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即是采用逆向工程的方式

发布日期: 2019-10-16 浏览次数:

  以前该软件次要被使用于航空航天和汽车工业,由于这两个范畴对空气动力学机能要求很高,正在产物开辟的起头阶段就要认实考虑空气动力性。常规的设想流程起首按照工业制型需要设想出布局,制做出油泥模子之后将其送到风洞尝试室去丈量空气动力学机能,然后再按照尝试成果对模子进行频频点窜曲到获得对劲成果为止,如斯所获得的最终油泥模子才是合适需要的模子。若何将油泥模子的外形切确地输入计较机成为电子模子,这就需要采用逆向工程软件。起首操纵三坐标丈量仪器测出模子概况点阵数据,然后操纵逆向工程软件(例如:Imageware sucer)进行处置即可获得 class 1 曲面。

  正在所有逆向工程软件中,RapidForm 供给一个出格的计较手艺,针对 3D 及 2D 处置是同类型计较,软件供给了一个最快最靠得住的计较方式,能够将点云快速计较出多边形曲面。RapidForm 能处置无挨次陈列的点数据以及有挨次陈列的点数据。

  恰是因为 Imageware 正在计较机辅帮曲面查抄、曲面制型及快速样件等方面具有其它软件无可匹敌的强大功能,使它当之无愧的成为逆向工程范畴的带领者。

  逆向工程被普遍地使用到新产物开辟和产物改型设想、产物仿制、质量阐发检测等范畴,它的感化是:

  大逆向工程软件之一,RapidForm 供给了新一代运算模式,可及时将点云数据运算出无接缝的多边形曲面,使它成为 3D Scan 后处置之最佳化的接口。RapidForm 也将使您的工做效率提拔,使 3D 扫描设备的使用范畴扩大,改善扫描质量。

  逆向工程能正在具有现有物理部件之上,操纵激光扫描仪、布局光源转换仪或X射线D扫描仪手艺进行尺寸丈量,再通过CAD、CAM、CAE或其他软件建立3D虚拟模子的方式。逆向工程经常被用于军事上,正在二和和冷和中经常被用到。

  有实正落实到财产界使用。工研院的团队后来也竣事逆向工程研究,转而开辟其它从题。原有的研发后继无人,殊为可惜。

  几何建模是逆向工程的环节环节,同时也是影响逆向工程速度的瓶颈问题,因而,提高逆向工程几何建模的从动化程度和通用性是逆向工程研究的一个沉点标的目的。这是一种逆向工程几何建模从动化系统,具有表现设想企图的特征建模的特点,数据点的组织体例不限,输出的B-rep模子取现有商用CAD系统完全兼容。系统的环节手艺正在于特征的从动提取、组合曲面的滑腻毗连。

  正在工程手艺人员的一般概念中,产物设想过程是一个从设想到产物的过程,即设想人员起首正在大脑中构想产物的外形、机能和大致的手艺参数等,然后正在细致设想阶段完成各类数据模子,最终将这个模子转入到研发流程中,完成产物的整个设想研发周期。如许的产物设想过程我们称为“正向设想”过程。逆向工程产物设想能够认为是一个从产物到设想的过程。简单地说,逆向工程产物设想就是按照曾经存正在的产物,反向推出产物设想数据(包罗各类设想图或数据模子)的过程。从这个意义上说,逆向工程正在工业设想中的使用曾经好久了。好比晚期的船舶工业中常用的船体放样设想就是逆向工程的很好实例。

  4、适合单件、小批量的零件制制,出格是模具的制制,可分为间接制模取间接制模法。间接制模法:基于RP手艺的快速间接制模法是将模具CAD的成果由RP系统间接制形成型。该法既不需用RP系统制做样件,也不依赖保守的模具制制工艺,对金属模具制制而言尤为快速,是一种极具开辟前景的制模方式;间接制模法:间接制模法是操纵RP手艺制制产物零件原型,以原型做为母模、模芯或制模东西(研磨模),再取保守的制模工艺相连系,制制出所需模具。

  RapidForm 支撑彩色 3D 扫描仪,能够生成最佳化的多边形,并将颜色消息映像正在多边形模子中。正在曲面设想过程中,颜色消息将完整保留,也能够使用 RP 成型机制做出有颜色消息的模子。RapidForm 也供给上色功能,通过及时上色编纂东西,利用者能够间接对模子编纂本人喜好的颜色。

  英国 Triumph Motorcycles 无限公司的设想工程师 Chris Chatburn 说:“操纵 Sucer 我们能够正在更短的时间内完成更多的设想轮回次数,如许能够让我们削减 50% 的设想时间。”

  【强大的处置扫描数据能力】:按照 Rainbow 图法(相当于假设雨水从落下,因为外形差别导致雨水流速差别)、曲率大小变化云图法(对于一个完全光顺的 class 1 曲面,相当于曲率大小变化为零,对于两个分歧曲面,此值会分歧)将扫描数据分隔,如许能够很快地捕获产物的次要特征,并敏捷成立各个响应曲面,避免了费事的阐发和处置。

  为了互用性(例如,支撑未公开的文件格局或硬件外围),而对软件或硬件系统进行的逆向工程被认为是的,虽然专利持有者经常否决并试图以任何目标对他们产物进行的逆向工程。

  ●改善文档。当原有的文档有不充实处,又当系统被更新而原设想人员不正在时,逆向工程被用来获取所需数据,以弥补申明或领会系统的最新形态。

  (4)系统集成化程度低,有些系统只侧沉取曲面的拟合,有些系统只侧沉于取特定制制手艺的连系,系统只包含简单几何数据,不合适现代设想制制的并行思惟。

  【弹性的曲面建立东西】:能够正在一个弹性的设想里很是便利的间接从曲线、曲面、或丈量数据建立曲面,支撑贝茨尔(Bezier)和非平均有理 B 样条(NURBS)曲面两种方式。用户能够选择适合的曲面方式,通过连系两种方式的长处来获益。

  Geomagic Studio 次要包罗 Qualify、Shape、Wrap、Decimate、Capture 五个模块。次要功能包罗:

  能够通过曲线的曲率来判断曲线的光顺性,能够查抄曲线取点阵的吻合性,还能够改变曲线取其它曲线的持续性(毗连、相切、曲率持续)。Sucer 供给良多东西来调整和点窜曲线。

  有时候因为零件外形复杂,一次扫描无法获得全数的数据,或是零件较大无法一次扫描完成,这就需要挪动或扭转零件,如许会获得良多零丁的点阵。Sucer能够操纵诸如圆柱面、球面、平面等特殊的点消息将点阵精确对齐。

  高级光学 3D 扫描仪会发生大量的数据(可达 100,000 ~ 200,000点),因为数据很是复杂,因而需要高贵的电脑硬件才能够运算 RapidForm 供给回忆办理手艺(利用更少的系统资本)可缩短您处置数据的时间。

  是指从实物上采集大量的三维坐标点,并由此成立该物体的几何模子,进而开辟出同类产物的先辈手艺。逆向工程取一般的设想制制过程相反,是先有实物后有模子。仿形加工就是一种典型的逆向工程使用。逆向工程,逆向工程的使用已从纯真的技巧性手工操做,成长到采用先辈的计较机及丈量设备,进行设想、阐发、制制等勾当,如获取修模后的模具外形、阐发实物模子、基于现有产物的立异设想、快速仿形制制等。

  【动态的曲面点窜东西】:答应用户正在交互的体例下试探设想从题,立即就能够看到能否美妙和思能否合适工程不雅念。设想、工程阐发、制制的尺度都通细致心的构制过程考虑进去,所以当每次点窜曲面时不需要再从头校核尺度。

  逆向工程(又称逆向手艺),是一种产物设想手艺再现过程,即对一项方针产物进行逆向阐发及研究,从而演绎并得出该产物的处置流程、组织布局、功能特征及手艺规格等设想要素,以制做出功能附近,但又不完全一样的产物。逆向工程源于贸易及军事范畴中的硬件阐发。其次要目标是正在不克不及等闲获得需要的出产消息的环境下,间接从成品阐发,推导出产物的设想道理。

  Imageware 采用 NURBS手艺,软件功能强大,易于使用。Imageware 对硬件要求不高,可运转于各类平台:UNIX 工做坐、PC 机均可,操做系统能够是 UNIX、NT、Windows95 及其它平台。

  最常用于和谈逆向工程,涉及利用总线阐发器和数据包嗅探器。正在接入计较机总线或收集的毗连,并成功截取通信数据后,能够对总线或收集行为进行阐发,以制制出具有不异行为的通信实现。此法出格合用于设备驱动法式的逆向工程。有时,由硬件制制商特地所做的东西,如JTAG端口或各类调试东西,也有帮于嵌入式系统的逆向工程。对于微软的Windows系统,受欢送的底层调试器有SoftICE。

  向工程软件,正被普遍使用于汽车、航空、航天、消费家电、模具、计较机零部件等设想取制制范畴。该软件具有泛博的用户群,国外有 BMW、Boeing、GM、Chrysler、Ford、raytheon、Toyota 等出名国际大公司,国内则有上海公共、上海交大、上海DELPHI、成都飞机制制公司等大企业。

  非接触式丈量方式次要是基于光学、声学、磁学等范畴中的根基道理,将必然的物理模仿量通过恰当的算法为样件概况的坐标点。例如:声纳丈量仪操纵声音碰到被测物体发生反响的时间计较点取声源间的距离;激光测距法是将激光束的飞翔时间为被测点取参考平面间的距离。非接触式丈量使丈量效率获得了极大提高,某些光学丈量机能够正在数秒钟内获得几十万个数据点,因此正在丈量过程中能够大大削减人工丈量规划,正在整个样件概况快速采集大量的稠密点集。因为操做简洁,以激光测距法为代表的非接触式丈量手艺近两年来,成长敏捷,使用普及面越来越广。不外,非接触丈量获得的海量数据的数据量很是复杂,常有几十万、上百万,以至更多。必需共同较强功能的逆向软件和高机能的计较机设备,才能成功利用。不外,按照摩尔定律,计较机硬件的机能敏捷提高,软件手艺也今非昔比,基于光学的非接触式丈量方式和三坐标丈量设备正在逆向工程中获得了更为普遍的使用。

  逆向工程软件部门品牌包罗Sucer(Imageware)、ICEM、CopyCAD、Rapid Form等。逆向软件的演进约略可区分为三个阶段。十一年前正在逆向工程上,只能使用CATIA等CAD/CAM高阶曲面系统。市场成长出两套支流产物手艺日渐成熟,广为业界援用。成长出分歧以往的逆向工程数学逻辑运算,速度快。

  Sucer 能供给良多种生成点的网格和点的分段东西,这些东西利用起来矫捷便利,还能够一次生成多个点的分段。

  多个点扫描数据有可能经手动体例将特殊的点云加以归并,当然,RapidForm 也供给一手艺,利用者能够便利地对点云数据进行各类各样的归并。

  ●软件升级或更新。出于功能、合规、平安等需求更改,逆向工程被用来领会现有或遗留软件系统,以评估更新或移植系统所需的工做。

  逆向工程(别名反向工程,Reverse Engineering-RE)是对产物设想过程的一种描述。正在2007岁首年月,我国相关的法令为逆向工程正名,认可了逆向手艺用于进修研究的性。

  Sucer 能够领受几乎所有的三坐标丈量数据,此外还能够领受其它格局,例如:STL、VDA 等。

  能强大的逆向工程系统软件,它能答应从已存正在的零件或实体模子中发生三维CAD模子。该软件为来自数字化数据的 CAD 曲面的发生供给了复杂的东西。CopyCAD 可以或许接管来自坐标丈量机床的数据,同机会床和激光扫描器。

  大脑逆向工程:正在一个斗室间的黑色帷幕后面,钛蓝宝石激光器对准方针:用外科手术植入到活老鼠头骨中的一个半厘米大的玻璃窗口。当这只老鼠正在一个雷同跑步机的白色球状体上奔驰,并看着一块电脑屏幕时,激光器会发射千兆分之一秒钟的激光。若是老鼠用到了某些脑细胞,特殊的染料会让这些细胞发出绿光,它们的图像会被脚以侦测出单个光子的相机捕获下来。老鼠头骨中的那一小团组织把来自老鼠眼部的神经感动变成了一个彼此感化。若是能够揭开了这个过程的奥秘,科学家们就能领会哺乳动物的大脑是若何体验世界。

  逆向工程同时会被需要将实正在的几何体使用正在虚拟的数字开辟中的贸易勾当中使用,好比将本人产物或者合作者的三维数据数字化。通过这种手段能够阐发出产物的运做体例,部件形成,估量预算和识别潜正在的侵权行为等。

  【及时的曲面诊断东西】:能够供给诸如肆意截面的持续性、曲面反射线环境、高亮度线、光谱图、曲率云图和园柱型光源映照下的反光图等多种方式,正在设想的任何时候都能够查出曲面缺陷。

  跟着科学手艺的前进和消费程度的不竭提高,其它很多行业也起头纷纷采用逆向工程软件进行产物设想。以微软公司出产的鼠标器为例,就其功能而言,只需要有三个按键就能够满脚利用需要,可是,如何才能让鼠标器的手感最好,并且颠末长时间利用也不易发生委靡感倒是出产厂商需要认实考虑的问题。因而微软公司起首按照人体工程学制做了几个模子并交给利用者评估,然后按照评估看法对模子间接进行点窜,曲至点窜到大师都对劲为止,最初再将模子数据操纵逆向工程软件 Imageware 生成 CAD 数据。当产物推向市场后,因为外不雅新鲜、曲线流利,再加上手感也很好,合适人体工程学道理,因此敏捷获得用户的普遍承认,产物的市场拥有率大幅度上升。

  CopyCAD 简单的用户界面答应用户正在尽可能短的时间内进行出产,而且可以或许快速控制其功能,即便对于初度利用者也能做到这点。利用 CopyCAD 的用户将可以或许快速编纂数字化数据,发生具有高质量的复杂曲面。该软件系统能够完全节制曲面鸿沟的拔取,然后按照设定的公役可以或许从动发生滑腻的多块曲面,同时,CopyCAD 还可以或许确保正在毗连曲面之间的正切的持续性。

  (2)曲面拟合系统大多是对于代数二次曲面,对曲面,出格是由大数据量狼藉点拟合曲面,系同一般没有此功能

  Imageware 因为正在逆向工程方面具有手艺先辈性,产物一经推出就占领了很大市场分额,软件收益正以 47% 的年速度快速增加。

  提高系统的集成性,有些环境CAD 模子并不是必需的,或者为了最快的制制产物,需要数字化系统取CMM 的间接连系;别的,有些产物(例如注塑模、注塑件的设想)需要多次进行CAE 阐发,由数据点间接发生CAE 模子,可极大地提高产物的设想、阐发过程,正在上一节已有一些集成系统的使用实例,大多是按照具体环境的部门集成,邢渊提出了完整的逆向工程集成系统框架,具有CAD、CAE、CAM 多个数据接口,采用了面向对象的集成方式。环节手艺是通用、的产物数据库布局。

  (2)公用曲面拟合软件系统曲面拟合是逆向工程的环节过程,开辟了拟合3D激光扫描数据的软件包,数据点被交互的划分区域,拟合曲面输入通用CAD系统进行订交、延长、过渡、成立完整的CAD模子。此系统只处置尺度的二次曲面。

  缩短产物制制的周期是逆向工程的目标之一,呈现了数字化系统间接用子制制的逆向工程取快速制制的集成系统,Jones C开辟了由激光扫描成果发生螺旋线数控加工径的系统。

  价值工程也是贸易中使用的雷同手段。不外价值工程的目标是通过反构制和阐发产物来找到节流开销的法子。

  比力曲面取点阵的吻合程度,查抄曲面的光顺性及取其它曲面的持续性,同时能够进行点窜,例如能够让曲面取点阵对齐,能够调整曲面的节制点让曲面更光顺,或对曲面进行沉构等处置。

  (1)大大都系统是针对具体的使用而开辟,数据处置往往针对特定的丈量设备、丈量对象,通用性差。

  1998年,NEWPOWER启动了逆向工程的一些项目,要求是把客户的现有源代码改变成设想, 若是需要的话,进一步成产物需求规约。这恰好取雷同于V模子的尺度开辟过程模子相逆。如许一来,客户就能够容易地他们的产物(需求,设想,源代码等等),而不需要想以前那样,每次改动产物都需要间接点窜源代码。

  (3)取商用CAD系统的连系有些系统间接把数字化系统取商用CAD系统连系,Kwok开辟的系统将CMM取AutoCAD连系起来,每测一个点的坐标,从动为IGES格局,系统具有及时可视化功能。

  能够敏捷处置复杂的点云数据,非论是稀少的点云仍是跳点都能够等闲地转换成很是好的点云, RapidForm 供给过滤点云东西以及阐发概况误差的手艺来消弭 3D 扫描仪所发生的不良点云。

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  建立曲面的方式良多,能够用点阵间接生成曲面(Fit free form),能够用曲线通过蒙皮、扫掠、四个鸿沟线等方式生成曲面,也能够连系点阵和曲线的消息来建立曲面。还能够通过其它例如圆角、过桥面等生成曲面。

  通俗说,从某种意义上说,逆向工程就是仿制。这里的前提是默认我们保守的设想制制为“正向工程(当然,没有这种说法)”。

  Sucer 是 Imageware 的次要产物,次要用来做逆向工程,它处置数据的流程遵照点——曲线——曲面准绳,流程简单清晰,软件易于利用。其流程如下:

  测软件 Geomagic Studio 可等闲地从扫描所得的点云数据建立出完满的多边形模子和网格,并可从动转换为 NURBS 曲面。该软件也是除了 Imageware 以外使用最为普遍的逆向工程软件。

  【无效的曲面持续性办理东西】:正在复杂的曲面缝补等环境下,即便曲面进行了挪动点窜等操做,也能曲面同取之相连的曲面间的曲率持续,避免了乏味的手工再调整过程。

  逆向工程正在的成长轨迹持续正在进行,工研院曾写过一套逆向工程软件,学术界不少研究团队也将逆向工程范畴做为研究从题,开辟出具分歧功能的系统软件,可是最初这些软件都没

  曲线能够是切确通过点阵的、也能够是很光顺的(捕获点阵代表的曲线次要外形),或介于两者之间。

  同曲线一样,能够考虑生成更精确的曲面、更光顺的曲面(例如 class 1 曲面),或两者兼顾,可按照产物设想需要来决定。

  软件的逆向工程是阐发法式,力求正在比源代码更高笼统条理上成立法式的暗示过程,逆向工程是设想的恢复过程。逆向工程东西能够从已存正在的法式中抽取数据布局、系统布局和法式设想消息。

  2.反汇编,即利用反汇编器,把法式的原始机械码,翻译成较便于阅读理解的汇编代码。这合用于任何的计较机法式,对不熟悉机械码的人出格有用。风行的相关东西有OllyDebugIDA。

  一个零件,是由良多零丁的曲面形成,对于每一个曲面,可按照特征判断用用什么体例来形成。例如,若是曲面能够间接由点的网格生成,就能够考虑间接采用这一片点阵;若是曲面需要采用多段曲线蒙皮,就能够考虑截取点的分段。提前做出规划能够避免当前走弯。

  三坐标丈量可分为接触式丈量和非接触式丈量两大类。接触式丈量方式通过传感丈量头取样件的接触而记实样件概况的坐标,能够细分为点触发式和持续式数据采集方式。对于航空航天、汽车等行业,大型样件的丈量一般能够选用接触式丈量,以满脚精度要求。由于,接触式丈量中的点触发式丈量能够通过报酬规划,使得正在大曲率或曲率变化猛烈的区域获得较多的丈量点,而正在相对平展的区域则能够丈量较少的点。连系制型方式,人工对被测物体进行区域规划,丈量对物体外形起环节感化的特征线和曲线网格,数据点能够按照需要组织成模子沉建软件所需要的形式,然后按照特征线及曲线网格沉建物体的CAD模子,削减了数据处置的难度和工做量。其独一的错误谬误是丈量效率较低。

  跟着计较机辅帮设想的风行,逆向工程变成了一种能按照现有的物理部件通过CAD、CAM、CAE或其他软件建立3D虚拟模子的方式。逆向工程的过程采用了通过测量现实物体的尺寸并将其制做成3D模子的方式,实正在的对象能够通过如CMMs,激光扫描仪,布局光源转换仪或者X射线D扫描手艺进行尺寸丈量。这些丈量数据凡是被认做是点集,缺乏拓扑消息而且同时凡是会被制做成更有用格局,例如多边形网格,NURBS曲线或者CAD模子。因为极点云本身并不像3D软件里的模子那样曲不雅,所以好像3-matic、ImagewarePolyWorksRapidform或者Geomagic,这些软件都供给了将极点云变成能可视图像或者被其他使用软件,如3D CAD、CAMCAE识此外格局的功能。

  为了获取一个有版权的计较机法式中现含的思惟和功能元素且有的来由要获取,当只要拆解这一种方式时,按照法令鉴定,拆解是对有版权做品的公允利用。

  正在美国及其他很多国度,成品或制法都受贸易奥秘,只需合理地取得成品或制法就能够对其进行逆向工程。专利需要把你的发现公开辟表,因而专利不需要逆向工程就可进行研究。逆向工程的一种动力就是确认合作者的产物能否侵权专利或版权。

  按照需要建立曲线,能够改叛变制点的数目来调整曲线。节制点增加则外形吻合度好,节制点削减则曲线较为光顺。

  注:Roland 模具加工机随机所附的 PixForm 软件为 RapidForm 的 OEM 软件。

  跟着计较机手艺正在各个范畴的普遍使用,出格是软件开辟手艺的迅猛成长,基于某个软件,以反汇编阅读源码的体例去揣度其数据布局、系统布局和法式设想消息成为软件逆向工程手艺关心的次要对象。软件逆向手艺的目标是用来研究和进修先辈的手艺,出格是当手里没有合适的文档材料,而你又很需要实现某个软件的功能的时候。也正由于如许,良多软件为了垄断手艺,正在软件安拆之前,要求用户同意不去逆向研究。

  (1)针对具体使用开辟的系统开辟了一种针对机械零件识此外逆向工程系统,此系统只能识别由平面构成的零件。开辟了基于微机的逆向工程系统次要用于仿制空军部分淘

  因为遭到丈量东西及丈量体例的,有时会呈现一些乐音点,Sucer 有良多东西来对点阵进行判断并去掉乐音点,以成果的精确性。

  比力风行的逆向工程手艺即是PCB抄板芯片解密了。PCB抄板,又称为电板抄板,电板克隆、复制,PCB逆向设想或PCB反向研发,即正在曾经有电子产物实物和电板实物的前提下,操纵反向研发手艺手段对电板进行逆向解析,将原有产物的PCB文件、物料清单(BOM)文件、道理图文件等手艺文件以及PCB丝印出产文件进行1:1的还原,然后再操纵这些手艺文件和出产文件进行PCB制板、元器件焊接、飞针测试、电板调试,完成原电板样板的完整复制。芯片解密,又称为IC解密,单片机解密,就是通过必然的设备和方式,间接获得加密单片机中的烧写文件,能够本人复制烧写芯片或反汇编后本人参考研究。单片机者借帮公用设备或者便宜设备,操纵单片机芯片设想上的缝隙或软件缺陷,通过多种手艺手段,从芯片中提取环节有用消息,获取单片机内法式,这就叫芯片解密。

  ●文件丢失:采纳逆向工程的环境往往是正在某一个特殊设备的文件曾经丢失了(或者底子就没有),同时又找不到工程的担任人。完整的系统时常需要基于陈旧的系统长进行再设想,这就意味着想要集成原有的功能进行项目标独一方式,即是采用逆向工程的方式,阐发已有的碎片进行再设想。

  逆向工程可能会被误认为是对学问产权的严沉侵害,可是正在现实使用上,反而可能会学问产权所有者。例如正在集成电范畴,若是思疑某公司学问产权,能够用逆向工程手艺来寻找。

  以上系统中数字化取曲面拟合是两个分手的过程,为了提高丈量精度,用拟合成果指点丈量,削减丈量数据,呈现了丈量取拟合的集成系统。Liang-Chia提出的集成系统,起首由用户交互地划分丈量鸿沟,每个面片的丈量中及时进行B2样条曲面拟合,用拟合成果进行下一个丈量点的预测,用实测值取预测值的误差节制丈量精度和拟合精度。

  1980年始欧美国度很多学校及工业界起头留意逆向工程这块范畴。1990岁首年月期包罗正在内,学术界团队大量投入逆向工程的研究并颁发。 逆向工程的硬件最早是使用仿制加工设备,制做出来的成品质量粗拙。后来有接触式扫瞄设备,使用探针接触工件取得产物外型。再来进一步开辟非接触式设备,使用或激光手艺,计较光线反射回来的时间取得距离。