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随着市场竞争的日趋激烈,要求企业能快速的开发新的产品,才能在激烈的竞争中取得优势。产品的复杂程度也不断增大,尤其具有自由曲面的汽车、飞机、家电、玩具、人体骨骼器官等模型应用越来越广泛。逆向工程(RE)和快速成形(RP)技术是开发这类复杂外形产品和零件的有力工具,可以缩短开发周期和提高产品质量。本文就复杂模型的三维扫描,点云数据处理,逆向建模,快速成型等几个问题作了研究,具体包括以下内容：(1)对比了几种常见的三维扫描仪,分析了各自的优缺点及适用的扫描范围。对常用的逆向工程软件Imageware和Geomagic各个模块进行了对比分析,研究了各自的建模特点。讨论了点云处理的一般步骤和方法,对点云拼接、点云特征、点云去噪、点云精简、点云分块等问题进行了研究,对指导后续模型重建工作有重要意义。(2)STL文件是业界默认的快速成型的标准数据格式,也是很多情况下逆向建模不可缺少的步骤。因此,本文对比了点云数据三角化的几种常用算法及讨论了三角化的优化准则。基于Imageware软件,研究了点云数据三角化的一些基本问题,得到了几个有实际指导意义的结论。(3)曲面重建是逆向工程当中最为复杂和关键的步骤,文章研究了曲线曲面拟合的基本理论及拟合方法,以及曲线曲面的误差控制、精度评价、光顺评价等问题。研究了复杂模型逆向建模的几种方法,分析了不同类型模型的适用方法。通过对由CT数据制造的人体下颌骨快速成形模型的三维扫描,评价了基于REV-scan手持式激光扫描仪及3DSS-STD-Ⅱ数字化三维扫描仪和Eden250三维打印设备的RE/RP集成系统的综合误差积累。通过对某车型后车门模具型面的扫描建模工作证明了文中方法的可行性,解决了生产实际中的问题。(4)讨论了基于Objet公司Eden250的快速成形设备的技术路线,对前文中扫描的下颌骨模型进行了加工模拟。对RE与RP集成的整体误差成因进行了分析,从扫描误差、点云处理及拟合误差、STL文件误差、快速成型制造误差等方面进行了分析,并相应的提出了解决方法。