面向設(shè)計重用的三維CAD模型檢索.pdf

1、CAD技術(shù)的蓬勃發(fā)展和廣泛應(yīng)用為新產(chǎn)品的設(shè)計提供了豐富的數(shù)字資源，合理地重用這些資源能有效地縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低產(chǎn)品成本并提高產(chǎn)品質(zhì)量。但是由于三維CAD模型具有十分復(fù)雜的幾何形狀和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而設(shè)計重用的初始階段用戶對目標(biāo)模型掌握的信息又非常有限，因此，如何使設(shè)計人員能夠從海量的CAD模型中快速、準(zhǔn)確地找到合適的可重用模型或局部區(qū)域，從而輔助他們利用這些資源高效地設(shè)計出滿足要求的新產(chǎn)品已成為當(dāng)前迫切需要解決的挑戰(zhàn)性問題。本文正是針對這

2、一問題，以支持設(shè)計重用為目標(biāo)，對三維CAD模型的全局檢索及局部檢索展開研究。
　　 論文的主要工作包括以下幾個方面：
　　 (1)提出一種面向設(shè)計重用的三維CAD模型層次表征及匹配方法，支持設(shè)計階段的多種全局檢索及重用．首先提出了層次圖及層次圖匹配的概念，介紹了三維CAD模型多分辨率蔓延骨架的提取方法；然后提出了有效表征三維CAD模型整體形狀、局部細(xì)節(jié)及它們之間關(guān)聯(lián)關(guān)系的層次圖表征方法，并基于三維CAD模型的多分辨率蔓延

3、骨架給出了層次圖的自動構(gòu)建方法；最后研究并提出了一種“上層指導(dǎo)下層、下層約束上層”的、由粗到細(xì)逐層匹配的層次圖匹配方法，并給出了基于層次圖匹配的三維CAD模型相似評價方法．分層表征及逐層匹配的思想使該方法具有很大的靈活性：既可以支持由簡單查詢實例到包含更多細(xì)節(jié)信息的完整三維CAD模型的全局檢索，又可以支持精確的全局檢索。
　　 (2)提出一種面向設(shè)計重用的三維CAD模型可重用區(qū)域提取及表征方法，支持設(shè)計階段的高質(zhì)量局部檢索及重用

4、．首先從產(chǎn)品設(shè)計的角度出發(fā)分析了三維CAD模型中具有設(shè)計重用價值的局部區(qū)域的特點(diǎn)，給出了三維CAD模型中具有設(shè)計重用價值局部區(qū)域的提取原則；然后依據(jù)該原則，以三維CAD模型的邊界表示模型為輸入，構(gòu)建其設(shè)計特征模型，并以此為基礎(chǔ)給出了可重用區(qū)域的自動提取方法；最后通過分析設(shè)計重用階段三維CAD模型局部檢索的特點(diǎn)，引入了局部匹配區(qū)域的概念，提出了基于局部匹配區(qū)域的可重用區(qū)域?qū)哟问奖碚鞣椒ā＠迷摲椒ㄌ崛〉目芍赜脜^(qū)域及其層次式表征為面向設(shè)計重

5、用的局部檢索提供了合理的檢索對象及其靈活的形狀描述符。
　　 (3)提出一種面向設(shè)計重用的三維CAD模型多模式局部檢索方法，支持設(shè)計階段方便靈活的局部檢索．首先分析了產(chǎn)品設(shè)計階段的局部檢索需求，依據(jù)用戶可以提供的查詢實例和其希望檢索的目標(biāo)模型之間的差異程度，設(shè)計了三種不同的檢索模式；然后以可重用區(qū)域及其層次式表征為局部檢索對象及其形狀描述符，提出了多模式索引、多模式匹配和相似評價策略，實現(xiàn)了多模式的局部檢索，滿足設(shè)計階段多種多樣