正向设计和逆向设计 早期设计师在进行产品的造型设计时，所采用的方法主要是正向设计法；这是一个从概念设计起步到CAD建模、数控编程、数控加工的过程，产品造型设计的正向设计流程示意： 概念设计 → CAD/CAM系统 → 制造系统 → 新产品。
但对于复杂的产品，正向设计方法也显示出了他的不足，设计过程难度系数大、周期较长、成本高、不利于产品的研制开发，因为设计师无法完全预估产品在设计过程中会出现什么样的状况，如果每一次都因为一些局部的问题而导致整个产品推到重来，不管从时间上还是从成本上都是不可接受的。如果有方法改正在正向设计过程中所产生的局部问题自然是两全其美的事，正是在这样的背景下自然发展并形成了逆向设计的方法。
逆向设计通常是根据正向设计概念所产生的产品原始模型或者已有产品来进行改良，通过对产生问题的模型进行直接的修改、试验和分析得到相对理想的结果，然后再根据修正后的模型或样办通过扫描和造型等一系列方法得到最终的三维模型。
采用逆向设计的方法所得到的产品模型，因为是有实际的模型参与各种试验因此得到的结果相对于概念化推算和电脑虚拟模拟更接近真实，从而能迅速找到并确定产品的正确形态缩短产品开发周期。
在实际的新产品开发中，通常都是正向设计和逆向设计结合使用的
编辑本段逆向设计的流程示意 [1]逆向设计的一般流程：
产品样件 → 数据采集 → 数据处理CAD/CAE/CAM系统 → 模型重构 → 制造系统 → 新产品。
而在逆向设计这些环节中，数据采集、数据处理、模型重构是产品造型设计逆向设计的三大关键环节。
数据采集 数据采集(样件的表面数字化)是进行产品逆向设计的第一步。一般而言。数据采集可由接触式与非接
触式两种来实现。
接触式测量根据测头的不同，可分为触发式和连续式。应用最广泛的三座标测量机是20世纪60年代发展起来的新型高效精密测量仪器，是有很强柔性的大型测量设备。接触式测量对物体的表面的颜色和光照没有要求，因此物体边界的测量相对精确，但对软质材料适应差且速度慢；
非接触式测量根据原理的不同，可以分为三角形法、结构光法、计算机视觉法、激光干涉法、激光衍射法、CT测量法、MR测量法、超声波法和层析法。通常使用非接触式测量在采集实物模型的表面资料时，采集速度快，可形成“点云”资料，缺点是精度较低而且对样件表面和光照有较高的要求。
数据处理 数据处理的结果将影响模型重构的质量。在此阶段一般应进行数据预处理、数据分块、数据光顺、三角化、数据优化、多视拼合、噪声滤波、拓扑建立、特征提取等工作。
模型重构 模型的重构也就是通常所说的逆向造型过程，重构的方案目前主要有三种，每一种都有不同的适用场合：
1)以B-Spline或NURBS曲面为基础的曲面构造法，
2)以三角Bezier曲面片为基础的曲面构造法；
3)以多面体面片为基础的曲面构造法。
产品逆向设计的产生与应用 在飞机、汽车、工艺美术品和模具等行业的设计和制造中，通常是由复杂的自由曲面拼接而成，因此在概念设计阶段难以用严密、统一的数学语言来描述。这些产品的初始模型是通过对事先制造出的木制或泥制模型来实现数字化产生的。近年来在产品造型设计中逐渐走向成熟形成逆向设计法。
由于产品造型的逆向设计有起点高、成本低、周期短、易改型、易创新的特性，自出现以来便受到了现代工业设计师的关注。目前该技术在下面几方面得到了广泛应用：
a．用于汽车、摩托车等具有较复杂曲面外型产品的修复与改型设计中；b．用于设计与制造个性化的产品，如人体拟合、太空服装设计、假肢设计等；
c．根据客户样件进行模具设计时，该项技术可使自动化程度大大提高；
d．在样件缺少图形文件时，可用逆向设计来生成图形文件：
e．在快速原形制造中逆向设计可实现原形产品的快速准确建模并进行重新设计。
f．用于对产品模型运行运动模拟和仿真,代表软件：cmosmotion works；
h. 对产品模型的受力情况进行仿真,代表软件:cmosxpress；
g. 对注塑件进行注塑分析，代表软件：Mouldflow Plastics Insight、Solidworks moldflow xpress;
2 产品逆向设计的过程及其关键问题
几种用于逆向设计的应用软件 国际市场有很多产品逆向设计的应用软件，如美国Imageware公司的imageware、英国Renishaw公司的TRACE、英国MDTV公司的STRIM and Surface Reconstruction、英国DelCAM公司产品CopyCAD和美国Rain Drop公司的Geomagic；此外，一些CAD/CAM系统。如美国PTC公司的Pro/Engineer、德国Siemens PLM旗下的NX与法国达索公司的CATIA和Solidworks office premium等在其系统中也集成了可实现逆向三维造型设计的模块，但与专业的逆向设计软件比较在功能上有较大局限性。
例如：imageware逆向设计软件可方便的实现下面几项功能：1)接受不同来源的扫描资料点的分析与处理。如CMM.Laser，sensors，Ultrasound等；
2)快速、准确地将扫描点转换成NURBS曲面；
3)对曲面模型的精度、品质进行评价；
4)对曲线、曲面的形状实现交互修改。在产品的曲面模型重建时。imageware不需经过建造曲线来构造曲面而是直接由扫描点来直接产生曲面；或采用建立周边曲线再用该边界与其内部的扫描点群来产生曲面；也可首先在扫描点群中构造NURBS曲线，再由曲线来产生曲面。 显而易见，逆向设计和逆向工程是有区别的。
逆向设计是设计的一种高效的方法，在产品未成形之前对它进行模拟、分析，上文已经讲得很清楚,比如：你要设计一段桥梁，想知道它的受力情况可以用逆向设计软件来分析一下就知道了，这就是逆向设计；
逆向工程是对某一现有事物进行研究，找到实现它的方法。比如宝马7系的车子比较好，被外星人拿去研究看看怎么造出来的，这叫逆向工程；
http://baike.so.com/doc/6788544.html
逆向工程
逆向工程（又称逆向技术），是一种产品设计技术再现过程，即对一项目标产品进行逆向分析及研究，从而演绎并得出该产品的处理流程、组织结构、功能特性及技术规格等设计要素，以制作出功能相近，但又不完全一样的产品。逆向工程源于商业及军事领域中的硬件分析。其主要目的是，在不能轻易获得必要的生产信息下，直接从成品的分析，推导出产品的设计原理。
逆向工程可能会被误认为是对知识产权的严重侵害，但是在实际应用上，反而可能会保护知识产权所有者。例如在集成电路领域，如果怀疑某公司侵犯知识产权，可以用逆向工程技术来寻找证据。
2产生动机需要逆向工程的原因如下：
●接口设计。由于互操作性，逆向工程被用来找出系统之间的协作协议。
●军事或商业机密。窃取敌人或竞争对手的最新研究或产品原型。
●改善文档。当原有的文档有不充分处，又当系统被更新而原设计人员不在时，逆向工程被用来获取所需数据，以补充说明或了解系统的最新状态。
●软件升级或更新。出于功能、合规、安全等需求更改，逆向工程被用来了解现有或遗留软件系统，以评估更新或移植系统所需的工作。
●制造没有许可/未授权的副本。
●学术/学习目的。
●去除复制保护和伪装的登录权限。
●文件丢失：采取逆向工程的情况往往是在某一个特殊设备的文件已经丢失了（或者根本就没有），同时又找不到工程的负责人。完整的系统时常需要基于陈旧的系统上进行再设计，这就意味着想要集成原有的功能进行项目的唯一方法，便是采用逆向工程的方法，分析已有的碎片进行再设计。
●产品分析：用于调查产品的运作方式，部件构成，估计预算，识别潜在的侵权行为。
3作用逆向工程被广泛地应用到新产品开发和产品改型设计、产品仿制、质量分析检测等领域，它的作用是：
1、缩短产品的设计、开发周期，加快产品的更新换代速度；
2、降低企业开发新产品的成本与风险；
3、加快产品的造型和系列化的设计；
4、适合单件、小批量的零件制造，特别是模具的制造，可分为直接制模与间接制模法。直接制模法：基于RP技术的快速直接制模法是将模具CAD的结果由RP系统直接制造成型。该法既不需用RP系统制作样件，也不依赖传统的模具制造工艺，对金属模具制造而言尤为快捷，是一种极具开发前景的制模方法；间接制模法：间接制模法是利用RP技术制造产品零件原型，以原型作为母模、模芯或制模工具(研磨模)，再与传统的制模工艺相结合，制造出所需模具。
4机械设备随着
计算机辅助设计的流行，逆向工程变成了一种能根据现有的物理部件通过CAD、CAM、CAE或其他软件构筑3D虚拟模型的方法。逆向工程的过程采用了通过丈量实际物体的尺寸并将其制作成3D模型的方法，真实的对象可以通过如CMMs，激光扫描仪，结构光源转换仪或者X射线断层成像这些3D扫描技术进行尺寸测量。这些测量数据通常被认作是点集，缺乏拓扑信息并且同时通常会被制作成更有用格式，例如多边形网格，NURBS曲线或者CAD模型。由于顶点云本身并不像3D软件里的模型那样直观，所以如同3-matic、Imageware、PolyWorks、Rapidform或者Geomagic，这些软件都提供了将顶点云变成能可视图像或者被其他应用软件，如3D CAD、CAM、CAE识别的格式的功能。
逆向工程同时会被需要将真实的几何体应用在虚拟的数字开发环境中的商业活动中应用，比如将自己产品或者竞争者的三维数据数字化。通过这种手段可以分析出产品的运作方式，部件构成，估计预算和识别潜在的侵权行为等。
价值工程也是商业中应用的类似手段。不过价值工程的目的是通过反构造和分析产品来找到节省开销的办法。
5软件中的 逆向工程（又名反向工程，Reverse Engineering-RE）是对产品设计过程的一种描述。在2007年初，我国相关的法律为
逆向工程正名，承认了逆向技术用于学习研究的合法性。
在工程技术人员的一般概念中，产品设计过程是一个从设计到产品的过程，即设计人员首先在大脑中构思产品的外形、性能和大致的技术参数等，然后在
详细设计阶段完成各类数据模型，最终将这个模型转入到研发流程中，完成产品的整个设计研发周期。这样的产品设计过程我们称为“正向设计”过程。
逆向工程产品设计可以认为是一个从产品到设计的过程。简单地说，
逆向工程产品设计就是根据已经存在的产品，反向推出产品设计数据（包括各类设计图或数据模型）的过程。从这个意义上说，
逆向工程在工业设计中的应用已经很久了。比如早期的船舶工业中常用的船体放样设计就是
逆向工程的很好实例。
随着
计算机技术在各个领域的广泛应用，特别是
软件开发技术的迅猛发展，基于某个软件，以
反汇编阅读源码的方式去推断其
数据结构、
体系结构和
程序设计信息成为软件
逆向工程技术关注的主要对象。
软件逆向技术的目的是用来研究和学习先进的技术，特别是当手里没有合适的文档资料，而你又很需要实现某个软件的功能的时候。也正因为这样，很多
软件为了垄断技术，在软件安装之前，要求用户同意不去逆向研究。
软件逆向工程有多种实现方法，主要有三：
1.分析通过信息交换所得的观察。
最常用于协议逆向工程，涉及使用
总线分析器和数据包嗅探器。在接入计算机总线或网络的连接，并成功截取通信数据后，可以对总线或网络行为进行分析，以制造出拥有相同行为的通信实现。此法特别适用于设备驱动程序的逆向工程。有时，由硬件制造商特意所做的工具，如
JTAG端口或各种调试工具，也有助于
嵌入式系统的逆向工程。对于微软的Windows系统，受欢迎的底层调试器有
SoftICE。
2.反汇编，即使用反汇编器，把程序的原始机器码，翻译成较便于阅读理解的汇编代码。这适用于任何的计算机程序，对不熟悉机器码的人特别有用。流行的相关工具有
OllyDebug和
IDA。
3.反编译，即使用反编译器，尝试从程序的机器码或字节码，重现高级语言形式的源代码。
7硬件中的逆向工程能在拥有现有物理部件之上，利用激光扫描仪、结构光源转换仪或X射线断层成像之类3D扫描仪技术进行尺寸测量，再通过CAD、CAM、CAE或其他
软件构筑3D虚拟模型的方法。
逆向工程经常被用于军事上，在二战和冷战中经常被用到。
8流行技术现在比较流行的逆向工程技术便是
PCB抄板与
芯片解密了。PCB抄板，又称为
电路板抄板，电路板克隆、复制，PCB逆向设计或PCB反向研发，即在已经有电子产品实物和电路板实物的前提下，利用反向研发技术手段对电路板进行逆向解析，将原有产品的PCB文件、物料清单(BOM)文件、原理图文件等技术文件以及PCB丝印生产文件进行1：1的还原，然后再利用这些技术文件和生产文件进行PCB制板、元器件焊接、飞针测试、电路板调试，完成原电路板样板的完整复制。芯片解密，又称为
IC解密，单片机解密，就是通过一定的设备和方法，直接得到加密单片机中的烧写文件，可以自己复制烧写芯片或反汇编后自己参考研究。单片机攻击者借助专用设备或者自制设备，利用单片机芯片设计上的漏洞或软件缺陷，通过多种技术手段，从芯片中提取关键有用信息，获取单片机内程序，这就叫芯片解密。
研究
1980年始欧美国家许多学校及工业界开始注意
逆向工程这块领域。1990年初期包括
台湾在内，各国学术界团队大量投入
逆向工程的研究并发表成果。
逆向工程的硬件最早是运用仿制加工设备，制作出来的成品品质粗糙。后来有接触式扫瞄设备，运用探针接触工件取得产品外型。再来进一步开发非接触式设备，运用照相或激光技术，计算光线反射回来的时间取得距离。
逆向工程软件部分品牌包括Surfacer(Imageware)、ICEM、
CopyCAD、Rapid Form等。逆向
软件的演进约略可区分为三个阶段。十一年前在
逆向工程上，只能运用CATIA等CAD/CAM高阶曲面系统。市场后来发展出两套主流产品约在七、八年前技术成熟，广为业界引用。到最近四年来，发展出不同以往的
逆向工程数学逻辑运算，速度快。
发展
逆向工程在
台湾的发展
轨迹持续在进行，工研院曾写过一套
逆向工程软件，学术界不少研究团队也将逆向工程领域作为研究主题，开发出具不同功能的系统软件，但是最后这些软件都没
逆向工程所需的技能
有真正落实到产业界应用。工研院的团队后来也结束
逆向工程研究，转而开发其它主题。原有的研发成果后继无人，殊为可惜。
1998年，NEWPOWER启动了
逆向工程的一些项目，要求是把客户的现有
源代码转变成设计， 如果需要的话，进一步转化成产品需求规约。这恰恰与类似于
V模型的标准开发
过程模型相逆。这样一来，客户就可以容易地维护他们的产品（需求，设计，
源代码等等），而不需要想以前那样，每次改动产品都需要直接修改源代码。
是指从实物上采集大量的三维坐标点，并由此建立该物体的
几何模型，进而开发出同类产品的先进技术。
逆向工程与一般的设计制造过程相反，是先有实物后有模型。仿形加工就是一种典型的
逆向工程应用。目前，
逆向工程，逆向工程的应用已从单纯的技巧性手工操作，发展到采用先进的
计算机及测量设备，进行设计、分析、制造等活动，如获取修模后的模具形状、分析实物模型、基于现有产品的创新设
逆向工程在编程中的应用从二进制到源码
计、快速仿形制造等。
通俗说，从某种意义上说，
逆向工程就是仿造。这里的前提是默认我们传统的设计制造为“
正向工程（当然，没有这种说法）”。
软件的逆向工程是分析
程序，力图在比
源代码更高抽象层次上建立程序的表示过程，逆向工程是设计的恢复过程。
逆向工程工具可以从已存在的程序中抽取
数据结构、体系结构和程序设计信息。
目前研究或应用中的系统可分以下几类：
(1)针对具体应用开发的系统开发了一种针对机械零件识别的
逆向工程系统，此系统只能识别由平面组成的零件。开发了基于微机的
逆向工程系统主要用于仿制空军部门淘汰的零件。
(2)专用曲面拟合
软件系统曲面拟合是
逆向工程的关键过程，开发了拟合3D激光扫描数据的
软件包，数据点被交互的划分区域，拟合曲面输入通用CAD系统进行相交、延伸、过渡、建立完整的CAD模型。此系统只处理标准的二次曲面。
(3)与商用CAD系统的结合有些系统直接把
数字化系统与商用CAD系统结合，Kwok开发的系统将CMM与AutoCAD结合起来，每测一个点的坐标，自动转化为IGES格式，系统具有实时可视化功能。
(4)测量与拟合的集成
以上系统中数字化与曲面拟合是两个分离的过程，为了提高测量精度，用拟合结果指导测量，减少测量数据，出现了测量与拟合的集成系统。Liang-Chia提出的集成系统，首先由用户交互地划分测量边界，每个面片的测量中实时进行B2样条曲面拟合，用拟合结果进行下一个测量点的位置预测，用实测值与预测值的误差控制测量精度和拟合精度。
(5)与快速原形制造的结合
缩短产品制造的周期是
逆向工程的目的之一，近年来出现了
数字化系统直接用子制造的
逆向工程与快速制造的集成系统，Jones C开发了由激光扫描结果产生螺旋线
数控加工路径的系统。
现有系统的不足之处
(1)大多数系统是针对具体的应用而开发，数据处理往往针对特定的测量设备、测量对象，通用性差。
(2)曲面拟合系统大多是对于代数二次曲面，对自由曲面，特别是由大数据量散乱点拟合自由曲面，系统一般没有此功能
(3)数据区域分割往往要交互操作，降低了CAD建模的速度，自动化程度低；
(4)系统
集成化程度低，有些系统只侧重与曲面的拟合，有些系统只侧重于与特定制造技术的结合，系统只包含简单几何数据，不符合现代设计制造的并行思想。
3.2发展方向及关键技术
几何建模是
逆向工程的关键环节，同时也是影响
逆向工程速度的瓶颈问题，因此，提高
逆向工程几何建模的自动化程度和通用性是目前
逆向工程研究的一个重点方向。作者提出了一种
逆向工程几何建模自动化系统，具有体现设计意图的
特征建模的特点，数据点的组织方式不限，输出的B-rep模型与现有商用CAD系统完全兼容。系统的关键技术在于特征的自动提取、组合自由曲面的光滑连接。
提高系统的集成性，有些情况CAD 模型并不是必需的，或者为了最快的制造产品，需要数字化系统与CMM 的直接结合；另外，有些产品(例如注塑模、注塑件的设计)需要多次进行CAE 分析，由数据点直接产生CAE 模型，可极大地提高产品的设计、分析过程，在上一节已有一些集成系统的应用实例，大多是根据具体情况的部分集成，邢渊提出了完整的
逆向工程集成系统框架，具有CAD、CAE、CAM 多个数据接口，采用了
面向对象的集成方法。关键技术是通用、开放的产品数据库结构。
三坐标测量可分为接触式测量和非接触式测量两大类。接触式测量方法通过传感测量头与样件的接触而记录样件表面的坐标位置，可以细分为点触发式和连续式
数据采集方法。对于航空航天、汽车等行业，大型样件的测量一般可以选用接触式测量，以满足精度要求。因为，接触式测量中的点触发式测量可以通过人为规划，使得在大曲率或曲率变化剧烈的区域获得较多的测量点，而在相对平坦的区域则可以测量较少的点。结合造型方法，人工对被测物体进行区域规划，测量对物体形状起关键作用的特征线和曲线网格，数据点可以根据需要组织成模型重建
软件所需要的形式，然后根据特征线及曲线网格重建物体的CAD模型，减少了数据处理的难度和工作量。其唯一的缺点是测量效率较低。
非接触式测量方法主要是基于光学、声学、磁学等领域中的基本原理，将一定的物理模拟量通过适当的算法转化为样件表面的坐标点。例如：声纳测量仪利用声音遇到被测物体产生回声的时间计算点与声源间的距离；激光测距法是将激光束的飞行时间转化为被测点与参考平面间的距离。非接触式测量使测量效率得到了极大提高，某些光学测量机可以在数秒钟内得到几十万个数据点，因而在测量过程中可以大大减少人工测量规划，在整个样件表面快速采集大量的密集点集。由于操作简便，以激光测距法为代表的非接触式测量技术近两年来，发展迅速，应用普及面越来越广。不过，非接触测量获得的海量数据的数据量非常庞大，常有几十万、上百万，甚至更多。必须配合较强功能的逆向
软件和高性能的
计算机设备，才能顺利使用。不过，将五年来，按照
摩尔定律，
计算机硬件的性能迅速提高，
软件技术也今非昔比，基于光学的非接触式测量方法和
三坐标测量设备在
逆向工程中得到了更为广泛的应用。
在美国及其他许多国家，制品或制法都受商业秘密保护，只要合理地取得制品或制法就可以对其进行逆向工程。专利需要把你的发明公开发表，因此专利不需要逆向工程就可进行研究。逆向工程的一种动力就是确认竞争者的产品是否侵权专利或侵犯版权。
为了互用性（例如，支持未公开的文件格式或硬件外围），而对软件或硬件系统进行的逆向工程被认为是合法的，虽然专利持有者经常反对并试图打压以任何目的对他们产品进行的逆向工程。
为了获取一个有版权的计算机程序中隐含的思想和功能元素且有合法的理由要获取，当只有拆解这一种方法时，根据法律判定，拆解是对有版权作品的公平使用。
http://baike.baidu.com/view/281294.htm
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