科技名词

三维反求

3D reverse

又称：逆向工程

定义：用一定的测量方法对实物进行测量，根据测量数据通过三维几何建模方法重构实物的数字化模型的过程。

学科：机械工程_机械制造工艺与设备_近净成形与快速制造

相关词：快速模具技术 快速成型 三维激光扫描

【延伸阅读】

三维反求，又称逆向工程。它起源于精密测量和质量检测，是测量技术、数据处理技术、图形处理技术和加工技术相结合的综合性技术。广义的三维反求包括实物反求、软件反求和影像反求三类，狭义的三维反求则特指实物反求，即对产品实物进行测量并建立其数字化模型的过程。

之所以将这一技术称为“反求”或“逆向”，是因为它有别于“先设计后制造、从模型到实物”的正向流程。逆向工程是针对已有的实物，对其进行数据采集，构建三维模型，在此基础上进行再设计，是“从实物到模型”的流程。

三维反求工程可分为4个步骤：1.零件的数字化，即通过高精度的三维测量技术获取零件表面各点的空间坐标；2.分析几何特征，通过一定的算法，从测量数据中提取零件的设计与加工特征；3.三维模型重建，在计算机辅助设计（CAD）软件中将数据与特征重构为三维模型；4.模型的检验与修正，通过制造样品来验证模型是否满足精度和其他性能指标。

三维测量技术是三维反求的基础与关键技术，它直接影响模型的精确度与完整度。三维测量方法主要有三种：1.接触式测量法，如三坐标测量法；2.非接触式测量法，如结构光法、激光三角形法、全息法；3.逐层扫描测量法，如工业CT法、核磁共振法、自动断层扫描法等。采用何种方法取决于被扫描对象的形状、大小及应用目的等。如苹果手机人脸识别（Face ID）采用结构光法进行人脸识别，其实质就是对人脸进行三维扫描（再与机主的人脸数据进行对比），从而防止外人通过机主的平面人脸照片来解锁。

三维反求技术在航空航天、人工骨骼等高科技领域有着广泛应用，结合快速成型技术，更是能够在制造领域大显身手——可以大幅缩短新产品的设计研发周期，降低研发成本。