随着市场竞争的日益激烈,如何减少产品的研发时间、减少研究经费已成为现代企业研究的一个热点。在工业领域中,逆向工程受到越来越多的重视,并且得到了广泛应用。逆向工程是一个从已有实物模型中获得该产品CAD模型的过程,适合于几何形状复杂、具有多个自由曲面的产品造型设计。逆向工程包括以下主要环节:数字化测量、数据预处理、模型重构。其中数字模型重构是逆向工程中最重要的研究课题之一。目前NURBS理论发展较为成熟,并且已成为CAD/CAM系统的通用标准。本文以实物的数字化模型重构为主要研究内容,研究和阐述了基于光学和接触式测量数据的数字化建模理论和方法。阐述了逆向工程数据处理的方法及其原理,主要内容有:多视点云的对齐、点云的滤波和精简,点云数据的分块以及点云数据的修补。研究了曲线曲面的基本理论,对曲面重构的基本理论和方法进行了论述,在NURBS理论的基础上分析了型值点和控制点对曲线曲面的不同作用,介绍了曲线曲面的数学模型,对现有的曲线曲面插值和拟合算法进行了研究、分析、归纳和总结;重点研究了NURBS曲线曲面的性质和特点,阐述了控制顶点和权因子在形状控制中的重要作用。介绍了软件PRO-E的主要功能及其主要模块,并以PRO-ENGINEER WILDFIRE 2.0为平台,对基于PRO-E的逆向工程技术进行了深入的研究;提出了利用Geomagic-studio和PRO-E协同进行曲面重构的方法,这是进行曲面重构的一条捷径。对用Geomagic-studio处理后的实物数据点云进行曲面重构研究,并对重新构造出的曲面的质量进行分析和评价。