逆向工程期末小論文

逆向工程技術(shù)及其發(fā)展摘要逆向工程(又稱逆向技術(shù))，是一種產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)再現(xiàn)過程，即對一項目標(biāo)產(chǎn)品進(jìn)行逆向分析及研究，從而演繹并得出該產(chǎn)品的處理流程、組織結(jié)構(gòu)、功能特性及技術(shù)規(guī)格等設(shè)計要素，以制作出功能相近，但又不完全一樣的產(chǎn)品。逆向工程源于商業(yè)及軍事領(lǐng)域中的硬件分析。其主要目的是在不能輕易獲得必要的生產(chǎn)信息的情況下，直接從成品分析，推導(dǎo)出產(chǎn)品的設(shè)計原理。逆向工程是一門正在迅速發(fā)展中的學(xué)科分支，目前還處于不斷研究和探討之中。AbstractReverseengineering(reversetechnology),isareappeartheprocessofproductdesigntechnology,namelytoreverseatargetproductresearchandanalysis,todeduceanddrawtheproductprocessingprocess,organizationstructure,featuresandtechnicalspecificationsandotherdesignelements,inordertoproducesimilarfunctionality,butnotexactlythesameproduct.Reverseengineeringistheresultofthefieldofcommercialandmilitaryhardware.Itsmainaimistocannoteasilyobtainthenecessaryproductioninformation,directlyfromthefinishedproductanalysis,productdesignprincipleisdeduced.Reverseengineeringisarapidlydevelopingbranchofdiscipline,butisstillinthefurtherresearchanddiscussion.引言逆向工程(ReverseEngineering,RE)是隨著計算機(jī)技術(shù)及數(shù)據(jù)測量技術(shù)而發(fā)展起來的一門新興技術(shù)。利用RE技術(shù)可以快速在無圖紙或者圖紙不完全的情況下，將樣件轉(zhuǎn)化為CAD數(shù)據(jù)或imageware點云數(shù)據(jù)，以便利用快速原型系統(tǒng)(RapidPrototyping，RP)、計算機(jī)輔助制造(ComputerAidedManufacture，CAM)系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)對其處理，并進(jìn)行優(yōu)化和再設(shè)計優(yōu)化。逆向工程改變了傳統(tǒng)的從圖紙到實物樣件的正向過程，使產(chǎn)品的開發(fā)更加便捷，快速。最典型的利用是航空航天，國防軍事，等對外形要求比較高的領(lǐng)域，在航空領(lǐng)域，為了滿足空氣動力學(xué)的要求，首先會通過實體模型進(jìn)行風(fēng)洞實驗，建立起滿足要求的模型，再通過逆向工程轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品CAD模型。在計算機(jī)領(lǐng)域，通過對軟件功能的流程圖繪制，由于現(xiàn)代計算機(jī)軟件系統(tǒng)越來越龐大，流程圖比源代碼更容易推理，通過對源代碼進(jìn)行反編譯，從而展現(xiàn)系統(tǒng)的構(gòu)向及關(guān)系。以下就對逆向工程發(fā)展及過程進(jìn)行論述。1、逆向工程的發(fā)展1.1逆向工程概述逆向工程是隨著計算機(jī)技術(shù)及現(xiàn)代測量技術(shù)的發(fā)展而新興起來的學(xué)科。以實體為研究對象，利用逆向工程技術(shù)對產(chǎn)品進(jìn)行建模、仿真、優(yōu)化成為現(xiàn)代設(shè)計的一大特點。1.2逆向工程發(fā)展現(xiàn)狀1980年始?xì)W美國家許多研究單位開始注意逆向工程領(lǐng)域。1990年初期包括臺灣在內(nèi)，各國各地區(qū)學(xué)術(shù)界團(tuán)隊大量投入逆向工程的研究并發(fā)表成果。逆向工程的硬件最早是運(yùn)用仿制加工設(shè)備，制作出來的樣品品質(zhì)粗糙。后來有接觸式掃描設(shè)備，運(yùn)用探針接觸工件取得產(chǎn)品外形的基本數(shù)據(jù)，再來進(jìn)一步開發(fā)非接觸式設(shè)備，運(yùn)用照相或激光技術(shù)，計算光線反射回來的時間取得距離。接觸式的三坐標(biāo)測量儀，非接觸式的掃描儀等都是獲取產(chǎn)品外形基本數(shù)據(jù)的設(shè)備。逆向工程軟件部分品牌包括Imageware、ICEM、CAD等。逆向軟件的演進(jìn)約略可區(qū)分為三個階段。十一年前在逆向工程上，只能運(yùn)用點云數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)齊，這是遺漏點補(bǔ)齊。數(shù)據(jù)平滑通常采用標(biāo)準(zhǔn)Gaussian(高斯)、平均(Averaging)或中值(Median)濾波算法。數(shù)據(jù)精簡的過程中發(fā)展了很多算法，例如自動分割方法，拋物面擬合等，數(shù)據(jù)分割方法分為基于測量的分割和自動分割兩種方法?；跍y量的分割指在測量過程中,操作人員根據(jù)實物外形特征劃分子曲面,并對各種特征進(jìn)行標(biāo)記,在此基礎(chǔ)上規(guī)劃測量路徑,在將不同的曲面特征數(shù)據(jù)輸入CAD軟件的時候,可以實現(xiàn)不同數(shù)據(jù)的分層顯示及處理。自動分割方法有基于邊(Edge-Base)和基于面(Surface-Based)兩種方法。在實際操作中,產(chǎn)品的外形數(shù)據(jù)往往不是一次測量的結(jié)果,這就需要將不同坐標(biāo)系下的數(shù)據(jù)統(tǒng)一到同一坐標(biāo)系中,這個處理過程稱為數(shù)據(jù)的對齊[3]。2.3曲面重建在逆向工程中,三維CAD模型的曲面重建是利用產(chǎn)品表面的散亂點數(shù)據(jù),通過插值或者擬合構(gòu)建一個近似模型來近似的達(dá)到產(chǎn)品原型。根據(jù)拓?fù)湫问降牟煌?目前逆向工程研究中,自由曲面建模手段分為以三角Bezier曲面為基礎(chǔ)的曲面構(gòu)建方法和以NURBS(非均勻有理B樣條)曲面為基礎(chǔ)的矩形域參數(shù)曲面擬合方法[3]。3、逆向工程的發(fā)展趨勢逆向工程的發(fā)展是隨著計算機(jī)技術(shù)和測量技術(shù)發(fā)展起來的學(xué)科。如今計算機(jī)技術(shù)日新月異，測量儀器精度越來越高。三坐標(biāo)測量技術(shù)向著高精度、自動化、非接觸測量和使用現(xiàn)場化發(fā)展。數(shù)據(jù)處理由憑借操作者根據(jù)經(jīng)驗手工完成到根據(jù)曲率自動識別的方向發(fā)展。曲面重構(gòu)的速度和精度進(jìn)一步提高。 參考文獻(xiàn)[1]袁望洪,陳向葵,謝濤,郭耀.逆向工程研究與發(fā)展[J].計算機(jī)科學(xué)