前言

逆向工程技术目前已广泛应用于产品的复制、仿制、改进及创新设计，是消化吸收先进技术和缩短产品设计开发周期的重要支撑手段。现代逆向工程技术除广泛应用于汽车、摩托车、模具、机械、玩具、家电等传统领域之外，在多媒体、动画、医学、文物与艺术品的仿制和破损零件的修复等方面也体现出一定的应用价值。

Geomagic Studio具有强大的逆向建模功能，在我国已得到广泛的应用。该软件遵循点阶段—多边形阶段—曲面阶段的三阶段作业流程，可以轻易地从点云创建出完美的多边形模型和样条四边形网格，并转换为NURBS曲面，建模效率非常高。同时还提供了多重3D输出格式，方便与多种实体造型软件接口交互。新增的曲线模块和参数化功能可以通过定义曲线、曲面特征类型来捕获物理原型的原始设计意图，并与正向软件结合进行参数化逆向建模与再设计，体现了逆向工程技术的发展趋势。作者于2010年出版了国内第一本全面介绍Geomagic Studio技术的实用性教材，此次根据软件的最新版本（2014版）进行再版，也展示了近年来逆向工程技术的最新成果。

本书由11章构成：

第1章介绍逆向工程的概念及主要技术，阐述逆向建模技术的常用方法，并对Geomagic Studio建模思路进行了总结。

第2章对Geomagic Studio建模基本流程进行了总结，归纳了各阶段模块的主要功能，并介绍Geomagic Studio主要界面和基本操作，最后结合实例操作来演示基本操作步骤。

第3章对Geomagic Studio数据采集阶段的功能进行介绍，并结合关节臂扫描仪设备，讲解数据采集阶段的激光扫描采集和硬测特征数据采集功能，结合实例演示其操作步骤。

第4章首先概括了Geomagic Studio软件中点阶段处理的主要功能，并对该阶段的命令进行详细的说明。通过实例，介绍点阶段的数据编辑操作和点云数据注册对齐过程，对该阶段中的处理流程和技巧进行了演示。

第5章首先概括了Geomagic Studio软件中多边形阶段的主要功能，并对该阶段的命令进行详细的说明。通过实例，运用多边形阶段的技术命令完成多边形模型编辑处理，介绍相关操作技巧和经验，对该阶段中的处理流程进行了演示。

第6章对Geomagic Studio软件新增的特征模块主要功能进行了介绍，通过在活动的对象上定义一个实际或虚拟的结构体，作为分析、对齐、修建工具的参考，以及实现特征模型的参数化建模。通过实例对该阶段中的处理流程和技巧进行了演示。

第7章介绍Geomagic Studio软件中新增的曲线阶段处理功能，该阶段可通过多种方式在操作对象上提取特征曲线，并以设计意图为依据，通过重新拟合或草图编辑方式对曲线进行编辑和修改，并将处理后的曲线发送到正向设计软件中，进行后续的正向设计。

第8章介绍Geomagic Studio软件精确曲面阶段的处理技术，即该软件原来的形状阶段功能，通过轮廓线划分、构造曲面片及曲面片拟合等步骤实现曲面建模，对该阶段下的命令进行详细的说明。

第9章介绍Geomagic Studio软件参数曲面阶段的处理技术，即该软件原来Fashion阶段和参数化阶段处理技术，通过对对象上特征区域的定义和提取，生成具有参数化功能的NURBS曲面，并通过参数转换器，导入到正向软件进一步编辑形状阶段功能。在参数曲面阶段特别新增了对特征约束的定义及截面草图编辑功能，实现逆向工程技术与参数化建模更为有效的结合。

第10章介绍Geomagic Studio软件分析模块功能，即通过比较模型之间存在误差，对相关参数进行测量与偏差分析，以提高模型的精度，并为后期参数化建模提供参考依据。

第11章以三个典型扫描数据为例，通过综合应用Geomagic Studio各模块的数据处理及建模功能，使读者对软件的总体功能有更好的了解。

为方便读者学习，本书提供配套光盘，包括案例操作的数据文件和视频文件，以便读者通过实践快速掌握软件操作。

本书由成思源和杨雪荣编写。其中第1、2、6、7、9~11章由成思源编写，第3~5、8章由杨雪荣编写，全书由成思源统稿。本书还凝聚了广东工业大学先进设计技术重点实验室众多研究生的心血，他们在逆向工程技术的研究与应用方面做了卓有成效的工作。其中丛海宸、林泳涛、冯超超、胡召阔、徐永昌、李明宇、胡鹏等研究生参与了部分章节的编写、实验操作及文字整理工作。在此谨向他们表示衷心的感谢！

在实验室历届研究生的共同努力下，本实验室已相继编写出版了《Geomagic Studio逆向工程技术及应用》《Geomagic Qualify三维检测技术及应用》《Geomagic Design Direct逆向设计技术及应用》等系列教材，体现了本实验室在吸收应用逆向工程技术最新进展成果方面所做的努力。

本书的编写工作得到了广东省科技计划项目（2014A040401078）、《逆向工程技术》广东省精品资源共享课建设项目、《反求设计与快速制造》广东省研究生示范课程建设项目的资助，特此致谢！

在本书编写过程中，得到了3D Systems Corporation 杰魔(上海)软件有限公司提供的支持，并参考了国内外相关的技术文献和技术经验，该公司网站为http://www.geomagic.com/zh/products/wrap/overview（在公司网站该软件已更名为Geomagic Wrap），在此一并致谢。

由于编者水平及经验有限，加之时间紧迫，书中难免存在不足之处。欢迎各位专家、同仁批评指正。编者衷心地希望通过同行间的交流促进逆向工程技术的进一步发展！

作者2016年4月