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。曲面重构算法是逆向工程中的一个关键内容,本文着重研究了快速傅立叶变换的曲面重构算法。通过大量零件表面数据的测量,比较自由曲面测量的各种手段,并采用TDV800型激光扫描仪测得典型零件的散乱点云作为研究对象,研究包括数据拼合、滤波、精简及坐标变换等预处理操作;计算了散乱点云的轴对齐立方体包围盒,并将包围盒进行八叉树细分,将八叉树单元进行快速傅立叶变换细分,然后计算各栅格点的特征函数值,方法就是先计算实体的特征函数的傅立叶系数,如果是非均匀采样的话,先用k邻域法求出其采样密度再计算傅立叶系数。由于实体边界处点的位置和法向已知,最后用快速傅立叶变换的逆运算来计算特征函数的值;由于栅格点的特征函数值已知,选择合适的等值面的值,在栅格点之间进行插值计算,最后用空间向前搜索等值面法重构出最后的曲面。最后,本文针对本文各项研究给出了算法实现平台,运用VC++编程开发工具结合OpenGL开放式图形库设计可视化应用软件,建立了实现曲面重构的软件系统。通过B超探测头“点云”演示了软件的可操作性及本文中提出的k-邻域算法以及快速傅立叶变换理论。