汽车逆向设计流程

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逆向工程是什么意思？逆向工程具体怎么操作？

逆向⼯程是什么意思？逆向⼯程具体怎么操作？在汽车设计以及其他⼯业设计中经常会听到⼀个名词：逆向⼯程。

逆向⼯程到底是什么技术?操作⼜是怎样的呢?华锐欣程今天就给⼤家做⼀个简单的科普。

按照书⾯⼀点的说法，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。

⽤通俗⼀点话来讲，逆向⼯程流程其实很好理解，就是把⼀个现有的成品产品进⾏拆解分析，推导出它的制造结构与功能，然后仿造出来。

⼀句话，透过现象寻找本质。

那么逆向⼯程具体怎么操作呢? 逆向⼯程的具体操作流程如下：⾸先，对于已有样品，你要将其分解为最基本的可处理对象，在现阶段，通常通过计算机技术来实现这⼀过程，叫做：对象数字化( object digitization )。

具体⽅法是利⽤⼀些合适的测量设备，根据产品模型测量得到空间拓扑离散点数据，并将测量结果以⽂件或数据库的⽅式存储。

通常采⽤三坐标测量机、三维激光扫描仪、三维数字化仪、物体多⾓度照⽚等数字化⽅法来快速、准确地获取数据。

当得到 T 较完整的采样数据以后，可通过三维图形处理技术将采样数据以三维图形的⽅式显⽰出来，得到直观简略的产品结构外形。

此外还需对测量数据作些编辑处理，如删除噪声点、增加必要的补偿点，数据分割、压缩等。

其次，在对象数字化完成之后，需要对这些数据进⾏重新组合搭建，来还原真实的产品模型，简称重构模型( object modeling )。

具体⽅法是，根据空问拓扑离散点数据反求出产品的三维 CAD 模型，并在产品对象分析和插值检测后，对模型进⾏逼近调整和优化。

第三，模型构造完成之后，需要进⾏⼀系列的细致分析，以选择合适的⽣产⼯艺，简称对象分析( object analysis )。

具体操作是，将模型和设计表征⽤于产品的表⾯分析、有限元分析和⼯艺分析，并将分析结果以⽂件或数据库的⽅式存储起来，以备其他模块检索调⽤。

汽车整车逆向设计内容总结及正向设计流程探讨

ｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｄｅｓｉｇｎｐｒｏｂｌｅｍｓｃａｎ’ ｔｂｅａｖａｉｌａｂｌｅｗｉｔｈｔｈｅｗｒｏｎｇｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｒｅｖｅｒｓｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄｆｏｒｗａｒｄｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｔｈｅｎｅｗｐｒｏｃｅｓｓｗｈｉｃｈｃｏｍｂｉｎｅｓａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｒｅｖｅｒｓｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｗｉｔｈａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｆｏｒｗａｒｄｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｗａｓｇｉｖ
摘要：分析了逆向设计与正向设计的差异，给出了逆向设计的一般பைடு நூலகம்流程，并结合汽车设计特点，论
述了汽车逆向设计对于企业积累设计知识、明确产品定位、实现快速开发的重要性，在此基础上，将汽车逆向设计工作按内容不同细分为几个阶段，并概括总结了汽车逆向设计各阶段的主要内容。分析指出了
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｒｅｖｅｒｓｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄｆｏｒｗａｒｄｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｔｈｅｃｏｍｍｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｒｅｖｅｒｓｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｗａｓｇｉｖｅｎ．Ｔａｋｉｎｇａｕｔｏｍｏｔｉｖｅｄｅｓｉｇｎｆｅａｔｕｒｅｓｉｎｔｏｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｏｆａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｒｅｖｅｒｓｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｔｏｄｅｓｉｇｎｋｎｏｗｌｅｄｇｅａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ，ｐｒｏｄｕｃｔｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ．

关于车身逆向开发流程实例

关于车身逆向开发流程实例Reverse engineering is a process of extracting knowledge or design information from a product and reproducing it for the purpose of replication or reengineering. 逆向工程是从产品中提取知识或设计信息，并为了复制或再工程化而重新生成它的过程。

The reverse engineering process typically involves disassembling a product, analyzing its components, and understanding how it was designed and constructed. 逆向工程的过程通常涉及分解产品，分析其组成部分，并了解它的设计和构造方式。

In the automotive industry, reverse engineering is often used to analyze competitor's products, improve existing designs, or create aftermarket parts for older vehicles. 在汽车行业中，逆向工程通常用于分析竞争对手的产品，改进现有设计或为老款车创建售后配件。

One common use of reverse engineering in the automotive industry is to create digital models of physical components using 3D scanning technology. 汽车行业中逆向工程的一个常见用途是利用3D扫描技术创建物理组件的数字模型。

This allows manufacturers to quickly and accurately capture the complex geometries of automotive parts without needing to rely on original design data. 这使制造商能够快速而准确地捕捉汽车零件的复杂几何形状，而无需依赖于原始设计数据。

逆向设计

汽车逆向设计众所周知，汽车的研发需要大量资金的积累、技术的积累、人才的积累。

我国汽车业尚没有形成很强的研发能力，很多专家认为：过去多年我们走的开发思路，一是完全自主开发，一切从零开始，这种开发思路实践证明不成功，因为我们没有那么大规模支持，更没有那么多的技术、管理积累；二是图省事，简单“拿来主义”，购买技术，这样技术永远掌在别人的手里，不可能形成自主开发能力。

逆向工程技术就是迅速解决提升我们汽车车身研发水平重要手段之一。

我们提升汽车自主开发能力，赶上世界水平唯一的办法，必须采取站在巨人的肩膀上，要消化、吸收、改进、创新。

韩国、曰本都曾经走这条路，他们不是简单的把别人的车拿来装配，而是真正地消化、吸收，通过消化、吸收学习，缩短与世界水平的差距，逐步培养起自己的自主开发能力，因此成为今天的汽车开发世界强国。

逆向工程技术正是消化、吸收先进技术重要方法之一，尤其在车身开发方面，逆向工程技术是送我们走上巨人肩膀的强大武器。

我们福田公司车身开发人员正是利用这先进技术开展了欧曼重卡车身的研发，并取得了成功一.逆向设计的概念1.逆向工程（ReverseEngineering-RE）是对产品设计过程的一种描述2.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，最终将这个模型转入到制造流程中，完成产品的整个设计制造周期。

这样的产品设计过程我们称为“正向设计”过程。

逆向工程产品设计可以认为是一个“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。

从这个意义上说，逆向工程在工业设计中的应用已经很久了。

因此，逆向工程技术可以认为是将产品样件转化为三维模型的相关数字化技术和几何建模技术的总称。

逆向工程的实施过程是多领域、多学科的协同过程。

基于CATIAV5汽车车身的逆向设计

用，本文主要介绍了逆向工程的概念，以车身为例介绍了逆向工程在汽车车身及车身覆盖件应用的一般流程，结果表明将逆向工程应用于车身产品尤其是车身覆盖件产品的开发过程中，以提高产品开发的效率，可缩短周期，高市场竞争力。提
关键词：ＡＩＶ逆向工程ＣＴＡ５车身
轻型汽车技术
２１（／总２３２４０１７８）６／６
技术纵横
１１
的导人和过滤，生成网格化点云。
１１点云数据采集．
Ａｔａ功能，ｃｖｔｉｅ将车身尾部分块具体如图４所示。
点云数据的采集是逆向工程中的第一个环节，是数据处理、型重建的基础。体方法是可以通过模具
需要决定采样率，这样可提高计算速度。．
图４分块处理
１３生成网格化点云及优化．生成网格化点云即点云的铺面处理，网格化是
将点云中的所有点都与参数域中一个均匀网格的
顶点对应，即进行网格化插值，到网格点云，得可以更好的辨别点云的特征，网格化点云的质量直接影
５
、，
图１逆向工程的一般过程
本文重点介绍了ＣＴＡ软件逆向设计的一般ＡＩ过程，云的编辑处理，点曲线的创建，曲面重构，曲
面的品质检测和曲面的调整。
模块，ＳＤＥ模块可以快速、方便地对测量点进行处理，并勾勒出零件原型的轮廓特征线；

汽车车身逆向工程设计关键技术及应用

汽车车身逆向工程设计关键技术及应用逆向工程设计方法是汽车车身设计过程中的一个重要环节，也是一种快速设计的工程方法。

逆向工程设计主要包括如下过程：三维测量获得点云数据、数据处理、特征的提取、曲面重构和曲面评价等。

逆向设计并不是简单地复制，而是要在逆向过程中增加一些特征要素，设计出工艺性更好，质量更高的产品的过程。

该文主要探讨汽车车身逆向设计的关键技术和技术特点。

在汽车的整体设计中，车身占整车总成本的40%以上。

汽车更新的速度主要体现在车身方面，人们对汽车的关注首先就是汽车的外观质量。

因此车身设计是轿车开发的关键技术之一。

日益成熟的CAD/CAE/CAM一体化产品开发技术在汽车车身设计领域得到广泛应用。

随着三维测量技术逐渐成熟，逆向工程设计技术能够快速将车身油泥模型或其他实物模型，快速地转变为三维曲面等数模，从而可以快速地进行模具设计，快速地生产车身，极大地缩短了车身的设计周期。

同时该方法也可以快速地吸收国内外汽车车身设计的先进技术，然后经过我们的再设计，快速响应市场，达到事半功倍的效果。

逆向设计的核心思想是将实物模型转化为计算机能够表达的三维数模的一种过程。

简单地说就是从实物到图样的过程。

逆向工程设计的核心思想是以实物模型为参考，增加我们自己的创新知识，设计出符合要求，又要高于原来实物的设计过程。

这就相当于我们过去常讲的类比设计。

其实任何设计都是在一定的参考基础之上，逐步发展完善的过程。

在从事逆向工程设计的过程中，人们可能会发现，虽然同是一个模型，但是不同的人，设计的效率和质量可能有比较大的差别。

本文就是基于这样的目的，探讨逆向工程设计的关键技术。

一、车身模型的测量车身的测量根据测头与车身模型是否接触分为接触式测量与非接触式测量。

接触式测量主要采用三坐标测量机，非接触式测量又包括激光测量和结构光测量。

接触式测量优点是精度高，缺点是效率比较低。

测头的大小与接触力的大小对测量的精度都有影响。

非接触式测量优点是效率高，缺点是精度低一些。

汽车逆向设计

汽车逆向设计逆向设计，其过程是依靠已经存存的零件或是产品原型的表面所得到的资料来建立三维CAD模型，而不是通过设计图。

逆向设汁流程主要由三部分组成：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数据采集、数据处理和模型的重建。

逆向设计，对整车的测量要在3种状态下进行。

即空载、设计载荷、满载3种状态。

测量的具体内容包括：测量3种状态下的整车内外尺寸参数，测量底盘上的定位参数，测量汽车整车前后轴荷等。

一、总布置设计第一阶段本阶段还需要完成整车总布置设计或总布置网，初步确定好设计硬点。

所谓设计硬点是将底盘、车身及其他零部件之间的协调关系通过基本的线、面和基准点，以及控制结构和参数来表达。

在主要设计硬点确立以后，造型、车身、底盘等设计就有了共同参照的依据和遵循的规范，各个子项门分头展开。

一般由项目设计者提出，设计硬点是汽车零部件设计和选型、内外饰附件及车身钣金设计的最重要的设计原则，也是各项目组公共认可的尺度和设计原则，同时使项目组分而不乱、并行设计的重要方法，一般确定后设计硬点不轻易调整。

设计硬点包括：轮距、轴距、总长、总宽、人体模型尺寸、人机工程校核控制要求、底盘与车身相关零部件对车身控制点线面及控制结构、门锁、玻璃升降器等内饰件、车身附件与车身安装的点线面等。

确定好设计硬点之后进行总体设计。

实现人机工程设计，这主要包括风窗视野校核、脚踏板布置校核、后视野校核、风窗雨刊器校核、上下车方便性校核、人体坐姿校核等。

熟悉参考样车，在样车准备阶段拍摄相关照片。

测量内、外表面各种装配间隙和段差，结构造型圆角，操纵件行程等。

然后进行车身外表面测量，整车状态下底盘点云测量；进行门洞、开闭件开度、门内饰、座椅位置、发动机舱测量（右侧内饰测量轮廓、缝隙、非对称部位）；拆开闭件，测量门内饰；测量座椅、方向盘、驾驶操纵机构、踏板；拆门内饰，拆座椅，拆前风窗玻璃，测量门内板；测量仪表板及车身其他内饰；拆内饰、仪表板，测量装配状态下的车身附件、空调、电气件；拆车内空调系统件、车身附件、电气件；上固定架，拆前后车轮，测量前后挡泥板护板、前后保险卡T；拆前后挡泥板护板、前后保险杠、前大灯。

汽车设计之正向设计和逆向设计

汽车设计我习惯分为正向设计和逆向设计，这也没有什么道理，只是比较简单易懂罢了。

所谓正向设计，是指真正的全数字设计，基本可以在计算机里全部完成，在我的了解里，好象还没有看到成功的案例，但正向设计的手段已经有了。

比较普遍的是逆向设计，我们还是来谈谈这个吧，并且主要也是从车身设计来讲的。

一般的步骤是从效果图开始，然后制作油泥模型，再用激光测量设备扫描，然后是处理出大面来，在此基础上再进行详细设计，仿真分析等等。

效果图一般采用Alias做造型，一般需要一个月的时间，最大的好处是可以在计算机里看到三维效果，并且还可以看到各种各样的特效，比如把车放在城市的街道上，海滩上等等场景。

如果有虚拟现实的设备，这时可以差不多感受到1：1的效果。

因此，也常常有与MAYA软件联合使用制作特效的。

在造型阶段，首推软件当然是Alias，这样可以避免很多问题。

但一般来讲，PHOTOSHOP也被广泛使用。

这是二维软件，什么意思呢，就是你看到的将是三个视图的图片，通过这些图片再来想象造型师脑海中车的样子。

这就会出现“看的人”和“画的人”想象的图像是不一样的情况，这是可以理解的。

当多个人进行效果图的想象和分析时，可能会出现更多问题。

还有一个问题是，三张图片有时这与造型师的表现水平和想象能力也有比较大的关系。

然后是进入油泥模型制作阶段。

使用Alias软件是正向设计的手段，但也可以用作逆向设计。

迄今为止，还没有发现正向设计成功的案例，可能我还没有弄明白这件事吧，至少我到目前为止还没得到印证。

所谓正向设计与逆向设计最大的不同也就是在这里。

会听到很多人说用Alias可以直接铣出汽车主模型来，很多人这样说，如果真的是这样的话，油泥模型倒是可以省略了。

那么，为什么我始终没有得到证实呢？第一，我不愿意轻信别人说的东西，我相信自己看到的东西，没有看到的东西我就存在一个疑问；第二，有说服力的例子应出现在有能力的组织，他们至少要使用Alias，并且还要有五轴高速铣，这样他们才有条件来证明这件事。

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1、车身模型的测量
2、车身点云的数据处理 3、车身曲面逆向工程设计

• 总布置设计第二阶段
1、对运动部件进行运动学校核和相关部件设计 2、对发动机、悬置支架、附件进行逆向建模对车身及附件进行逆向建模 3、对车身及附件进行逆向建模
车身模型测量
• 车身的测量根据测头与车身模型是否接触分为接触式测量与非接触式测量。 • 接触式测量根据测头的不同，可分为触发式和连续式。应用最广泛的接触式测量仪器是20世纪60年代发展起来的高效精密的三坐标测量机，它是有很强柔性的大型测量设备。接触式测量对物体的表面的颜色和光照没有要求，因此物体边界的测量相对精确，但对软质材料适应差且速度慢。 • 非接触式测量根据原理的不同，可以分为三角形法、结构光法、计算机视觉法、激光干涉法、激光衍射法、CT测量法、MR测量法、超声波法和层析法。通常使用非接触式测量在采集实物模型的表面资料时，采集速度快，可形成"点云"资料，缺点是精度较低而且对样件表面和光照有较高的要求。
对车身及附件进行逆向建模
• 进行车身主断面没汁。车身逆向建模设计包括白车身逆向建模、开闭件逆向建模、仪表台逆向建模、内饰件逆向建模、外饰件逆向建模、空调系统附件逆向建模等。然后对运动件运动干涉校核，以及对相应问题进行修改。
展示结束
车身点云的数据处理
• 数据预处理
在车身测量的过程中，由于光线的明暗、辅助工具的的介入、测量仪器的偶然因素、操作者的操作水平等因素，会产生坏点要用一定方法剔除坏点。
• 点云的渲染
对点云铺面渲染，点云看起来比较像实体。这样操作的目的是便于后续在做曲面的时候，容易分析曲面的大小，方便曲面规划设计等。
汽车逆向设计流程
• 逆向设计，其过程是依靠已经存存的零件或是产品原型的表面所得到的资料来建立三维CAD模型，而不是通过设计图。逆向设汁流程主要由三部分组成：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数据采集、数据处理和模型的重建。
• 逆向设计分两个方面: • 总布置设计第一阶段：
车身曲面逆向工程设计
• • • • • • • 车身坐标系的确定分析被测量车身的部位与功用分析是否变形、从全局来分析曲面的大小、整体考虑车身曲面的评价与修改车身曲面的细节处理
对运动部件进行运动学校核和相关部件设计
• 车轮运动校核和轮罩设计、踏板总成运动校核、传动轴跳动校核、转向运动校核、悬架运动校核、转动车身件运动校核等；发动机厢盖、行李厢盖运动学校核，车门、摇机、天窗运动学校核，雨刮器运动学校核等。另外还要进行轴荷分配计算与转弯半径凋整校核，最终确定设计硬点。