逆向工程设计思路

逆向工程设计思路
逆向工程设计思路

UG逆向工程设计思路

用于创建曲面的曲线尽可能简单。尽量采用一次和二次曲线来创建曲面,不建议采用样条曲线。也就是说,能用直线连接的就用直线连接,不能用直线连接就用圆弧连接,如果一段圆弧不能正确地反应产品的曲线形状,就用两段圆弧连接,最后再考虑样条曲线。

如果采用样条曲线来创建曲面,要控制其阶次在3次。如果单段3次样条曲线不能完全反映曲线的形状,可适当增加样条曲线的节段数,采用多段3次的样条曲线来创建曲面。

以点连线时,要根据产品曲面的趋势来正确把握线的趋势。切忌线的趋势和产品曲面的趋势不一致,如果线的趋势不对就不能正确表达产品的曲面特征。这一点在连接一些半径比较的圆弧时尤其要注意,很多产品的表面圆弧是凸起的,但由于在连线时取点的问题,会不知不觉地连接成凹进的圆弧。由于圆弧的半径较大,一时还很难察觉,直到创建曲面时才发现这个问题。这就要求我们在以点连线时一定要观察产品,正确把握曲线的趋势。

用于创建曲面的曲线要保证光顺连接,避免产生尖角、交*、重叠。同时创建面的截面线长度应该差不多。

对于分型线是一个平面的产品,以点连接分型线时,一定要把握分型线投影到一个平面上。这是因为测量时的误差和产品的变形,测量的分型线点不可能在一个平面上,虽然这种误差很小,所以根据测量点连接的分型线也不可能在一个平面上。只有把连接好后的分型线投影到一个平面上,以投影曲线作为产品的分型线,才能保证产品的分型和模具的分型面都在一个平面上。

在逆向造型中,曲面的创建方式以直纹曲面、通过曲线网格曲面两种方式为主,再辅以扫描体曲面和截面体曲面两种方式。通过曲线曲面和由点云曲面一般只作为创建上述几种曲面的辅助面。因为直纹曲面、通过曲线网格曲面都同时控制曲面U、V两个方向曲线的阶次、节段和光顺性,所以最为光顺平滑。而通过曲线曲面只控制了U方向曲线阶次、节段和光顺性,V方向的曲线是系统生成的样条曲线,因此难以完全保证曲面的光顺性,而点云曲面在U、V两个方向的曲线都是系统生成的样条曲线,所以更难以保证曲面的光顺性。

对于一些拔模角度比较小的直纹曲面,不建议采用两条曲线来创建直纹曲面的做法,因为这样做不能完全保证直纹曲面的拔模角度。这时候一般采用其中一条曲线沿着脱模方向零角度拉伸,然后再拔模拉伸面的做法,从而保证直纹曲面的拔模角度。

创建通过曲线网格曲面的主要线和横越线要尽量相交,不要相切,而且角度最好垂直,不能太大或太小。¤曲面与曲面之间的交线一定要光顺流畅,如果交线不光顺,则倒圆角面就会不光顺,因为曲面与曲面之间交线的趋势决定了曲面与曲面之间倒角的趋势。

如果产品表面中有两条棱线看起来距离差不多,在先造好一条棱线的情况下,另一条棱线要以第一条棱线偏置来得到,从而保证两条棱线距离的均匀和产品的美观性。

曲面的阶次最好不要大于3次。尽量避免3次以上的高阶次曲面,因为高阶次曲面不仅光顺性差,还可能引起不可见的曲率波动,而且会造成数据转换的问题,导致后续操作速度变慢。

对于三边形或五边形的曲面要想办法转化为四边形的曲面来创建。不要采取把主要线收敛到一点的做法,把主要线收敛的一点必然会引起曲面的皱折,不但曲面不光顺,而且还往往无法偏置。

对称产品在造型时,要“做过头、往回砍、中间做桥接”。也就是说,逆向造型时要做过对称平面,往回裁剪时要裁剪过对称平面,然后把设计好的部分以对称平面镜像,中间再以桥接曲面连接两边曲面。

面尽可能做大,要覆盖圆角面。切忌把面做小,导致倒圆角的时候面不够大,进而把面扩大后再去倒圆角的方法。应该把两个面都做大,让面与面之间能够相交,然后再去倒圆角。

相交曲面之间都要以圆角过渡。因为在产品设计中不允许有尖角,有尖角的产品往往在尖角处产生应力集中,影响产品的强度,同时还会出现凹痕或气泡,影响产品的外观质量。以圆角过渡不仅避免了应力集中,提高了强度,而且增加产品的美感,有利于塑料在充模时的流动。此外,有了圆角,模具在淬火或使用时不致因为应力集中而开裂。

倒圆角的时候要遵循“先大后小、先断后连”的原则。也就是说,半径大的圆角先倒,然后再倒半径比较小的圆角;断开的相交曲面的圆角先倒,然后再与相邻曲面倒圆角

基于GEOMAGIC逆向工程实验报告

逆向工程也称反求工程,是指用一定的测量手段对实物或模型进行测量,根据测量数据通过三维几何建模方法重构实物CAD模型的过程。它改变了从图样到实物的传统设计模式,为产品的快速开发和创建设计提供了一条新途径。GEOMAGIC STUDIO 由美国RAINDROP公司出品,是逆向工程中应用最广泛的软件之一!利用 GEOMAGIC STUDIO可轻易根据实物零部件扫描所得的点云数据创建出完美的多边形模型和网格,并自动转换为NURBS曲面,生成准确的数字模型!软件的工作流程与逆向工程技术的工作流程大致相似,其工作流程为点数 据阶段———多边形阶段———成形阶段。点数据阶段主要测量的数据点进行预处理,在多边形阶段主要是通过对多边形的编辑的已达到拟合曲面所需要的的优化数据,成形阶段是根据前一阶段编辑的数据,自动识别特征、创建NURBS曲面。NURBS是Non-Uniform Rational B-Splines的缩写,意为非统一有理B样条。简单地说,NURBS造型总是由曲线和曲面来定义的,所以要在NURBS曲面上生成一条有棱角的边是很困难的。正因为如此,NURBS曲面特别适合做出各种复杂的曲面造型和表现特殊的效果,如人的面貌或流线型的跑车等。 1.点数据处理 扫描仪得到的数据会引入数据误差而且数据量庞大,为了后续工作方便准确进行需要去除数据中的坏点、减少噪音、平滑数据、分块数据整合对齐、在保证精度和特征的条件下进行数据精简。同时由于测量方法和测量设备的影响会出现数据缺口,这就需要对数据进行编辑来补齐数据。数据处理主要有一下几个方面: ●噪声过滤 ●数据光顺 ●数据精简 2.多边形处理阶段 多边形处理阶段是在点云数据封装后通过一系列技术处理得到完整的多边形数据模型,为曲面处理打下基础。 在多边形处理阶段首先要“创建流型”来删除模型中非流型的三角形数据,否则在后续处理中由于存在非流型的三角形而无法继续处理。对于片状的模型可以创建“打开”的流型,对于封闭的多边型模型可以创建“封闭”的流型!本例中叶片模型需要创建“封闭”的流型来删除非流型的三角形。 即使是不同的模型,对于点阶段和多边形阶段的操作都相类似,以上涉及的命令在任何模型点云的处理过程中几乎都会用到。一般情况下,多边形阶段编辑的好坏将决定最终曲面质量的好坏,因为多边形阶段的编辑结果直接进入下一个阶段:成形阶段。 将经过综合处理的点云用Polygon Mesh(多边形网格)进行封装。操作如下,点击Points(点)——Wrap(封装),点击Surface(曲面)选项,点击OK(确定)即得到初始三角网格曲面。多边形处理阶段即是在此基础上进行后续的修饰处理,具体的操作包括: a.孔洞修补。由于扫描过程中在标记处或者点云缺失处存在三角面的孔洞,需要对其进行修补以获得完整的曲面。孔的填充方法有三种: 部孔、边界孔和搭桥。针对模型中不同类型的孔,合理选择填充方法; 另外,对于边界比较杂乱的孔,可采取“先删后补”的方法使曲面模型更加光滑。用边界选择工具将边界上的三角面选中并删除,直到孔洞周边的三角面无翘曲、曲率基本一致。选取“基于曲率填充”选项进行修补,可获得近乎无痕迹的修补效果。某些部位虽无孔洞但三角面杂乱,也可以删掉杂乱三角形再进行修补。 b.去除毛刺。质量不好的点云重叠在一起,得到的三角网格曲面比较粗糙,需要进行光顺处理,以保证曲面质量。操作如下,点击Polygons(多边形)——Remove Spikes(去除毛刺),

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

3D打印实验报告

3D打印实验报告 姓名: _____________________ 学号: _____________________ 指导老师: __________________ XXXX 大学XXXX 学院 20XX年1月 一、实验目的 1.学习并了解3D打印方法的原理。 2.学会3D打印的方法并能制造出产品。 二、实验内容及原理 3D打印是一种通过材料逐层添加制造三维物体的变革性、数字化增材制造技术,它将信息、材料、生物、控制等技术融合渗透,将对未来制造业生产模式与人类生活方式产生重要影响。目前3D打印机主要采用两种技术,第一种是通过沉积原材料制造物体,第二种是通过黏合原材料制造物体。 第一种我们称之为“选择性沉积打印机”一一将原材料沉积为层,这类打印机通过打印头注射、喷洒或挤压液体、胶状物或粉末状的原材料。家庭或办公室应用的通常是沉积型3D打印机,这是因为激光或工业热风枪相对来说容易产生危险。 第二种是将原材料黏合在一起的打印机通常是利用激光或在原材料中加入某种黏合剂来实现,这类打印机被称作“选择性黏合打印机”一一利用热或光固化粉末或光敏聚合物。 3D打印机可以打印自己设计的模型,也可以打印通过逆向工程技术获得的物体模型,该技术的核心内容是根据测量数据建立实物或样件的数字化模型。零件的数字化是通过特定 的测量设备和测量方法获取零件表面离散点的几何坐标数据,在这基础上进行复杂曲面的建模、评价、改进和制造。常见的测量技术主要有接触式测量和和光学测量。这里主要介绍光学测量中的结构光测量法。 结构光测量法是将一定图案的光投影到物体表面上,从而增强物体表面各点之间的可区分性,降低图像点对匹配的难度,提高匹配算法的精度和可靠性。如图是结构光双目测量系

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

华科_计算机系统实验报告

课程实验报告课程名称:计算机系统基础 专业班级: 学号: 姓名: 指导教师: 报告日期:年月日 计算机科学与技术学院

目录 实验1: (1) 实验2: (7) 实验3: (24) 实验总结 (34)

实验1:数据表示 1.1 实验概述 实验目的:更好地熟悉和掌握计算机中整数和浮点数的二进制编码表示。 实验目标:加深对数据二进制编码表示的了解。 实验要求:使用有限类型和数量的运算操作实现一组给定功能的函数。 实验语言:c。 实验环境:linux 1.2 实验内容 需要完成bits.c中下列函数功能,具体分为三大类:位操作、补码运算和浮点数操作。 1)位操作 表1列出了bits.c中一组操作和测试位组的函数。其中,“级别”栏指出各函数的难度等级(对应于该函数的实验分值),“功能”栏给出函数应实现的输出(即功能),“约束条件”栏指出你的函数实现必须满足的编码规则(具体请查看bits.c中相应函数注释),“最多操作符数量”指出你的函数实现中允许使用的操作符的最大数量。 你也可参考tests.c中对应的测试函数来了解所需实现的功能,但是注意这些测试函数并不满足目标函数必须遵循的编码约束条件,只能用做关于目标函数正确行为的参考。 表1 位操作题目列表

2)补码运算 表2列出了bits.c中一组使用整数的补码表示的函数。可参考bits.c中注释说明和tests.c中对应的测试函数了解其更多具体信息。 表2 补码运算题目列表 3)浮点数操作 表3列出了bits.c中一组浮点数二进制表示的操作函数。可参考bits.c中注释说明和tests.c中对应的测试函数了解其更多具体信息。注意float_abs的输入参数和返回结果(以及float_f2i函数的输入参数)均为unsigned int类型,但应作为单精度浮点数解释其32 bit二进制表示对应的值。 表3 浮点数操作题目列表

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。

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)

电子科技大学逆向工程实验报告作业

电子科技大学 实 验 报 告 学生姓名:马侬 学号:20152*03**0* 指导教师:何兴高 日期:2016.7.15

一.题目名称:简易记事本软件逆向分析 二.题目内容 由于记事本功能简单,稍有经验的程序员都可以开发出与记事本功能近似的小软件,所以在一些编程语言工具书上也会出现仿照记事本功能作为参考的示例。为了便于分析因此选取了一个简易的记事本,因此本实验将着重研究从源程序到机器码的详细过程而不注重程序本身的功能。另一方面简易源程序代码约130多行。本实验目的是了解源程序是怎么一步步变成机器码的又是怎么在计算机上运行起来的。 三.知识点及介绍 利用逆向工程技术,从可运行的程序系统出发,运用解密、反汇编、系统分析、程序理解等多种计算机技术,对软件的结构、流程、算法、代码等进行逆向拆解和分析,推导出软件产品的源代码、设计原理、结构、算法、处理过程、运行方法及相关文档等。随着用户需求的复杂度越来越高软件开发的难度也在不断地上升快速高效的软件开发已成为项目成败的关键之一。为了提高程序员的产品率开发工具的选择尤为重要因为开发工具的自动化程度可以大大减少程序员繁琐重复的工作使其集中关注他所面临的特定领域的问题。为此当前的IDE不可避地要向用户隐藏着大量的操作细节而这些细节包含了大量的有价值的技术。 四.工具及介绍: 在对软件进行逆向工程时,不可避免地需要用到多种工具,工具的合理使用,可以加快调试速度,提高逆向工程的效率。对于逆向工程的调试环节来说,没有动态调试器将使用的调试工作很难进行。可以看出,各种有效的工具在逆向工程中占据着相当重要的地位,有必要对它们的用法做一探讨。 PE Explorer简介:PE Explorer是功能超强的可视化Delphi、C++、VB程序解析器,能快速对32位可执行程序进行反编译,并修改其中资源。 功能极为强大的可视化汉化集成工具,可直接浏览、修改软件资源,包括菜单、对话框、字符串表等;另外,还具备有W32DASM 软件的反编译能力和PEditor 软件的PE 文件头编辑功能,可以更容易的分析源代码,修复损坏了的资源,可以处理PE 格式的文件如:EXE、DLL、DRV、BPL、DPL、SYS、CPL、OCX、SCR 等32 位可执行程序。该软件支持插件,你可以通过增加插件加强该软件的功能,原公司在该工具中捆绑了UPX 的脱壳插件、扫描器和反汇编器.,出口,进口和延迟导入表的功能,使您可以查看所有的可执行文件使用的外部功能,和其中包含的DLL或库的基础上进行分类

java逆向工程

几个开发工具的java逆向工程(java reverse engineering)功能比较 最近正在接手Java维护项目iDrive,代码不多,大概在5~6K左右,但是里面的关系有点乱,于是想通过EA反向工程,从Java代码直接生成UML图,利于快速了解其代码结果。 笔者在多年的软件开发过程中,阅读过不少成熟软件的源码,通过参考借鉴先进软件的设计理念,少走了很多弯路。多年的经验告诉我要想在软件架构设计上有快速进步,唯有站在巨人的肩膀上,逆向工程便是通向巨人肩膀的一条捷径。然而做过逆向工程的人都知道,要想对源码进行逆向工程,发掘设计者的设计理念和意图实在是一件不容易的事情。但是,只要掌握了一定的方法和技巧,逆向工程也不是不可能的任务。本文重点针对java语言的逆向工程,并不完全适用于其他语言。 逆向工程的基本方法和步骤: 1. 软件功能性试用。 输入:用户手册(user manual),功能列表(feature list),软件的release版本。 输出:用例(use case) 方法:软件试用。 2. 代码动态结构剖析,又叫功能流(flow)的剖析。 目的:功能流的是软件的核心,它代表了软件实现该功能的方法,决定了软件的基本架构。输入:源代码,用例 输出:活动图,顺序图。 方法:可以用的手段有动态和静态两种。动态手段包括设置断点(break point), 查看调用栈(call stack);静态手段包括通过集成开发环境(IDE)直接对函数调用进行跟踪,包括正向跟踪(直接查看被调函数)和反向跟踪(查找函数的调用者(reference)),或者使用UML reverse engineering工具直接从代码逆向生成顺序图(sequence diagram) 3. 代码静态结构剖析,又叫模块结构剖析。 目的:静态结构的主要作用是增强代码的复用性,可维护性和扩展性。通过分析代码的静态结构,我们可以得出代码的复用模式。 输入:软件设计文档(design document),类似于java doc的代码结构文档,源代码。 输出:模块结构图,类图。 方法:通过UML reverse engineering工具直接从代码生成类图(class diagram)。通过观察代码的组织方式(目录结构)。 1. eclipse eclipse是我最喜欢的java开发工具,优秀的人机交互界面给开发人员带来了不尽的便捷,丰富的插件让eclipse更易于扩展和定制。在源码逆向工程方面,它也提供了最简洁丰富的功能。 针对源码的动态剖析,eclipse的JDT提供了函数直接跳转,调用树(call hierarchy),引用搜索(reference search),变量的读操作搜索(read access search), 变量的写操作搜索(write access search),函数或变量的申明搜索(declaration search)。最重要的还有eclipse提供了功能强大的java集成调试环境。 针对源码的静态剖析,JDT提供了,类型树(type hierarchy),接口实现搜索

逆向工程及其应用

逆向工程及其应用 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。

逆向工程技术的应用

逆向工程技术的应用 仿制、仿造已经成为了我国一部分企业的固定生产方式,针对市场热门产品的仿造品屡见不鲜,逆向工程的广泛应用在其中起到了不可忽视的作用。于是,经常有人将逆向工程和非法仿制联系在一起,甚至提出了知识产权保护等法律层面的问题。实际上,逆向工程代表了一种非常高效的产品设计思路和方法。本文从逆向工程设计的概念出发,阐述了现代制造业中逆向工程的概念以及逆向工程在模具制造等行业中的作用。本文对于我们正确认识逆向工程技术有一定的意义。 一、引言 在国外,逆向工程已经作为一种先进的设计方法被引入到新产品的设计开发工作中。我国也有许多企业应

用逆向工程技术,对竞争对手的产品进行改进,以避开艰苦的原型设计阶段,这是一种产品的再设计过程。所谓产品再设计,就是通过观察和测试某一种产品,对其进行初始化,然后拆开产品,逐一分析单个零件的组成、功能、装配公差和制造过程。这些工作的目的就是要充分理解产品的制造过程,并以此为基础在子系统和零件层面上,优化设计出一种更好的产品。美国的许多工程学院开设了逆向工程课程,教授学生用再设计代替原型设计,作为解决设计问题的一种方法。近年来,在汽车、电子产品等领域人们越来越多地采用逆向工程技术,来部分替代使用多年的原型设计方法。 二、逆向工程的概念 逆向工程(Reverse Engineering,RE)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:设计人员首先构思产品的外形、性能和大致的技术参数等,然后利用CAD技术建立产品的三维数字化模型,最终将这个模型转入制造流程,完成产品的整个设计制造周期。这样的产品设计过程我们可以称之为“正向设计”。

逆向工程中的数据采集技术.

Ξ收稿日期:2008-05-09 基金项目:重庆市科委攻关项目(CSTC,2005AC3033 .作者简介:崔秀梅(1981—,女(满族,辽宁人,硕士,主要从事逆向工程、 CAD\CAE\CAM 技术研究. 逆向工程中的数据采集技术 Ξ 崔秀梅,冯文杰 (重庆工学院重庆汽车学院,重庆400050 摘要:阐述了数据采集技术及测量机在逆向工程中的作用,对汽车逆向工程中应用测量机的类型、特点和关键技术进行了分析和研究.以汽车行业广泛应用的测量机及测量方法为例,探讨逆向工程中的数据采集技术,实现汽车的低成本、短周期、高质量逆向设计.关键词:逆向工程;数据采集;测量机;汽车中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1671-0924(200808-0014-03 StudyonDataAcquisitionTechnologyUsedinReverseEngineering CUIXiu 2mei,FENGWen 2jie (ChongqingAutomobileCollege,ChongqingInstituteofTechnology,Chongqing400050 ,China Abstract:Thepaperexpatiatesuponthesignificantuseofdataacquisitiontechnologyandm easuringma 2

chineinreverseengineering,analyzesandresearchestypesandcharacteristicsofmeasurin gmachinesused inautomationreverseengineering.Takingthemeasuringmachineandmeasuringmethodswidel yusedin automobileindustryasexamples,thispaperdiscussesthetechnologyofdataacquisitionusedina utore 2 verseengineeringsoastorealizecost 2efficient,short 2cycledandhighqualityreversedesign. Keywords:reverseengineering;dataacquisition;measuringmachine;automation 随着计算机和CAD 技术的迅速发展,以测量技术为基础、曲面重构技术为支撑的逆向工程在汽车工业的产品开发中得到了广泛的应用.逆向工程又称反求工程,主要包含2项内容:一是实物模型的数据采集;二是数字模型的建立[1].数据采集是逆向工程的首要环节,是反求建模的理论依据.采集数据的精度和速度直接影响产品的质量和开发效率等.准确、快速、完备地获得产品的三维几何数据,是逆向工程的一项关键技术.数据采集技术随着逆向工程的广泛应用不断发展,从最初的接触式测量,发展到光学、磁学等非接触式测量,直到新近开发的组合测量等[2].如今用于数据采集的测量机种类繁多、测量精度、测量速度各不相同.因此,对于不同类型的实体及数据采集的不同阶段选用测量机都应做到有的放矢,合理利用资源,以利用最低成本实现最优目标点采集. 1测量机 测量机按测量方式主要分为接触测量、非接 第22卷第8期Vol.22No.8重庆工学院学报(自然科学 JournalofChongqingInstituteofTechnology (NaturalScience 2008年8月Aug.2008

逆向工程技术及其发展现状

摘要 与CAD/CAM系统在我国几十年的应用时间相比,逆向工程技术为企业所接受只有十几年甚至几年的时间。时间虽短,但是逆向工程技术广阔的应用前景和对企业竞争力的巨大推动作用,已经引起了很多企业的关注。 逆向工程实现了从实际物体到几何建模的直接转换。逆向工程技术涉与计算机图形学、计算机图像处理、微分几何、概率统计等学科。本文介绍了逆向工程的基本概念,重点分析的逆向工程技术过程,阐述了现代制造业中逆向工程的的发展前景以与逆向工程技术的重要应用领域。本文对于我们正确认识逆向工程技术有一定的意义。 【关键词】逆向工程CAD/CAM solidworks surfacer 反向工程、建模

目录 1 逆向工程简介 (1) 1.1逆向工程介绍............................. 错误!未定义书签。 1.2 逆向工程的应用 (3) 2 逆向工程应用实例 (6) 3 逆向工程的其他应用领域 (7) 参考文献 (8)

1 逆向工程介绍 1. 逆向工程的概念 逆向工程(Reverse Engineering,RE)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:设计人员首先构思产品的外形、性能和大致的技术参数等,然后利用CAD技术建立产品的三维数字化模型,最终将这个模型转入制造流程,完成产品的整个设计制造周期。这样的产品设计过程我们可以称之为“正向设计”。逆向工程则是一个“从有到无”的过程。简单地说,逆向工程就是根据已经存在的产品模型,反向推出产品的设计数据(包括设计图纸或数字模型)的过程。 随着计算机技术在制造领域的广泛应用,特别是数字化测量技术的迅猛发展,基于测量数据的产品造型技术成为逆向工程技术关注的主要对象。通过数字化测量设备(如坐标测量机、激光测量设备等)获取的物体表面的空间数据,需要经过逆向工程技术的处理才能获得产品的数字模型,进而输送到CAM系统完成产品的制造。因此,逆向工程技术可以认为是“将产品样件转化为CAD模型的相关数字化技术和几何模型重建技术”的总称。 逆向工程软件部分品牌包括Surfacer(Imageware)、ICEM、CopyCAD、Rapid Form等。逆向软件的演进约略可区分为三个阶段。十一年前在逆向工程上,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七、八年前技术成熟,广为业界引用。到最近四年来,发展

逆向工程技术的内容及其应用范围

一、逆向工程技术的内容及其应用范围 随着计算机技术的发展,CAD技术已成为产品设计人员进行研究开发的重要工具,其中的三维造型技术已被制造业广泛应用于产品及模具设计、方案评审、自动化加工制造及管理维护各个方面。在实际开发制造过程中,设计人员接收的技术资料可能是各种数据类型的三维模型,但很多时候,却是从上游厂家得到产品的实物模型。设计人员需要通过一定的途径,将这些实物信息转化为CAD模型,这就应用到了逆向工程技术(Reverse Engineering)。 所谓逆向工程技术,是指用一定的测量手段对实物或模型进行测量,根据测量数据通过三维几何建模方法重构实物的CAD模型的过程。逆向工程技术与传统的正向设计存在很大差别。传统的产品设计一般需要经过图1所示的设计过程。而逆向工程则是从产品原型出发,进而获取产品的三维数字模型,使得能够进一步利用CAD/ACE/CAM以及CIMS等先进技术对其进行处理。它的设计流程如图2所示,与图1的不同之处在于设计的起点不同,相应的设计自由度和设计要求也不相同。 一般来说,产品逆向工程包括形状反求、工艺反求和材料反求等几个方面,在工业领域的实际应用中,主要包括以下几个内容: (1)新零件的设计,主要用于产品的改型或彷型设计。 (2)已有零件的复制,再现原产品的设计意图。 (3)损坏或磨损零件的还原。 (4)数字化模型的检测,例如检验产品的变形分析、焊接质量等,以及进行模型的比较。 逆向工程技术为快速设计和制造提供了很好的技术支持,它已经成为制造业信息传递的重要而简洁途径之一。 二、逆向工程技术实施的条件 1.逆向工程技术实施的硬件条件 在逆向工程技术设计时,需要从设计对象中提取三维数据信息。检测设备的发展为产品三维信息的获取提供了硬件条件。目前,国内厂家使用较多的有英国、意大利、德国、日本等国家生产的三坐标测量机和三维扫描仪。就测头结构原理来说,可分为接触式和非接触式两种,其中,接触式测头又可分为硬测头和软测头两种,这种测头与被测头物体直接接触,获取数据信息。非接触式测头则是应用光学及激光的原理进行的。近几年来,扫描设备有了很大发展。例如,英国雷尼绍公司的CYCLON2高速扫描仪,可实现激光测头和接触式扫描头的互换,激光测头的扫描精度达0.05mm,接触式扫描测头精度可达0.02mm。可对易碎、易变形的形体及精细花纹进行扫描。德国GOM公司的ATOS扫描仪在测量时,可随意绕被测物体进行移动,利用光带经数据影象处理器得到实物表面数据,扫描范围可达8m×8m。ATOS扫描不仅适于复杂轮廓的扫描,而且可用于汽车、摩托车内外饰件的造型工作。此外,日本罗兰公司的PIX-30网点接触式扫描仪,英国泰勒·霍普森公司的TAL YSCAN 150多传感扫描仪等,集中体现了检测设备的高速化、廉价化和功能复合化等特点。为实现从实物——建立数学模型——CAD/CAE/CAM一体化提供了良好的硬件条件。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。在实际三坐标测量时,应该根据测量对象的特点以及设计工作的要求确定合适的扫描方法并选择相应的扫描设备。例如,材质为硬质且形状

逆向工程技术现状及发展前景

逆向工程技术现状及发展前景 概念 逆向工程也称反求工程或反向工程,是根据已存在的产品或零件原型构造产品或零件的工程设计模型,并在此基础上对已有的产品进行剖析、理解和改进,是对已有设计的二次设计。 分类 从广义讲,逆向工程可分以下三类: 1)实物逆向:它是在已有产品实物的条件下,通过测绘和分折,从而再创造;其中包括功能逆向、性能逆向、方案、结构、材质等多方面的逆向。实物逆向的对象可以是整机、零部件或组件。 2)软件逆向:产品样本、技术文件、设计书、使用说明书、图纸、有关规范和标准、管理规范和质量保证手册等均称为技术软件。软件逆向有三类:既有实物,又有全套技术软件;只有实物而无技术软件;没有实物,仅有全套或部分技术软件。 3)影像逆向:设计者既无产品实物,也无技术软件,仅有产品的图片、广告介绍或参观后的印象等,设计者要通过这些影像资料去构思、设计产品,该种逆向称为影像逆向。 工艺过程 逆向工程系统主要由三部分组成: 产品实物几何外形的数字化、CAD 模型重建、产品或模具制造。逆向工程中的关键技术是据采集、数据处理和模型的重建。 (1) 数据采集:数据采集是逆向工程的第一步,其方法的得当直接影响到是否能准确、快速、完整地获取实物的二维、三维几何数据, 影响到重构的CAD 实体模型的质量, 并最终影响产品的质量。 (2) 数据处理:对于获取的一系列点数据在进行CAD 模型重建前, 必须进行格式转换、噪声滤除、平滑、对齐、归并、测头半径补偿和插值补点等处理。 (3) 模型重建:将处理过的测量数据导入CAD系统, 依据前面创建的曲线、曲面构建出原型的CAD 模型。 逆向工程技术过程图解:

逆向工程一般的步骤

在产品的开发及制造过程中,几何造型技术已使用得相当广泛。但是,由于种种原因,仍 有许多产品并非由CAD模型描述,设计和制造者面对的是实物样件。为了适应先进制造技术的发展,需要通过一定途径,将这些实物转化为CAD模型,使之能利用CAD、CAM等 先进技术进行处理。目前,与这种从实物样件获取产品数学模型技术相关的技术,已发展 成为CAD、CAM中的一个相对独立的范畴,称为“反求工程”(Reverse Engineering)。通过反求工程复现实物的CAD模型,使得那些以实物为制造基础的产品有可能在设计与制造的过程中,充分利用CAD、CAM等先进技术。由于反求工程的实施能在很短的时间内准确、可*地复制实物样件,因此反求工程成为当前企业先进制造技术的热门话题之一。利用一些非专业的逆向设计软件(如:UG、Pro/ENGINEER、CATIA等)和一些专业的逆向设计软 件(如:Surfacer、CopyCAD、Trace等)进行逆向造型是现阶段反求工程在企业应用的典型例子。

由于公司新产品开发需要,笔者利用UG软件进行零件的反求在外形复杂的汽车冲压件的逆向造型设计中取得较好应用效果。我们选择的测量设备是英国LK公司的三坐标测量机,可以用来测量特征的空间坐标、扫描剖面、测量分型线以及轮廓线。此设备获得点的数据 量不像激光扫描仪扫描的那么大,所以用一些非专业的逆向设计软件是很合适的。UG的逆向造型遵循:点→线→面→体的一般原则。一、测点测点之前规划好该怎么打点。由设计 人员提出曲面打点的要求。一般原则是在曲率变化比较大的地方打点要密一些,平滑的地 方则可以稀一些。由于一般的三坐标测量机取点的效率大大低于激光扫描仪,所以在零件 测点时要做到有的放矢。值得注意的是除了扫描剖面、测分型线外,测轮廓线等特征线也 是必要的,它会在构面的时候带来方便。

二、连线(1)点整理连线之前先整理好点,包括去误点、明显缺陷点。同方向的剖面点放在同一层里,分型线点、孔位点单独放一层,轮廓线点也单独放一层,便于管理。通常这个 工作在测点阶段完成,也可以在UG软件中完成。一般测量软件可以预先设定点的安放层,一边测点,一边整理。

(2)点连线连分型线点尽量做到误差最小并且光顺。因为在许多情况下分型线是产品的装 配结合线。对汽车、摩托车中一般的零件来说,连线的误差一般控制在0.5mm以下。连线要做到有的放矢,根据样品的形状、特征大致确定构面方法,从而确定需要连哪些线条, 不必连哪些线条。连线可用直线、圆弧、样条线(spline)。最常用的是样条线,选用“through point”方式。选点间隔尽量均匀,有圆角的地方先忽略,做成尖角,做完曲面后再倒圆角。(3)曲线调整因测量有误差及样件表面不光滑等原因,连成spline的曲率半径变化往往存在突变,对以后的构面的光顺性有影响。因此曲线必须经过调整,使其光顺。调 整中最常用的一种方法是Edit Spline,选Edit pole选项,利用鼠标拖动控制点。这里有许 多选项,如限制控制点在某个平面内移动、往某个方向移动、是粗调还是细调以及打开显 示spline的“梳子”开关等。另外,调整spline经常还要用到移动spline的一个端点到另一 个点,使构建曲面的曲线有交点。但必须注意的是,无论用什么命令调整曲线都会产生偏差,调整次数越多,累积误差越大。误差允许值视样件的具体要求决定。三、构面运用各 种构面方法建立曲面,包括Though Curve Mesh、Though Curves、Rule、Swept、From point cloud 等。构面方法的选择要根据样件的具体特征情况而定。笔者最常用的是

逆向工程关键技术的研究

逆向工程关键技术的研究 姓名:于海江 学号:1082000504 班级:10级5班 专业:车辆工程 沈阳理工大学研究生学院 2011年3月

摘要 逆向工程技术能够降低成本、缩短交货时间、提高产品质量,提高企业在市场中的竞争力,在产品开发中具有重要的作用。本文对逆向工程中的关键技术进行了深入的研究和探讨。 本文主要研究了逆向工程技术的三个关键环节:数据采集、数据处理和曲面重构。依据样件模型的外形特征,总结归纳了规划测量路径的策略,在对各种测量方法研究、对比和分析的基础上提出了数据采集方法选择的原则;结合实例研究了数据重定位、噪声去除、数据精简、数据光顺和数据分割五种数据处理技术,探讨了不同形状点云数据应采取的具体处理方法,提出了点云数据处理的原则;通过对比分析Bezier曲线曲面、B一Spline曲线曲面、NURBS曲线曲面三种曲面的数学模型,得出NURBS曲线曲面具有诸多优点,己成为当前曲线曲面模型的主流,合理的规划路径、恰当的选择数据采集方法和数据处理方法能够构建高品质的曲面,而且能量光顺算法也能够提高曲面的光顺程度。该论文的研究工作丰富了工业产品造型设计的理论和方法,将促进逆向工程在工业设计中的应用和推广。 关键词:逆向工程点云数据 NURBS曲线曲面重构曲面光顺 1.1逆向工程概述 “逆向工程”(Reverse Engineering,RE),也称反求工程、反向工程等 逆向工程起源于精密测量和质量检验,它是设计下游向设计上游反馈信息的回路 [1] 传统的产品实现通常是从概念设计到图样,再制造出产品,最后通过检测和性能测试,这种开发模式的前提是已完成了产品的蓝图设计或CAD造型,称为预定模式(Prescriptive Model),我们也称之为正向工程(或顺向 工程)。正向工程流程如图1-1所示。 图1-1正向工程开发流程图 Fig.1-1 Forward engineering flow chart 产品的逆向工程是根据零件(或原型)生成图样,再制造出产品。它是 一种以先进产品设备的实物、样件、软件(包括图样、程序、技术文件等)或影像(图像、照片等)作为研究平台,应用现代设计方法学、生产工程学、材料学和有关专业知识进行系统分析和研究、探索掌握其关键技术,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应用技术 的结合[2] 。逆向工程的流程如图1-2所示。广义的逆向工程包括形状(几何)逆向、

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