什么是逆向設(shè)計逆向設(shè)計的流程示意
逆向設(shè)計通常是應(yīng)用于產(chǎn)品外觀表面的設(shè)計。那么你對逆向設(shè)計了解多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于什么是逆向設(shè)計的內(nèi)容，希望大家喜歡!
逆向設(shè)計的簡介
逆向設(shè)計過程是指設(shè)計師對產(chǎn)品實(shí)物樣件表面進(jìn)行數(shù)字化處理(數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理)，并利用可實(shí)現(xiàn)逆向三維造型設(shè)計的軟件來重新構(gòu)造實(shí)物的三維CAD模型(曲面模型重構(gòu))，并進(jìn)一步用CAD/CAE/CAM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)分析、再設(shè)計、數(shù)控編程、數(shù)控加工的過程。
逆向設(shè)計通常是根據(jù)正向設(shè)計概念所產(chǎn)生的產(chǎn)品原始模型或者已有產(chǎn)品來進(jìn)行改良，通過對產(chǎn)生問題的模型進(jìn)行直接的修改、試驗和分析得到相對理想的結(jié)果，然后再根據(jù)修正后的模型或樣件通過掃描和造型等一系列方法得到最終的三維模型。
采用逆向設(shè)計的方法所得到的產(chǎn)品模型，因為是有實(shí)際的模型參與各種試驗因此得到的結(jié)果相對于概念化推算和電腦虛擬模擬更接近真實(shí)，從而能迅速找到產(chǎn)品的優(yōu)異形態(tài)并縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。
在新產(chǎn)品開發(fā)中，通常采用正向設(shè)計和逆向設(shè)計結(jié)合使用。
逆向設(shè)計的流程示意
逆向設(shè)計的一般流程：
產(chǎn)品樣件 →數(shù)據(jù)采集→ 數(shù)據(jù)處理CAD/CAE/CAM系統(tǒng) → 模型重構(gòu) →制造系統(tǒng)→ 新產(chǎn)品。
在逆向設(shè)計的這些環(huán)節(jié)中，數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、模型重構(gòu)是產(chǎn)品逆向設(shè)計的三大關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
數(shù)據(jù)采集
數(shù)據(jù)采集(樣件的表面數(shù)字化)是進(jìn)行產(chǎn)品逆向設(shè)計的第一步。一般而言，數(shù)據(jù)采集有接觸式與非接觸式兩種測量方式。
接觸式測量根據(jù)測頭的不同，可分為觸發(fā)式和連續(xù)式。應(yīng)用最廣泛的接觸式測量儀器是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的高效精密的三坐標(biāo)測量機(jī)，它是有很強(qiáng)柔性的大型測量設(shè)備。接觸式測量對物體的表面的顏色和光照沒有要求，因此物體邊界的測量相對精確，但對軟質(zhì)材料適應(yīng)差且速度慢。
非接觸式測量根據(jù)原理的不同，可以分為三角形法、結(jié)構(gòu)光法、計算機(jī)視覺法、激光干涉法、激光衍射法、CT測量法、MR測量法、超聲波法和層析法。通常使用非接觸式測量在采集實(shí)物模型的表面資料時，采集速度快，可形成“點(diǎn)云”資料，缺點(diǎn)是精度較低而且對樣件表面和光照有較高的要求。
數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)處理的結(jié)果將影響模型重構(gòu)的質(zhì)量。在此階段一般應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)分塊、數(shù)據(jù)光順、三角化、數(shù)據(jù)優(yōu)化、多視拼合、噪聲濾波、拓?fù)浣?、特征提取等工作?/p>
模型重構(gòu)
模型的重構(gòu)也就是通常所說的逆向造型過程，重構(gòu)的方案目前主要有三種，每一種都有不同的適用場合：
1)以B-Spline或NURBS曲面為基礎(chǔ)的曲面構(gòu)造法，
2)以三角Bezier曲面片為基礎(chǔ)的曲面構(gòu)造法;
3)以多面體面片為基礎(chǔ)的曲面構(gòu)造法。
幾種用于逆向設(shè)計的應(yīng)用軟件
國際市場有很多逆向設(shè)計的應(yīng)用軟件，如美國Imageware公司的imageware、英國Renishaw公司的TRACE、英國MDTV公司的STRIM and Surface Reconstruction、英國DelCAM公司的CopyCAD和美國Rain Drop公司的Geomagic。此外，一些CAD/CAM系統(tǒng)，如美國PTC公司的Pro/Engineer、德國Siemens PLM旗下的NX與法國達(dá)索公司的CATIA和Solidworks office premium等在其系統(tǒng)中也集成了可實(shí)現(xiàn)逆向三維造型設(shè)計的模塊，但與專業(yè)的逆向設(shè)計軟件比較，在功能上有較大局限性。例如：imageware逆向設(shè)計軟件可方便的實(shí)現(xiàn)下面幾項功能：
1)接受不同來源的掃描資料點(diǎn)的分析與處理。如CMM.Laser，sensors，Ultrasound等;
2)快速、準(zhǔn)確地將掃描點(diǎn)轉(zhuǎn)換成NURBS曲面;
3)對曲面模型的精度、品質(zhì)進(jìn)行評價;
4)對曲線、曲面的形狀實(shí)現(xiàn)交互修改。在產(chǎn)品的曲面模型重建時。imageware不需經(jīng)過建造曲線來構(gòu)造曲面而是直接由掃描點(diǎn)來直接產(chǎn)生曲面;或采用建立周邊曲線再用該邊界與其內(nèi)部的掃描點(diǎn)群來產(chǎn)生曲面;也可首先在掃描點(diǎn)群中構(gòu)造NURBS曲線，再由曲線來產(chǎn)生曲面。 顯而易見，逆向設(shè)計和逆向工程是有區(qū)別的。
逆向設(shè)計是設(shè)計的一種高效的方法，在產(chǎn)品未成形之前對它進(jìn)行模擬、分析，上文已經(jīng)講得很清楚,比如：你要設(shè)計一段橋梁，想知道它的受力情況可以用逆向設(shè)計軟件來分析一下就知道了，這就是逆向設(shè)計。
逆向工程是對某一現(xiàn)有事物進(jìn)行研究，找到實(shí)現(xiàn)它的方法。比如寶馬7系的車子比較好，被外星人拿去研究看看怎么造出來的，這叫逆向工程;
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