Engenharia reversa é o conceito de se produzir uma peça tomando como base um original ou modelo físico existentes, sem o uso de desenhos de engenharia. Empresas se voltam para a tecnologia da Engenharia Reversa como um complemento valioso para toda a gama de ferramentas CAD/CAM que elas possuem, devido às dificuldades encontradas quando se necessita trabalhar com superfícies de forma livre. Desta forma, faz-se necessária uma ferramenta que proporcione a inserção das formas deste modelo em um sistema CAD, de forma que se possa usufruir de todas as possibilidades, oferecidas por ele. Neste trabalho, é apresentada uma revisão bibliográfica que aborda a engenharia reversa desde sua origem até as técnicas avançadas existentes atualmente, ou seja, apresentando equipamentos e sistemas específicos usados atualmente para a prática de engenharia reversa. Mostra-se um sistema de engenharia reversa, que foi projetado e implementado realizando a integração desde uma máquina de medir 3 coordenadas até um centro de usinagem CNC com o auxílio de um software CAD comercial, o qual possui módulo de CAM integrado. São apresentados também 3 estudos de casos. / Reverse engineering is the concept of making a part based on an original or existing physical model, without engineering drawings. Companies are using reverse engineering technology as a valuable complement to many of their CAD/CAM tools, due to their difficulties of working with free-form surfaces. It is necessary a tool which provides the insertion of the model forms in the CAD system, therefore enabling to take advantages of all possibilities offered by the system. The Reverse Engineering has developed beyond the traditional copy milling. It is presented a review of the reverse engineering since its origin until recent advanced techniques, where the equipments and specific systems used for reverse engineering practice nowadays are showed. In this work a reverse engineering system has been designed and implemented, which is accomplished by the integration from the coordinate measuring machine until a CNC machining center, by using a commercial CAD software with integrated CAM module. In order to validate the system developed, three case studies are also presented.

Orientador: Ruis Camargo Tokimatsu / Resumo: A sociedade sempre busca inovações como facilitadores de processos para o alcance de objetivos propostos em distintas áreas, utilizando instrumentos, métodos e técnicas diversas. Dentre estas encontra-se a Engenharia Reversa (ER), que é o processo de engenharia afim de se obter um produto ou objeto a partir de um modelo original. Nos últimos anos, com a rápida evolução tecnológica , envolvendo máquinas, ferramentas e softwares, a ER passou a ser um recurso utilizado até mesmo por pequenas e médias empresas. O proposito desta pesquisa é avaliar o desempenho da aplicação de recursos de engenharia, tais como hardwares e softwares de baixo custo ou de uso livre, sobre a ER a fim de obter-se uma peça usinada em uma maquina CNC o mais fiel possível ao modelo físico original. Para isso foram aplicados os conceitos, os processos e recursos necessários nas etapas de reconstrução de um modelo físico , desde a digitalização 3D, utilizando scanners tridimensionais, o tratamento do objeto capturado, a reconstrução do modelo no software CAD até a geração do código G, por meio de softwares CAM, a ser enviado a uma máquina CNC para realização da usinagem e obtenção da peça modelo. Foi utilizado o scanner 3d manual Ciclop, cuja digitalização resultou em dimensões muitas próximas ao objeto original. Também foram utilizados os softwares Meshlab para tratamento do modelo digitalizado e o AutoCad Fusion 3D para criação do modelo CAD e geração dos processos de usinagem e código G, escolhidos devid... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

[pt] Modelos CAD 3D têm desempenhado um importante papel no gerenciamento de projetos de engenharia. Em vários desses modelos é perceptível a presença de diversos objetos com representações implícitas sendo representados por malhas triangulares. Ainda que apropriada para o rendering, a utilização de malhas triangulares traz consigo algumas desvantagens, como a ambiguidade em objetos pouco discretizados. A engenharia reversa visa a reconstrução dessa representação discreta em sua representação contínua original. Neste trabalho, propomos uma metodologia para a reconstrução de geometrias em modelos CAD utilizando Support Vector Machines e Descritores de Forma. / [en] 3D CAD Models have played an important role in engineering projects management. It is noticeable in many of these files the presence of several objects with implicit representation that end up being represented as triangular meshes. Although suitable for rendering, the triangular mesh representation brings some drawbacks, such as the ambiguity in objects with low discretization rate. The reverse engineering aims to reconstruct this discrete representation to its original continuous representation. In this work, we propose a novel methodology for geometry reconstruction in CAD models using Support Vector Machines and Shape Descriptors.

Para reutilização, manutenção e refatoração, projetistas de sistemas de software, freqüentemente, precisam examinar o código fonte da aplicação para entender os detalhes dos sistemas desenvolvidos. As aplicações orientadas a objetos em geral, tornam-se coleções nebulosas de classes e implementações de métodos. Sem dúvida a habilidade de entender sistemas de software é largamente aumentada visualizando-se esses produtos em níveis mais altos de abstração. Os padrões de projeto demonstram um alto índice de abstração e são considerados uma ferramenta efetiva para o entendimento de sistemas de software orientados a objetos. Aplicações orientadas a objetos visualizadas como um sistema de interação de padrões requerem a descoberta, identificação e classificação de grupos de classes relacionadas. Estas visualizações podem representar qualquer padrão conhecido ou agrupamentos que executam uma tarefa abstrata e necessariamente não são uma solução de padrão conhecida. Os padrões de projeto descrevem, portanto, microarquiteturas que resolvem problemas arquitetônicos em sistemas de software orientados a objetos. É importante identificar estas microarquiteturas durante a fase de manutenção de aplicações orientadas a objetos. Faz-se necessário salientar que estas microarquiteturas aparecem freqüentemente distorcidas na aplicação fonte. O objeto deste trabalho é demonstrar a viabilidade de construir uma ferramenta para descobrir a utilização de padrões de projeto em aplicações Java. Assim, esta tese examina as características de alguns padrões, determinando a natureza do que faz um padrão ser detectável por intermédio de meios automatizados, e propõe algumas regras pelas quais um conjunto de padrões possa ser identificado. As regras são baseadas nos relacionamentos entre classes e objetos mediante observação dos modelos estático e dinâmico. Este trabalho também documenta o desenvolvimento do protótipo da ferramenta de inspeção, que tem por objetivo aplicar os processos de engenharia reversa e reflexão computacional sobre código Java, utilizando as informações adquiridas para detectar padrões de projeto. Finalmente, esta tese demonstra a utilização dessa ferramenta em um exemplo pequeno de aplicação Java e forma a base para trabalhos adicionais que investiguem a existência de diferentes padrões de projeto em sistemas de software construídos em Java.

A modelagem de geometrias da natureza pode ser um processo complexo devido ás características orgânicas dos elementos. Propõe-se com essa dissertação identificar geometrias espaciais que sigam o padrão de crescimento espiral observado na natureza, utilizando as Tecnologias 3D como ferramentas para o processo de projeto. Para a execução do trabalho foram investigadas os Métodos de Biônica, Crescimento Espiral e a Sequência de Fibonacci, Engenharia Reversa e Design Paramétrico. O processo de representação dos elementos foi realizado em conformidade com a Metodologia para o Desenvolvimento de Produtos Baseados no Estudo da Biônica com o acréscimo das tecnologias de digitalização tridimensional e de processamento de nuvem de pontos, complementado pela parametrização de superfícies à base de curvas. Foram utilizados três processos para modelagem de curvas paramétricas representadas (i) pelo desenho de linhas sobre a malha digitalizada em 3D, (ii) por programação visual no software Grasshopper e (iii) por programação com scripts Python. Foi avaliada como melhor alternativa para o Design Paramétrico a utilização da programação visual otimizada com a programação por scripts, a qual apresentou melhor aproximação entre as curvas analisadas. Estudos de casos realizados com elementos da natureza (abacaxi e pinha) demonstraram a viabilização do método. Desta maneira a sistematização do conhecimento permitirá a proposição de um modelo paramétrico baseado na Biônica para fase inicial de inspiração e concepção de alternativas do projeto de produto. / Modeling the geometries of nature can be a complex process due to the organic characteristics of the elements. It is proposed with this dissertation to identify spatial geometries that follow the pattern of spiral growth observed in nature, using 3D Technologies as tools for the design process. For the execution of the work were investigated the Bionics, Spiral Growth and Fibonacci Sequence, Reverse Engineering and Parametric Design. The process of representation of the elements was carried out in accordance with the Methodology for the Development of Products Based on the Study of the Bionics with the addition of the technologies of three-dimensional digitization and processing of cloud of points, complemented by the parameterization of surfaces based on curves. Three methods were used for modeling parametric curves represented by (i) the drawing of lines on the 3D scanned mesh, (ii) by visual programming in the Grasshopper software and (iii) by programming with Python scripts. It was evaluated as the best alternative for Parametric Design the use of optimized visual programming with programming by scripts, which presented better approximation between the analyzed curves. Case studies carried out with nature elements (pineapple and pine cone) demonstrated the viability of the method. In this way the systematization of the knowledge will allow the proposition of a parametric model based on the Bionics for the initial phase of inspiration and design of alternatives of the product design.

Para reutilização, manutenção e refatoração, projetistas de sistemas de software, freqüentemente, precisam examinar o código fonte da aplicação para entender os detalhes dos sistemas desenvolvidos. As aplicações orientadas a objetos em geral, tornam-se coleções nebulosas de classes e implementações de métodos. Sem dúvida a habilidade de entender sistemas de software é largamente aumentada visualizando-se esses produtos em níveis mais altos de abstração. Os padrões de projeto demonstram um alto índice de abstração e são considerados uma ferramenta efetiva para o entendimento de sistemas de software orientados a objetos. Aplicações orientadas a objetos visualizadas como um sistema de interação de padrões requerem a descoberta, identificação e classificação de grupos de classes relacionadas. Estas visualizações podem representar qualquer padrão conhecido ou agrupamentos que executam uma tarefa abstrata e necessariamente não são uma solução de padrão conhecida. Os padrões de projeto descrevem, portanto, microarquiteturas que resolvem problemas arquitetônicos em sistemas de software orientados a objetos. É importante identificar estas microarquiteturas durante a fase de manutenção de aplicações orientadas a objetos. Faz-se necessário salientar que estas microarquiteturas aparecem freqüentemente distorcidas na aplicação fonte. O objeto deste trabalho é demonstrar a viabilidade de construir uma ferramenta para descobrir a utilização de padrões de projeto em aplicações Java. Assim, esta tese examina as características de alguns padrões, determinando a natureza do que faz um padrão ser detectável por intermédio de meios automatizados, e propõe algumas regras pelas quais um conjunto de padrões possa ser identificado. As regras são baseadas nos relacionamentos entre classes e objetos mediante observação dos modelos estático e dinâmico. Este trabalho também documenta o desenvolvimento do protótipo da ferramenta de inspeção, que tem por objetivo aplicar os processos de engenharia reversa e reflexão computacional sobre código Java, utilizando as informações adquiridas para detectar padrões de projeto. Finalmente, esta tese demonstra a utilização dessa ferramenta em um exemplo pequeno de aplicação Java e forma a base para trabalhos adicionais que investiguem a existência de diferentes padrões de projeto em sistemas de software construídos em Java.

Orientador: Ruis Camargo Tokimatsu / Resumo: A modelagem tridimensional muito já contribuiu com a indústria do entretenimento e agora tem sido amplamente utilizada na manufatura e criação de novos produtos. A possibilidade de se ter um modelo de um produto a um preço menor e com uma maior rapidez tem feito essa técnica ser cada vez mais aceita em todas as áreas da engenharia. Quando já se tem um modelo real e deseja-se realizar alguma modificação, simulação ou mesmo replicar o produto, a engenharia reversa muito pode contribuir, pois permite a obtenção do modelo tridimensional a partir do objeto real. Os equipamentos de digitalização tridimensional têm um alto custo de investimento, mesmo os de baixa precisão. A comunidade de entusiastas de software e hardware livre busca também distribuir e popularizar o conhecimento compartilhando suas descobertas e contribuindo abertamente com outras iniciativas. Buscamos nesse projeto construir um scanner 3D utilizando software e hardware livre utilizando componentes de baixo custo e fácil aquisição, estabelecendo seus limites técnicos, estimulando assim a adoção de técnicas de engenharia reversa. O processo de calibragem, captura e pós tratamento da nuvem de pontos obtidas foi detalhado na construção de modelos para comparação de dimensões e levantamento de características da superfície do material. / Mestre

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:05:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissMPr.pdf: 5452901 bytes, checksum: dd3e601629e8122c0ce032487fa894b3 (MD5) Previous issue date: 2003-05-19 / Financiadora de Estudos e Projetos / This project objectives the development of a support tool to the reverse engineering process for procedimental legacy systems implemented in COBOL, in order to be facilitating their recovery. The FAROOL (Ferramenta de Apoio à engenharia Reversa Orientada a Objetos de Legados) is a guide to software engineers in the reverse engineering process that is based on pre-defined heuristics, so that guided models to the objects are obtained from systems implemented in COBOL. FAROOL addresses two phases, in special, in the process of object guided reverse engineering. The first phase is the Elaboration of the MASA (Modelo de Análise do Sistema Atual, when a legacy systems model of pseudoguided objects is created. The second phase is of MAS Elaboration (Modelo de Análise do Sistema), when a totally model of guided objects is create, being based on the previous model (MASA). By applying the FAROOL, the software engineers are guided so that the reverse engineering process is materialized. First, the preparation of the system is made, aid of the Legacy Aid CASE tool, integrated to the FAROOL tool through macros.They follow the determination of the candidates classes, of the candidates attributes and of the candidates methods of the MASA model, that can become candidates to the class, to the attributes and to the methods, respectively, of the MAS model. Special heuristics are followed for the confection of the relationships between the candidate class in the model of guided objects. All the information are stored in a relational database, facilitating to the task of the software engineer in the reverse engineering process. The Delphi environment; the relational database Interbase; and the Legacy Aid tool were used in the elaboration of the FAROOL. / Este projeto objetiva o desenvolvimento de uma ferramenta de apoio ao processo de engenharia reversa orientada a objetos a partir de sistemas legados procedimentais implementados em COBOL, de modo a facilitar a recuperação desses. A Ferramenta de Apoio à engenharia Reversa Orientada a Objetos de Legados, denominada FAROOL, é um guia aos engenheiros de software durante o processo de engenharia reversa baseando-se em heurísticas pré-determinadas para que modelos orientados a objetos sejam obtidos a partir de sistemas implementados em COBOL. FAROOL se preocupa com duas fases, em especial, no processo de engenharia reversa orientada a objetos. A primeira fase é a de Elaboração do Modelo de Análise do Sistema Atual (MASA), quando um modelo pseudoorientado a objetos é criado a partir do sistema legado. A segunda fase é a de Elaboração do Modelo de Análise do Sistema (MAS), quando um modelo totalmente orientado a objetos é criado, abstraindo-se o modelo anterior (MASA). Através da FAROOL, os engenheiros de software são guiados para que o processo de engenharia reversa se concretize. Primeiramente, é feita a preparação do sistema, com auxílio da ferramenta CASE Legacy Aid, integrada à FAROOL através de macros. Seguem a determinação das classes, dos atributos e dos métodos candidatos do modelo MASA, que podem se tornar classes, atributos e métodos, respectivamente, do modelo MAS. Heurísticas especiais são seguidas para a confecção dos relacionamentos entre as classes no modelo orientado a objetos. Todas as informações são armazenadas em um banco de dados relacional, facilitando a tarefa do engenheiro de software no processo de engenharia reversa. O ambiente Delphi; o banco de dados relacional Interbase e a ferramenta Legacy Aid foram utilizadas na elaboração da FAROOL.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:06:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissLRCR.pdf: 1289177 bytes, checksum: 0d5c30e3a6fab66cbd1251a5fc2211d1 (MD5) Previous issue date: 2005-12-19 / This dissertation presents a study case on object-oriented systems refactoring. Systems developed according to the object-oriented paradigm may contain reusable code, even though not always have been designed for it. Systems maintenance is not an easy task, even for object-oriented systems. Software design patterns favour the implementation of efficient solutions for recurrent problems, easing reusability and maintainability. In cases of systems not designed using design patterns, it is possible to refactor the system using them, without altering the system functionality. This prospective study refers to the search for guidelines to help the software engineer to conduct this type of refactoring. For that purpose, seven systems implemented in Java, that were available in the Web, have been used. The study has three phases: the first refers to existing system functionality and class model recovery; so that, in the second phase, applicable software design patterns can be implemented; and the class model previously obtained can be updated with the software design patterns applied. In the third phase, the new system functionality is verified by tests, to confirm that the conducted refactoring has not altered it. The refactored system usually presents an increase in the LOC number, but becomes more maintainable due to better structuring and cohesion. Reuse is also eased. One restriction of this research is that the case study has been conducted only for small-scale information systems. / Esta dissertação apresenta um estudo de caso de refatoração de sistemas orientados a objetos. Sistemas desenvolvidos de acordo com o paradigma de orientação a objetos podem conter código reusável, apesar de nem sempre terem sido projetados para isso. Manutenção de sistemas não é uma tarefa fácil, nem mesmo para sistemas orientados a objetos. Padrões de projeto de software favorecem a implementação de soluções eficientes para problemas recorrentes, facilitando a reusabilidade e manutenibilidade. Nos casos dos sistemas não projetados com o seu uso, é possível refatorar o sistema usando-os, sem alterar a sua funcionalidade. Este estudo prospectivo refere-se à busca de diretrizes para auxiliar o engenheiro de software a conduzir esse tipo de refatoração. Para isso, sete sistemas implementados em Java que estavam disponíveis na Web foram usados. O estudo tem três etapas: a primeira refere-se à recuperação da funcionalidade e do modelo de classes do sistema existente de modo que, na segunda etapa, padrões de projeto de software aplicáveis possam ser implementados; e o modelo de classes previamente obtido possa ser atualizado com os padrões de projeto de software aplicados. Na terceira etapa, a funcionalidade do novo sistema é verificada por testes, para confirmar que a refatoração conduzida não a alterou. O sistema refatorado, usualmente, apresenta um aumento no número de LOC, mas torna-se mais manutenível, devido a melhor estruturação e coesão. O reuso é também facilitado. Uma restrição desta pesquisa é que o estudo de caso foi conduzido apenas para sistemas de informação de pequeno porte.

Submitted by Sandro Moreira (moreira.sandro@gmail.com) on 2017-01-18T18:23:17Z No. of bitstreams: 1 SandroMoreira-DissertacaoMestradoFinal.pdf: 12934831 bytes, checksum: a63cb94b201b877dc272a7bccad284bc (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-01-23T19:48:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 moreira_ss_me_ilha.pdf: 12934831 bytes, checksum: a63cb94b201b877dc272a7bccad284bc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-23T19:48:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 moreira_ss_me_ilha.pdf: 12934831 bytes, checksum: a63cb94b201b877dc272a7bccad284bc (MD5) Previous issue date: 2016-12-06 / A modelagem tridimensional muito já contribuiu com a indústria do entretenimento e agora tem sido amplamente utilizada na manufatura e criação de novos produtos. A possibilidade de se ter um modelo de um produto a um preço menor e com uma maior rapidez tem feito essa técnica ser cada vez mais aceita em todas as áreas da engenharia. Quando já se tem um modelo real e deseja-se realizar alguma modificação, simulação ou mesmo replicar o produto, a engenharia reversa muito pode contribuir, pois permite a obtenção do modelo tridimensional a partir do objeto real. Os equipamentos de digitalização tridimensional têm um alto custo de investimento, mesmo os de baixa precisão. A comunidade de entusiastas de software e hardware livre busca também distribuir e popularizar o conhecimento compartilhando suas descobertas e contribuindo abertamente com outras iniciativas. Buscamos nesse projeto construir um scanner 3D utilizando software e hardware livre utilizando componentes de baixo custo e fácil aquisição, estabelecendo seus limites técnicos, estimulando assim a adoção de técnicas de engenharia reversa. O processo de calibragem, captura e pós tratamento da nuvem de pontos obtidas foi detalhado na construção de modelos para comparação de dimensões e levantamento de características da superfície do material. / The three-dimensional modeling has contributed much to the entertainment industry and has now been widely used in manufacturing and creating new products. The possibility of having a model of a product at a lower price and a higher speed have made this technique is increasingly accepted in all fields of engineering. When there is already a real model and you want to make any changes, simulation or even replicate the product, reverse engineering can greatly contribute, as it allows to obtain three-dimensional model from the real object. The three-dimensional scanning equipment have a high investment cost, even low accuracy. The community of enthusiasts of open source and open hardware also distribute and popularize knowledge sharing his findings and openly contribute to other initiatives. We seek in this study, build a scanner 3D using free software and hardware components using low-cost and easy acquisition, establishing its technical limits, stimulating the adoption of reverse engineering techniques. The calibration, capture and post-treatment process of the cloud of points obtained was detailed in the construction of models for comparison of dimensions and survey of surface characteristics of the material.