本書(shū)基于Geomagic軟件以及CATIA軟件，詳細介紹了數字化逆向建模設計與3D打印制作的方法，內容分為基礎知識、流程詳解和案例解析三部分，著(zhù)重強調逆向設計與制作的全流程，內容則突出制作方法和技巧。 1.三維逆向設計與3D打印制作全流程解析 2.多個(gè)實(shí)用案例教學(xué)過(guò)程，配備視頻微課

逆向工程是集系統性、復雜性、科學(xué)性于一體的綜合性的系統工程，其中不僅涉及諸多數字工具與技術(shù)層面具體應用的硬核知識，也包含經(jīng)驗層面的軟性技能，同時(shí)對成本與經(jīng)濟的控制也提出了較高的要求，想要真正學(xué)會(huì )并掌握逆向設計的全部?jì)热?，不是?zhuān)業(yè)學(xué)習并有五年以上工作經(jīng)驗的人，恐怕很難做到。
隨著(zhù)現代科技的快速發(fā)展，計算機輔助設計與制造技術(shù)（CAD/CAE/CAM）已逐漸成為數字化工業(yè)生產(chǎn)得力的制造工具，為應對如今市場(chǎng)發(fā)展與變化的迅猛節奏，生產(chǎn)者必須做到速度更快、成本更低、質(zhì)量更好，以滿(mǎn)足市場(chǎng)對于產(chǎn)品的高品質(zhì)要求。逆向工程技術(shù)應運而生，無(wú)疑為產(chǎn)品的研發(fā)效率大幅度提升創(chuàng  )造了機會(huì )。
隨著(zhù)在航空航天、汽車(chē)制造、生物醫療、建筑裝飾、工藝美術(shù)等領(lǐng)域的不斷發(fā)展與深化，逆向工程技術(shù)逐漸形成了一套相對完善的造物流程。無(wú)論是從業(yè)者，還是即將走向工作崗位的學(xué)生群體，都需要對相關(guān)知識與技能進(jìn)行深入學(xué)習，真正理解并掌握相關(guān)操作技法，在實(shí)際工作中靈活應用，為企業(yè)快速研發(fā)新產(chǎn)品的同時(shí)，創(chuàng  )造出更多價(jià)值。
（1） 撰寫(xiě)目的
本書(shū)主要從初學(xué)者的角度出發(fā)，結合實(shí)際工作的需要，直擊核心必備技能，按照操作流程與功能模塊進(jìn)行劃分，全面地介紹了從“三維掃描”到“數據處理”，再到“模型重構”與“3D 打印快速成型”的知識。
本書(shū)不單單介紹了軟件建模命令和操作，更將逆向工程設計思路融入其中，希望讀者在閱讀學(xué)習中領(lǐng)會(huì )。
（2） 本書(shū)構架
本書(shū)將從逆向工程“是什么”“有什么”“為什么”與“怎么做”四個(gè)維度進(jìn)行撰寫(xiě)，其主要內容如下。
第1章主要介紹逆向工程的基本定義與工藝流程、行業(yè)應用等，使讀者對逆向設計與3D 打印快速成型技術(shù)形成初步認識，為進(jìn)一步學(xué)習和了解具體工具與技能相關(guān)的操作夯實(shí)基礎。
第2章主要介紹三維掃描數據采集，包括三維掃描基礎知識、數據采集核心技能，并通過(guò)案例實(shí)操與訓練，熟練掌握操作流程。
第3章主要闡述數據處理關(guān)鍵技術(shù)的原理、應用工具和模型數據處理環(huán)節等操作過(guò)程，通過(guò)案例的制作，手把手引導讀者實(shí)現模型“點(diǎn)云”處理與三角面片的封裝等目標。
第4章模型重構是本書(shū)逆向工程流程最為核心的章節，介紹已封裝成面片的實(shí)體模型一步步轉化成為最終的數字模型文件的過(guò)程，著(zhù)重強調模型重構軟件功能的分類(lèi)與工具的使用。
第5章介紹數字化模型文件快速成型與3D 打印制造的過(guò)程，直擊較先進(jìn)的DFAM 增材制造技術(shù)的核心理念與工藝流程，學(xué)習FDM 型3D 打印造物模塊的具體應用，以及通過(guò)完整的實(shí)例來(lái)完成實(shí)體造物的全過(guò)程。
（3）本書(shū)特點(diǎn)
本書(shū)著(zhù)重介紹逆向工程的四個(gè)關(guān)鍵步驟，即“數據采集”“數據處理”“模型重構”和“3D 打印”，因此將對涉及此四大環(huán)節的軟件、設備工作原理與工作技法進(jìn)行詳解，并配有詳細的圖例；對于實(shí)例操作部分，將同時(shí)配備視頻教程，通過(guò)手機掃描二維碼即可觀(guān)看。
（4）如何閱讀
建議讀者在閱讀本書(shū)前優(yōu)先參閱目錄和前言等內容，對于本書(shū)的基本知識框架和逆向工程流程所涉及的四大模塊進(jìn)行初步了解?？焖贅嫿ㄖR地圖可以極大提升學(xué)習的效率。
零基礎的讀者，建議從前往后、按照章節的排列順序逐一進(jìn)行學(xué)習，優(yōu)先觀(guān)看一遍視頻教程中的講解，了解逆向工程相對應模塊的知識與方法，再進(jìn)行軟硬件技能與知識點(diǎn)的學(xué)習，最后跟隨實(shí)操案例進(jìn)行訓練，而對于書(shū)中操作的圖例部分，則僅僅用作重點(diǎn)步驟的提醒，無(wú)須過(guò)多關(guān)注案例中的參數信息。這樣學(xué)習一來(lái)可事先在頭腦中建立健全的知識框架，加速整個(gè)學(xué)習的過(guò)程；二來(lái)，就算遺忘部分內容，也可以快速查找相對應的內容，重拾記憶。
此外，請初學(xué)的讀者朋友牢記，逆向工程技術(shù)的核心在于理解+ 操作+ 復盤(pán)。僅了解知識而不操作是不可能真正掌握逆向技術(shù)的，而案例的訓練則需要多次復盤(pán)與推敲，這樣才能達到熟能生巧的水平。舉一反三，多多參與實(shí)際訓練，甚至給未學(xué)過(guò)的人分享，能加深對知識的理解與掌握。
而對于已有工作經(jīng)驗的讀者，建議關(guān)注工作流程與逆向核心模塊的學(xué)習，特別是“模型重構”環(huán)節的軟件操作部分。如何利用好軟件的升級方案，減少人為因素的干擾，最大程度實(shí)現造物自動(dòng)化，從而提高造物的效率，才是應該掌握的重點(diǎn)。 
對于教育工作者來(lái)說(shuō)，可在節選本書(shū)實(shí)操案例的同時(shí)，參看本書(shū)中的商業(yè)應用案例和關(guān)鍵點(diǎn)評的實(shí)操內容，啟發(fā)學(xué)生通過(guò)有限的知識與技能等元素，激發(fā)造物的想象空間，告訴學(xué)生創(chuàng  )新的價(jià)值，創(chuàng  )新造物的基本規則，以及那些從實(shí)操中積累的經(jīng)驗。
（5） 特別鳴謝
在此要特別感謝那些為本書(shū)提供過(guò)幫助的人們，畢竟沒(méi)有他們的建議，僅憑借編著(zhù)者是無(wú)法如此快速完成作品的。在此，由衷感謝他們的幫助，他們是北京太爾時(shí)代科技有限公司的秦易和郭嶠先生、許治軍女士。
最后特別強調，無(wú)論多么細致的校對都無(wú)法避免本書(shū)中存在這樣或那樣的漏洞與偏差，并且軟硬件的更新速度遠遠大于出版讀物的更新速度，書(shū)中難免存在疏漏，如發(fā)現問(wèn)題歡迎反饋（微博：超級貝勒何），幫助糾錯，以便為更多讀者提供專(zhuān)業(yè)的服務(wù)。

編著(zhù)者

本書(shū)基于Geomagic 系列軟件詳細介紹了數字化逆向建模設計從數據采集到3D 打印制作的全流程，主要內容包括：逆向工程技術(shù)、數據采集、點(diǎn)云數據處理、模型重構以及3D 打印數字制造。本書(shū)著(zhù)重講述關(guān)鍵步驟的原理知識，突出制作方法和技巧，通過(guò)由簡(jiǎn)至難的經(jīng)典案例詳細解析制作過(guò)程，同時(shí)融合行業(yè)技能比賽往屆賽題解析相關(guān)內容。
本書(shū)著(zhù)重展示逆向設計與制作的全流程，知識體系完整，內容編排合理，可供廣大機械制造、材料成型等相關(guān)專(zhuān)業(yè)師生及技術(shù)人員參考閱讀，也可以作為逆向工程師的崗位培訓或自學(xué)用書(shū)，還可作為相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)用書(shū)。

第1章 逆向工程技術(shù) 1
1.1 逆向工程技術(shù)概述 1
1.1.1 逆向工程的定義 1
1.1.2 逆向工程的歷史背景 2
1.1.3 逆向工程的技術(shù)特點(diǎn) 3
1.2 工藝流程 4
1.2.1 逆向工程的關(guān)鍵流程 4
1.2.2 三維掃描 5
1.2.3 數據處理 5
1.2.4 模型重構 5
1.2.5 快速成型與3D 打印 6
1.3 行業(yè)應用 6
1.3.1 工業(yè)制造領(lǐng)域 6
1.3.2 科技教育領(lǐng)域 7
1.3.3 健康醫療領(lǐng)域 8
1.3.4 文化創(chuàng  )意領(lǐng)域 9

第2章 數據采集 11
2.1 三維掃描基礎知識 11
2.1.1 三維掃描技術(shù)的原理 11
2.1.2 三維掃描技術(shù)的分類(lèi) 12
2.1.3 三維掃描技術(shù)的發(fā)展 13
2.1.4 三維掃描工藝流程 14
2.1.5 三維掃描應用裝備 15
2.2 數據采集核心技能 18
2.2.1 設備預裝 19
2.2.2 工件預處理 21
2.2.3 數據采集 25
2.2.4 數據轉存 25
2.3 專(zhuān)項訓練 26
2.3.1 案例01：掃描“梯形塊” 26
2.3.2 案例02：掃描“花灑” 36

第3章點(diǎn)云數據處理 40
3.1 基礎知識 41
3.1.1 點(diǎn)云 41
3.1.2 點(diǎn)云處理過(guò)程 41
3.1.3 Geomagic Studio 軟件介紹 43
3.2 點(diǎn)云數據處理核心技能 47
3.2.1 封裝點(diǎn)云數據 48
3.2.2 修復三角面片 51
3.2.3 重構坐標系 57
3.3 專(zhuān)項訓練 60
3.3.1 案例01：“花灑”點(diǎn)云處理 60
3.3.2 案例02：“梯形塊”點(diǎn)云處理 68

第4章模型重構 72
4.1 基礎知識 73
4.1.1 模型重構原理 73
4.1.2 模型重構流程 73
4.1.3 Geomagic Design X 軟件介紹 75
4.2 核心技能 78
4.2.1 領(lǐng)域 78
4.2.2 草圖 80
4.2.3 模型 87
4.3 專(zhuān)項訓練 111
4.3.1 案例01：“多葉葉輪”模型重構 111
4.3.2 案例02：“梯形塊”模型重構 124

第5章 3D 打印數字制造 129
5.1 3D 打印基礎知識 129
5.1.1 3D 打印技術(shù)原理 129
5.1.2 3D 打印技術(shù)分類(lèi) 130
5.1.3 3D 打印流程 134
5.1.4 3D 打印應用 135
5.1.5 3D 打印設備 137
5.2 3D 打印核心技能 143
5.2.1 獲取模型信息 143
5.2.2 快速分層切片 143
5.2.3 快速成型制造 155
5.2.4 實(shí)體模型加工后處理 156
5.3 專(zhuān)項訓練 157
5.3.1 案例01：3D 打印“梯形塊” 157
5.3.2 案例02：3D 打印“葉輪” 162

參考文獻 168