快速原型制造（RP＆M）是当代制造业的新兴技术，属前沿课题。反求工程与快速原型制造结合，将从根本上改变传统的产品设计、制造模式。但是，当前的反求技术还无法达到与快速制造技术的匹配。本文在探讨了面向RP＆M的反求工程的科学体系与框架的基础上，从数据预处理、网格划分、光滑曲面构造、STL文件信息处理等方面进行了系统、深入地研究，以期实现RE/RP＆M的有机集成，从而提高快速产品开发的能力。 首先，根据RP技术中STL文件的特点，有针对性地提出了离散数据的预处理和网格划分的具体方法。基于神经网络的数据修补，自动数据分块、以及自适应卡尔曼滤波等多种技术手段的使用，解决了当前在数据预处理方面存在的难点问题。云状数据的基于物理的网格划分和选点三角剖分等方法的提出，进一步丰富和发展了网格划分的内容，显著地提高了网格的生成质量。 其次，以现代微分几何学为工具，系统研究了光滑曲面的C~1和G~1构造方法：指出了初始网格的细分标准，并就此给出了均匀细分和选择性细分两种方式；指明了细分中细分数与反求容差的量化关系，提高了细分的科学性和合理性；运用优化理论，提出了曲面质量迭代提高以达到准C~2连续曲面的方法，极大地改善了曲面的光顺效果。 此外，通过对现有的多分辨率造型方法的分析，首次在反求工程中引入同心超面、星形邻域等概念，并提出了一种基于局部拓扑结构识别的网格简化新算法。这不仅有效地消除了网格模型中存在大量的冗余网格，减少了STL文件的长度，也使RP＆M中的造型显示、支撑添加、切片等后续处理更为方便、快捷。 最后，对反求技术和快速原型技术的集成问题进行了深入研究；指出了表面模型用于RP＆M中存在的问题；给出了STL文件拓扑重建的方法和数据结构；讨论了STL文件的错误校验和修复技术；在此基础上，进行了快速成型机的接口文件生成和实体成型加工实验，验证了本文所提技术路线的正确性和科学性，为实现RE/RPM的一体化起到了积极地推动作用。