针对三角面片之间存在繁杂冗余的拓扑关系,冗余数据繁杂直接影响后期切片处理的操作,提出一种基于广度优先搜索的STL文件拓扑优化的算法。当读入一个起始顶点时,通过广度优先搜索访问具有直接邻接关系的第一层顶点,同时标记每个顶点的时间标签顺序,接着更新三角面片的数组。通过广度优先搜索快速存储完所有的三角面片后,以VS2017和QT5.14为平台,利用OpenGL技术仿真模型显示原图和点云形式,为后续切片处理提供了方便。

结合LK三坐标测量机的特点,在实际反求工作中采用该三坐标测量机对自由曲面进行扫描测量,对测量数据应用Ideas9.0中的Freeform软件实现曲面重构,得到曲面CAD模型,并给出了一个应用实例.

介绍了反求技术以及CATIA逆向工程的设计方法，通过对汽轮机叶片的点云采集、预处理以及三维实体建模，实现了叶片的反求设计，并讨论了反求设计过程中点云处理、几何重构以及曲面设计过程中的技巧和方法。

为适应现代汽车快速设计的需求,采用基于三维深度学习算法的汽车气动参数实时预测,计算汽车的空气阻力系数。利用Rhinoceros软件对包含多种车型的汽车模型库进行T样条曲面重构,制作汽车外形的三维点云数据集;分别利用FLUENT和CFX对模型逐个进行不同风速工况下的仿真分析,得到相应的空气阻力系数,并建立三维深度学习的训练和测试数据集;采用PointNet深度学习框架训练并计算各模型的空气阻力系数。训练集的对比结果表明,采用深度学习方法快速预测汽车气动性能可得到基本满意的效果。

飞机理论外形曲面往往由多个曲面片接合构成,为实现接合区域曲面的局部重构,首先将曲面离散成规则的点,然后基于CATIA软件曲面造型功能构建网格曲面,同时提出基于逆向点云快速构建曲面的思路,生成单一、最小包络零件几何体的矩形曲面,实现了曲面控制点数与曲面光顺和重构精度的最佳匹配,并对曲面拟合误差、重构曲面品质进行了分析。

汽车覆盖件模具在冲压生产过程中会因人员操作不当、异物进入和堵塞废料等原因而发生模具损坏现象。以某车型后纵梁加强板模具断裂镶块的修复为例，介绍逆向工程技术在模具修复中的应用。提出了基于三款逆向CAD／CAE软件各自优势功能对断裂镶块进行修复的流程。先通过三坐标扫描仪获取镶块的点云数据，再利用Geomagic Studio软件对点云数据进行优化和网格处理，然后使用Geomagic Design Direct软件进行曲面重构，最后通过Geomagic Qualify软件检测重构曲面的精度。实践结果表明：此方法能够提高模具修复的精度，缩短制作周期。

由于点云数据是大量的散乱的没有任何拓扑关系的数据，文中引入KD树，并对其做了相应改进，使得能动态的构建局部KD树。实验结果表明，所提出的基于空间分割的局部KD树动态构建算法既保证了准确性与搜索效率，又具有比较满意的空间复杂度。

利用SolidWorks建立叶轮的标准模型，用三维扫描仪得到其叶片点云数据并进行后处理，将处理后的点云数据和标准模型导入GeomagicQualify软件进行3D、2D比较，能迅速且精确地检测出其尺寸偏差，既提高了检测效率，又拓宽了检测手段。

测量作为逆向工程的关键技术,在当代机械设计和快速产品研发方面贡献突出。立足非接触式近景摄影测量方法,探讨其摄影方式和标定方法,以三维扫描仪ATOS和光学坐标测量系统TRITOP相结合,完成汽车外表面点云逆向快速采集试验,验证ATOS＆TRITOP在逆向工程测量方面的高效性、准确性。

针对航空活塞发动机导流板组件的反求设计,采用三维扫描方式获得点云数据,利用Geomagic Studio软件对点云 数据进行处理后,将形状要素拟合成几何特征,并导入Pro/E软件中测得所需尺寸,在Pro/E软件的钣金设计模块中建立了三 维模型.利用光谱仪测得导流板组件化学成分,反求设计了材料,依据导流板组件使用要求和加工特点,设计了热处理要求. 验证结果表明,反求所得的三维模型与原件误差较小.