工業(yè)設(shè)計(jì)多著重于產(chǎn)品的外觀造型，在正向工程的研發(fā)流程中已不是傳統(tǒng)的機(jī)械工程師們所能勝任的了，取而代之的就是所謂的“逆向工程”。設(shè)計(jì)師們先通過手工方式塑造出模型，例如：蠟?zāi)！⒛灸?、石膏模、粘土模、工程塑料模等等，然后再以三維尺寸測量的方式生成自由曲面的 CAD 文件。 

　　逆向工程以往通常是指對(duì)某一產(chǎn)品進(jìn)行仿制工作。這種需求的產(chǎn)生可能是由于原始設(shè)計(jì)文件遺失、部分零件重新設(shè)計(jì)，或是委托方交付一件樣品或產(chǎn)品(例如：木鞋模、高爾夫球頭等)，請(qǐng)制造廠商復(fù)制出來。 

　　傳統(tǒng)的復(fù)制方法是利用立體雕刻機(jī)或是仿型銑床制作出成比例的模具，然后再進(jìn)行量產(chǎn)。這種方法被稱之為“類比式復(fù)制”，缺點(diǎn)是無法建立工件尺寸的文件，也無法做任何的外形修改，現(xiàn)已逐漸被數(shù)字化的逆向工程系統(tǒng)所取代。 

　　目前所謂的逆向工程是指針對(duì)現(xiàn)有工件，利用 3D 數(shù)字化測量儀準(zhǔn)確、快速地取得點(diǎn)云圖像，隨后經(jīng)過曲面構(gòu)建、編輯、修改之后，置入一般的 CAD/CAM 系統(tǒng)，再由 CAD/CAM 計(jì)算出 NC 加工路徑，最后通過 CNC 加工設(shè)備制作模具。另一種量產(chǎn)方式則是先以快速原型機(jī)將樣品模型制作出來，然后再以快速模具進(jìn)行產(chǎn)品量產(chǎn)。

　　其中點(diǎn)云的采集是重中之重，它會(huì)影響我們之后造型的精度。點(diǎn)云的采集方式有兩種：分為稀疏點(diǎn)云和密集點(diǎn)云。

　　在逆向工程中通過測量儀器得到的產(chǎn)品外觀表面的點(diǎn)數(shù)據(jù)集合也稱之為點(diǎn)云，通常使用三維坐標(biāo)測量機(jī)所得到的點(diǎn)數(shù)量比較少點(diǎn)與點(diǎn)的間距也比較大，叫稀疏點(diǎn)云；而使用三維激光掃描儀或照相式掃描儀得到的點(diǎn)云點(diǎn)數(shù)量比較大并且比較密集，叫密集點(diǎn)云。

　　三坐標(biāo)測量機(jī)采集點(diǎn)數(shù)據(jù)的原理：

　　三坐標(biāo)測量機(jī)是由三個(gè)互相垂直的運(yùn)動(dòng)軸X，Y，Z建立起的一個(gè)直角坐標(biāo)系，測頭的一切運(yùn)動(dòng)都在這個(gè)坐標(biāo)系中進(jìn)行，測頭的運(yùn)動(dòng)軌跡由測球中心來表示。測量時(shí)，把被測零件凡放在工作臺(tái)上，測頭與零件表面接觸，三坐標(biāo)測量機(jī)的檢測系統(tǒng)可以隨時(shí)給出測球中心點(diǎn)在坐標(biāo)系中的精確位置。當(dāng)測球沿著工件的幾何型面移動(dòng)時(shí)，就可以精確地的計(jì)算出被測工件的幾何尺寸，現(xiàn)狀和位置公差等。

　　三維掃描儀采集點(diǎn)數(shù)據(jù)的原理：

　　由于掃描法系以時(shí)間為計(jì)算基準(zhǔn)，故又稱為時(shí)間法。它是一種十分準(zhǔn)確、快速且操作簡單的儀器，且可裝置于生產(chǎn)在線，形成邊生產(chǎn)邊檢驗(yàn)的儀器。激光掃描儀的基本結(jié)構(gòu)包含有激光光源及掃描器、受光感 ( 檢 ) 測器、控制單元等部分。激光光源為密閉式，較不易受環(huán)境的影響，且容易形成光束，目前常采用低功率的可見光激光，如氦氖激光、半導(dǎo)體激光等，而掃描器為旋轉(zhuǎn)多面棱規(guī)或雙面鏡，當(dāng)光束射入掃描器后，即快速轉(zhuǎn)動(dòng)使激光光反射成一個(gè)掃描光束。光束掃描全程中，若有工件即擋住光線，因此可以測知直徑大小。測量前，必須先用兩支已知尺寸的量規(guī)作校正，然后所有測量尺寸若介于此兩量規(guī)間，可以經(jīng)電子信號(hào)處理后，即可得到待測尺寸。因此，又稱為激光測規(guī)。

　　針對(duì)不同產(chǎn)品我們可根據(jù)實(shí)際情況選擇其中一種方式，三坐標(biāo)測量機(jī)取點(diǎn)精度是比較高的一種，再輔以影像測量儀，輪廓儀，圓度儀等一些高精度測量儀器，可最大限度的還原產(chǎn)品的實(shí)際尺寸。三維掃描儀的話精度稍遜一籌，但其采集點(diǎn)云速度快，對(duì)于精度不高的產(chǎn)品那是極好的。如果兩者結(jié)合那是更好的，以三維掃描儀采集點(diǎn)云節(jié)省時(shí)間，然后再用三坐標(biāo)測量機(jī)，影像儀測量儀，輪廓儀等高精度儀器對(duì)其重要尺寸進(jìn)行測量，即大大的節(jié)省了時(shí)間，也提高了產(chǎn)品的精度。