逆向工程CAD建模作为逆向工程的关键技术，涉及计算机、图像处理、图形学、神经网络、计算几何、测量技术和数控等众多交叉学科和领域，是国内外学术界，尤其是CAD/CAM领域广泛的热点问题之一。其中，对于具有复杂曲面零件的自动测量和曲面造型设计等技术，是逆向工程CAD建模和系统开发的关键技术。这一研究具有广阔的应用前景，尤其对提高我国航空航天、汽车等国民经济支柱行业中产品的快速CAD设计与制造水平，增强产品的高新技术含量，提高产品市场竞争力，具有重要的实际意义和经济价值。 本文主要针对包含自由曲面的零件的CMM测量，结合航空工业总公司“九.五”预研项目——NPU-SRMS（NPU-Surface Remodeling System）实物测量造型系统的研制，对逆向工程CAD建模中的自动测量关键技术问题进行了系统研究，主要研究内容包括：对DMIS（Dimensional Measuring Interface Specification，尺寸测量接口规范）通信标准作了详细的研究，包括DMIS应用环境、总体结构、语法、特征定义、公差定义、运动语句、测量语句和坐标系等，并且在NPU-SRMS中进行了具体的分析和应用；讨论了三边Bezier曲面片理论，并提出了具有自身特色的散乱点三角剖分算法，回顾了检测点数量和分布的确定方法，指出了其不确定性，根据NPU-SRMS的实际需要，提出了局部单片曲面和整张曲面的检测点数量和分布的确定算法，其中颇具自身特色的模拟扫描线算法相对传统算法检测点少，并且更适应系统的需要；解决了测量路径的生成问题，并巧妙地实现检测路径的动态仿真过程，根据DMIS中定义了曲线和曲面的测量语句，建立了一一对应的映射关系，从而生成DMIS测量控制文件；最后对笔者参与开发的NPU-SRMS实物测量造型系统进行了总体介绍，包括系统的一般流程、软硬件环境等，重点分析了其功能模块，并给出了具体的应用实例。