“逆向”
一听到这个词
漫谈君不禁想到：
某保时·泰的皮尺部
觉得自己的
“豪车梦”
立马就能实现了
开心的像下面这位老兄拿到玩具一样
可以开着豪车
载着下面这位漂亮的小去兜风啦
嘿嘿
再来个Benchmark
高见光（《汽车研发：Benchmark看这一篇就够啦》）
漫谈君的梦想就妥妥的实现啦
要想实现豪车梦
今天蚕豆剥皮机
就和漫谈君一起来看看
白车身逆向设计与开发方法
一、逆向工程的意义
车身作为汽车的四大总成之一，具有非常重要的作用，车身占整车总成本的1/3左右，其更新频度高，技术进步快，其外观造型能够吸引大众的眼球，从而对汽车销售量有极大影响。
在复杂的车身产品开发《汽车研发：白车身结构及开发流程详细解析！》（点击阅读）程序中，广义的三维造型既是设计工作的起点，又是工程目标的最终体现。随着新技术的广泛应用，特别是“逆向工程”（Reverse Engineering简称RE）的迅猛发展，几乎将传统的汽车车身开发周期缩短了三分之一。将该技术应用于汽车车身造型阶段，它可以快速地提供样品的外形特征，从而能够对其几何外形进行修改，实现产品的快速改形，加快设计进程，使之满足多样化、个性化、系列化等方面的需求。
二、正向工程与逆向工程的比较
1、正向工程FE
正向工程英文名字叫Forward Engineering，，简称FE，是指从产品的功能与规格的指标确定开始，构思产品的零组件需求，再由各元件的设计、制造、检验、零件分装、整机总装、性能测试等程序来完成。
2、逆向工程
逆向工程又叫反求工程，它与传统的设计开发过程存在质的不同。狭义上，它是指在没有
设计图纸或者设计图纸不完整以及没有CAD模型的情况下，利用3维数字化测量仪（3D Digital Scanner），测量出Sample（即零件原形或者塑造出的模型）表面的点云数据，传至CAD/CAM系统，进行数据处理，生成所需要的CAD模型和设计图纸，并由CAD/CAM系统计算出加工路径，最后通过CNC（Computer Numerical Control计算机数字控制）机械加工设备制作模具生产成品。 三、逆向造型中的设计要点
逆向工程技术主要涉及以下几个方面：
钟鼎邦1、油泥模型数字化
目前，许多外形设计师还难以直接用计算机进行设计，而是更倾向于油泥或泡沫塑料造型。另外，尽管计算机具有越来越逼真的模型上光着功能，但大型物体，如轿车，还是要做成1：1的实物模型才能鉴定其外观效果。
2、产品的仿型和改型设计酸洗工艺
在我国，许多生产制造商收到的是实物，没有原始的数字模型，而要用于生产就必须去再现原产品的设计意图，这就存在变实物为CAD模型的问题。另外，由于工艺、材料、美观等方面的原因，人们经常要对相应的生产模具作局部修改，需要将扫描获取的实物模型数据输入到计算机，利用逆向工程构造出一个与实物相对应的CAD模型，然后对该CAD模型进行修改。
3、数字化模型得出后的检测
例如检验生产模具、产品的变形分析以及与初始三维数据的比较。例如覆盖件模具的形状精度验证，通过采集模具上的数据点，与几何三维数据对比，可对模具质量做出评价。
四、车身逆向造型设计流程
1、参考车身局部改型
在对参考样车与车身做局部选型修改时，必须考虑不能影响原车身结构的可靠性、结构工艺性。尽可能延用原车身的结构分块思想与联接方式，对于运动部件要延用，并做出必要分析，这样就可以继承原车身的可靠性与工艺性，不产生风险。
2、模型样车的测量、扫描
数据采集是数据处理、模型重建的基础。没有高精度的数据采集技术和设备就不会逆向出高水平的模型。点云数据的测量方式主要有接触式和非接触式两种。
1）测量步骤
A、车身模型坐标系的确定
为了方便测量及测量后的数据处理，首先要确定车身坐标系。对于轿车车身，一般以汽车前轴的中心为坐标原点，向后为X轴，向右为Y轴，向上为Z轴。具体的做法是将车身支撑固定在单臂或双臂的划线机（三坐标测量机），如下图所示。根据测量的结果，调整车身的前、后、左、右等位置，最后确定车身没有发生大的扭曲变形，直到正确为止。
B、贴车身Mark点
对于汽车车身，现在通常的做法是采用非接触测量方法，比较常用的是采用结构光的照相法。照相法的测量的核心就是点云片的拼接技术。首先在车身的表面喷洒乳白显像剂，
然后在上面贴Mark标记点。Mark标记点实际上是后序测量的点云片的拼接所用的定位点，如下图所示。 标志点不要贴成直线，贴标记点的原则是三维扫描的每幅幅面的范围内应该拥有四个标记点，四个标记点尽量能够分散，尽量不要在孤立位置和曲率变化较大处。分散的目的就是将将来依据标记点拼接的时候，可以将拼接误差尽量地减小。标记点贴的质量直接影响测量的精度。随着计算机技术和图像处理技术的提高，单幅点云的精度一般都比较高，但是不同的扫描系统之所以出现比较大的质量差别就是因为点云片的拼接技术存在差别。同样的扫描系统，标记点的贴的技巧如果没有充分掌握，测量出来的结果可能也有比较大的差别。
C、测量车身Mark点
标记点是用于点云片的定位的。因此，标记点测量的准确与否对整个车身的测量精度至关重要。测量的方法一般是采用高精度的相机，在车身上一般还要放置一些测量基准杆件，作为图像处理时标定。对车身上的所有标记点从不同角度进行大量的拍摄。然后进行图像处理，获得标记点的三维数据。
D、车身曲面片测量
在线销售系统采用三维扫描仪测量，当标记点测量之后，一般在进行这部分测量的时候，测量的顺序就没有过高的要求，因为测量的每一片点云是靠上面的标记点进行拼接的。也就是点云片之间没有误差累积的问题。测量的时候，要注意的是测量的每一片点云至少要包含三到四个标记点，包含的越多，拼接的精度越高。因为拼接时是点云片上标记点要与已经测量的标记点框架要匹配。因为两次测量，就是对与同一个标记点也会存在测量误差。所以在拼接的时候，点云片上的标记点都要参与标记点框架的匹配，这样测量误差就会减小。这部分的技术关键主要有：
a、测量的角度与距离要严格按照扫描仪器上所要求的操作规范；
b、测量环境，如环境光线的强弱要满足测量要求;
京能恒基c、测量的每一片点云范围要包含尽量多的标记点;
d、相临的点云片的重叠部分以30mm为基准即可。
2）扫描
一般的三维扫描系统，在测量的过程，点云就可以自动拼接到标记点框架子上了。也有测量系统要其他的软件进行拼接。不管采用何种办法拼接，关键是能否保证测量的精度和效率，这是关键。车身测量完成之后，可以获得asc码、stl码等格式的数据文件，里面包含的就是车身的三维点数据（x、y、z）。
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