本发明公开了一种针对具有复杂曲面的构件的逆向设计方法，尤其是针对航空发动机直纹叶片的逆向设计方法，包括以下步骤：通过三维扫描获取构件实体的曲面外形点云数据，通过设置数据点的法矢变化均值μn和法矢变化方差σn双阈值识别尖锐点，通过数据点的主曲率变化均值μk和主曲率变化方差σk双阈值识别过渡点；采用反投影法提取构件曲面的母线矢量并用于后续的数据配准；采用基于多目标优化的非刚性配准算法对边界数据点进行非刚性配准；对于配准后的两组边界点云，根据等分数在它们的映射点对之间构造等分线形点云，在三维构型软件平台下基于所述线形点云逆向设计出所述构件。