逆向工程技术是随着计算机技术的发展和成熟,以及数据测量技术的进步而迅速发展起来的一种多学科的综合性技术。该技术已经广泛的应用于计算机辅助设计、虚拟制造、生物医学、电影特效、非破坏性测试以及教育等众多领域。在逆向工程技术中,模型的数字化和曲面重构是其关键环节。数据预处理是模型的数字化后必备的环节。本文在数据的预处理部分主要研究了数据的平滑滤波、精减处理,以及数据的几种插值和拟合方法,包括克里金插值法、距离反比加权法、薄板样条法、基函数法和最小二乘拟合法;然后用程序实现上述几种数据插值和拟合的方法,经分析比较,认为最小二乘拟合法是比较适合本课题的方法。曲面重构算法是逆向工程中的另一个关键内容,本文研究了多层次单元整体划分的曲面重构算法(简称MPU算法)。针对该算法在编程实现时需要采样点法矢的问题进行了分析研究,提出了采样点法矢计算和法矢一致化调整算法;然后运用数据插值和拟合两种思路分别实现了曲面的重构,并将插值和拟合后的重构结果进行了比较。最后,本文给出了算法实现平台,运用VC++编程语言,建立了实现曲面重构的软件系统,通过实验分析,得出该系统的可靠性。