目前我国摩托车产业发展迅猛,在其产品设计中,由于摩托车车身具有复杂自由曲面的特点,用传统的正向设计方法难以进行造型设计,因此,反求工程技术应运而生。这种基于原型或实物的反求设计技术能够提高设计精度,极大地缩短产品的开发周期,因而在设计和制造领域具有广阔的应用前景。因此,进行反求工程在摩托车车身设计中的关键技术及应用研究就有着重要的理论意义和应用价值。论文以摩托车制造业为背景,以实现反求工程理论在产品开发中的实际应用为目标,对反求工程理论中原型对象表面数字化、点云数据预处理和自由曲面重构等关键技术进行了深入的研究,并在反求软件Surfacer10.6和正向三维软件UG NX2.0的设计平台下,完成了摩托车车身相关零部件以及整车虚拟装配的三维数据模型。论文共包含六章,主要内容如下:第一章:介绍了反求工程的概念与应用领域,着重阐述了基于反求工程技术的产品快速开发;分析了反求工程技术的研究现状与发展趋势,提出了基于反求工程的摩托车车身开发技术路线。第二章:研究了原型对象表面数字化的实现方法,重点分析了反求工程中的数据采集规划方案以及点云数据的读取与分层,并采集了摩托车车身覆盖件完整点云数据。第三章:研究了点云数据预处理中的:多视数据的对齐、噪声点的剔除及数据平滑处理、数据精简、数据分割等几个主要环节,并对摩托车挡风罩的原始点云数据进行了多视数据对齐处理。第四章:研究了自由曲面重构的相关技术,包括: NURBS曲线曲面的数学模型,以及曲线曲面的光顺方法,和反求工程中曲面的两种重构方法,最后给出了反求工程中的误差模型并进行了分析。第五章:分析了基于反求设计的摩托车车身开发技术流程,提出了基于装配的数据采集方案以及面向装配的曲面造型技术,并给出了整车车身虚拟装配的最终三维数据模型。第六章:全文总结和展望