第1章逆向设计与3D打印概述 11.1逆向设计的概念11.1.1逆向设计的基本步骤21.1.2逆向设计CAD建模的要点31.2逆向设计的应用范围31.3逆向设计过程中的注意事项61.4逆向设计的数据采集技术61.4.1接触式数据采集方法71.4.2非接触式数据采集方法71.5测量数据的处理技术81.5.1扫描数据预处理81.5.2数据点群的平滑处理91.5.3数据点群的精简与压缩处理91.5.4数据分割101.6产品模型的重构技术111.7逆向设计的发展趋势111.7.1逆向设计技术的研究热点111.7.2逆向设计技术的瓶颈131.8逆向设计与3D打印技术14第2章逆向设计数据采集 162.1现代精密测量技术172.1.1数字化测量技术172.1.2激光测量技术和仪器172.1.3绝对式光栅尺172.1.4大尺寸、复杂几何型面轮廓测量技术172.2数据采集方法与测量设备的选择182.2.1三坐标测量机CMM182.2.2数字摄影三坐标测量系统182.2.3经纬仪测量系统182.2.4全站仪测量系统182.2.5激光跟踪测量系统192.2.6激光扫描测量系统192.2.7关节式坐标测量机192.2.8室内GPS202.3三坐标测量机及其操作202.3.1三坐标测量机的应用212.3.2三坐标测量机的组成及工作原理222.3.3桥式三坐标测量机232.3.4三坐标测量机的操作流程352.3.5箱体类零件的测量实例382.4关节式坐标测量机及其操作392.4.1FARO CAM2 Measure 10软件412.4.2采用FARO Edge测量臂测量实例412.4.3采用FARO Laser ScanArm 测量臂测量实例472.5数字摄影三维坐标测量系统482.5.1数字摄影三维坐标测量系统VSTARS482.5.23DSS幻影四目型三维光学扫描仪502.6手持式激光扫描仪测量系统52第3章逆向设计建模技术 553.1数据预处理553.1.1异常点处理553.1.2孔洞修补573.1.3数据平滑583.1.4数据精简603.2多视数据对齐633.2.1基于三基准点的对齐方法643.2.2多视数据统一663.2.3多视数据对齐的误差分析673.3数据分割693.3.1数据分割方法693.3.2散乱数据的自动分割703.4模型重建技术733.4.1特征识别与数据分割733.4.2二次曲线曲面的拟合743.4.3对称平面的识别793.4.4自由曲线拟合813.4.5自由曲面拟合823.5点云的三角网格及三角曲面构造863.5.1点云的三角网格构造863.5.2Bezier 三角曲面拟合863.6基于断层图像数据的模型重建方法893.6.1图像边界轮廓的提取893.6.2轮廓分割和边界识别913.6.3切片间切片配准933.6.4表面识别973.6.5STL模型的重建973.6.6实体模型的重建983.7模型光顺性检查方法1003.7.1基于曲率的方法1013.7.2基于光照模型的方法1013.7.3等高线法102第4章逆向设计常用软件及应用 1034.1逆向设计常用软件1034.1.1逆向设计软件的分类1034.1.2逆向设计常用软件1034.2基于Imageware的逆向设计实例1044.2.1Imageware概述1044.2.2Imageware工作流程1074.2.3Imageware逆向设计实例 1084.3基于Geomagic Studio的逆向设计实例1184.3.1Geomagic Studio概述1184.3.2Geomagic Studio工作流程1194.3.3Geomagic Studio逆向设计实例1314.4基于Geomagic Design Direct的逆向设计实例1374.4.1Geomagic Design Direct软件介绍1374.4.2Geomagic Design Direct建模流程1384.4.3Geomagic Design Direct模块功能1384.4.4Geomagic Design Direct逆向设计实例1414.5基于Pro/Engineer的逆向设计实例1464.5.1Pro/Engineer软件介绍1464.5.2Pro/Engineer软件主要模块1474.5.3Pro/Engineer软件逆向设计功能1474.5.4Pro/Engineer软件逆向设计实例1494.6基于UG NX的逆向设计实例1634.6.1UG NX软件介绍1634.6.2UG NX软件逆向设计功能1644.6.3UG NX逆向设计的基本技巧1644.6.4UG NX逆向设计实例166第5章3D打印技术1775.13D打印技术原理1785.23D打印技术分类1785.33D打印材料1795.3.1工程塑料1805.3.2光敏树脂1805.3.3橡胶类材料1815.3.4金属材料1815.3.5陶瓷材料1815.3.6其他3D打印材料1825.43D打印技术国内发展现状1825.4.1高校与研究机构方面1825.4.2企业方面1835.5光固化快速成形1845.5.1光固化快速成形工作原理1845.5.2光固化快速成形技术特点1855.5.3光固化快速成形机典型设备1865.6叠层实体制造1895.6.1叠层实体制造工作原理1895.6.2叠层实体制造技术特点1905.6.3叠层实体制造典型设备1915.7选区激光烧结/熔化成形1915.7.1选区激光烧结/熔化成形工作原理1915.7.2选区激光烧结/熔化成形技术特点1925.7.3选区激光烧结/熔化成形典型设备1935.8黏结剂喷射1975.8.1黏结剂喷射工作原理1975.8.2黏结剂喷射技术特点1985.8.3黏结剂喷射式打印机喷头1985.8.4黏结剂喷射式打印机成形材料1995.8.5黏结剂喷射式打印机典型设备2015.9熔融沉积2115.9.1技术概述2115.9.2熔融沉积工作原理2115.9.3熔融沉积技术特点2125.9.4熔融沉积式打印机成形材料2135.9.5熔融沉积式打印机典型设备214第6章3D打印技术的应用2226.1金属构件3D打印成形2226.1.1金属构件激光烧结式直接成形2226.1.2金属构件激光熔化式成形2236.1.3金属构件激光熔覆式成形2246.1.4金属构件电子束熔覆式成形2256.1.5金属构件的其他3D打印自由成形2266.2机电器件3D打印成形2276.2.13D打印无人机2276.2.23D打印汽车2286.2.3复杂器件的3D打印成形2296.33D打印的其他广泛应用2316.3.1陶瓷构件2316.3.2建筑构件2346.3.3食品2366.3.4文物2376.3.5生物医学2406.3.6生活用品2436.4我国3D打印面临的问题245参考文献 247