工程软件

比如你看到别人写的某个exe程序能够做出某种漂亮的动画效果，你通过反汇编、反编译和动态跟踪等方法，分析出其动画效果的实现过程，这种行为就是逆向工程；不仅仅是反编译，而且还要推倒出设计，并且文档化，逆向软件工程的目的是使软件得以维护。反求技术包括影像反求、软件反求及实物反求等三方面。目前相对最多人研究的是实物反求技术。它是研究实物CAD模型的重建和最终产品的制造。狭义来说，三维反求技术是将实物模型数据化成设计、概念模型，并在此基础上对产品进行分析、修改及优化等技术。逆向工程软件功能通常都是集中于处理和优化密集的扫描点云以生成更规则的结果点云，通过规则的点云可以应用于快速成型，也可以根据这些规则的点云构建出最终的NURBS曲面以输入到CAD软件进行后续的结构和功能设计工作。目前主流应用的四大逆向工程软件：Imageware、Geomagic Studio、CopyCAD、RapidForm、Ug。

　世界四大逆向工程软件：Imageware、Geomagic Studio、CopyCAD、RapidForm。

四大汽车逆向工程软件简介 四大逆向工程软件之一 ：Imageware Imageware 由美国 EDS 公司出品，是最著名的逆向工程软件，正被广泛应用于汽车、航空、航天、消费家电、模具、计算机零部件等设计与制造领域。该软件拥有广大的用户群，国外有 BMW 、Boeing 、GM 、Chrysler 、Ford 、raytheon 、Toyota 等著名国际大公司，国内则有上海大众、上海交大、上海 DELPHI 、成都飞机制造公司等大企业。 以前该软件主要被应用于航空航天和汽车工业，因为这两个领域对空气动力学性能要求很高，在产品开发的开始阶段就要认真考虑空气动力性。常规的设计流程首先根据工业造型需要设计出结构，制作出油泥模型之后将其送到风洞实验室去测量空气动力学性能，然后再根据实验结果对模型进行反复修改直到获得满意结果为止，如此所得到的最终油泥模型才是符合需要的模型。如何将油泥模型的外形精确地输入计算机成为电子模型，这就需要采用逆向工程软件。首先利用三坐标测量仪器测出模型表面点阵数据，然后利用逆向工程软件(例如：Imageware surfacer)进行处理即可获得 class 1 曲面。 随着科学技术的进步和消费水平的不断提高，其它许多行业也开始纷纷采用逆向工程软件进行产品设计。以微软公司生产的鼠标器为例，就其功能而言，只需要有三个按键就可以满足使用需要，但是，怎样才能让鼠标器的手感最好，而且经过长时间使用也不易产生疲劳感却是生产厂商需要认真考虑的问题。因此微软公司首先根据人体工程学制作了几个模型并交给使用者评估，然后根据评估意见对模型直接进行修改，直至修改到大家都满意为止，最后再将模型数据利用逆向工程软件 Imageware 生成 CAD 数据。当产品推向市场后，由于外观新颖、 曲线流畅，再加上手感也很好，符合人体工程学原理，因而迅速获得用户的广泛认可，产品的市场占有率大幅度上升。 Imageware 逆向工程软件的主要产品有： Surfacer ——逆向工程工具和 class 1 曲面生成工具 Verdict ——对测量数据和CAD 数据进行对比评估 Build it——提供实时测量能力，验证产品的制造性 RPM ——生成快速成型数据 View ——功能与 Verdict 相似，主要用于提供三维报告 Imageware 采用 NURB 技术，软件功能强大，易于应用。Imageware 对硬件要求不高，可运行于各种平台：UNIX 工作站、PC 机均可，操作系统可以是 UNIX 、NT 、Windows95 及其它平台。 Imageware 由于在逆向工程方面具有技术先进性，产品一经推出就占领了很大市场分额，软件收益正以 47% 的年速率快速增长。 Surfacer 是 Imageware 的主要产品，主要用来做逆向工程，它处理数据的流程遵循点——曲线——曲面原则，流程简单清晰，软件易于使用。其流程如下： 一、点过程 读入点阵数据。 Surfacer 可以接收几乎所有的三坐标测量数据，此外还可以接收其它格式，例如：STL 、VDA 等。 将分离的点阵对齐在一起(如果需要) 。 有时候由于零件形状复杂，一次扫描无法获得全部的数据，或是零件较大无法一次扫描完成，这就需要移动或旋转零件，这样会得到很多单独的点阵。Surfacer 可以利用诸如圆柱面、球面、平面等特殊的点信息将点阵准确对齐。 对点阵进行判断，去除噪音点(即测量误差点) 。 由于受到测量工具及测量方式的限制，有时会出现一些噪音点，Surfacer 有很多工具来对点阵进行判断并去掉噪音点，以保证结果的准确性。 通过可视化点阵观察和判断，规划如何创建曲面。 一个零件，是由很多单独的曲面构成，对于每一个曲面，可根据特性判断用用什么方式来构成。例如，如果曲面可以直接由点的网格生成，就可以考虑直接采用这一片点阵；如果曲面需要采用多段曲线蒙皮，就可以考虑截取点的分段。提前作出规划可以避免以后走弯路。 根据需要创建点的网格或点的分段。 Surfacer 能提供很多种生成点的网格和点的分段工具，这些工具使用起来灵活方便，还可以一次生成多个点的分段。 二、曲线创建过程 判断和决定生成哪种类型的曲线。 曲线可以是精确通过点阵的、也可以是很光顺的(捕捉点阵代表的曲线主要形状) ，或介于两者之间。 创建曲线。 根据需要创建曲线，可以改变控制点的数目来调整曲线。控制点增多则形状吻合度好，控制点减少则曲线较为光顺。 诊断和修改曲线。 可以通过曲线的曲率来判断曲线的光顺性，可以检查曲线与点阵的吻合性，还可以改变曲线与其它曲线的连续性(连接、相切、曲率连续) 。Surfacer 提供很多工具来调整和修改曲线。 三、曲面创建过程 决定生成那种曲面。 同曲线一样，可以考虑生成更准确的曲面、更光顺的曲面(例如 class 1 曲面) ，或两者兼顾，可根据产品设计需要来决定。 创建曲面。 创建曲面的方法很多，可以用点阵直接生成曲面(Fit free form)，可以用曲线通过蒙皮、扫掠、四个边界线等方法生成曲面，也可以结合点阵和曲线的信息来创建曲面。还可以通过其它例如园角、过桥面等生成曲面。 诊断和修改曲面。 比较曲面与点阵的吻合程度，检查曲面的光顺性及与其它曲面的连续性，同时可以进行修改，例如可以让曲面与点阵对齐，可以调整曲面的控制点让曲面更光顺，或对曲面进行重构等处理。 英国 Triumph Motorcycles 有限公司的设计工程师 Chris Chatburn 说：“利用 Surfacer 我们可以在更短的时间内完成更多的设计循环次数，这样可以让我们减少 50% 的设计时间。” 最新发布的 Surfacer 10.6 软件将以下工作流程的高性能工具完整的集成到一起： [弹性的曲面创建工具]：可以在一个弹性的设计环境里非常方便的直接从曲线、曲面、或测量数据创建曲面，支持贝茨尔(Bezier)和非均匀有理 B 样条(NURBS)曲面两种方法。用户可以选择适合的曲面方法，通过结合两种方法的优点来获益。 [动态的曲面修改工具]：允许用户在交互的方式下试探设计主题，立刻就可以看到是否美观和思路是否符合工程观念。设计、工程分析、制造的标准都通过精心的构造过程考虑进去，所以当每次修改曲面时不需要 再重新校核标准。 [实时的曲面诊断工具]：可以提供诸如任意截面的连续性、曲面反射线情况、高亮度线、光谱图、曲率云图和园柱型光源照射下的反光图等多种方法，在设计的任何时候都可以查出曲面缺陷。 [有效的曲面连续性管理工具]：在复杂的曲面缝补等情况下，即使曲面进行了移动修改等操作，也能保证曲面同与之相连的曲面间的曲率连续，避免了乏味的手工再调整过程。 [强大的处理扫描数据能力]：根据 Rainbow 图法(相当于假设雨水从上面落下，由于形状差异导致雨水流速差异) 、曲率大小变化云图法(对于一个完全光顺的 class 1 曲面，相当于曲率大小变化为零，对于两个不同曲面，此值会不同) 将扫描数据分开，这样可以很快地捕捉产品的主要特征，并迅速建立各个相应曲面，避免了费事的分析和处理。 正是由于 Imageware 在计算机辅助曲面检查、曲面造型及快速样件等方面具有其它软件无可匹敌的强大功能，使它当之无愧的成为逆向工程领域的领导者。 四大逆向工程软件之二 ：Geomagic Studio 由美国 Raindrop (雨滴) 公司出品的逆向工程和三维检测软件 Geomagic Studio 可轻易地从扫描所得的点云数据创建出完美的多边形模型和网格，并可自动转换为 NURBS 曲面。该软件也是除了 Imageware 以外应用最为广泛的逆向工程软件。 Geomagic Studio 主要包括 Qualify 、Shape 、Wrap 、Decimate 、Capture 五个模块。主要功能包括： 自动将点云数据转换为多边形(Polygons) 快速减少多边形数目(Decimate) 把多边形转换为 NURBS 曲面 曲面分析(公差分析等) 输出与 CAD/CAM/CAE 匹配的文件格式(IGS、STL 、DXF 等) 1. 从CAD 数模得到的产品模型 2. 将CAD 模型读入 Geomagic Studio 3.CAD 设计模型与从实际模型扫描所得的点云数据(不同坐标系) 4. 扫描数据与CAD 模型的自动对合 5. 扫描数据与CAD 模型的自动对齐 6. 误差以彩色图形直观显示 7. 用户可标出任意点误差 8. Qualify 的结果可以输出为 HTML 格式 CopyCAD CopyCAD 是由英国 DELCAM 公司出品的功能强大的逆向工程系统软件，它能允许从已存在的零件或实体模型中产生三维CAD 模型。该软件为来自数字化数据的 CAD 曲面的产生提供了复杂的工具。CopyCAD 能够接受来自坐标测量机床的数据，同时跟踪机床和激光扫描器。 CopyCAD 简单的用户界面允许用户在尽可能短的时间内进行生产，并且能够快速掌握其功能，既使对于初次使用者也能做到这点。使用 CopyCAD 的用户将能够快速编辑数字化数据，产生具有高质量的复杂曲面。该软件系统可以完全控制曲面边界的选取，然后根据设定的公差能够自动产生光滑的多块曲面 ，同时，CopyCAD 还能够确保在连接曲面之间的正切的连续性。 该软件的主要功能如下： 数字化点数据输入 DUCT 图形和三角模型文件 CNC 坐标测量机床 分隔的 ASCII 码和 NC 文件 激光扫描器、三维扫描器和 SCANTRON PC ArtCAM Renishaw MOD 文件 点操作 能够进行相加、相减、删除、移动以及点的隐藏和标记等点编辑 能够为测量探针大小对模型的三维偏置进行补偿 能够进行模型的转换、缩放、旋转和镜像等模型转换 能够对平面、多边形或其它模型进行模型裁剪 三角测量 在用户定义的公差和选项内的数字化模型的三角测量，包括： ① 原始的——法线设置 ② 尖锐——尖锐特征强化 ③ 特征匹配——来自点法线数据的特征 ④ 关闭三角测量——为了快速绘图可以关闭模型 特征线的产生 边界——转换模型外边缘为特征线 间断——为找到简单的特征(如凸出和凹下) 而探测数据里的尖锐边缘 能够转换数字化扫描线为特征线 输入的数据——能够从点文件中摘录多线条和样条曲线 曲面构造 通过在三角测量模型上跟踪直线产生多样化曲面 在连接的曲面之间，用已存在的曲面定义带有选项的正切连续性的边界 使用特征线指导和加快曲面定义 曲面错误检查 比较曲面与数字化点数据 报告最大限、中间值和标准值的错误背离 错误图形形象地显示变化 输出 IGES 、CADDS4X STL ASCII 码和二进制 DUCT 图形、三角模型和曲面 分隔的 ASCII 码 四大逆向工程软件之三 ：RapidForm RapidForm 是韩国 INUS 公司出品的全球四大逆向工程软件之一，RapidForm 提供了新一代运算模式，可实时将点云数据运算出无接缝的多边形曲面，使它成为 3D Scan 后处理之最佳化的接口。RapidForm 也将使您的工 作效率提升，使 3D 扫描设备的运用范围扩大，改善扫描品质。 多点云数据管理介面 高级光学 3D 扫描仪会产生大量的数据(可达 100,000 ～ 200,000点) ，由于数据非常庞大，因此需要昂贵的电脑硬件才可以运算，现在 RapidForm 提供记忆管理技术(使用更少的系统资源) 可缩短您处理数据的时间。 多点云处理技术 可以迅速处理庞大的点云数据，不论是稀疏的点云还是跳点都可以轻易地转换成非常好的点云， RapidForm 提供过滤点云工具以及分析表面偏差的技术来消除 3D 扫描仪所产生的不良点云。 快速点云转换成多边形曲面的计算法 在所有逆向工程软件中，RapidForm 提供一个特别的计算技术，针对 3D 及 2D 处理是同类型计算，软件提供了一个最快最可靠的计算方法，可以将点云快速计算出多边形曲面。RapidForm 能处理无顺序排列的点数据以及有顺序排列的点数据。 彩色点云数据处理 RapidForm 支持彩色 3D 扫描仪，可以生成最佳化的多边形，并将颜色信息映像在多边形模型中。在曲面设计过程中，颜色信息将完整保存，也可以运用 RP 成型机制作出有颜色信息的模型。RapidForm 也提供上色功能，通过实时上色 编辑工具，使用者可以直接对模型编辑自己喜欢的颜色。 点云合并功能 多个点扫描数据有可能经手动方式将特殊的点云加以合并，当然，RapidForm 也提供一技术，使用者可以方便地对点云数据进行各种各样的合并。 注：Roland 模具加工机随机所附的 PixForm 软件为 RapidForm 的 OEM 软件. 四大逆向工程软件之四 ：CATIA 逆向软件 比较好的几个逆向软件中CATIA 的逆向是最好的, 尤其是可以结合其强大的曲面造型功能进行造型设计, 其class A 也是很厉害的, 另外造型完后可以直接在里面做结构做摸具做加工等后续工作, 这个是其他 逆向软件达不到的 geomagic 感觉唯一的优点就是可以自动生成曲面, 但这个也是高端用户所认为的缺点, 自动生成的曲面质量是非常差的, 要得到好的曲面, 其前期的处理工作量又是非常大的, 也失去了他快捷的优势了. 另外,CATIA 新版本里面也有自动拟合曲面功能, 但缺点是不能进行曲面编辑调整. 一般都不用这个功能. copycad 和geomagic 差不多, 看不到多大的好处 polyworks 等测量逆向软件, 做法都差不多, 但从可操作性和方便上来讲, 都不如CATIA 做逆向方便 IMW 做逆向不错, 是做逆向的专业软件中最强大的, 曲面处理也很不错, 另外, 逆向一般和高级曲面 A 面联系在一起, 所以很多做高级曲面的软件都有逆向功能, 象icem surf alias 等等, 这些软件的特点是曲面功能都很强大, 但逆向功 能很难操作, 以前很多人认为CATIA 的点处理功能比较慢, 功能比较差, 可比较了几个逆向软件后感觉点处理速度各个逆向软件差不多, 最快的还是国内的某个逆向软件, 从综合角度来考虑, 我认为CATIA 做逆向是个不错的选择。

新大陆软件工程有限公司 新大陆软件工程有限公司是新大陆电脑股份有限公司控股公司，是全国软件百强企业、高新技术企业和国家规划布局内重点软件企业。 公司立足通信行业，集10年以上各类大型数据库系统集成设计和服务经验，以业务运营、网络管理、商业智能、企业管理四大通用软件平台为基础，结合通信行业应用和开发商用终端设备，为电信企业提供全方位的电信级信息化解决方案。以国际领先的电信业务管理理论为基础，依托高效的软件工程管理、严格规范的项目实施、完善的售后服务体系，利用新大陆集团公司的比较优势，服务于电信运营商核心业务软件、商用设备、咨询服务的系统集成领域。 新大陆软件工程公司移动通信支撑网领域的业务已经遍及中国移动26个省，中国联通14个省，在江苏、北京、新疆、广东、浙江、广西、山东、宁夏、内蒙、上海、天津、河北、辽宁等地建立了全国性的分支机构网络，形成了面向全国的战略发展布局。 新大陆软件公司将禀承“客户至上、用心服务”的服务理念，贯彻“专注、创新、持续、改进”的经营理念，借鉴中外软件企业的成功经验，紧趋世界信息技术发展潮流，创建独具特色的企业文化，服务中国通信行业的战略转型，致力于民族软件业的腾飞，向着成为中国一流的I T公司的目标迈进！ 移动业务支撑领域软件产品 系统功能说明NG-CRM客户关系综合管理系统 以客户为导向的营销、销售和服务一体化功能。实现CRM和经分的闭环互动，提供智能化营销服务能力。支撑集团客户端到端流程的电子化和自动化。包括市场营销、销售管理、客户服务、渠道管理、客户管理、产品管理、资源管理、基础管理等功能满足全业务环境下3G业务、集团客户业务、家庭业务等业务发展需求，为电信运营商提供了端到端的运营支撑解决方案。NG-BOSS计费帐务运营支撑系统 实现通信业务的在线计费服务能力，在线和离线的融合能力。包括采集预处理、融合计费、综合帐务、服务开通、产品管理、信息管理、综合结算、合作伙伴管理、基础管理等功能满足全业务环境下3G业务、集团客户业务、家庭业务等业务发展需求，为电信运营商提供了端到端的运营支撑解决方案。NG-BASS经营决策分析系统采用“开放化，标准化”的技术架构；提供专业化数据集市功能；收集客户行为知识，实现客户标签库；丰富和扩充数据源，搭建企业级数据仓库。对运营数据，进行多角度、深层次的分析、挖掘和管理满足全业务环境下3G运营和全业务发展需求，帮助电信客户掌握市场动态，把握市场脉搏，及时制定高效、合理的营销策略。NG-CC下一代呼叫中心基于软交换技术，集语音、传真、VoIP、短信、彩信、E_MAIL、WAP等多种接入方式为一体的开放式呼叫中心平台提供客户多样化接触渠道，实现客户服务、客户关怀、客户营销以及呼叫中心运营管理等多种功能。NG-NMC移动网网络支撑管理平台告警管理，配置管理，性能管理，拓扑管理，用户管理，安全管理，自身管理，操作维护管理，局数据管理实现远程技术支持、集中监控、端对端管理、重大活动话务跟踪预测、网络建设预测，降低运营成本，提高客户满意度。NG-BOMC业务支撑运营管理系统移动通信业务支撑系统集中监控、集中维护、集中管理的运营管理系统。实现运维工作进行规范化、流程化管理。ADC行业应用及数据管理中心 采用省级集中结构，集中认证、集中计费和集中管理,实现全省的行业用户认证、用户管理、渠道管理、SI管理、产品管理、业务管理和计费账务管理为通信运营商提供集团行业应用管理门户,具有统一门户、统一接入、统一管理和集中管控的特性RDMP（需求开发管理平台） 需求审批、需求审核、需求派发、需求确认、需求分析、开发商需求接收及开发安排、集成测试、上线测试、系统上线发布、上线、业务测试、上线跟踪、归档、集成商考核管理、新业务需求统计分析、开发文档管理以及业务测试公告、需求沟通等项目管理和运营管理功能以需求跟踪为主线的新业务软件开发体系,适用于通信运营公司的功能需求开发项目管理系统(RDMP) 通信终端应用产品NL9130 家庭信息终端NL9500 自助受理台席NL9600 家校通增值应用系列终端NL9800 自动拨打测试/业务探测系列终端NL2900 GPRS/CDMA/TD-SCDMA 无线Modem NL5700 GPRS/CDMA/TD-SCDMA 液晶无线终端

反求工程(Reverse Engineering,RE),也称逆向工程、反向工程,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的CAD模型的过程,是一个从样品生成产品数字化信息模型,并在此基础上进行产品设计开发及生产的全过程。快速导航微信文章基本介绍　　反求工程(Reverse Engineering)这一术语起源于20世纪60年代,但对它从工程的广泛性去研究,从反求的科学性进行深化还是从20世纪90年代初刚刚开始.反求工程类似于反向推理,属于逆向思维体系.它以社会方法学为指导,以现代设计理论,方法,技术为基础,运用各种专业人员的工程设计经验,知识和创新思维,对已有的产品进行解剖,分析,重构和再创造,在工程设计领域,它具有独特的内涵,可以说它是对设计的设计。　　反求工程技术是测量技术,数据处理技术,图形处理技术和加工技术相结合的一门结合性技术.随着计算机技术的飞速发展和上述单元技术是逐渐成熟,近年来在新产品设计开发中愈来愈多的被得到应用,因为在产品开发过程中需要以实物(样件)作为设计依据参考模型或作为最终验证依据时尤其需要应用该项技术,所以在汽车,摩托车的外形覆盖件和内装饰件的设计,家电产品外形设计,艺术品复制中对反求工程技术的应用需求尤为迫切。含义　　反求工程是将数据采集设备获取的实物样件表面或表面及内腔数据,输入专门的数据处理软件或带有数据处理能力的三维CAD软件进行处理和三维重构,在计算机上复现实物样件的几何形状,并在此基础上进行原样复制,修改或重设计,该方法主要用于对难以精确表达的曲面形状或未知设计方法的构件形状进行三维重构和再设计。　　　反求工程是综合性很强的术语，它是以设计方法学为指导，以现代设计理论、方法、技术为基础，运用各种专业人员的工程设计经验、知识和创新思维，对已有新产品进行解剖、深化和再创造，是已有设计的设计，这就是反求工程的含义，特别强调再创造是反求的灵魂。研究内容　　反求工程技术的研究对象多种多样,所包含的内容也比较多,主要可以分为以下三大类:　　①实物类:主要是指先进产品设备的实物本身;　　②软件类:包括先进产品设备的图样,程序,技术文件等;　　③影像类;包括先进产品设备的图片,照片或以影像形式出现的资料.　　反求工程包含对产品的研究与发展,生产制造过程,管理和市场组成的完整系统的分析和研究.主要包括以下几个方面:探索原产品设计的指导思想　　掌握原产品设计的指导思想是分析了解整个产品设计的前提.如微型汽车的消费群体是普通百姓,其设计的指导思想是在满足一般功能的前提下,尽可能降低成本,所以结构上通常是较简化的.　　探索原产品原理方案的设计各种产品都是按定的使用要求设计的,而满足同样要求的产品,可能有多种不同的形式,所以产品的功能目标是产品设计的核心问题.产品的功能概括而论是能量, 物料信号的转换.例如,一般动力机构的功能通常是能量转换,工作机通常是物料转换,仪器仪表通常是信号转换.不同的功能目标,可引出不同的原理方案.设计一个夹紧装置时,把功能目标定在机械手段上,则可能设计出斜楔夹紧,螺旋夹紧,偏心夹紧,定心夹紧,联动夹紧等原理方案;如把功能目标确定扩大,则可设计出液动,气动,电磁夹紧等原理方案.探索原产品原理方案的设计,可以了解功能目标的确定原则,这对产品的改进设计有极大帮助.研究产品的结构设计　　产品中零部件的具体结构是实现产品功能目标是保证,对产品的性能,工作能力,经济性,寿命和可靠性有着密切关系.　　确定产品的零部件形体尺寸分解产品实物,由外至内,由部件至零件,通过测绘与计算确定零部件形体尺寸,并用图样及技术文件方式表达出来.它是反求设计中工作量很大的一部分工作.为更好地进行形体尺寸的分析与测绘,应总结箱体类,轴类,盘套类,,齿轮,弹簧,曲线曲面及其它特殊形体的测量方法,并合理标注尺寸.　　确定产品中零件的精度确定零件的精度(即公差设计),是反求设计中的难点之一.通过测量,只能得到零件的加工尺寸,而不能获得几何精度的分配.精度是衡量反求对象性能的重要指标,是评价反求设计产品质量的主要技术参数之一.科学合理地进行精度分配,对提高产品的装配精度和力学性能至关重要.　　确定产品中零件的材料通过零件的外观比较,重量测量,力学性能测定,化学分析,光谱分析,金相分析等试验方法,对材料的物理性能,化学成分,热处理等情况进行全面鉴定,在此基础上,遵循立足国内的方针,考虑资源及成本,选择合用的国产材料,或参照同类产品的材料牌号,选择满足力学性能及化学性能的国有材料代用.　　确定产品的工作性能 针对产品的工作特点机器主要性能进行试验测定,反计算和深入地分析,了解产品的设计准则和设计规范,并提出