模型的逆向工程实体建模技术
SolidWorks逆向工程的方法与应用研究
SolidWorks逆向工程的方法与应用研究逆向工程是指通过对产品或零部件的实体进行逆向建模和分析，以了解其形状、结构和性能等特征，并可用于设计改进、制造、仿真模拟以及产品维护和更新等方面。
在逆向工程领域，SolidWorks是一种功能强大且广泛应用的三维计算机辅助设计（CAD）软件。
本文将研究SolidWorks逆向工程的方法与应用。
一、逆向工程的方法及流程1. 获取数据：逆向工程的第一步是通过使用扫描仪、激光测量仪或其他测量设备获取产品的实际几何数据。
这些数据可以是点云数据、网格数据或CAD文件等。
2. 数据处理：得到原始数据后，需要对其进行处理，以便在SolidWorks中进行后续操作。
这可能涉及到数据清洗、滤波、修复和曲线拟合等步骤。
3. 数据导入：将处理后的数据导入SolidWorks中进行后续操作。
SolidWorks提供了多种导入格式的选项，如STL、IGES、STEP等。
选择合适的导入格式可以确保准确导入数据。
4. 几何重建：在SolidWorks中，逆向工程的核心任务是重建三维模型。
可以使用多种方法进行几何重建，如NURBS曲线拟合、曲面重建、实体建模等。
5. 模型验证：在完成几何重建后，需要对重建的模型进行验证。
这通常涉及到与原始数据进行比较，进行误差分析，并采取必要的调整和修复措施。
6. 后续操作：完成模型验证后，可以进行后续操作，如设计改进、产品优化以及与其他软件的集成等。
二、SolidWorks逆向工程的应用逆向工程在各个行业都具有广泛的应用。
以下是SolidWorks逆向工程在几个行业中的应用案例：1. 汽车制造业：在汽车设计和制造过程中，逆向工程可以通过对现有车辆或零部件进行扫描和建模，以帮助设计师进行改进或重新设计。
通过SolidWorks的强大功能，可以更快速地进行设计评估和优化。
2. 工业制造业：逆向工程在工业制造过程中也发挥着重要作用。
通过对现有设备和零部件进行逆向建模和分析，可以帮助改进产品设计、提高生产效率以及优化设备维护等方面的工作。
逆向工程技术在飞机设计中的应用研究
逆向工程技术在飞机设计中的应用研究逆向工程技术是一种在制造业和工程领域中广泛使用的技术。
这种技术可以将物体的实体模型转换成数字化模型，然后进行分析和优化。
这种技术最近被应用于飞机设计中，有助于改进和改变传统的高飞行飞机的设计。
本文将探讨逆向工程技术在飞机设计中的应用研究，包括其原理、使用方法和实际应用。
一、逆向工程技术原理逆向工程技术是一种将物体的实体模型转换成数字化模型的技术。
这种技术涉及到物理测量、数据处理、图形建模和优化。
最常用的逆向工程方法是扫描和建模。
扫描需要使用一种激光或光学扫描仪，将物体转换为数字化数据，然后可以进行3D建模。
3D建模是使用计算机软件创建虚拟三维模型的过程。
这种技术可以将实际物体的各个面和角度拍摄下来，使得可以在计算机上进行精确的建模。
建模后，数字化模型可以进行分析和优化，使得设计师能够更好地了解物体的内部结构和功能，帮助优化结构设计。
二、逆向工程技术在飞机设计中的应用逆向工程技术在飞机设计中的应用有很多。
首先，它可以用于制造数字化模型，帮助设计师更好地理解飞机的形状和结构。
其次，逆向工程技术可以用于分析和改进飞机性能，特别是一些细节部分的形状和尺寸。
最后，逆向工程技术可以将零部件的数码数据应用于飞机的后期维护。
在飞机设计的初期，逆向工程技术可以通过制作计算机辅助设计软件（CAD）来制作数字化模型。
这种技术使得设计师可以根据不同的参数进行快速优化和改进，找到最佳设计解决方案。
在飞机设计的后期，逆向工程技术可以用于优化结构和形状，特别是在复杂的零部件的设计中。
通过将这些组件扫描成数字化模型，设计师可以进行仿真分析，并确定最佳结构设计方案。
这种技术可以将飞机的动力系统、机翼、垂直尾翼、舱门和其他零部件的设计集成到一个整体系统中。
此外，逆向工程技术还可以应用于飞机的后期维护，特别是在飞机的修理和替换零部件时。
通过采用非接触的扫描技术，可以获得高精度的数字模型，并与零部件的CAD模型相比较，从而快速地进行修理和更换。
逆向工程技术-与模具数字制造技术
逆向工程技术-与模具数字制造技术1.绪论：简单介绍逆向工程技术和模具数字制造技术的概念及应用；.逆向工程技术的原理：描述逆向工程技术的原理，包括数据收集、采样、测量和建模；2.模具数字制造技术的原理：描述模具数字制造技术的原理，包括设计模型、数据处理和三维打印；.逆向工程技术与模具数字制造的比较：对比逆向工程技术和模具数字制造技术的优势和劣势；3.应用前景：介绍两项技术在未来的应用前景；.总结：总结两项技术的发展前景及展望未来的应用。
第一章: 绪论逆向工程技术是一种利用实体物品的三维尺寸、纹理信息采集、识别和表达的技术。
它可以将实物精确地数字化，并以3D图形的形式表示出来。
它主要应用于CAD/CAM/CAE系统中，可以将实际产品转化成数字模型，从而简化设计过程，降低设计成本，提高设计效率。
而模具数字制造技术则是一种将CAD设计模型直接生产出实物的技术。
它使用CAD/CAM设计模型，操作CNC机器，从而制造出精密的实物零件和部件。
模具数字制造技术的主耍应用领域包括汽车、机械、建筑、航空航天以及日用品等行业，使得个性化定制和快速原型测试成为可能。
第二章：逆向工程技术的原理逆向工程技术的基本原理包括数据收集、采样、测量和建模。
首先，从客观物体中收集数据。
然后，对数据进行采样，以准确反映物体表面的结构特征。
接下来，对收集到的数据进行测量，以获取实体物体的三维尺寸信息。
最后，根据收集到的数据建立三维模型。
数据收集采用激光扫描等方式，可以比较精确地把实体物体的表面信息转换为数字信息，从而识别物体的结构信息。
采样时, 采用空间抽样的方法，可以对物体细节处理，以使模型更加准确。
测量时，采用X、Y、Z的方式，精确的识别出物体的三维尺寸信息。
最后，建模时，借助相关软件，将物体的尺寸信息整合成三维模型。
第三章：模具数字制造技术的原理模具数字制造技术的原理包括设计模型、数据处理、三维打印等。
设计模型是将客观物体的尺寸信息转化为CAD设计模型, 这可以使用逆向工程技术来实现。
模具设计制造中逆向工程技术的应用
模具设计制造中逆向工程技术的应用摘要：模具市长/市场竞争越来越激烈，新产品层出不穷，技术水平不断提高。
模具企业不仅要快速开发产品，还要进行创新设计。
逆向工程具有快速、高效、高质量开发新产品的优点，广泛应用于模具设计和生产，具有广阔的发展前景。
关键词：模具设计制造；逆向工程技术；应用引言逆向工程(ReverseEngineering，Re)(也称为逆向工程)是基于现有产品模型逆向启动产品设计数据、通过测量设备获取产品的3D数据、重复使用逆向软件重建产品的3D模型的技术。
立体成像(SL)是以液体光敏树脂为材料的三维打印技术之一，打印时在紫外激光扫描光敏树脂表面、扫描区域进行光聚合固化，成为零件截面的薄层，固化逆向工程在模具、汽车、航空等领域有很好的应用前景，结合三维打印技术很好。
1.逆向工程技术在人们生活水平不断提高的过程中，现代技术产品的换代越来越快，产品功能呈现出多种发展趋势。
模具制造要快，质量好，更新快。
传统模具制造不能满足客户需求，采用现代模具制造技术加工，通过三维反扫描技术可以有效满足现代工业生产的实际需求。
逆向工程又称逆向工程、逆向工程等。
通过工程塑料零件的物理基础，三维扫描技术，获取三维点云数据信息，利用逆向工程软件进行模型处理和设计，获取工程塑料零件的各种模型参数信息。
2.逆向工程技术的分类逆向工程技术可根据请求的数据分为几何逆向材料、工艺逆向材料和逆向材料。
几何反演是根据实际样本几何截面的数字化信息对样本CAd模型进行反演。
使用三维扫描仪专业准确地扫描物理对象，处理收集的产品的三维数据，在软件中实现可重构的CAD数据模型，获得样品的三维实体模型。
3D实体模型可让您生产产品或模具、对原始产品进行不同程度的修改以及模拟。
工艺逆向和材料的逆向反应是对制造工艺和产品使用过程的推理，得出实用的产品制造方法。
3.模具设计制造中逆向工程技术的应用流程3.1数据测量与采集测量和数据采集是防塑料模具设计的第一步，基于测量过程中侧头是否与工件接触，目前接触模具的测量精度高，对工件的表面光和颜色没有特殊要求，但在测量过程中必须严格控制测量速度，以免损坏侧头。
ug逆向设计之stl文件建模造型技巧及思路
ug逆向设计之stl文件建模造型技巧及思路全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：UG逆向设计是一种利用UG软件将实物模型转化为数字模型的过程。
在这个过程中，STL文件建模是一种常用的技术手段。
STL文件是指“Stereolithography”（立体光刻）的缩写，它是一种用于制造3D 打印零件的标准文件格式。
在逆向设计中，通过将实物模型进行扫描、建模、分析等步骤，最终可以得到一个符合设计要求的数字模型。
接下来，我们将介绍一些关于UG逆向设计中STL文件建模的技巧和思路。
一、扫描实物模型在进行UG逆向设计之前，首先需要将实物模型进行扫描。
扫描可以利用3D扫描仪进行，也可以通过拍摄照片后进行后期处理。
扫描后得到的文件通常是点云数据或三维网格数据。
在使用UG软件进行建模之前，需要对扫描到的点云数据进行处理，将其转换为STL文件格式，这样才能进行后续的建模工作。
二、建立STL模型在UG软件中，建立STL模型通常需要进行以下几个步骤：1.导入STL文件：在UG软件中打开“文件”菜单，选择“导入”，然后选择扫描到的STL文件进行导入。
导入后软件会自动将STL文件转换为三维模型显示在界面上。
2.修复模型：在导入STL文件后，通常会出现一些模型不完整、缺失、过于复杂等问题。
这时需要对模型进行修复。
可以使用UG软件提供的修复工具，也可以手动修复模型。
3.模型切割：有些模型可能太大或者太复杂，需要进行切割。
UG软件提供了切割工具，可以根据需要将模型切割成较小的部分进行处理。
4.模型优化：建立STL模型之后，可能需要对模型进行优化。
例如去除多余的细节、调整模型形状等。
通过以上步骤，就可以建立一个满足设计要求的STL模型。
在建模过程中，需要不断调整和优化，直到达到最佳效果。
三、思路和技巧进行UG逆向设计时，需要注意以下几点：1.选择合适的扫描工具和软件：在进行实物模型扫描时，选择合适的扫描工具和软件非常重要。
不同的扫描工具和软件有不同的精度和适用范围，需要根据具体情况选择。
工业设计中的逆向工程技术
工业设计中的逆向工程技术随着工业技术水平及人们生活质量、教育水平、审美水平的提高，互联网的普及，普通消费者对产品的质量要求、品味也在不断地提高，人们已不仅仅满足于产品的基本功能，对产品的使用性能和外观的要求也逐年提高，这些因素决定着产品在市场上的销售曲线。
如何快速有效地适应市场的变化，设计出具有优美形态的产品，逆向工程技术的出现，无疑为工业设计注入了新的方法和技术支持。
一逆向工程及其应用概述传统的产品设计开发流程通常是从概念设计到工程图，再制造出产品，我们称之为正向工程(或正向设计)，而产品的逆向工程是根据已有的实物(或零件或模型)生成工程图，再制造产品。
根据逆向对象的不同，逆向工程可分为实物逆向、软件逆向、影像逆向三个类别。
在工业设计领域中逆向工程的实际应用主要有以下几个方面：(1)新产品的设计开发，主要用于新产品的创新设计或改型设计;(2)已有产品的复制，再现原产品的设计意图;(3)损坏或磨损产品的还原;(4)复杂产品的特征断面设计提取;(5)数字化模型的检测，如可以检测产品的形变、焊接质量等以及进行模型的比较;(6)在美学与工程设计同等重要的领域，如交通工具设计领域，广泛采用真实比例的模型来评估产品的美学和工程是否适合批量生产，此时逆向工程起到了关键性的作用。
逆向工程也称为反求工程、反向工程、三坐标点测绘、三坐标的造型、抄数等。
它是由已有产品或实物模型通过关键设备精准测绘，认真剖析其设计意图并构建其CAD模型，从而较快地实施产品设计方案的先进技术手段。
二逆向工程实施的硬件条件和软件条件1.逆向工程硬件条件在应用逆向工程技术设计时，需将设计对象(模型或零件)进行三维数据的采集。
因此，硬件检测设备是逆向工程的核心硬件。
目前的测量技术常用的有坐标测量法、激光线结构光扫描、层切图像法、投影光栅法。
常见的物体三维几何形状的测量方法分为接触式测量与非接触式两大类。
接触式是传统的测量方式，测量过程中探头与模型表面接触，其典型代表为机械三坐标测量仪(CMM)。
利用逆向工程技术实现复杂机械零件的三维建模与制造
利用逆向工程技术实现复杂机械零件的三维建模与制造逆向工程技术是一种通过分析产品的实际样品或现有的零部件来推导出其设计原理和制造工艺的方法。
利用逆向工程技术，可以将复杂机械零件进行三维建模，从而实现其制造和维修。
在本文中，我们将探讨逆向工程技术在复杂机械零件中的应用，并介绍一些常用的工具和软件。
逆向工程技术在复杂机械零件的三维建模中扮演着重要的角色。
这种技术可以帮助工程师们更好地理解产品的结构和工作原理。
通过逆向工程技术，工程师可以将实际样品或现有零部件进行扫描或测量，然后使用3D建模软件进行分析和重构。
这样一来，复杂机械零件的结构、尺寸和表面特征都可以被准确地模拟出来，从而为制造过程提供了重要的参考依据。
在进行逆向工程三维建模之前，首先需要进行数据采集。
这可以通过不同的方法来实现，如三维扫描、激光测量或CT扫描等。
这些数据采集方法可以提供精确的几何形状和表面曲率等信息。
一旦采集到了数据，就可以利用专业的三维建模软件进行重构。
这些软件提供了丰富的工具和算法，帮助工程师们更好地还原零件的形状和特征。
与此同时，一些高级软件还可以分析零件的材料特性和物理性能，以进行进一步的优化和改进。
逆向工程技术的应用不仅限于建模，还可以帮助工程师们在制造环节中实现复杂零件的制造。
通过分析逆向工程模型，工程师可以了解零件的制造工艺并进行相应的调整和改进。
逆向工程技术可以提供详细的几何形状和尺寸信息，帮助工程师们选择适合的加工工艺。
此外，逆向工程技术还可以用于制造工艺的仿真和优化。
通过将逆向工程模型导入工艺仿真软件，工程师们可以预测零件的加工过程和效果，并针对性地进行工艺改进，以提高制造效率和产品质量。
在逆向工程技术中，有一些常用的工具和软件，如CAD软件、数控机床以及各种扫描仪和测量设备。
CAD软件是逆向工程的核心工具之一，提供了强大的建模和分析功能。
而数控机床是将建模结果转化为实际零件的工具，可以根据设计要求进行自动加工。
逆向工程技术及其在模具设计制造中的应用分析
逆向工程技术及其在模具设计制造中的应用分析1. 引言1.1 介绍逆向工程技术及其在模具设计制造中的重要性逆向工程技术是一种通过反向分析、扫描、建模和制造的技术手段，可以将已有的物体或产品进行数字化重建。
在模具设计制造领域，逆向工程技术扮演着至关重要的角色。
逆向工程技术可以帮助设计师快速获取并理解产品的实际形状和结构，节省研发时间，提高设计效率。
逆向工程技术可以对现有模具进行快速反馈和修正，从而提高模具设计的准确性和稳定性。
逆向工程技术还可以帮助制造商在产品更新换代时快速复制原有模具，降低生产成本，提高生产效率。
2. 正文2.1 逆向工程技术的基本原理逆向工程技术的基本原理是通过对已有的物体或产品进行扫描、测量和分析，以获取其几何形状、结构、材料属性等信息，然后使用这些信息进行数字化建模、设计和制造新的产品或进行产品改进。
逆向工程技术通常包括以下几个步骤：1. 数据采集：通过3D扫描、光学测量、摄影测量等手段获取物体的表面形状和结构信息，也可以通过X射线、CT扫描等技术获取内部结构信息。
2. 数据处理：将采集到的数据进行处理和分析，包括数据清理、数据配准、建模等步骤。
通常需要使用CAD软件进行数据处理和建模。
3. 数字化建模：根据采集到的数据，进行三维数字化建模，生成几何模型、工程图纸等设计数据。
4. 设计与仿真：基于数字化建模数据进行产品设计、工艺设计、性能分析、模具设计等工作，可以使用CAD/CAM软件进行设计和仿真。
5. 制造与验证：基于数字化设计数据，进行数控加工、3D打印、快速成型等制造过程，然后进行产品验证和测试。
逆向工程技术的基本原理就是通过数据采集、处理、建模和制造来实现对现有产品的重建和改进，从而实现产品设计与制造的快速和灵活性。
逆向工程技术的发展对模具设计制造领域具有重要的意义和应用价值。
2.2 逆向工程技术在模具设计中的具体应用1. 借助逆向工程技术，可以快速获取现有模具的设计数据，包括尺寸、形状、结构等信息。
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基于STL模型的逆向工程实体建模技术内容摘要:摘要：针对以STL数据表示的零件模型，在分析结构件模型几何特点的基础上，提出了一种以几何体素分离与拓扑关系重建为基础的STL模型逆向工程实体建模技术。
通过对三角面片的合并实现平面、柱面、锥面等基本几何体素的分离，并利用Parasolid系统完成体素重构，进一步提取几何体素之间的布尔关系，从而实现含拓扑关系的产品模型重构。
利用这一方法，可以实现RE/RP系统与通用CAD系统之间的快速集成，实现产品数据在不同系统之间顺畅传递。
模型重建1逆向工程CAD技术与STL模型逆向工程CAD技术一般以数字化测量设备的输出数据为原始信息来源[1]。
摘要：针对以STL数据表示的零件模型，在分析结构件模型几何特点的基础上，提出了一种以几何体素分离与拓扑关系重建为基础的STL模型逆向工程实体建模技术。
通过对三角面片的合并实现平面、柱面、锥面等基本几何体素的分离，并利用Parasolid系统完成体素重构，进一步提取几何体素之间的布尔关系，从而实现含拓扑关系的产品模型重构。
利用这一方法，可以实现RE/RP系统与通用CAD系统之间的快速集成，实现产品数据在不同系统之间顺畅传递。
关键词：STL；逆向工程；实体建模；模型重建1 逆向工程CAD技术与STL模型逆向工程CAD技术一般以数字化测量设备的输出数据为原始信息来源[1]。
由于测量方式的不同，数字化测量设备可以分为接触式和非接触式。
随着测量技术的发展，不论何种测量方式，产生的测量数据都是非常多的，尤其是非接触式的激光测量，可以产生几十万甚至上百万测量点的测量数据。
我们将这种数据称为“点云”数据。
一般来说，数字化测量设备都带有数据处理软件。
这个软件的主要功能是对测量设备输出的数据进行初步处理，如去除明显噪声点、多块数据拼合、数据格式转换等。
一般的测量设备除了按照自定义格式输出数据外，都提供IGES 格式的数据输出。
随着软件功能的加强，目前很多测量设备可以在输出测量数据的同时输出三角网格数据(即经过三角化以后的数据)或者STL格式数据。
但是这些STL格式数据一般没有经过测试(如不保证封闭性，可能存在裂隙等)，不能直接用于逆向工程建模或RP制造。
由测量设备输出的STL数据必须经过修补、纠错处理，才能用来进行逆向工程CAD建模。
因此，逆向工程中重要的一个环节就是数据的预处理。
本文研究重点是几何模型重建，因此我们使用的数据都是经过预处理以后的有效数据，而非来自测量设备的原始数据。
2 基于STL模型的逆向工程实体建模STL模型是以三角形集合来表示物体外轮廓形状的几何模型[2]。
在实际应用中对STL模型数据是有要求的，尤其是在STL模型广泛应用的RP领域，对STL模型数据均需要经过检验才能使用。
这种检验主要包括两方面的内容：STL模型数据的有效性和STL模型封闭性检查。
有效性检查包括检查模型是否存在裂隙、孤立边等几何缺陷；封闭性检查则要求所有STL三角形围成一个内外封闭的几何体[3]。
本文中讨论的STL 模型重建技术中的STL模型，均假定已经进行有效性和封闭性测试，是正确有效的STL模型。
由于STL模型仅仅记录了物体表面的几何位置信息，没有任何表达几何体之间关系的拓扑信息，所以在重建实体模型中凭借位置信息重建拓扑信息是十分关键的步骤。
另一方面，实际应用中的产品零件(结构件)绝大多数是由规则几何形体(如多面体、圆柱、过渡圆弧)经过拓扑运算得到，因此对于结构件模型的重构来讲拓扑关系重建显得尤为重要。
实际上，目前CAD/CAM系统中常用的B-rep模型即是基于这种边界表示的基本几何体素布尔运算表达的。
因此STL模型重建的过程如下：首先重建STL模型的三角形拓扑关系；其次从整体模型中分解出基本几何体素；重建规则几何体素；然后建立这些几何体素之间的拓扑关系；最后重建整个模型。
2.1 三角形拓扑关系重建STL模型中仅仅包含产品的几何位置信息，而且STL数据中包含大量的重复数据。
STL中的三角形顶点是重复记录的，其重复度为N(N为以该点为顶点的三角形数目)。
为了在后续步骤中提高运算效率，有必要首先去除冗余数据，提高存储和运算效率[4]，同时建立STL模型三角形拓扑关系，即建立三角形的边信息结构，记录每条边的左右三角形。
考虑到排序运算效率，我们采用双向链表的方式记录每一条边的左右三角形信息。
三角形拓扑关系的建立不但精简了STL模型数据，而且是后序几何体素分离的基础。
2.2 STL模型几何体素分离由于STL模型是由三角形集合构成的，因此直接利用三角形数据无法将不同的几何体素互相分离。
如果将描述模型平面部分的三角形合并，然后提取出平面的边界，利用边界就可以将不同的几何体素区分开来。
平面是最简单的几何元素。
根据平面特性，我们可以得到平面边界提取准则：如果具有相邻边的两三角形法矢平行，则这两个三角形构成一个平面。
以此外推，所有与该平面具有相邻边且法矢平行的三角形都属于该平面。
平面识别过程是一个递归循环：设任一三角形为“种子”三角形，其法矢为N0。
Ni为与“种子”三角形有相邻边的三角形的法矢，计算N0、Ni的夹角θ=arccos(N0.Ni/|N0||Ni)。
若θ<δ(δ为三角形合并阈值)，则三角形i可以与“种子”三角形合并。
发生三角形合并后，原来的“种子”三角形边界扩充为多边形边界，“种子”三角形成为“种子”多边形。
以新得到的“种子”多边形边界为依据，寻找相邻三角形，再重复以上合并步骤，使“种子”多边形不断长大，最终当所有相邻三角形均无法与“种子”多边形合并时，递归停止。
这时得到的是由多条边界组成的平面多边形。
此时我们发现，即使是简单矩形，依然是由很多短边组成的多边形，这显然不适合特征造型的要求。
为此还需要进行边直化。
边直化就是将共线的短边合并成为一条直线边。
完成边直化以后就得到了正确的平面多边形，其法矢就是初始三角形的法矢。
对完成平面边界提取的模型基础，从边界边链表中的任意一条边开始，总可以找到与它位置相连的组成一个封闭几何体的所有边。
这时，剩下的边就成为另一个与当前几何体无几何位置联系的独立几何体。
当边界边链表中所有的边都遍历分离以后，就可得到所有组成零件的独立几何体的各自的边集合。
按照该方法，类似阶梯孔之类的特征将会被分解为n个(n为阶梯的层次数)独立的几何体。
体素分离的过程见图1。
图1a是STL模型，图1b是提取平面边界后的模型。
我们可以看到，原来STL模型上所有的平面都被提取出来了，而诸如圆角、圆柱面、圆锥面等二次曲面部分则还保留着三角形描述。
图1c是体素分离以后的STL模型(成为4个独立的几何体素)。
对于这些独立体素，我们需要将其中规则几何体重新利用参数化方法重构，这样才能使最终重建模型成为一个参数化的、有一定拓扑关系的实体模型。
图1 几何体素的分离2.3 规则几何体素重构由于大多数结构件模型可以分解为平面和各种二次曲面(圆柱面、球面、锥面等)的组合，因此将这些规则几何体利用参数化方法重构以后，就可以得到具有参数信息的结构件模型。
对于由平面围成的体素，可以直接将所有平面拼合在一起构成实体体素。
对于包含圆柱面、圆锥面等非平面的体素，根据这些几何体的特点以及STL模型能够提供的信息，我们对几类常见几何体的判断给出了准则。
通过实际建模证明，这些准则可以较准确地重建这些几何体。
(1)圆柱(外圆柱面、内孔面)体素重建由于STL模型是用离散的数据表示连续曲面，因此STL模型中的圆(柱)实际上是一个多边形(体)。
对于圆柱面的判断，我们根据其几何特性提出如下准则：条件1 设组成圆柱的三角形集合为Ω，则Ω内所有具有相邻边、法矢共面且平行的三角形组成圆柱的两个端平面，见图2a。
条件2 Ω内所有具有相邻边、法矢共面但不平行的三角形组成圆柱面，见图2b。
设圆柱侧面三角形的法矢为Ni(i=0，1，…，m，m为三角形数量)，Ci 为三个法矢的混合积：Cj=(Ni×Ni+1).Ni+2，i=0，1，…，m-2若Ci=0，则所有三角形法矢共面。
同时，由于任意两法矢均不平行，故这些三角形组成圆柱面。
以上准则可同样适用于等半径过渡圆柱面的判断。
圆柱体素几何参数提取方法如下：在确定了组成圆柱面的三角形后，就可以根据这些三角形确定圆柱面的直径、高度、几何位置等参数。
首先，合并这些三角形的公共边，得到两个由三角形边界边组成的多边形(即圆柱上下端面的圆)。
然后根据多边形顶点数据，计算出两个多边形的几何重心(圆柱位置参数)、外接圆直径(即圆柱直径)以及由两个几何重心确定的圆柱方向、高度。
(2)圆台、圆锥体素重建类似圆柱面的识别，圆台、圆锥面的判别准则同样以三角形法矢之间的关系为依据。
条件1 设组成圆台(锥)的三角形集合为Ω，则Ω内所有具有相邻边、法矢共面且平行的三角形组成圆台(锥)面的端平面。
条件2 Ω内所有具有相邻边、法矢不共面的三角形组成圆台(锥)面。
圆台(锥)体素几何参数提取方法如下：首先，合并组成圆台(锥)面的三角形的公共边，得到由边界边组成的多边形。
如果得到两个多边形，则该体素为圆台，若只有一个多边形(另一个多边形退化为一点)，则该体素为圆锥。
根据得到的边界多边形，可以计算出其重心、直径。
对于圆台，得到上下圆面直径、方向、几何位置、高度；对于圆锥，得到底面直径、方向、几何位置，由于圆锥只有一个边界多边形，因此需要借助侧面三角形计算圆锥体的高度。
(3)其它二次曲面体素重建在完成平面、圆柱面、圆台、圆锥面的提取后，利用剩下的尚未识别的三角形数据构造逼近曲面，并通过逼近曲面识别出这些三角形是否为球面、抛物面等二次曲面，并提取二次曲面相关参数。
有关通过逼近曲面识别球面、抛物面、旋转面等的算法很多[5，6]。
根据计算出的曲面类型和参数，利用现有几何造型软件(如ParaSolid)可直接构造出几何体。
2.4 基本拓扑结构重建仅仅依靠独立的几何体素是无法正确重建模型的，只有明晰体素之间的拓扑关系，并据此完成拓扑运算后才能得到正确的零件模型。
拓扑关系的运算包括布尔“和”、布尔“减”、布尔“差”3种。
由于STL模型表达模型的外轮廓面信息，因此在STL模型中布尔“差”是不会出现的。
因此只要分析出两两几何体之间的“和”、“减”关系就可以完成模型重建。
对A、B两个独立的几何体素，需要相互进行包容性测试。
包容性测试可以判断出体素的顶点与另一体素的关系：顶点在体素内、顶点在体素外、顶点在体素上。
根据顶点与体素的关系可以得到两个体素的相互位置关系，进一步得到它们的拓扑关系。
通过分析我们确定了两体素之间的6种位置关系，见图3。
分别将这6种位置关系对应到拓扑关系中，就可以确定两个体素之间的布尔运算类型。
2.5 零件模型重建在确定所有组成零件的几何体素两两之间拓扑关系以后，需要进行布尔运算得到最终的模型。