车身逆向设计
CATIA逆向教程
此功能可将点云不平整的地方根据条件进行近似调整， 使点云便于逆向操作。
3、点云拟合分析
此功能通过计算可以 检查两个不同特征的 拟合程度及距离。 我们在逆向后所得曲 面上也经常用此功能 进行验证是否满足要 求。
以上是一些常用命令 多尝试就能学会。
根据不同类型的零件选择不同的逆向方法，此零件为吹塑成型，用此命令可将点云分割 并分别拟合曲面。
在逆向过程中我们首先应考虑点云整体情况，根据整体构思逆向思路后再动手操作 这样会避免很多重复操作。
如图，我们想让拟合出来的数据质量好，必须按照正确的思路拟合曲面，曲面的 光顺程度视零件用途进行拟合， 如仅用来进行整车布置，那我们只要大致拟合出形状及关键特征即可.
总结
逆向设计其实在很多时候要用到CATIA软件的正向设计 模块，因此牢固掌握常用模块的功能才是王道。
整车点云
单件点云
将此点云复制粘贴到右边整车点云下。
之前的整车点云中有很多我们不必用的可以利用点云显示器进行筛选。此功能 仅为暂时隐藏局部点云。 激活所有隐藏部分 隐藏部分与显示部分跳转
筛选器（隐藏用不到的） 过滤器（按自己要求降低或增加点云密度） 裁减器（永久性剪掉点云不需要的部分）
以上功能是点云操作中经常用到的功能，大家可以多试下功能就能学会了。
Catia 逆向
逆向设计
顾名思义为逆向设计方法也叫至下而上设计,我们通常利用目标点云为参考制作零件数据的方法叫逆向. 逆向设计流程:制作油泥模型扫描点云数据制作零件结构设计.
正向设计
也叫至上而下设计.通常流程:确定整车目标值参数搭建整车框架分件设计,
复合设计
在计算机技术应用如此广泛的今天我们进行汽车设计通常采用复合的方法,即正向设计与逆向设计混合应用. 复合设计流程一般无定性规定,可根据周边条件适当取舍. 总结:无论设计方法如何,我们的目标零件设计.
逆向思维应用实例经典案例分析
逆向思维应用实例经典案例分析
逆向思维是一种解决问题的方法，它通过从相反的角度思量问题，寻觅不同的解决方案。
以下是一些经典的逆向思维应用实例案例分析：
1. 赛车比赛：在一场赛车比赛中，一支车队发现他们的赛车速度无法超过其他车队。
他们使用逆向思维，决定从减少阻力的角度考虑问题。
他们对赛车进行了细致的分析，发现车身设计不够流线型，于是他们重新设计了车身，减少了阻力，提高了速度。
2. 产品改进：一家公司的销售额向来下滑，他们使用逆向思维来找到原因。
他们发现顾客对产品的不满意主要是因为产品的质量不稳定。
于是他们决定从改进质量控制流程的角度考虑问题，他们引入了更严格的质量控制标准，产品质量得到了提升，销售额也逐渐恢复。
3. 市场营销：一家公司希翼提高产品的市场份额，他们使用逆向思维来寻觅新的市场机会。
他们发现竞争激烈的市场已经被其他公司占领，于是他们决定从寻觅未开辟的市场的角度考虑问题。
他们发现在一些小众市场中，产品需求量较小但竞争较少，于是他们将市场定位在这些小众市场上，取得了成功。
4. 创新设计：一家公司希翼设计一款与众不同的产品，他们使用逆向思维来寻觅创新的设计理念。
他们从用户的需求和习惯出发，考虑如何让产品与众不同。
最终，他们设计出一款以用户体验为中心的产品，获得了用户的爱慕。
这些案例表明，逆向思维可以匡助我们从不同的角度思量问题，找到创新的解决方案。
无论是在赛车比赛、产品改进、市场营销还是创新设计中，逆向思维都能发挥重要作用。
车身主断面设计方法研究
AUTOMOBILE DESIGN | 汽车设计车身主断面设计方法研究邱兴发 任佳智深圳市比亚迪汽车工业有限公司 广东省深圳市 518118摘 要： 车身主断面设计是新车型开发中一个重要的流程，是车身工程可行性分析的重要手段，也是指导车身结构设计的重要依据。
本文简要分析了主断面的分类方法，系统阐述了车身主断面的设计方法，并论述了车身主断面设计性能分析方法的重要性。
在车身主断面设计过程中进行结构性能分析，能够有效地避免设计完成后的返工，而且通过性能分析能够找出车身主断面设计中的不足，从而优化和完善车身主断面设计。
关键词：车身 主断面 设计方法 性能分析车身主断面是指能反映出车身主要的结构设计的重要断面。
主断面决定了车身主要零部件的结构形式及其装配关系，并且能反映出零件间的公差与配合以及车身法规符合性等信息。
车身主断面主要包括了内外饰件、外车身覆盖件以及相关电器元件等断面。
车身断面设计作为汽车设计过的重要结构设计，其贯穿模型制作到车身结构设计完成的全过程，是指导车身结构数据设计的重要依据。
车身主断面实际质量更是直接影响着整车的制造质量、外观视感、用户体验等多个方面。
本文简要概述了车身主断面的主要分类，重点阐述了车身主断面设计方法和车身主断面性能设计分析方法，为车辆工程人员论述了车身主断面设计的基础理论。
1 主断面主要分类方式目前，主断面的分类依据主要体现在三个方面，即根据断面的重要程度进行分类，根据断面的基本功用进行分类，以及根据断面在整车的系统不同进行分类。
1.1 按断面的重要程度分类根据断面的重要程度将主断面分为两类。
第一类是车身结构主断面，此类主断面能够表明车身的运动关系和主要承载结构，而且可以展示出车身密封结构，例如密封结构的断面、门槛梁的结构断面以及A、B、C、D柱的结构断面等。
第二类是车身结构辅助断面，能够表明车身各个零部件之间的匹配关系以及各个零部件自身结构的断面，例如地板梁结构断面、地板梁与地板间的结构段面等。
逆向工程技术及应用
应用举例
１．逆向工程技术的应用 （1）读入点云数据。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。 将点群资料计算成三角形网格，可判断点 群特征形状，利用网格的着色功能可观察 点群的外观。 （2）对点云数据进行判断，去除噪音点( 即测量误差点)。 在进行曲面拟合之前，要对数据点云进行 判断并去除噪声点，以保证结果的准确性 和精确性。Surfacer 有很多工具来对点 云进行判断并去掉噪音点，以保证结果的 准确性。通过可视化点云观察和判断，规 划如何创建曲面。
（Reverse Engineering）
逆向工程技术及应用
一、逆向工程概述
作为产品设计制造的一种手段,在20世纪 90年代初,逆向工程技术开始引起各国工业 界和学术界的高度重视。特别是随着现代计 算机技术及测试技术的发展，利用CAD/CAM 技术、先进制造技术来实现产品实物的逆向 工程，已成为CAD/CAM领域的一个研究热点， 并成为逆向工程技术应用的主要内容。
测量方法分类
数据提取方法
无损测量
破坏性测量
接触式
非接触式
探针测量
光
声
磁
ICT
断层扫描
外轮廓测量
内外结构测量
测量数据的定位（registration)
需要将多次测量的数据转换到同 一个坐标系中，形成同一坐标系下 的一个完整的测量数据及图像。可 将单张点云数据输入Atos软件，将 测得的单张点云数据拼接成整张点 云数据。
曲面重构时面临的困难:
（1）扫瞄数据庞大
数据点的处理，分块等
（2）复合曲面特征数据提取
一般而言，CAD模型是由许多不同的几何形状所组 合而成，而每一种几何形状皆有其特性（二次曲面 特征＆自由曲面特征提取）。
逆向工程案例
逆向工程案例逆向工程是指通过对产品的分析、研究和测试，以了解其制造工艺、材料和设计原理的一种技术手段。
逆向工程的目的是为了获取产品的设计信息、技术参数和工艺流程，以便对其进行改进、仿制或再设计。
下面我们将介绍一个逆向工程的案例，以便更好地理解这一技术的应用和意义。
在某汽车制造公司，他们需要对竞争对手的新款汽车进行逆向工程分析，以便了解其先进的设计理念和技术特点。
首先，他们从市场上购买了对手的汽车，并进行了详细的解剖和分析。
通过拆解汽车的各个部件，他们逐步了解了对手汽车的整体结构和各个零部件的设计特点。
同时，他们还使用了3D扫描仪和计算机辅助设计软件，对汽车的外形和内部结构进行了数字化建模和分析。
在逆向工程的过程中，他们发现了对手汽车的一些先进设计和制造技术。
例如，对手汽车采用了新型的轻量化材料，使汽车整体重量更轻、性能更优越。
另外，对手汽车的发动机和传动系统采用了先进的动力总成技术，使汽车的燃油经济性和动力性能得到了显著提升。
此外，对手汽车的车身结构和悬挂系统也采用了一些新颖的设计理念，使汽车的操控性和安全性得到了提升。
通过逆向工程分析，该汽车制造公司不仅了解了对手汽车的先进技术和设计理念，还为自己的产品研发和设计提供了有益的启示。
他们在新款汽车的设计和制造过程中，借鉴了对手汽车的一些先进技术和设计理念，使自己的产品在性能、质量和安全性方面得到了显著提升。
同时，他们还将逆向工程的成果应用到了其他产品的研发和设计中，取得了良好的经济效益和社会效益。
通过这个案例，我们可以看到逆向工程在产品研发和设计中的重要作用。
通过对竞争对手产品的逆向分析，我们可以了解其先进的技术和设计理念，为自己的产品研发和设计提供有益的参考和启示。
同时，逆向工程还可以帮助我们发现产品的潜在问题和改进空间，为产品的质量和性能提升提供有力支持。
因此，逆向工程在现代工程技术中具有重要的应用前景和发展空间。
基于逆向工程的轿车引擎盖设计
作者简介 ： 张萍（９３一） 女 ， １７ ， 汉族，上海大学实验师 ， 研究方向： 逆向工程。
收 稿 日期 ：Ｏ９— ２ ２Ｏ ７— ９
中 国 机 械 采 购 网
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的测量过程中同时校准图形特征 ， 因而投影 中可 能出现 的变 化不会影响最 后 的结 果。测量 过程 中测 量仪 可 以 自由地绕
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０ 引言
在诸如航空 、 、 等工业 生产 中 ， 汽车 模具 如何获得 包含先 进技术的高质量产品 ， 一直是工程师追求 的 目 。这些产 品 ， 标 特别是其外覆盖件大多外形美观 、 精度要求较高 ， 且具有复 杂 的几何特征 。用传统 的 Ｃ Ｄ方 法直 接在计算 机 中完 成对产 Ａ 品的几何特征的构造则难 以实现。因此 ， 在实际生产 中， 往往 是 以制件模型 （ 如油泥或黏 土模 型 ） 或经 手工 修改 后 的其它 样件 为设 计原 型 ， 后 然 通过一定途径将 实物样 件转化为 Ｃ Ｄ模 型， Ａ 以 期利 用 计 算 机 辅 助 制
逆向设计中曲面重建理论及应用
１ ２， ０： ９— ２１ ． ９９ ３ ２０ ４
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文 献标 识码 ： Ａ
文章 编号 ：０ １ ２ ７ ２ Ｏ ） ６— ０ ８—０ １ ０ —２ ５ （ Ｏ ８ Ｏ ０ ７ ３
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Ｉ ｈｅ ｅ ａ ｐ ｅ ｏ ｎ ｒ ｅ ｄ ｓｇ ｏ ｄ ｎ ｔ ｘ ｍ ｌ ｆ ｉ ｖｅ ｓ ｅ ｉ ｎ ｆ ｂｏ ｙｗｏ ｋ， ｈｅ ｒ ｔ ｄ ｔ ｉ ｍ ｅ ｈｏ ｆ ｃ ｖ ｎｄ ｓ ｒ ａ ｅ ｒ ｂ ｌ ｓ ｇ ｖ ｎ ｅａｌ ｔ ｄ ｏ ｕｒ ｅ ａ ｕ ｆ ｃ ｅ ｕｉｄ ｉ ｉ ｅ
用 Ｂ样 条 生 成 网格 曲线 以及 重 建 曲 面几 个 方 面 ， 给
出 了 曲 面 重 建 的 具 体 方 法 ， 得 到 了 较 为 满 意样 条 ； 云 ； 面 重 建 ； 逆 Ｂ 点 曲
CATIA逆向设计基础-创成式外形设计模块
• 2.1 线框工具栏 • 2.2 点创建 • 2.3 线创建 • 2.4 平面创建 • 2.5 曲面创建 • 2.6 曲面曲线编辑
创成式外形设计模块
常用快捷键 按住鼠标中键不放，平移 鼠标中键+左键(或右键)同时按住，旋转操作 鼠标中键+左键点按后再松开，放大/缩小 Ctrl+鼠标中键，放大缩小 Ctrl+S，保存（逆向设计中软件可能会崩溃） Backspace双击可隐藏绘图区的某一部分（频繁使用！！！不同电脑可能设
创成式外形设计模块
草图编辑器中可进行 点、线、矩形、圆、多边 形等二维图形的创建与修 改。
如直线的创建，先输 入第一点的坐标H、V值， （Enter确认，还可通过 Tab键切换+确定输入）。
2.1 线框工具
下图所示为生成线框元素工具的“线框”及其下级工具栏。
2.2 点创建方式
一般点的创建 点面复制 端点 端点坐标
• 修改模型的尺寸等数据时，使用Backspace键会使弹出框消失，点击模型树或绘图区 某对象可恢复之，产生原因是与显示/隐藏功能重叠。
• CATIA界面的用户自定义设置均存放于CATsettings目录下，删除之可恢复至 初始状态， 默认路径
C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\DassaultSystemes\CATSettings
通过平面创建脊线
通过引导线创建脊线
FreeStyle_Part_47.CATPart
2.3 线创建方式
U/V方向的切换
• 等参数曲线
在支持面上某点上 提取其U/V方向的参数， 并在曲面上提取出与 此参数相等的曲线。
了解： 曲线可用参数形式表 现，即 U=f(t)，V=g(t)， 其中t为变量
北京信息科技大学各学院、专业介绍（1）
机电⼯程学院简介 机电⼯程学院具有长期的办学历史和优良传统，多年来学科专业建设持续发展，形成规模，优势突出。
现有机械⼯程⼀级学科硕⼠学位授权点，是北京市重点建设学科；下设有机械电⼦⼯程、机械设计及理论、机械制造及其⾃动化、车辆⼯程⼆级学科硕⼠学位授权点4个，其中机械电⼦⼯程学科是北京市重点学科；还具有机械⼯程领域⼯程硕⼠专业学位授权点。
学院具有职称、年龄、学历结构合理的师资队伍，现有教师⼈数68⼈，正教授占教师⽐例25％，副⾼职以上教师占教师⽐例为64.7％；博⼠学位教师占教师⽐例42.6％，硕⼠以上学位教师占教师⽐例88.2％。
有硕⼠⽣导师27名，兼职博⼠⽣导师4名。
学院的学科建设与科研⽔平不断提升，在光机电系统测控及智能仪器、先进制造技术、机电系统装备与⼯业机器⼈等领域形成了稳定的科研发展⽅向，取得了⼀批标志性成果，为北京市的科技与经济发展作出了贡献。
学科研究基地有现代测控技术教育部重点实验室，机电系统测控北京市重点实验室，多轴复合机床关键部件研究及应⽤技术机械⾏业重点实验室，有数字化设计制造技术研究所、智能机器⼈技术研究所。
近五年来先后承担科研课题8项，省部级科研项⽬、北京市教委课题以及横向科研课题共100余项，科研到款额2000余万；荣获国家科技进步⼆等奖1项，省部级科技奖励⼀等奖2项，⼆等奖4项、三等奖3项；在各类重要学术期刊和会议上发表论⽂600余篇，进⼊国际三⼤检索50余篇，出版学术专著和教材40余部。
机械电⼦⼯程学科 本学科设有三个研究⽅向： 机电系统状态监测与故障诊断技术：机电系统状态监测与故障诊断与趋势预测技术、测控系统的集成及远程络监控技术、智能监测仪器与虚拟仪器技术。
光机电⼀体化测控技术与系统：提出⾯向现代仪器制造的柔性研发系统理念，创建开放式柔性研发平台，完成对仪器系统的快速集成、实验研究和性能测试，提⾼仪器制造企业适应市场的快速动态响应能⼒。
研制光电分析仪器装备、产品和成套⼯程应⽤软件。
逆向工程技术
被集成到逆向软件中
三、数据处理
2．多视对齐
Polyworks的IMAlign模块
三、数据处理
2．多视对齐
粘贴特征点
三、数据处理
3．数据光顺
在汽车、摩托车覆盖件的应用中，对表面的光顺性往往有很高的 要求，通常要求达到A级(Class A)曲面品质。
逆向工程技术
一、逆向工程技术概述
1. 概念
正向工程（或顺向工程） 逆向工程(Reverse Engineering)(也称反求工程、反向工程等)：将实物 转化为CAD模型相关的数字化技术、几何模型重建技术和产品制造技术 的总称。
一、逆向工程技术概述
2. 应用领域
对产品外形有特殊美学要求的领域，为了方便产品的美学评价，需 要由造型设计师用油泥等材料制作真实尺寸模型.
G0连续：位置连续，即曲面间没有缝隙，但可能有锐利边缘，不常用。
G1连续：切线连续，制作简单，成功率高，常用于小家电面的相交处。
G2连续：曲率连续，视觉效果光滑流畅，是A级曲面的最低标准。
G3连续：曲率的变化率连续 G4连续：曲率变化率的变化率连续
反光效果完美，通常用于汽车设计
数据光顺：对点云进行滤波。常用的滤波算法有高斯(Gaussian) 滤波、平均(Averaging)滤波和中值(Median)滤波，在Imageware软件 中即提供了这三种滤波方式
二、数据获取
2. 测量设备
三坐标测量机(CMM)
悬臂式
桥式
便携式
龙门式
二、数据获取
2. 测量设备
非接触式扫描仪 德国：GOM公司的ATOS，Steinbichler公司的COMET 瑞士：FARO公司的激光扫描仪 韩国：SOLUTIONIX公司的REXCAN系列扫描仪 美国：Cyberware公司的人体三维彩色扫描仪，CGI公司的
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汽车设计作业
车辆1202
李念磊
12110201051
车身逆向设计
车辆1202 李念磊 12110201051
1.背景
由于车身的开发过程需要大量资金的积累、技术的积累、人才的积累。而目前许多汽车生产
厂家还没有形成很高的研发能力。如果完全依靠正向开发的话，设计过程进展慢，设计能力
在短时间内也不会有明显提高，并且产品品质跟国外现有的汽车品质会有较大差别，没有市
场竞争力，但是如果完全靠国外技术的话就永远不可能形成自己的研发能力。所以现在各汽
车企业提升自主开发能力，赶上世界先进水平唯一的办法是站在巨人的肩膀上，对国际上的
新技术进行消化、吸收、改进．进而实现创新。
2.逆向设计
逆向设计流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。
逆向工程是将实物转变为CAD模型的数字化技术、几何模型重建技术和产品制造技术的总
称，逆向工程是汽车产品开发的新方式。目前基于CAD/CAM系统的数字扫描技术为实物
逆向工程提供了有力的支持，在进行数字化扫描、完成实物的3D重建后，通过NC加工就
能快速地制造出模具，最终注塑得到所需的产品，通过逆向工程技术，在消化、吸收先进技
术的基础上，建立和掌握自己的产品开发设计技术，进行产品的创新设计，是提高汽车设计
能力和制造效率的捷径。 逆向工程的简单过程是：利用数字化扫描设备扫描实体模型，将
数据导入计算机，利用逆向工程软件处理获取的点云数据，行程曲线、曲面、实体模型，对
实体模型进行修正，形成最终的三维模型。相比正向建模，逆向工程建模的速度更快，效率
更高。逆向工程队对计算机处理器、内存和显卡的性能有综合要求，特别是要保证实时数据
采集和处理，必须配置较高的内存和性能强大的显卡。
3.逆向工程中的关键技术
(1)数据采集
(2)数据处理
(3)模型重建
数据采集是逆向工程的第一步,其方法的得当直接影响到是否能准确、快速、完整地获取实
物的二维、三维几何数据,影响到重构的CAD实体模型的质量,并最终影响产品的质量。
对于获取的一系列点数据在进行CAD模型重建前,必须进行格式转换、噪声滤除、平滑、对
齐、归并、测头半径补偿和插值补点等处理。将处理过的测量数据导入CAD系统,依据前面
创建的曲线、曲面构建出原型的CAD模型。
4.逆向工程流程
1）拿到实物产品 2）进行产品公析抄数 3）抄数机进行抄数数据文件STL格式 4）
Surfacer或Geomagic进数据处理格式为igs 5）进行Pro/E等三维软件中进行绘图
5.技术应用的领域：
a.用于汽车、摩托车等具有较复杂曲面外型产品的修复与改型设计中;
b.用于设计与制造个性化的产品，如人体拟合、太空服装设计、假肢设计等;
c.根据客户样件进行模具设计时，该项技术可使自动化程度大大提高;
d.在样件缺少图形文件时，可用逆向设计来生成图形文件:
e.在快速原形制造中逆向设计可实现原形产品的快速准确建模并进行重新设计
f.用于对产品模型进行运动模拟和仿真,代表软件:cmosmotion works;
h. 对产品模型的受力情况进行仿真,代表软件:cmosxpress;
g. 对注塑件进行注塑分析，代表软件:Mouldflow Plastics Insight、Solidworks moldflow xpress;
6.未来展望
伴随着计算机硬件与软件技术条件的发展,逆向设计法所具备的起点高、成本低、周期短、
易改型、易创新的优势会日渐明显,该方法必将成为现代工业造型设计师实现产品造型设计
的首选方法之一 。