中点击搜索，等大约十秒以后手簿会把GPS的机身号搜索出来，双击要绑定的机身号，然后在弹出的菜单中双击ASYNC,若在弹出的菜单中活动选项前有个“√”，点击右上角的OK退出界面；若没有的话则单击活动选项，菜单会自动消失，并且在COM栏下边会出现com7字样，点击右上角的OK退出。三、运行工程之星软件：双击桌面工程之星2.0图标；（注：如果桌面没有软件图标，按以下路径可以找到:我的设备/Flash disk/SET UP）四、新建工程：点击工程菜单下的新建工程。在弹出的窗口中给工程文件取名，点击右上角的ok，再选择相应的坐标系，点击下一步输入中央子午线的经度点击确定。（注：①其他参数不要轻易修改!②创建工程的方式默认为向导;若选择套用方式创建工程，需要选择相应的工程文件，其扩展名为*.ini，并点击“确定”。

套用方式的优点：不需要选择相应的坐标系和输入中央子午线的经度，并且可以把转换参数一起套用进来）五、求转换参数：首先测量已知点的GPS原始坐标：等移动站的解状态为固定的时候，到两个或两个以上的已知点测量，测量的时候注意修改点名、天线高和天线高类型。测量完成后依次单击设置→求转换参数→增加，在弹出的对话框中输入一个已知点的点名和已知坐标，点击右上角的ok，在弹出的界面单击从坐标管理库选点，点击导入，在弹出的窗口中选择开始时测量的GPS原始坐标文件（其扩展名为*.rtk）并点击确定，在弹出的窗口点击右上角的OK，导入GPS原始坐标。选择与刚才输入已知坐标的已知点相匹配的GPS原始坐标，点击确定，在弹出的提示界面上点击右上角的OK，至此，第一个已知点的两套坐标已输入完毕。增加另外一个已知点的两套坐标按上面画波浪线的操作执行。已知点的两套坐标输入完毕并检查无误后单击保存，在弹出的对话框中给该参数文件取名后点击保存，软件会提示保存成功，在弹出的提示界面点击右上角的OK，最后点击应用，软件会自动退回到测量界面，这时就可以测量了。（在测量之前建议查看四参数，最主要的是看比例，其值越接近1越好，一般应在0.999***～ 1.000**之间，也可以到第三个已知点上测量一个坐标检查）六、测量：单击键盘上的A测量，在弹出的对话框中修改点名、天线高和天线高，按回车键保存。双击B查看测量坐标。

什么是逆向工程

什么是逆向工程？什么是逆向工程？不借助于绘图、文档资料或者已有的计算机模型，将一个现有的工件、分总成、或者产品进行复制的过程，被称之为“逆向工程”。该过程通常需要有相应的硬件设备和软件来完成。什么场合需要逆向工程？ ·某一产品的原始制造商不再生产该产品； ·原始产品设计时没有保留合适的文档资料； ·原始制造商已经没有了，但是客户还需要它的产品； ·原始设计的文档资料丢失或者根本就没有； ·某个产品中不好的特征需要重新设计，比如,过度磨损的地方表示该处必须加以改进；·在长时间的使用之后，加强某个产品好的特征； ·分析竞争对手产品好坏特点； ·为改善产品的性能和特点而探索新的方法； ·获得竞争对手的基准测试方法，理解竞争对手的产品来开发更好的产品； ·原有的CAD模型不够支持现有的修改和加工方式； ·原有的供应商不能或者不愿意提供额外的工件； ·原有设备的制造商不愿意或者不能提供替换工件、或者因为唯一的工件来源而漫天要价；·用更现代的、廉价的技术来更新废弃的材料或者过时的加工工艺。逆向工程的过程： ·明确系统的各个组件以及它们之间的内在联系； ·以另外一种形式或者更高抽象的技术水平，来创建和表示系统；

·建立该系统的物理表达形式。开始进行逆向工程之前，需要注意的几个重点：逆向工程通过获取它的物理尺寸、特征和材料特性，可以复制某个现有的工件。在打算进行逆向工程之前，需要进行很好的费用/效益分析以评估逆向工程项目的合理性。典型地讲，如果被复制的东西有高价值，或者可以进行大规模的生产，逆向工程是比较节省费用的，具有较高的性价比。有时候，即使逆向工程不节省费用，但是某一个产品对于整个系统来说有至关重要，对它进行逆向工程操作也是必须的。使用CAD集成逆向工程概念的产品开发：机械零件的逆向工程包括使用使用激光扫描头（仪）或者计算机层析（CT）获取三维点云。使用表面点云来表示工件的几何形状是创建参数化表面模型的第一步。使用逆向工程软件从点云创建一个好的三角片网格模型。然后将三角片云图进行整合、光顺和优化，得到干净均匀的高质量三角片模型，然后对模型进行分析并为CAM（计算机辅助加工）产生刀具加工路径。对于某些产品的表面或者部分尺寸要求比较高的，则可以将三角片模型导入CAD软件生成NURBS（非均匀有理样条）曲线或者NURBS曲面做进一步的精炼、分析、修改并生成加工路径。最后CAM生产出物理零件。技术服务： ·接触和非接触式（激光）扫描； ·物理零件与CAD模型偏差分析； ·尺寸检测和评估；逆向工程所需的要素： ·数字化或者扫描硬件（转台式扫描机、便携式扫描仪、激光扫描头与三坐标测量机、激光扫描头与关节臂、激光扫描头与雕刻机等）； ·云图逆向工程软件（比如NXCLONE、IMAGEWARE（SURFACER）、GOEMAGIC、POLYWORK等）

工程之星操作步骤

工程之星操作步骤标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

一、工程之星操作步骤一、架设基准站，把GPS切换到基准站工作模式(设置工作模式及指示灯在后文有详细介绍)，用多功能电缆线把电瓶和GPS、发射电台链接起来,将发射天线和电台链接起来，并选择合适的电台通道。（在连接电源的时候，先把两个接线头分别连接到GPS 和电台上，再把夹子夹到电瓶上，开机）二、用蓝牙将手簿与移动站链接起来：双击手簿屏幕下方黑色的“小铁塔”图标，在弹出的窗口（如果接收机不是移动站工作模式则需要切换工作模式）中点击搜索，等大约十秒以后手簿会把GPS的机身号搜索出来，双击要绑定的机身号，然后在弹出的菜单中双击ASYNC,若在弹出的菜单中活动选项前有个“√”，点击右上角的OK退出界面；若没有的话则单击活动选项，菜单会自动消失，并且在COM栏下边会出现com7字样，点击右上角的OK退出。三、运行工程之星软件：双击桌面工程之星图标；（注：如果桌面没有软件图标，按以下路径可以找到:我的设备/Flash disk/SET UP）四、新建工程：点击工程菜单下的新建工程。在弹出的窗口中给工程文件取名，点击右上角的ok，再选择相应的坐标系，点击下一步输入中央子午线的经度点击确定。（注：①其他参数不要轻易修改!②创建工程的方式默认为向导;若选择套用方式创建工程，需要选择相应的工程文件，其扩展名为*.ini，并点击“确定”。套用方式的优点：不需要选择相应的坐标系和输入中央子午线的经度，并且可以把转换参数一起套用进来）五、求转换参数：

首先测量已知点的GPS原始坐标：等移动站的解状态为固定的时候，到两个或两个以上的已知点测量，测量的时候注意修改点名、天线高和天线高类型。测量完成后依次单击设置→求转换参数→增加，在弹出的对话框中输入一个已知点的点名和已知坐标，点击右上角的ok，在弹出的界面单击从坐标管理库选点，点击导入，在弹出的窗口中选择开始时测量的GPS原始坐标文件（其扩展名为*.rtk）并点击确定，在弹出的窗口点击右上角的OK，导入GPS原始坐标。选择与刚才输入已知坐标的已知点相匹配的GPS原始坐标，点击确定，在弹出的提示界面上点击右上角的OK，至此，第一个已知点的两套坐标已输入完毕。增加另外一个已知点的两套坐标按上面画波浪线的操作执行。已知点的两套坐标输入完毕并检查无误后单击保存，在弹出的对话框中给该参数文件取名后点击保存，软件会提示保存成功，在弹出的提示界面点击右上角的OK，最后点击应用，软件会自动退回到测量界面，这时就可以测量了。（在测量之前建议查看四参数，最主要的是看比例，其值越接近1越好，一般应在***～**之间，也可以到第三个已知点上测量一个坐标检查）六、测量：单击键盘上的A测量，在弹出的对话框中修改点名、天线高和天线高，按回车键保存。双击B查看测量坐标。七、放样：（1）点放样依次单击测量→点放样，在弹出的提示界面点击放样点坐标库图标（正数第五个），在弹出的界面中选中待放样的点，单击确定，按照放样界面的提示就可以进行点放样了。如果放样点坐标库中没有点，可以单击增加，在弹出的对话框中输入待放样点的点名和坐标，然后点击右上角的OK，可将该点增加到放样点坐标库中；也可以通过打开功能打开一个坐标库，把坐标导入到放样点坐标库中，这时就可以在放样点坐标库中选择点进行放样了。

工程之星

南方测绘S82系列简易操作步骤（配工程之星3.0） GPS--RTK由两部分组成：基准站部分和移动站部分。其操作步骤是先启动基准站，后进行移动站操做。一、基准站部分１．架好脚架于未知点上，则大致整平即可。２．接好电源线和发射天线电缆。注意电源的正负极正确（红正黑负）。３．打开主机和电台，主机开始自动初始化和搜索卫星，当卫星数和卫星质量达到要求后（大约１分钟），主机上的STA指示灯开始每秒闪动，同时电台上的TX指示灯开始每秒钟闪１次。这表明基准站差分信号开始发射，整个基准站部分开始正常工作。注意：为了让主机能搜索到多数量卫星和高质量卫星，基准站一般应选在周围视野开阔，避免在截止高度角15度以内有大型建筑物；为了让基准站差分信号能传播的更远，基准站一般应选在地势较高的位置。

二、移动站部分１．将移动站主机接在碳纤对中杆上，并将接收天线接在主机顶部（如果需要可将手簿用托架架在对中杆的适合位置）。２．打开主机，主机开始自动初始化和搜索卫星，当达到一定的条件后，主机上的DATA 指示灯开始快闪（必须在基准站正常发射差分信号的前提下），RX指示灯开始每秒钟闪１次。表明已经收到基准站差分信号。这时就可以正常工作了。３．打开手簿，启动工程之星软件。快速双击EGStar图标，如下图：４．启动软件后，进入如下面的界面中

单击“工程—>新建工程” 如下图

在弹出的对话框中输入工程名称(一般以当天的时间命名,如20100526) 输入完毕后点击右下角的“确定”

点击“确定” 后，弹出下面的界面，在“坐标系统” 中点击“编辑”

工程之星使用步骤

一、基准站部分１．架好脚架于未知点上，则大致整平即可。２．接好电源线和发射天线电缆。注意电源的正负极正确（红正黑负）。３．打开主机和电台，主机开始自动初始化和搜索卫星，当卫星数和卫星质量达到要求后（大约１分钟），主机上的STA指示灯开始每秒闪动，同时电台上的TX指示灯开始每秒钟闪１次。这表明基准站差分信号开始发射，整个基准站部分开始正常工作。注意：为了让主机能搜索到多数量卫星和高质量卫星，基准站一般应选在周围视野开阔，避免在截止高度角15度以内有大型建筑物；为了让基准站差分信号能传播的更远，基准站一般应选在地势较高的位置。二、移动站部分 1，双击手簿屏幕下方蓝牙图标，点击“扫描设备”，当搜索完设备后，双击所要连接的设备点击“OK。此时蓝牙端口已经配好。二，仪器连接1，蓝牙配好后，双击“桌面工程帽图标”打开软件，点击“配置”下“端口设置”，选择与刚才配置的蓝牙号相同的端口号，点击确定。2，电台设置，点击“配置”下“电台设置”，选择和基准站电台通道相同的数字，点击“切换”，再点击确定。１．将移动站主机接在碳纤对中杆上，并将接收天线接在主机顶部（如果需要可将手簿用托架架在对中杆的适合位置）。２．打开主机，主机开始自动初始化和搜索卫星，当达到一定的条件后，主机上的DATA指示灯开始快闪（必须在基准站正常发射差分信号的前提下），RX指示灯开始每秒钟闪１次。表明已经收到基准站差分信号。这时就可以正常工作了。３．打开手簿，启动工程之星软件。快速双击EGStar图标，如下图：４．启动软件后，进入如下面的界面中单击“工程—>新建工程” 如

在弹出的对话框中输入工程名称(一般以当天的时间及项目名称命名,如20100526兰陵东路) 输入完毕后点击右下角的“确定” 点击“确定” 后，弹出下面的界面，在“坐标系统” 中点击“编辑” 在出现的坐标系统列表中再点击“增加”出现下面的界面 “参数系统名”输入测区名称选择当地坐标系，一般为Beijing54 或者 Xian80 坐标系再修改当地的中央子午线（临沂大多的中央子午线大多为118）输入完毕后点击OK ，再点击确定。这样一个新的工程就建成了（每天最好都新建一个工程，并且以时间命名）5．求4参数进行校正。

逆向工程技术实训报告模版

理工大学逆向工程技术实训说明书设计题目：指导老师：姓名：专业：学号：学院：中国?重庆 2013年月

前言关于逆向工程技术实训：逆向工程技术与传统的产品正向设计方法不同。它是根据已经存在的产品或零件原型，重新构造产品或零件的三维模型，在此基础上对已有产品进行剖析、理解和改进，是对已有设计的再设计。在整个逆向工程中，产品三维几何模型的CAD重建是最关键的，最复杂的环节。因为只有获得了产品的CAD模型，才能够在此基础上进行后续产品的加工制造、快速成型制造、虚拟仿真制造、产品的再设计等。逆向工程技术涉及计算机图形学、计算机图像处理、微分几何、概率统计学科，是CAD 领域最活跃的分支之一。逆向工程软件部分品牌有Imageware、ICEM、CopyCAD、Rapid Form 等，本此实训我们利用Imageware软件对产品进行分析、处理。通过逆向工程技术的实训，可以对本软件更加的熟悉并运用，以达到专业技术的初步水平。可以使我们在课堂上的学习与实际的运用相结合，获得在传统的课堂教育得不到的新能力，并且让我们能够掌握整个逆向工程的过程，并且积累设计经验。通过实训过程，更能够了解到自己在专业知识的不足，锻炼独立思考能力和提升团队合作能力，同学们可以相互取长补短。真正意义上的实训有别与以往的传统课堂教学模式，这种实训方式让我们不在一味的依赖老师，而是利用各种方式独立解决问题；同时这种实训方式也让我们在实体建模过程中贯穿国际标准的使用规，这些都为以后的实际运用及社会工作打下坚实的基础。

目录第一节、设计题目 0 第二节、设计流程分析 0 第三节、点云的处理 (1) 第四节、导弹一的设计 (3) 第五节、导弹二和机头的设计 (6) 第六节、导弹三的设计 (8) 第七节、导弹四的设计 (10) 第八节、轮子和机轮架的设计 (12) 第九节、导弹五的设计 (15) 第十节、机身、机尾、尾翼和落脚板的设计 (17) 第十一节、侧翼和机盖的设计 (20) 第十二节、机下身部位的设计 (23) 第十三节、后处理 (24) 苏27战斗机逆向设计所得图 (27)

逆向工程实验指导书

实验《复杂零件三维扫描实验》指导书现代设计课内实验实验项目编号： 02010280b 00211337 实验项目名称：复杂零件三维扫描实验（中文）实验类型：验证实验学时数：4学时每组核定人数：6人适用专业：机械制造先修课程和环节：掌握机械设计的基础理论；创新设计理论和方法；反求设计基本理论，过程一、实验目的 1、训练学生熟练掌握机械零件几何量的检测方法和手段，了解零件的几何量的反求分析过程。 2、了解三维扫描的基本原理、扫描点云的后处理，加深根据扫描数据通过三维几何建模方法重构实物的CAD模型的过程认识。 3、初步了解逆向工程中使用的各种软件。二、实验设备北京天远OKIO扫描仪。精度0.03mm。 1 所示为控制云台的螺杆，可以调节云台上下旋转； 2所示为控制云台的螺杆，可以调节云台水平旋转； 3所示为控制云台的螺杆，可以调整云台左右旋转； 4所示为固定测量头的两个螺丝，用来把测量头固定到云台上。三、实验原理三维扫描仪设备应用于逆向工程技术介绍：①三维扫描速度极快，数秒内可得到100多万点；②一次得到一个面，测量点分布非常规则；③精度高，可达0.03mm；④单次测量范围大（激光扫描仪一般只能扫描50mm宽的狭窄范围）；⑤便携，可搬到现场进行测量； ⑥可对较重、大型工件（如模具、浮雕等）进行测量；⑦大型物体分块测量、自动拼合；⑧大景深：300~500mm；⑨可采集彩色数据。结构光三维扫描原理：三维扫描仪光栅编码法测量组成原理如图所示，光源照射光栅，经过投射系统将光栅条纹投射到被测物体上，经过被测物体形面调制形成测量条纹，由双目

摄像机接受测量条纹，应用特征匹配技术、外极线约束准则和立体视觉技术获得测量曲面的三维数据。四、实验步骤 (0)系统标定摄像机定标（标定）是得到三维世界中物体点的三维坐标与其图像上对应点的函数关系的过程。摄像机定标的精度是决定了系统扫描精度的重要因素。定标中需要使用到定标块。摄像机定标通过拍摄标定块在不同位置的图像，来实现对系统的标定。本系统采用平面标定块，为了能测量空间三维物体，标定块应该放置在不同的位置，尽量充满待测物体的每次扫描区域可能占据的空间。摄像机定标时系统会让用户拍摄若干不同的点位置和三个不同的面位置的定标块图像，摄像机定标的主要步骤如下： 1)从系统菜单进入标定算法模块。 2)将标定块取出，放置到摄像机系统的视野下，尽量覆盖全部的摄像机视野。 3)点击拍摄按钮，拍摄第一幅测量，系统进入计算分析。 4)按照系统要求，调整定标块位置。也可以通过调节摄像机的调节手柄，调整摄像机相对位置，拍摄第二次和第三次。 5)将标定块反向，使其背面全白的平面朝上放置。 6)按照系统提示，拍摄图像第一次测量。若失败，则重新拍摄。尽量覆盖全部的摄像机视野。 7)按照系统提示，调节摄像机背面的调节手柄，调整摄像机相对位置，拍摄第二次和第三次。。 8)系统开始进行计算，计算完成后给出标定的残余误差。 9)误差符合要求，则标定完成。收好标定块。 (1)三维扫描： 10)喷上显像剂，注意喷涂均匀。 11)粘贴标志点，注意间隔均匀，不规则。 12)打开OKIO软件，点击“扫描”下的，“标志点拼接”按钮。 13)开始扫描第一次，扫描完成后，设置保存文件的位置和名称。

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