工業(yè)設(shè)計多著重于產(chǎn)品的外觀造型，在正向工程的研發(fā)流程中已不是傳統(tǒng)的機械工程師們所能勝任的了，取而代之的就是所謂的“逆向工程”。設(shè)計師們先通過手工方式塑造出模型，例如：蠟?zāi)?、木模、石膏模、粘土模、工程塑料模等等，然后再以三維尺寸測量的方式生成自由曲面的 CAD 文件。 

　　逆向工程以往通常是指對某一產(chǎn)品進行仿制工作。這種需求的產(chǎn)生可能是由于原始設(shè)計文件遺失、部分零件重新設(shè)計，或是委托方交付一件樣品或產(chǎn)品(例如：木鞋模、高爾夫球頭等)，請制造廠商復(fù)制出來。 

　　傳統(tǒng)的復(fù)制方法是利用立體雕刻機或是仿型銑床制作出成比例的模具，然后再進行量產(chǎn)。這種方法被稱之為“類比式復(fù)制”，缺點是無法建立工件尺寸的文件，也無法做任何的外形修改，現(xiàn)已逐漸被數(shù)字化的逆向工程系統(tǒng)所取代。 

　　目前所謂的逆向工程是指針對現(xiàn)有工件，利用 3D 數(shù)字化測量儀準確、快速地取得點云圖像，隨后經(jīng)過曲面構(gòu)建、編輯、修改之后，置入一般的 CAD/CAM 系統(tǒng)，再由 CAD/CAM 計算出 NC 加工路徑，最后通過 CNC 加工設(shè)備制作模具。另一種量產(chǎn)方式則是先以快速原型機將樣品模型制作出來，然后再以快速模具進行產(chǎn)品量產(chǎn)。

　　其中點云的采集是重中之重，它會影響我們之后造型的精度。點云的采集方式有兩種：分為稀疏點云和密集點云。

　　在逆向工程中通過測量儀器得到的產(chǎn)品外觀表面的點數(shù)據(jù)集合也稱之為點云，通常使用三維坐標測量機所得到的點數(shù)量比較少點與點的間距也比較大，叫稀疏點云；而使用三維激光掃描儀或照相式掃描儀得到的點云點數(shù)量比較大并且比較密集，叫密集點云。

　　三坐標測量機采集點數(shù)據(jù)的原理：

　　三坐標測量機是由三個互相垂直的運動軸X，Y，Z建立起的一個直角坐標系，測頭的一切運動都在這個坐標系中進行，測頭的運動軌跡由測球中心來表示。測量時，把被測零件凡放在工作臺上，測頭與零件表面接觸，三坐標測量機的檢測系統(tǒng)可以隨時給出測球中心點在坐標系中的精確位置。當測球沿著工件的幾何型面移動時，就可以精確地的計算出被測工件的幾何尺寸，現(xiàn)狀和位置公差等。

　　三維掃描儀采集點數(shù)據(jù)的原理：

　　由于掃描法系以時間為計算基準，故又稱為時間法。它是一種十分準確、快速且操作簡單的儀器，且可裝置于生產(chǎn)在線，形成邊生產(chǎn)邊檢驗的儀器。激光掃描儀的基本結(jié)構(gòu)包含有激光光源及掃描器、受光感 ( 檢 ) 測器、控制單元等部分。激光光源為密閉式，較不易受環(huán)境的影響，且容易形成光束，目前常采用低功率的可見光激光，如氦氖激光、半導體激光等，而掃描器為旋轉(zhuǎn)多面棱規(guī)或雙面鏡，當光束射入掃描器后，即快速轉(zhuǎn)動使激光光反射成一個掃描光束。光束掃描全程中，若有工件即擋住光線，因此可以測知直徑大小。測量前，必須先用兩支已知尺寸的量規(guī)作校正，然后所有測量尺寸若介于此兩量規(guī)間，可以經(jīng)電子信號處理后，即可得到待測尺寸。因此，又稱為激光測規(guī)。

　　針對不同產(chǎn)品我們可根據(jù)實際情況選擇其中一種方式，三坐標測量機取點精度是比較高的一種，再輔以影像測量儀，輪廓儀，圓度儀等一些高精度測量儀器，可最大限度的還原產(chǎn)品的實際尺寸。三維掃描儀的話精度稍遜一籌，但其采集點云速度快，對于精度不高的產(chǎn)品那是極好的。如果兩者結(jié)合那是更好的，以三維掃描儀采集點云節(jié)省時間，然后再用三坐標測量機，影像儀測量儀，輪廓儀等高精度儀器對其重要尺寸進行測量，即大大的節(jié)省了時間，也提高了產(chǎn)品的精度。