当前，我国汽车工业飞速发展，越来越多的新车型被引入国内；同时，国内的汽车公司也在国外车型的基础上大力自主研发设计新车型。因而，汽车的开发周期越来越短。汽车工业正逐渐由“大批量、单一车型”向“小批量、多种车型”制造模式转变。在这种情况下，通过逆向工程技术获取并建立汽车零部件实物的CAD模型具有重要的意义。    
　　本文通过汽车的变速杆罩盖的CAD模型重构实例，讨论了基于光学测量的CAD建模的实施方法与应用。
　　1、三维数据的采集    
　　本文采用照相式扫描设备Comet来实现对汽车变速杆罩盖的表面数据采集。Comet是由德国Steinbichler公司出品，它综合了光学三角法、条纹投影法、相位移动法等原理对实物做高速、高精度、非接触测量，广泛应用于逆向工程及工业检测等领域。Comet扫描系统由一个数码摄像机和一个旋转光栅组成，一次可以采集400x400mm2范围内点云数据，精度可以达到±0.004 mm。   
　　测量之前，首先应检测变速杆罩盖表面是否光泽，由于我们所测量的变速杆罩盖表面的颜色是深灰色，反光能力较差，需要在其表面均匀地喷上白色反光喷剂，以便其具有更好的反光效果。另外变速杆罩盖弯曲表面较多，需多次测量，所以我们还需在被测物体的表面贴上参考点，这样拼合点云的时候，多次测量得到的不同的点云就可以根据参考点实现自动拼合。
　　2、点云数据的预处理   
　　由测量设备采集到实物模型的点云之后．由于测量误差或被测件表面质量、环境等原因，将会存在大量的杂点．因此在进行表面重建之前．需要对点云进行预处理。   
　　Imageware可接收几乎所有的i坐标测量数据．具有强大数据处理能力．非常适合处理大量扫描的点云数据。将扫描点云导入Imageware后。首先我们对输入的点云数据进行除噪、稀疏等预处理。对于点云数据中明显的噪声点可以应用Circle-Select Points命令手动选择后删除。对于质量较差的点云可以应用Modify菜单下的Smooth命令进行平滑滤波处理。为了降低后续的数据整理工作难度．我们还可以应用Modify菜单下Data Reduction的命令进行点云精简处理。
　　3、表面重建   
　　在逆向造型中，由点云一次性生成符合要求的曲面往往比较困难，通常需要先对点云数据分块，分别构造曲面。然后通过桥接、过渡、裁剪等细节特征处理得到全部曲面。   
　　对点云数据进行区域分割，在Imageware逆向环境下提供了两种方法：一是基于点云曲率彩图的Sharp Edges提取，该方法是一种基于边的方法，它根据测量点的法矢或曲率的突变，以一封闭边界对点云数据的不同区域进行分割，并将边界以线状点云的形式提取出来；二是基于点云曲率彩图的颜色特征(Color Based)提取，该方法是一种基于面的方法。它通过选取的种子点，进行“区域生长”，找出具有相似几何特征的空间点以同一区域的形式提取出来。另外Imageware并不一定能对所有特征实现自动分块，有时还需要依赖于使用者对逆向特征辨识的经验，直接将点云用鼠标进行交互地分块。   
　　完成数据分块后，根据各区域点云的特点。Imageware提供了多种创建曲面的方法，可以由点云直接生成曲面(Surfaee from Cloud)，可以先拟合曲线。再通过蒙皮(Loft)、扫掠(Sweep)、四条边界线(Surface by Boundary)等方法生成曲面，还可以结合点云和曲线来创建曲面(Fit w/Cloud and Curves)。
　　一般来说。模型包含许多细微特征，基础曲面构建完成之后，还必须对其进行延伸、裁减、拼合，构建圆角等操作。以完全符合点云的形状。通过对曲面的编辑及过渡曲面的构建，最终得到完整的曲面模型。
　　完成曲面拟合后。还可以将其转化为实体模型进行进一步的实体造型与结构设计。
　　4、结论    
　　本文通过汽车变速罩盖板的CAD建模实践，通过运用三维光学测量和Imageware软件，对实物逆向造型过程中的关键技术进行了阐述。逆向工程作为现代汽车快速开发的关键技术，其应用对于汽车工业的新产品开发具有较强的理论与实践指导意义。