proe逆向工程原理

PRO/Engineer逆向設(shè)計(jì)主要著重于航空航天，機(jī)械制造和汽車(chē)工業(yè)。用PRO/E來(lái)進(jìn)行逆向工程，主要的原理和過(guò)程：

1)物體數(shù)據(jù)化：　普遍采用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)或抄數(shù)機(jī)或激光掃描儀來(lái)采集物體表面的空間坐標(biāo)值。

2）分析物體的幾何特征　依據(jù)數(shù)據(jù)的屬性，進(jìn)行分割、再采用幾何特征和識(shí)別方法來(lái)分析物體的設(shè)計(jì)及加工特征。

3）構(gòu)建物體三維模型　利用PRO/E軟件，把分割后的三維數(shù)據(jù)作表面模型的擬合，得出實(shí)物的三維模型。4）檢驗(yàn)修正三維模型。

PRO/Engineer操作軟件是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司（PTC)旗下的CAD/CAM/CAE一體化的三維軟件。Pro/Engineer軟件以參數(shù)化著稱(chēng)，是參數(shù)化技術(shù)的最早應(yīng)用者，在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位，Pro/Engineer作為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣。是現(xiàn)今主流的CAD/CAM/CAE軟件之一，特別是在國(guó)內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域占據(jù)重要位置。逆向工程也叫反求工程，廣東一帶俗稱(chēng)抄數(shù)。逆向工程是相對(duì)于正向工程而言的。一般的產(chǎn)品設(shè)計(jì)是根據(jù)產(chǎn)品的用途和功能，先有構(gòu)想，再通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)成圖紙，通過(guò)加工制造而最后成型定產(chǎn)的。而通常我們所說(shuō)的逆向工程是根據(jù)現(xiàn)有的產(chǎn)品。并把現(xiàn)有的產(chǎn)品實(shí)物通過(guò)激光掃描和點(diǎn)采集等手段，獲取產(chǎn)品的三維數(shù)據(jù)和空間幾何形狀，把獲取的數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)成圖紙，用于生產(chǎn)制造的過(guò)程。也有的通過(guò)制造模型的方法，而作為逆向的樣板，也屬于逆向工程設(shè)計(jì)的范圍。逆向工程設(shè)計(jì)不是簡(jiǎn)單的復(fù)制和模仿。而是運(yùn)用相關(guān)手段對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分析再設(shè)計(jì)等創(chuàng)新處理。從而使產(chǎn)品表現(xiàn)出更加優(yōu)良的性能。縮短新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，提高設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)效率。

proe逆向工程導(dǎo)入數(shù)據(jù)

將三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等儀器測(cè)繪的點(diǎn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入PRO/E。

有時(shí)候由于零件形狀復(fù)雜，一次掃描無(wú)法獲得全部的數(shù)據(jù)，或是零件較大無(wú)法一次掃描完成，這就需要移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)零件，這樣會(huì)得到很多單獨(dú)的點(diǎn)陣?！】梢岳弥T如圓柱面、球面、平面等特殊的點(diǎn)信息將點(diǎn)陣準(zhǔn)確對(duì)齊。

對(duì)點(diǎn)陣進(jìn)行判斷，去除噪音點(diǎn)(即測(cè)量誤差點(diǎn))。

由于受到測(cè)量工具及測(cè)量方式的限制，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些噪音點(diǎn)，

通過(guò)可視化點(diǎn)陣觀察和判斷，規(guī)劃如何創(chuàng)建曲面。

一個(gè)零件，是由很多單獨(dú)的曲面構(gòu)成，對(duì)于每一個(gè)曲面，可根據(jù)特性判斷用用什么方式來(lái)構(gòu)成。例如，如果曲面可以直接由點(diǎn)的網(wǎng)格生成，就可以考慮直接采用這一片點(diǎn)陣；如果曲面需要采用多段曲線蒙皮，就可以考慮截取點(diǎn)的分段。提前作出規(guī)劃可以避免以后走彎路。

根據(jù)需要?jiǎng)?chuàng)建點(diǎn)的網(wǎng)格或點(diǎn)的分段。

proe逆向工程創(chuàng)建曲線

曲線可以是精確通過(guò)點(diǎn)陣的、也可以是很光順的(捕捉點(diǎn)陣代表的曲線主要形狀)，或介于兩者之間。

創(chuàng)建曲線。

根據(jù)需要?jiǎng)?chuàng)建曲線，可以改變控制點(diǎn)的數(shù)目來(lái)調(diào)整曲線?？刂泣c(diǎn)增多則形狀吻合度好，控制點(diǎn)減少則曲線較為光順。

診斷和修改曲線。

可以通過(guò)曲線的曲率來(lái)判斷曲線的光順性，可以檢查曲線與點(diǎn)陣的吻合性，還可以改變曲線與其它曲線的連續(xù)性(連接、相切、曲率連續(xù))。Surfacer 提供很多工具來(lái)調(diào)整和修改曲線。

proe逆向工程創(chuàng)建曲面

決定生成那種曲面。

同曲線一樣，可以考慮生成更準(zhǔn)確的曲面、更光順的曲面(例如 class 1 曲面)，或兩者兼顧，可根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要來(lái)決定。

創(chuàng)建曲面。

創(chuàng)建曲面的方法很多，可以用點(diǎn)陣直接生成曲面(Fit free form)，可以用曲線通過(guò)蒙皮、掃掠、四個(gè)邊界線等方法生成曲面，也可以結(jié)合點(diǎn)陣和曲線的信息來(lái)創(chuàng)建曲面。還可以通過(guò)其它例如園角、過(guò)橋面等生成曲面。

診斷和修改曲面。

比較曲面與點(diǎn)陣的吻合程度，檢查曲面的光順性及與其它曲面的連續(xù)性，同時(shí)可以進(jìn)行修改，例如可以讓曲面與點(diǎn)陣對(duì)齊，可以調(diào)整曲面的控制點(diǎn)讓曲面更光順，或?qū)η孢M(jìn)行重構(gòu)等處理。

proe逆向工程生成實(shí)體

利用功能模塊，將創(chuàng)建的曲面生成實(shí)體模型。（見(jiàn)插圖）

逆向工程（又名反向工程，Reverse Engineering-RE）是對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程的一種描述。在2007年初，我國(guó)相關(guān)的法律為逆向工程正名，承認(rèn)了逆向技術(shù)用于學(xué)習(xí)研究的合法性。

在工程技術(shù)人員的一般概念中，產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)從設(shè)計(jì)到產(chǎn)品的過(guò)程，即設(shè)計(jì)人員首先在大腦中構(gòu)思產(chǎn)品的外形、性能和大致的技術(shù)參數(shù)等，然后在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段完成各類(lèi)數(shù)據(jù)模型，最終將這個(gè)模型轉(zhuǎn)入到研發(fā)流程中，完成產(chǎn)品的整個(gè)設(shè)計(jì)研發(fā)周期。這樣的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程我們稱(chēng)為“正向設(shè)計(jì)”過(guò)程。逆向工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)可以認(rèn)為是一個(gè)從產(chǎn)品到設(shè)計(jì)的過(guò)程。簡(jiǎn)單地說(shuō)，逆向工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)就是根據(jù)已經(jīng)存在的產(chǎn)品，反向推出產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)（包括各類(lèi)設(shè)計(jì)圖或數(shù)據(jù)模型）的過(guò)程。從這個(gè)意義上說(shuō)，逆向工程在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用已經(jīng)很久了。比如早期的船舶工業(yè)中常用的船體放樣設(shè)計(jì)就是逆向工程的很好實(shí)例。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，特別是軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)的迅猛發(fā)展，基于某個(gè)軟件，以反匯編閱讀源碼的方式去推斷其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、體系結(jié)構(gòu)和程序設(shè)計(jì)信息成為軟件逆向工程技術(shù)關(guān)注的主要對(duì)象。軟件逆向技術(shù)的目的是用來(lái)研究和學(xué)習(xí)先進(jìn)的技術(shù)，特別是當(dāng)手里沒(méi)有合適的文檔資料，而你又很需要實(shí)現(xiàn)某個(gè)軟件的功能的時(shí)候。也正因?yàn)檫@樣，很多軟件為了壟斷技術(shù)，在軟件安裝之前，要求用戶(hù)同意不去逆向研究。

逆向工程的實(shí)施過(guò)程是多領(lǐng)域、多學(xué)科的協(xié)同過(guò)程。

逆向工程能在擁有現(xiàn)有物理部件之上，利用激光掃描儀、結(jié)構(gòu)光源轉(zhuǎn)換儀或X射線斷層成像之類(lèi)3D掃描儀技術(shù)進(jìn)行尺寸測(cè)量，再通過(guò)CAD、CAM、CAE或其他軟件構(gòu)筑3D虛擬模型的方法。逆向工程經(jīng)常被用于軍事上，在二戰(zhàn)和冷戰(zhàn)中經(jīng)常被用到。

需要逆向工程的原因如下：

●接口設(shè)計(jì)。由于互操作性，逆向工程被用來(lái)找出系統(tǒng)之間的協(xié)作協(xié)議。

●軍事或商業(yè)機(jī)密。竊取敵人或競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的最新研究或產(chǎn)品原型。

●改善文檔。當(dāng)原有的文檔有不充分處，又當(dāng)系統(tǒng)被更新而原設(shè)計(jì)人員不在時(shí)，逆向工程被用來(lái)獲取所需數(shù)據(jù)，以補(bǔ)充說(shuō)明或了解系統(tǒng)的最新?tīng)顟B(tài)。

●軟件升級(jí)或更新。出于功能、合規(guī)、安全等需求更改，逆向工程被用來(lái)了解現(xiàn)有或遺留軟件系統(tǒng)，以評(píng)估更新或移植系統(tǒng)所需的工作。

●制造沒(méi)有許可/未授權(quán)的副本。

●學(xué)術(shù)/學(xué)習(xí)目的。

●去除復(fù)制保護(hù)和偽裝的登錄權(quán)限。

●文件丟失：采取逆向工程的情況往往是在某一個(gè)特殊設(shè)備的文件已經(jīng)丟失了（或者根本就沒(méi)有），同時(shí)又找不到工程的負(fù)責(zé)人。完整的系統(tǒng)時(shí)常需要基于陳舊的系統(tǒng)上進(jìn)行再設(shè)計(jì)，這就意味著想要集成原有的功能進(jìn)行項(xiàng)目的唯一方法，便是采用逆向工程的方法，分析已有的碎片進(jìn)行再設(shè)計(jì)。

●產(chǎn)品分析：用于調(diào)查產(chǎn)品的運(yùn)作方式，部件構(gòu)成，估計(jì)預(yù)算，識(shí)別潛在的侵權(quán)行為。

●制作游戲外掛：通過(guò)逆向工程了解游戲運(yùn)行機(jī)制，進(jìn)而繞過(guò)保護(hù)機(jī)制并通過(guò)修改內(nèi)存數(shù)值、修改內(nèi)存中的代碼、調(diào)用內(nèi)部函數(shù)等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)外掛功能。