《CAD/CAM/CAE实用技术：Imageware逆向造型技术基础》针对三维逆向造型的实际需要，围绕Imageware软件的点云、曲线和曲面的生成、编辑及分析等相关内容，介绍了Imageware软件的功能、使用方法及注意事项。大部分功能均配有相应的实例操作来说明其应用思路和应用技巧，以帮助读者快速、直观地领会如何将Imageware软件中的功能运用到实际工作中，尽快地达到学以致用的目的。
　　
　　本书详细地介绍了EDS公司2005年初发布的Imageware软件12．0版本的功能及使用方法。在点云、曲线及曲面的创建、编辑和分析等内容的介绍中采用了具体的实例来讲解这些功能的使用方法，力求使读者更加深刻地理解软件功能的实际应用。
　　全书共分6章，前两章主要介绍Imageware的基本菜单，后面几章按照逆向工程的流程介绍点、线、面的处理过程和最后的分析过程。
　　第1章  逆向工程。介绍逆向工程的定义、逆向工程的应用以及逆向工程的关键技术等内容，最后介绍逆向工程中的CAD模型重建的基本流程。
　　第2章  基础操作。从基本的软件安装开始，进而介绍Imageware的用户界面、File菜单和Edit菜单的使用、常用的工具条、鼠标操作和Imageware快捷键等。
　　第3章  点云处理过程。介绍点云的预处理法，创建点云、编辑点云的方法以及常用的点云数据分析命令的使用方法。
　　第4章  曲线。介绍曲线相关的显示、生成、编辑和常用的分析方法等。
　　第5章  曲面造型。介绍生产曲面、编辑曲面和常用的分析曲面的方法。
　　第6章  分析与测量。系统地介绍Imageware中的各种分析、测量命令。
　　本书结构清晰、语言简练、实例丰富、可操作性强，可作为CAD技术人员的自学教材、大专院校CAD专业课程教材以及CAD技术各级培训教材。

　　1．1  逆向工程的定义
　　“逆向工程”（Reverse Engineering，RE），也称反求工程、反向工程、三坐标点测绘、三坐标点造型、抄数等。它是将实物转变为CAD模型相关的数字化技术、几何模型重建技术和产品制造技术的总称，是将已有产品或实物模型转换为工程设计模型和概念模型，并在此基础上对已有产品进行解剖、深化和再创造的过程。它源于精密测量和质量检验，是设计下游向设计上游反馈信息的回路。
　　传统的产品实现通常是从概念设计到图样，再制造出产品，我们称之为正向工程（或者顺向工程），而产品的逆向工程是根据零件（或原型）生成图样，再制造产品。目前大多数的逆向工程技术的研究和应用都集中在几何形状，即重建产品实物的CAD模型和最终产品的制造方面。
　　做一个逆向工程的工作，可能比做一个正向设计更具有挑战性，因为如果想做出一个完美的产品，首先必须尽量理解原有模型的设计思想，在此基础上还需要修复或克服原有模型上存在的缺陷。
　　从某种意义上看，逆向也是一个重新设计的过程。它是一种以先进产品设备的实物、样件或模型作为研究对象，以当前高速发展的计算机相关软件以及硬件设施作为应用工具，进而开发出同类的更为先进的产品的技术，是针对消化、吸收先进技术采取的一系列分析方法和技术的结合。
　　总的来说，逆向工程就是从模型、样品到设计、造型的过程。
　　逆向工程的一般流程如图1-1所示，即首先利用实物样件转换为CAD模型，利用计算机辅助制造（CAM）、快速原型制造（RP）、快速模具和PDM系统等先进技术对其进行处理或管理的一个系统过程。
　　1．2  逆向工程的应用
　　作为产品设计制造的一种手段，在20世纪90年代初，逆向工程技术开始引起各国工业界的高度重视。从此以后，由于市场发展的需求，有关逆向工程技术的研究就…直备受关注，而且逆向工程技术在制造业领域中的应用也越来越广泛。逆向工程有以下一些应用背景。
　　（1）尽管计算机辅助设计（CAD）技术发展迅速，各种商业软件的功能曰益增强，但目前还无法满足一些复杂曲面零件的设计需要，还存在许多使用粘土或泡沫模型代替CAD设计的情况，最终需要运用逆向工程将这些实物模型转换为CAD模型。
　　（2、外形设计师倾向使用产品的比例模型，以便于产品外形的美学评价，最终可通过运用逆向工程技术将这些比例模型用数学模型表达，通过比例运算得到美观的真实尺寸的CAD模型。
　　（3）由于各相关学科发展水平的限制，对零件的功能和性能分析，还不能完全由CAE来完成，往往需要通过实验来最终确定零件的形状。例如，在模具制造中经常需要通过反复试冲和修改模具型面方可得到最终的、符合要求的模具。若将最终符合要求的模具测量并反求出其CAD模型，在再次制造该模具时就可运用这一模型生成加工程序，就可大大减少修模量，提高模具生产效率，降低模具制造成本。
　　（4）以已有产品为基准点进行设计已经成为当今的一条设计理念。目前，我国在设计制造方面与发达国家还有一定的差距，利用逆向工程技术可以充分吸收国外先进的设计制造成果，使我国的产品设计立于更高的起点，同时加快某些产品的国产化速度。
　　（5）艺术品、考古文物的复制。
　　（6）人体中的骨头、关节等的复制，假肢制造，以及特种服装、头盔的制造要以使用者的身体为原始设计依据，此时，需首先建立人体的几何模型。
　　（7）在RPM应用中，逆向工程的最主要表现为：通过逆向工程，可以方便地对快速原型制造的原型产品进行快速、准确的测量，找出产品设计的不足，进行重新设计，经过多次迭代可使产品完善。
　　（8）借助于层析X射线摄像法（CT技术），逆向工程不仅可以产生物体的外部形态，而且可以快速发现、度量和定位物体的内部缺陷，从而成为工业产品无损探伤的重要手段。
　　除了以上提到的应用背景，在其他的应用背景上逆向工程技术也存在着巨大的潜能。
　　1．3  逆向工程中的关键技术
　　1．三坐标测量数据处理
　　一般来说，三维表面数据的采集方法可分为接触式数据采集和非接触式数据采集两大类。接触式有触发式和连续扫描式数据采集，还有基于磁场、超声波的数据采集等；而非接触式主要有激光三角测量法、激光测距法、光干涉法、结构光学法、图像分析法等。
　　三坐标测量的技术要求可以用下面20个字宋概括：数据整齐、方向合理、分层分色、疏密有致、对称测半。在质量上要求信息充分，精度达标，适应造型需要：在效率上要求满足造型需求，减少冗余数据。三坐标测量在功能扩充上还有超大超长柔性工件测量及数据处理。
　　三坐标测量的流程包括装夹、测量和数据处理。在装夹时要注意控制变形，减少重定位，方位便于测量和造型；在测量时要注意测量次序、方向和密度，前面所说的“数据整齐、方向合理、分层分色、疏密有致、对称测半”都是在这个环节上需要注意的问题；数据处理包括对称基准重建、重定位整合、变形修正、拔模方向及其他特征识别。
　　三坐标测量设备有接触式和非接触式两种。
　　接触式的三坐标测量设备有三坐标测量划线机、三坐标测量机、机械手和机械臂等，如图1-2所示。
　　非接触式测量的三坐标测量设备有投影机、数码成像机、激光扫描机等。如图1-3中所示，左图为投影机，中间为数码成像机，右图为激光扫描机。
　　2．复杂曲面的造型
　　曲面构造是CAD逆向造型中的重要环节。在曲面构造中常常碰到一些十分复杂的曲面，对这些复杂曲面进行造型就成为逆向工程中的一项关键技术。
　　在构造曲面时还要注意把握产品的特征，这也是至关重要的，只有做到了这一点，才能保证构造出来的曲面符合要求，即曲面构造光顺，特征表达清晰、准确、流畅。
　　3．产品缺陷处理
　　在逆向造型时，碰到的产品经常存在这样或那样的缺陷，比如变形或要进行误差修正。
　　碰到变形的产品时，在逆向造型时要尽量使其恢复到原来的样子。
　　误差修正属于测量缺陷的处理，由于测量的数据存在着明显的误差，在逆向造型时，工程师们要根据自己逆向造型的经验对其进行误差修正。
　　4．特殊的技巧
　　在逆向造型时还有其他一些比较常用的特殊技巧，如展开、抛物面计算、特殊编程等。
　　5．高品质或A级曲面
　　高品质或者A级曲面在汽车、航空航天以及家用电器的设计中经常用到。这类曲面要求相当高的光顺性。
　　A级曲面设计者所追求的经典数值是，位置连续性误差不大于0．001mm，相切连续性误差不大于0．05度，曲率连续性根据情况而定。但是，A级曲面设计的视觉效果要求与触觉效果一致。
　　……

第1章  逆向工程
1.1  逆向工程的定义
1.2  逆向工程的应用
1.3  逆向工程中的关键技术
1.4  CAD模型重建
第2章  基础操作
2.1  概况
2.1.1  Imageware简介
2.1.2  主要模块
2.1.3  Imageware的优点
2.1.4  安装及启动
2.1.5  使用Imageware的一般流程
2.2  用户界面
2.3  菜单栏
2.3.1  File(文件)
2.3.2  Edit(编辑)
2.3.3  Display(显示)和View(观察)
2.3.4  Create(创建)
2.3.5  Construct(构建)
2.3.6  Modify(修改)
2.3.7  Evaluate(分析)
2.3.8  Measure(测量)
2.3.9  Help(帮助)
2.4  常用工具条
2.4.1  浮动工具条
2.4.2  曲面浮动工具条
2.4.3  主工具条
2.4.4  自定义工具条
2.5  鼠标操作
2.5.1  鼠标左键
2.5.2  鼠标中键
2.5.3  鼠标右键
2.6  常用快捷键
第3章  点云处理过程
3.1  预处理点云
3.1.1  读入点云
3.1.2  点云的显示
3.1.3  对齐点云
3.2  生成点
3.2.1  创建点
3.2.2  构建点
3.2.3  特征提取点云
3.3  编辑点云
3.3.1  析出点云
3.3.2  删除杂点
3.3.3  剖断面
3.3.4  偏置点云
3.3.5  多边形化点云
3.3.6  标签点
3.4  分析点云数据
3.4.1  测量点坐标
3.4.2  测量点-点距离
3.4.3  点云曲率
第4章  曲线
4.1  概述
4.1.1  曲线的要素
4.1.2  曲线的类型
4.1.3  曲线的显示
4.2  生成曲线
4.2.1  3D曲线
4.2.2  直线
4.2.3  圆弧
4.2.4  圆
4.2.5  椭圆
4.2.6  长方形
……
第5章  曲面造型
第6章  分析与测量