再 版 前 言
Imageware是全球最知名的逆向工程軟件之一，隸屬於西門子自動化與驅動集團（A＆D）旗下的Siemens PLM 數字化開發繫統，與Geomagic、CopyCAD、RapidForm一起被認為是全世界四大知名逆向工程軟件。Imageware具有強大的測量數據處理、曲面造型、誤差檢測功能，可以處理幾萬至幾百萬的點雲數據，根據這些點雲數據構造的曲面具有良好的品質和曲面連續性。Imageware的模型檢測功能可以方便、直觀地顯示所構造的曲面模型與實際測量數據誤差以及平面度、圓度等誤差。Imageware采用 NURBS（非均勻有理B-樣條）技術，兼容性好，軟件功能強大，易於應用。Imageware 對硬件要求不高，可運行於各種平臺，如UNIX 工作站、PC等均可，操作繫統可以是 UNIX、NT、Windows XP、Windows 7、Windows 10、Windows Server及其他平臺。該軟件先進的技術保證了用戶能在很短的時間內完成設計，並能夠精確地構建曲面、檢測曲面質量。最新版軟件更注重於高級曲面、3D檢測、逆向工程和多邊形造型，為產品的設計、工藝和制造營造了一個符合直覺的柔性設計環境。
Imageware擁有廣大的用戶群，以前該軟件主要應用於航空航天和汽車工業，因為這兩個領域對空氣動力學性能要求很高，在產品開發的開始階段就要認真考慮空氣動力性。隨著科學技術的進步和消費水平的不斷提高，其他許多行業也開始紛紛采用逆向工程軟件進行產品設計。
近年來我國制造產業模式悄然發生了巨大變化，“中國制造2025”戰略規劃的發布，表明數字化工廠、Digital Twins等概念已成大勢所趨，對傳統設計制造評價提出了前所未有的要求與挑戰，正是在這樣的環境下，逆向工程受到產業界越來越多的重視和青睞。掌握逆向工程技術的人纔需求量供不應求，這就要求我國市場對逆向技術的培訓推廣力度應進一步做強、做大。
逆向工程、逆向造型在我國業界俗稱“抄數”。我國東南沿海的廣東、福建、浙江、江蘇，特別是廣州、深圳、東莞、廈門、晉江、杭州、溫州、蘇州等地，由於存在大量的代工廠，催生了逆向產業如雨後春筍般的迅猛發展。學習逆向造型是一個比較漫長而艱苦的過程。首先，初學者面臨軟件基本操作問題，對於軟件中令人眼花繚亂的命令如何有效地組合運用缺乏經驗；其次，初學者面對一個全新的逆向造型任務時，經常感到非常棘手，無所適從，有時候即便倉促開始，但往往做到一定階段發現事倍功半，甚至不得不把方案推倒重來。編者基於自己多年逆向造型的經驗與教訓，認為若想熟練掌握逆向造型的要領，首先要多動腦，不要蠻干。逆向造型不僅僅是一門技術，更是一門藝術。就像庖丁解牛一樣，“依乎天理，批大郤，道大窾，因其固然”，邊實踐邊思考，琢磨專業人士一繫列動作背後的原因和道理，纔能達到“手之所觸，肩之所倚，足之所履，膝之所踦，砉然響然，奏刀騞然，莫不中音”的境界。編者在實踐過程中，經常喜歡琢磨國內外同行的作品，揣摩其構思，並與自己的思路相互比對，有時候不得不對大師級的構思拍案叫絕。其次必須多練，拿到一個產品或任務時不要急於動手，先要對產品進行分析和討論，清楚地了解該產品在結構上的特征、曲面間的相互關繫，做到“胸中有丘壑”。這個事先在頭腦中先行分析的習慣剛開始可能比較痛苦，讓新手望而卻步，但如若長期堅持下去會大有裨益。對於軟件的學習，建議從基礎命令、常見點雲、基本造型學起，不要好高騖遠、急於求成，在使用命令時應盡可能提高自己的速度，並注意多總結經驗。模型的逆向造型視不同產品的不同要求而定，沒有一個固定的套路可以遵循，但要秉承如下原則：抓大放小，先大後小，由面到點，點面結合。具體來說，就是先做大的面，然後再去做細節部分；而如果隻見樹木不見森林，剛開始就在細節上耗費太多時間和精力，結果總體結構卻無法滿足用戶要求，這是逆向造型中經常出現的大忌。
本書分為10章，第1章首先介紹逆向工程的定義、關鍵技術、應用、發展趨勢、主流逆向工程軟件及Imageware中文版簡介；第2章介紹Imageware基礎操作、用戶界面等；第3～6章，分別就點雲處理、曲線處理、曲面處理、逆向造型質量分析加以詳細講解，重要命令均提供實例操作圖形，並提供了原始點雲。第7～9章則提供了三個逆向造型的實例，分別為規則零件、簡單曲面（吸頂燈、後視鏡）、復雜曲面（頭盔曲面、汽車曲面）。考慮到讀者需求，第7～9章均首先根據產品結構特點，剖析逆向造型思路，然後纔一步一步具體地講解實現過程。作為逆向造型的延續與拓展，第10章就造型後模型的3D打印進行了詳細闡述。隨書附贈配套資源提供了各章涉及的點雲文件，讀者可以在華信教育資源網（www.hxedu.com.cn）的本書頁面下載，或與本書編輯聯繫。
本書自2014年第1版以來，獲得了廣大讀者的熱烈反響。讀者一方面肯定了我們的探索性工作，另一方面也提出了中肯的意見和建議。適逢Imageware新版本發布，編者悉心聽取廣大讀者的批評指正，借鋻國內外同行的寶貴經驗，在第1版基礎上，對本書進行了更新，在保持原書圖文並茂、娓娓道來的基礎上，刪除了與逆向造型無關的內容，增加了相當篇幅的曲面逆向造型案例的比重，重新構築章節內容。在此，要感謝我的家人、同事，感謝我的學生們，正是他們給予了我大量的幫助和鼓勵，纔使我能夠完成此書。感謝常年使用Imageware軟件和在逆向工程領域進行研究的專家、學者，以及其他眾多支持關注我的同行、朋友，他們為本書提供了大量的寶貴意見和建議。
參加本書編寫的人員有鈕建偉、曾亮、胡莉飛、徐洲、盛俞彙、冉瑞聰，其中鈕建偉負責統籌第1～6章，曾亮負責統籌第7～10章，胡莉飛負責第2～3章，徐洲負責第4章和第9章的一部分，盛俞彙負責第5章和第9章的一部分，冉瑞聰負責第6～8章。
另外，參加本書第1版編寫的人員還有馬馭、唐梓淇、劉宇坤、王昱和唐瑭，他們付出了辛勤的勞動，在此一並致謝。
本書用到的點雲數據，部分來源於網絡，已盡可能地在參考文獻中列出，但囿於編者能力，不能一一列舉。由於時間倉促，水平有限，不可避免有錯誤出現，懇請廣大讀者批評指正。
鈕建偉
於北京科技大學
