三維反求技術的發展
　　
　　三維反求技術亦稱為逆向工程 (reverse engineering) ，原先這種技術是用于三維測量及質量檢定。
生產下來的產品，可利用這技術測量其外型尺寸及檢定它的質量，然后對比原先設計時的參數，是否附合要求或須要做出修改、優化等。這可以說三維反求技術是產品設計過程中的下游工序向上游工序反饋信息的一個途徑。
　　
　　上世紀六十年代有學者提出利用電腦視覺技術(computer vision) 來獲取三維數據的可能性。隨后，多種技術被研發出來采集三維數據，其中包括，立體視覺、結構光等。這些技術并沒有被商品化，因為當時候的圖像采集儀器、電子組件、軟件技術及電腦計算功能都很難滿足技術要求。特別是在電腦計算功能上，當時的電腦沒法處理龐大的數據。
　　
　　到上世紀八十年代，美國Cyberware公司研制了一部用來掃描人頭的三維掃描儀，并成功地用于影視特技制作。之后，美國及日本公司相繼投入巨大的人力物力資源開發相關的技術及掃描儀器，技術方面包括圖像雷達、聚焦測距、莫爾條紋等，而掃描儀器到現在已有近百種之多。
　　
　　三維反求技術原理及工作流程
　　
　　三維反求技術包括影像反求、軟件反求及實物反求等三方面。目前相對最多人研究的是實物反求技術。它是研究實物CAD模型的重建和最終產品的制造。陜義來說，三維反求技術是將實物模型數據化成設計、概念模型，并在此基礎上對產品進行分析、修改及優化等技術。
　　
　　工作原理
　　
　　三維反求技術是利用電子儀器去收集物體表面的原始數據, 之后再使用軟件，計算出采集數據的空間坐標，并得到對應的顏色。掃描儀是對物體作全方位的掃描、然后整理數據、三維造型、格式轉換、輸出結果。整個操作過程，可以分為四個步驟：
　　
　　（1） 物體數據化：普遍采用三坐標測量機或激光掃描儀來采集物體表面的空間坐標值。
　　
　　（2） 從采集的數據中分析物體的幾何特征：依據數據的屬性，進行分割、再采用幾何特征和識別方法來分析物體的設計及加工特征。
　　
　　（3） 物體三維模型重建：利用CAD軟件，把分割后的三維數據作表面模型的擬合，得出實物的三維模型。
　　
　　（4） 檢驗、修正三維模型。
　　
　　工作流程
　　
　　三維反求的典型工作流程主要是對現有的實物，使用數據化的儀器，準確、快速地采集表面輪廓的空間坐標值，然后構建曲面、經CAM軟件產生CNC加工刀路，在CNC機床上把實物模型制造出來或利用快速原型制造機，把實物原型制造出來。在產品設計方面，采集的空間坐標值，可對實體三維模型，作復雜的修改或再創新。快速原型制造機可讀取STL格式的文檔，可以由云點直接轉換或在建造的曲面、實體三維模型中轉換。
　　
　　三維數據采集方式
　　
　　三維數據的采集方式，按照它們所采用的原理、有三種方式：一是接觸式，如三坐標測量；二是非接觸式，如結構光法、激光三角法等；三是逐層掃描方法，如CT法和核磁共振法、自動斷層掃描法等。
　　
　　采用哪種采集方式取決于被掃描對象的形狀、大小、物質、數據應用目的。在市場上掃描儀器種類很多，采集方式雖然不盡相同、但主要由三個部份組成；即掃描裝置、傳感器及軟件。

　　接觸式掃描或測量方法
　　
　　這種采集方式主要是利用三坐標測量作掃描。采集方式主要是利用安裝在儀器上的探針(stylus) 逐點采集對象表面上的數據。探針沿對象表面運行時，對象表面上反作用力使探針位移。位移是通過探頭內的彈簧反映出來。連接彈簧的傳感器(transducer)便會測量位移的大少、方向等。之后便通過計算顯示各采集點的三維空間坐標。
　　
　　由于三坐標測量儀本身的機械結構及設計，采集數據精度高，對被掃描對象的表面的顏色及反射特性沒有特別要求。采集數據時，探針是壓著被對象運行的，所以一些材質較軟的發泡膠等便不能準確掃描，因為被掃描對象會被探針壓著而變形。探針經常在堅韌的對象表面運行時，容易磨損，所以須要經常較正探針的直徑，維持一定的精度。由于它是逐點采集數據，所以掃描速度相對較慢，主要是用來測量不太復雜，具有少量特征曲面的對象。
　　
　　現時市場上，有一種專用的接觸式掃描機。由英國Renishaw公司提供的Cyclone掃描機可以采集復雜的對象表面曲線數據，采點速度每秒四百點及每分鐘掃描三米，操作容易。所采集的數據，通過掃描機原身配備的軟件，轉化成電腦加工中的刀路，直接制造模具。
　　
　　非接觸掃描方法
　　
　　結構光法的操作原理是把一定模式的光源，投射到被掃描對象的表面上，投射參考面光源，會被放在該位置的被掃描對象阻擋而發生變形，此時使用不同的鏡頭攝取不同角度的圖像，再分析變形的光源, 就可計算出被測對象表面的整幅圖像的三維坐標。結構光法采用的光源以光柵影線較為普遍。目前分析光柵影線變形的方法主要有傳里葉及相移法。而相移法相對較為準確，這種方法的優點是測量的速度很快、掃描的面積大、設備相對輕便方面攜帶、測量場地沒有特別要求。在汽車行業，它普遍被用來掃描汽車的車身等大面積對象。德國Steinblicher公司的 COMET IV掃描儀，可以掃描的面積從 100×75mm2到1200×1200mm2。它的攝像器可裝在三腳架上，隨意移動至任何位置作高速掃描、攝像器更可以裝上機械手上，掃描復雜的對象，分辨率可達400萬象素之高。對一些精細零件都能采集良好的數據。
　　
　　激光三角法
　　
　　激光三角法是在被掃描物的表面用有規則幾何圖形的激光束，如點光源或線光源，進行掃描，被掃描面便會形成漫反射光點、光帶，接著安裝在光路的圖像傳感器接收這光點、光帶，然后利用三角原理計算出被采集點的空間坐標。激光三角法的技術成熟、被廣泛使用，掃描速度高、精度高。它的圖像傳感器體積細而輕，安裝方便。它甚至可以它裝在三坐標上，安裝拆卸容易，這是它另一個特點。它也可以掃描材質較柔軟的對象，如橡膠等。日本的 Konica Minolta公司的非接觸儀 Vivid 9i的掃描精度可達0.05mm，只需要2.5秒便可獲取精確的數據。
　　
　　三維反求技術的應用
　　
　　三維反求技術的應用十分廣泛，一些高技術含量的航空、航天工業，汽車工業都采用了這技術于產品研發及制造。在制造工業上，采集的數據用于模具制造，產品設計、開發，例如消費性的電子產品等。
　　
　　此外，反求技術配合快速原型制造技術，更能發揮快速原型技術的優勢、擴大它的應用范疇。憑借反求技術及有關的軟件，設計者可以快速制造實物，同時可以快速對實物修改、優化和創新設計，這樣便可以縮短產品設計的周期，加速了新產品的出現，提高公司的競爭力。三維反求技術的應用綜合如下：

　　1. 從概念到快速原型制造。在產品設計中，有些實物很難利用CAD軟件來建造CAD模型，來表達設計概念，但有了三維反求技術后，該過程變得簡單了！
　　
　　2. 快速制造模具。技術人員利用反求技術掃描實物，然后把采集得到的數據，通過專門的軟件，如 Renishaw 公司的Tracecut軟件，直接產生刀路，輸出到數控加工中心，制造出模具來。這種情況，在汽車的后市場(after market) 及電子消費品特別普遍。汽車的原廠零部件相對較貴，所以傾向于尋找代替品，價格相對便宜的。由于市場相當龐大，所以誘發一批廠家生產這些代替品。由于沒有原廠產品技術資料，如實物的工程圖或CAD模型，他們只好利用反求技術，采集實物的三維數據，轉化成刀路，直接制造模具。另一種情況是一些停產老產品，現在有需求。由于停產多時，原始數據都沒有了，只好把現有的實物掃描、采集數據、轉成刀路來制造模具，實現再次生產。
　　
　　3. 快速制造。反求技術把實物數據化之后，通過有專用軟件，轉化成可用的數據，就可以與CAD/CAM/CAE、ERP等軟件，電腦數控機床，進行信息、數據交替，縮短生產的等候時間，大幅度提高生產效率，增強競爭力。
　　
　　4. 仿制流線型、形狀復雜而且無法用人工方法準確量度的實物。航空、航天器的有些零部件流線型特別強，一般的測量儀器是絕對無法準確測量其曲面！反求技術便可以在一個面積細小表面上采集上百萬、上千萬的三維坐標數據、之后便可以通過軟件建造曲面。在一個相等面積的表面，三維坐標數據愈多，建造的曲面便愈準確。
　　
　　5. 產品復制、修改、設計。當實物被數據化后，技術人員便可建造CAD實體模型、曲面，這樣設計師便可以迅速在軟件上作有關的產品修改、創新的設計。
　　
　　未來展望
　　
　　隨著國際互聯網絡的普及，更容易獲取資訊，商業競爭日趨激烈，要取勝就要不斷的有新產品投放到市場，縮短生產周期是競爭一個重點策略之一。反求技術在時間方面發揮了它的作用，所以會廣泛應用于產品開發方面。在技術方面，軟件的快速開發，使數據的運算更快、掃描后數據處理更容易；圖像攝像機的發展，使采集的數據更多、更快。這樣，掃描速度便可以更快，掃描精度更高，種種技術發展，使用掃描儀來測量的精度大為提高。綜上所述，反求技術將會有更大的發展空間，應用到更多的領域中。