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| 編輯推薦： |
（1）紧跟形势：基于国内业界最流行的Imageware12.1，以及3D打印技术。
（2）结构清晰，实例丰富：先功能介绍,后典型实例。
（3）实例文件：光盘配有各操作对应的Imageware的文件。
（4）视频教程：光盘配有实例操作的视频讲解文件。
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| 內容簡介： |
Imageware被誉为全球四大知名逆向造型软件之一，具有强大的逆向造型功能，在国内外已得到广泛的应用。本书结合编者课题组多年从事逆向造型教学、科研与培训的经验，围绕三维点云处理曲线、曲面的生成与优化，曲面的误差分析与质量控制等逆向工程领域最为重要的内容，对Imageware软件的使用方法进行了全面系统、深入浅出的介绍。本书前半部分介绍软件功能，即基础操作、点云操作、曲线操作、曲面操作、误差分析，并均配有相应的应用实例；后半部分为实例教程，首先介绍了建模思路、方法和技巧，再结合具体实例（规则零件、复杂曲面）详细演示操作步骤。作为逆向造型的延续与拓展，最后一章就造型后模型的3D打印进行了详细阐述。
本书结构清晰，语言简练，图例丰富，讲解直观，可操作性强。本书理论与实践相结合，重在实际操作技能的讲解，以帮助读者快速、直观地领会如何将Imageware软件中的功能运用到实际工作中，切实掌握逆向造型的思路和方法，尽快地达到举一反三、学以致用的目的。
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| 關於作者： |
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钮建伟，北京科技大学机械学院教师，国家自然科学基金项目，“基于隐马尔科夫模型的三维人体解剖点自动标识研究”（编号51005016），负责人。某个人防护装备人因仿真与评估，企业资助，负责人。国家自然科学基金项目，“面向人群适体设计的三维人体表面测量数据统计分析”（编号70571045），主要完成人。法国EADS资助项目，“虚拟人体的人群模型”，项目参与人。5、美国Liberty Mutual集团资助项目，“中国女性人手的三维测量与建模”，项目参与人。
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| 目錄：
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第1章 逆向工程概论
1.1 逆向工程的定义
1.2 逆向工程的关键技术
1.3 逆向工程的应用
1.4 逆向工程的发展趋势
1.5 主流逆向工程软件介绍
1.6 Imageware 12.1中文版简介
小结
第2章 基础操作
2.1 用户界面
2.2 鼠标使用
2.3 菜单栏
2.3.1 文件
2.3.2 编辑
2.3.3 显示和观察
2.3.4 创建构造修改评估测量
2.3.5 帮助
2.4 常用快捷键
小结
第3章 点云处理
3.1 点云预处理
3.1.1 读入点云
3.1.2 点云设置
3.2 生成点云
3.2.1 创建点
3.2.2 设置点标签
3.2.3 删除点标签
3.3 点云构造
3.3.1 偏置点云
3.3.2 剖面截取点云
3.3.3 特征提取点云
3.3.4 构造点
3.3.5 三角形网格化
3.4 修改点云
3.4.1 数据简化
3.4.2 光顺处理
3.4.3 抽取点云
3.4.4 扫描线
3.4.5 定位点云
3.5 分析点云数据
3.5.1 点云测量
3.5.2 距离测量
3.5.3 点之间角度
3.5.4 点的位置
3.5.5 曲率半径
小结
第4章 曲线
4.1 概述
4.2 曲线创建
4.2.1 3D曲线
4.2.2 简单曲线
4.2.3 结构线
4.3 曲线构造
4.3.1 点拟合曲线
4.3.2 由曲面析出曲线
4.3.3 桥接曲线
4.3.4 曲线倒角
4.3.5 偏置曲线
4.3.6 曲线相交
4.4 曲线修改
4.4.1 曲线连续性
4.4.2 曲线参数控制
4.4.3 形状控制
4.4.4 延伸曲线
4.4.5 分割曲线
4.5 曲线的评估与测量
4.5.1 连续性
4.5.2 曲率
4.5.3 测量操作
小结
第5章 曲面
5.1 概述
5.1.1 概念
5.1.2 曲面要素
5.1.3 曲面显示方式
5.2 曲面创建
5.2.1 创建平面
5.2.2 创建简单曲面
5.3 曲面构造
5.3.1 由点云构建曲面
5.3.2 曲线参考构建曲面
5.3.3 扫掠曲面
5.3.4 凸缘面
5.3.5 桥接曲面
5.3.6 倒圆角
5.3.7 偏置曲面
5.3.8 剖面截取
5.3.9 曲面交线
5.4 曲面修改
5.4.1 缝合曲面
5.4.2 曲线参数控制
5.4.3 曲面延伸
5.4.4 曲面合并
5.4.5 分割曲面
5.4.6 修剪曲面
5.4.7 反转曲面法向
5.5 曲面评估与测量
5.5.1 曲面连续性
5.5.2 曲率分析
5.5.3 曲面间差异分析
5.5.4 曲面与点云偏差
5.5.5 曲面光顺度
小结
第6章 逆向造型效果评估与测量
6.1 评估
6.1.1 控制点矢量图
6.1.2 法线相切
6.1.3 流线分析和连续性
6.1.4 偏差
6.1.5 点云特性
6.1.6 可加工性
6.1.7 三角形网络模型
6.1.8 对象信息
6.2 测量
6.2.1 距离测量
6.2.2 面积测量
6.2.3 角度
6.2.4 位置坐标
6.2.5 曲率半径
6.2.6 交互式及二次曲面检测
小结
第7章 Imageware逆向造型实例——规则零件
7.1 逆向造型思路
7.2 点云处理
7.2.1 分割点云
7.2.2 点云分层
7.2.3 创建剖断面
7.3 曲面制作
7.3.1 顶面制作
7.3.2 侧面制作
7.3.3 内孔制作
7.3.4 曲面裁剪
7.3.5 镜像
第8章 Imageware逆向造型实例——头盔曲面
8.1 逆向造型思路
8.2 点云处理
8.2.1 信息查询与数据量修改
8.2.2 显示模式修改
8.2.3 点云修正
8.3 曲面拟合
8.3.1 顶盖点云逆向处理
8.3.2 中部点云逆向处理
8.3.3 下部点云逆向处理
8.4 误差分析与光顺性检查
8.4.1 误差分析
8.4.2 光顺性检查
第9章 Imageware逆向造型实例——汽车曲面
9.1 逆向造型思路
9.2 点云处理及各主要曲面构造
9.2.1 车顶面的逆向
9.2.2 车前端的逆向
9.2.3 车侧门的逆向
9.2.4 车后端及轮缘的逆向
9.3 曲面拼接及镜像处理
9.3.1 曲面拼接
9.3.2 镜像处理及桥接
第10章 3D打印及其应用
10.1 3D打印的前世今生
10.2 3D打印的原理
10.3 3D打印的主流技术
10.3.1 光固化快速成型（SLA）
10.3.2 叠层实体制造（LOM）
10.3.3 选择性激光烧结成型（SLS）
10.3.4 熔融沉积成型（FDM）
10.3.5 三维印刷工艺
10.3.6 聚合物喷射技术（Poly Jet）
10.4 3D打印技术的应用
10.4.1 3D打印人偶
10.4.2 3D打印无人机
10.4.3 3D打印火箭核心部件
10.4.4 3D打印文物
10.4.5 3D打印建筑
10.4.6 3D打印汽车
10.5 3D打印的未来
参考文献
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| 內容試閱：
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前 言
Imageware是全球最知名的逆向工程软件之一，隶属于西门子自动化与驱动集团（A＆D）旗下的Siemens PLM 数字化开发系统机构。该系统支持产品开发从概念（CAID）到设计（CAD）、分析（CAE）、制造（CAM）的完整流程，而Imageware逆向工程软件是该系统中的一个重要组成部分。Imageware具有强大的测量数据处理、曲面造型、误差检测功能，可以处理几万至几百万的点云数据，根据这些点云数据构造的曲面具有良好的品质和曲面连续性；Imageware的模型检测功能可以方便、直观地显示所构造的曲面模型与实际测量数据的误差以及平面度、圆度等误差。Imageware采用 NURBS（非均匀有理B-样条）技术，兼容性好，软件功能强大，易于应用。Imageware 对硬件要求不高，可运行于各种平台，如UNIX 工作站、PC等均可，操作系统可以是 UNIX、NT、Windows XP、Windows 7、Windows Server及其他平台。该软件先进的技术保证了用户能在更短的时间内完成设计、逆向工程，并能够精确地构建曲面、完全地检测高质量自由曲面。最新的Imageware版本更注重于高级曲面、3D检测、逆向工程和多边形造型，为产品的设计、工程和制造营造了一个直觉的柔性设计环境。
Imageware拥有广大的用户群，国外有BMW、Boeing、GM、Chrysler、Ford、Raytheon、Toyota等著名国际大公司，国内则有上海大众、上海交大、上海 DELPHI、成都飞机制造等大型企业，以及众多的中小型企业和科研院所，特别是在我国东南沿海地区有众多拥趸。以前该软件主要应用于航空航天和汽车工业，因为这两个领域对空气动力学性能要求很高，在产品开发的开始阶段就要认真考虑空气动力性。随着科学技术的进步和消费水平的不断提高，许多其他行业也开始纷纷采用逆向工程软件进行产品设计。
我国当前面临着相当大的机遇和挑战，社会在激烈转型的同时，制造产业的模式也悄然发生了变化。传统的设计制造技术水平达到了一个前所未有的高度，受计算机化、网络化的影响，逆向工程的作用正逐步受到整个产业的重视。掌握逆向工程技术的人才需求量也越来越大，这势必要求中国市场对逆向工程技术的推广力度应进一步加大。常规的产品设计流程首先是根据工业造型需要设计出结构，制作出油泥模型之后将其送到风洞实验室去测试空气动力学性能，然后再根据实验结果对模型进行反复修改，直到获得满意结果为止，如此所得到的最终油泥模型才是符合需要的模型。如何将油泥模型的外形精确地输入计算机成为电子模型，这就要采用逆向工程软件。
逆向工程、逆向造型在我国业界俗称“抄数”。在我国东南沿海的广东、福建、浙江、江苏，特别是广州、深圳、东莞、厦门、晋江、杭州、温州、苏州等地，存在大量的代工工厂，因此促成了逆向（抄数）产业如雨后春笋一样迅猛发展。学习逆向造型是一个比较漫长而艰苦的过程。首先，初学者面临软件基本操作问题，对于软件中令人眼花缭乱的命令如何有效地组合运用缺乏经验；其次，也是最重要的，初学者面对一个全新的逆向造型任务时，经常感到非常棘手，无所适从，有时候即便仓促开始，但往往做到一定阶段发现事倍功半，甚至不得不把方案推倒重来。根据自己多年的逆向造型经验，编者认为，若想熟练掌握逆向造型的要领，首先要多动脑，不要蛮干。逆向造型不仅仅是一门技术，更是一门艺术。就像庖丁解牛一样，“依乎天理，批大郤，道大窾，因其固然”，边实践边思考，琢磨专业人士一系列动作背后的原因和道理，才能达到“手之所触，肩之所倚，足之所履，膝之所踦，砉然响然，奏刀 然，莫不中音”的境界。其次必须多练习：拿到一个产品或任务时不要急于动手，先要对产品进行分析和讨论，清楚地了解该产品在结构上的特征，曲面间的相互关系，做到“胸中有丘壑”。这个在头脑中先行分析的习惯刚开始可能比较痛苦，但如若长期坚持下去会大有裨益。对于软件的学习，建议从基础命令、常见点云、基本造型学起，不要好高骛远，急于求成，在使用命令时应尽可能提高自己的速度，并注意多总结经验。模型的逆向造型视不同产品不同要求而定，没有一个固定的套路可以遵循，但要秉承一个原则：抓大放小，先大后小，由面到点，点面结合。具体来说，就是先做大的面，然后再去做细节部分；而如果只见树木不见森林，刚开始就在细节上耗费太多时间精力，结果总体结构却无法满足用户要求，这是逆向造型中经常出现的大忌。
本书共分为10章，第1章首先介绍逆向工程的定义、关键技术、应用、发展趋势、主流逆向工程软件及Imageware 12.1中文版简介；第2章介绍Imageware基础操作、用户界面等，第3～6章，分别就点云处理、曲线处理、曲面处理、逆向造型质量分析加以详细讲解，重要命令均提供实例操作图形，并提供原始点云；第7～9章则提供了三个逆向造型的实例，分别为规则零件、复杂曲面（头盔曲面与汽车曲面），考虑到读者需求，各章均首先根据产品结构特点，剖析逆向造型思路，然后才一步步具体地讲解实现过程。作为逆向造型的延续与拓展，第10章就造型后模型的3D打印进行了详细阐述。随书附赠的光盘提供了各章涉及的原始点云以及各步骤的逆向结果文件，读者可结合本书学习使用；光盘中还附送了视频教程，读者通过视频教程和书籍内容的交互学习方式，可以更直观地了解软件的应用。
在此，特别感谢电子工业出版社的许存权编辑，他为本书的顺利出版给予了极大的支持。也要感谢我的家人、同事，感谢我的学生们，正是他们给予了我们大量的帮助和鼓励，才使我们能够完成此书。感谢常年在Imageware软件使用和在逆向工程领域进行研究的专家学者，以及其他众多支持我的同行、朋友，他们为本书提出了宝贵的意见和建议。
参加本书编写的人员有钮建伟、马驭、刘宇坤、唐梓淇、唐瑭和王昱，具体分工如下：钮建伟负责全书统稿及编写第1章、第10章，马驭编写第2～7章，刘宇坤编写第8章及制作第8章视频软件，唐梓淇编写第9章及制作第9章视频软件，唐瑭和王昱负责全书的图文校对。
由于时间仓促，编者水平有限，书中难免有错误出现，恳请广大读者批评指正。
编者
北京科技大学
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