當前，我國汽車工業飛速發展，越來越多的新車型被引入國內；同時，國內的汽車公司也在國外車型的基礎上大力自主研發設計新車型。因而，汽車的開發周期越來越短。汽車工業正逐漸由“大批量、單一車型”向“小批量、多種車型”制造模式轉變。在這種情況下，通過逆向工程技術獲取并建立汽車零部件實物的CAD模型具有重要的意義。    
　　本文通過汽車的變速桿罩蓋的CAD模型重構實例，討論了基于光學測量的CAD建模的實施方法與應用。
　　1、三維數據的采集    
　　本文采用照相式掃描設備Comet來實現對汽車變速桿罩蓋的表面數據采集。Comet是由德國Steinbichler公司出品，它綜合了光學三角法、條紋投影法、相位移動法等原理對實物做高速、高精度、非接觸測量，廣泛應用于逆向工程及工業檢測等領域。Comet掃描系統由一個數碼攝像機和一個旋轉光柵組成，一次可以采集400x400mm2范圍內點云數據，精度可以達到±0.004 mm。   
　　測量之前，首先應檢測變速桿罩蓋表面是否光澤，由于我們所測量的變速桿罩蓋表面的顏色是深灰色，反光能力較差，需要在其表面均勻地噴上白色反光噴劑，以便其具有更好的反光效果。另外變速桿罩蓋彎曲表面較多，需多次測量，所以我們還需在被測物體的表面貼上參考點，這樣拼合點云的時候，多次測量得到的不同的點云就可以根據參考點實現自動拼合。
　　2、點云數據的預處理   
　　由測量設備采集到實物模型的點云之后．由于測量誤差或被測件表面質量、環境等原因，將會存在大量的雜點．因此在進行表面重建之前．需要對點云進行預處理。   
　　Imageware可接收幾乎所有的i坐標測量數據．具有強大數據處理能力．非常適合處理大量掃描的點云數據。將掃描點云導入Imageware后。首先我們對輸入的點云數據進行除噪、稀疏等預處理。對于點云數據中明顯的噪聲點可以應用Circle-Select Points命令手動選擇后刪除。對于質量較差的點云可以應用Modify菜單下的Smooth命令進行平滑濾波處理。為了降低后續的數據整理工作難度．我們還可以應用Modify菜單下Data Reduction的命令進行點云精簡處理。
　　3、表面重建   
　　在逆向造型中，由點云一次性生成符合要求的曲面往往比較困難，通常需要先對點云數據分塊，分別構造曲面。然后通過橋接、過渡、裁剪等細節特征處理得到全部曲面。   
　　對點云數據進行區域分割，在Imageware逆向環境下提供了兩種方法：一是基于點云曲率彩圖的Sharp Edges提取，該方法是一種基于邊的方法，它根據測量點的法矢或曲率的突變，以一封閉邊界對點云數據的不同區域進行分割，并將邊界以線狀點云的形式提取出來；二是基于點云曲率彩圖的顏色特征(Color Based)提取，該方法是一種基于面的方法。它通過選取的種子點，進行“區域生長”，找出具有相似幾何特征的空間點以同一區域的形式提取出來。另外Imageware并不一定能對所有特征實現自動分塊，有時還需要依賴于使用者對逆向特征辨識的經驗，直接將點云用鼠標進行交互地分塊。   
　　完成數據分塊后，根據各區域點云的特點。Imageware提供了多種創建曲面的方法，可以由點云直接生成曲面(Surfaee from Cloud)，可以先擬合曲線。再通過蒙皮(Loft)、掃掠(Sweep)、四條邊界線(Surface by Boundary)等方法生成曲面，還可以結合點云和曲線來創建曲面(Fit w/Cloud and Curves)。
　　一般來說。模型包含許多細微特征，基礎曲面構建完成之后，還必須對其進行延伸、裁減、拼合，構建圓角等操作。以完全符合點云的形狀。通過對曲面的編輯及過渡曲面的構建，最終得到完整的曲面模型。
　　完成曲面擬合后。還可以將其轉化為實體模型進行進一步的實體造型與結構設計。
　　4、結論    
　　本文通過汽車變速罩蓋板的CAD建模實踐，通過運用三維光學測量和Imageware軟件，對實物逆向造型過程中的關鍵技術進行了闡述。逆向工程作為現代汽車快速開發的關鍵技術，其應用對于汽車工業的新產品開發具有較強的理論與實踐指導意義。