產品造型設計的正向設計流程示意：概念設計 → CAD/CAM系統 → 制造系統 → 新產品
l 產品逆向設計的產生與應用
在飛機、汽車、工藝美術品和模具等行業的設計和制造中，通常是由復雜的自由曲面拼接而成，因此在概念設計階段難以用嚴密、統壹的數學語言來描述。這些產品的初始模型是通過對事先制造出的木制或泥制模型來實現數字化產生的。近年來在產品造型設計中逐漸走向成熟形成逆向設計法。
由於產品造型的逆向設計有起點高、成本低、周期短、易改型、易創新的特性，自出現以來便受到了現代工業設計師的關註。目前該技術在下面幾方面得到了廣泛應用：a．用於汽車、摩托車等具有較復雜曲面外型產品的修復與改型設計中；b．用於設計與制造個性化的產品，如人體擬合、太空服裝設計、假肢設計等；c．根據客戶樣件進行模具設計時，該項技術可使自動化程度大大提高；d．在樣件缺少圖形文件時，可用逆向設計來生成圖形文件：e.在快速原形制造中逆向設計可實現原形產品的快速準確建模並進行重新設計。
2 產品逆向設計的過程及其關鍵問題
產品的逆向設計是指設計師對產品實物樣件表面進行數字化處理(數據采集、數據處理)，並利用可實現逆向三維造型設計的軟件來重新構造實物的CAD模型(曲面模型重構)，並進壹步用CAD/CAE／CAM系統實現分析、再設計、數控編程、數控加工的過程。
逆向設計的流程示意：
產品樣件 → 數據采集 → 數據處理CAD/CAE/CAM系統 → 模型重構 → 制造系統 → 新產品
在逆向設計中數據采集、數據處理、模型重構是產品造型設計逆向設計的三大關鍵環節。
數據采集(樣件的表面數字化)是進行產品逆向設計的第壹步。壹般而言。數據采集可由接觸式與非接觸式兩種來實現。接觸式方法由於對物體的表面的顏色和光照沒有要求。因此物體邊界的測量相對精確，但對軟質材料適應差且速度慢；而非接觸式方式(以激光為媒介的非接觸三維表面數據采集法)在采集實物模型的表面資料時，采集速度快，可形成“點雲”資料，缺點是精度較低而且對樣件表面和光照有較高的要求。
數據處理的結果將影響模型重構的質量。在此階段壹般應進行數據預處理、數據分塊、數據光順、三角化、數據優化、多視拼合、噪聲濾波、拓撲建立、特征提取等工作。
模型重構方案目前主要有三種：1)以B-Spline或NURBS曲面為基礎的曲面構造法；2)以三角Bezier曲面片為基礎的曲面構造法；3)以多面體面片為基礎的曲面構造法。
3 幾種用於逆向設計的應用軟件
目前，在國際市場上已出現了壹些用於產品逆向設計的應用軟件，如美國Imageware公司的Surfacer7．1，英國Renishaw公司的TRACE，英國MDTV公司的STRIM and Surface Reconstruction等，英國DelCAM公司產品CopyCAD；此外，壹些CAD／CAM系統。如美國PTC公司的Pro；Engineer 2000i、美國UGS公司的Unigraphics與美國IBM公司的CATIA等在其系統中也集成了可實現逆向三維造型設計的模塊，但與專業的逆向工程軟件比較在功能上有較大局限性。例如：Surfaccr7．1逆向設計軟件可方便的實現下面幾項功能：1)接受不同來源的掃描資料點的分析與處理。如CMM.Laser，sensors，Ultrasound等；2)快速、準確地將掃描點轉換成NURBS曲面；3)對曲面模型的精度、品質進行評價；4)對曲線、曲面的形狀實現交互修改。在產品的曲面模型重建時。Surfacer7．1不需經過建造曲線來構造曲面而是直接由掃描點來直接產生曲面；或采用建立周邊曲線再用該邊界與其內部的掃描點群來產生曲面；也可首先在掃描點群中構造NURBS曲線，再由曲線來產生曲面。