逆向工程，可降低产品的设计成本，可缩短产品设计周期，提高企业的市场竞争力，是现今的产品设计和开发的重要技术。本文基于逆向工程基本原理，对数据采集，数据处理和曲面重构三个环节来进行讨论研究。在数据采集方面，本文对各种数据采集方法进行了研究、分析和对比，并详细介绍了数据采集规划、前期准备以及三维激光扫描仪使用技巧。在数据处理方面，本文主要研究和探讨了点云数据处理和多边形处理两种方法。其中点云数据处理包括数据精简，去噪声点等，多边形处理方法包括特征线提取，曲面片网格调整等。并通过Geomagic Studio逆向后处理软件对扫描后的点云数据进行三个阶段处理，点云阶段，多边形阶段，曲面片阶段以及逆向误差曲面检测。在曲面重建方面，本文主要介绍了三种曲线曲面数学模型的数学理论和优缺点，分别是Bezier、B样条、NURBS。并基于NURBS的数学模型，介绍了曲面重建和光顺处理的基本方法。最后通过CATIA软件，以点线面的设计思想为依据对曲面片文件进行重建曲面和曲面光顺，得到高质量逆向曲面模型。通过对ATV车身覆盖件进行曲面逆向造型，利用Geomagic和CATIA两个软件平台进行数据处理，曲面重构以得到最后的逆向曲面模型。其中相较于其他数据处理软件，Geomagic基于点云的采样精简算法，具有在图形的拓扑运算方面速度快捷、显示快等优势。同时，CATIA在曲面光顺上有自己优势，本论文有机合理的把Geomagic Studio与CATIA结合起来，把二者有机结合在一起，可以更高效，高质量地完成逆向设计。