[發明專利]將二維工程圖上的尺寸轉移到三維CAD模型上的方法

無效

• 申請號: 201110445264.4
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN102568038A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 張樹生;陶俊;唐啟亮;黃瑞;范海濤
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06T19/00
• 分類號: G06T19/00;G06F17/50
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

1.一種將二維工程圖上的尺寸轉移到三維CAD模型上的方法，其特征在于包括以下步驟：

(a)對二維工程圖進行圖元和尺寸標注的識別以及尺寸標注與圖元的關聯，讀取二維工程圖識別尺寸單元，判斷尺寸單元屬于線性標注、直徑標注、半徑標注、角度標注、粗糙度標注還是行位公差標注，根據尺寸單元的類型處理該尺寸單元關聯的圖元信息，存儲到關聯結果里面；

根據二維工程圖的標準格式DXF，對于線性標注，若標注的引出點所在直線與標注方向垂直，則該直線為標注的一個基準；若標注的引出點所在直線沒有與標注方向垂直的，則該直線為標注的另一個基準；

對于直徑標注，如果標注的兩個引出點在同一個圓上，則該圓為標注的基準；

對于半徑標注，如果標注的兩個引出點一個在圓弧上，一個在這個圓弧的圓心，則該圓弧為標注的基準；

對于角度標注，如果標注的兩個引出點在兩條直線上，則這兩條直線為標注的基準；

對于粗糙度標注，根據粗糙度的標注線性識別出粗糙度標注，基準是標注引出點所在的圖元；

對于行位公差標注，根據行位公差標注的存儲結構識別行位公差標注，基準是引出點所在的圖元；

(b)對三維CAD模型進行投影得到各個投影方向的二維投影視圖：對三維模型上下前后左右投影得到六視圖，將六視圖與二維工程圖進行外輪廓匹配，根據匹配結果得到投影視圖與二維工程圖中的一個或多個視圖之間的對應關系；在對三維模型投影的時候保留投影視圖上的二維圖元與三維模型圖元之間的關聯信息；

(c)對投影視圖及原始的二維工程圖進行圖元的精確匹配：

步驟A，將二維工程圖分解為G＝(V，E，AV，AE)；式中，V是空間關系圖的頂點集，即：V＝{V₁，V₂，...V_p}，其中p為頂點的個數；E：V×V是空間關系圖的邊集，即：E＝{V₁V₁，V₁V₂，...V_pV_p}，其表示圖元之間的空間關系；AV是空間關系圖的頂點的屬性集合，即：AV＝{AV₁，AV₂，...AV_p}，AV_i是第i個頂點的屬性集，頂點屬性反映圖元是直線、圓或者圓弧；AE是空間關系圖的邊的屬性集合，即：AE＝{AE₁，AE₂，...AE_q}，AE_i是第i條邊的屬性集，邊的屬性反映圖元之間的空間關系；圖中頂點屬性V＝{A_it，A_il，A_is}，其中，A_t表示圖元的類型，A_l表示直線的長度或者圓弧與圓的直徑，A_s表示直線的斜率，頂點類型為圓弧或圓則為空；邊的屬性E＝{L_ij，D_ij，A_ij，O_ij}，其中：

L_ij表示頂點之間的距離鄰接矩陣，式中：(x_i，y_i)、(x_j，y_j)為第i、j個圖元的中點或圓心；

D_ij表示頂點之間的相對長度鄰接矩陣，d_ij表示第i個圖元的長度或半徑與第j個圖元的長度或半徑的比值；

A_ij表示頂點之間的夾角鄰接矩陣，a_ij表示第i個圖元與第j個圖元的夾角，圖元是圓弧或圓，選擇圓心到交點的連線計算夾角；

O_ij表示頂點之間的位置關系鄰接矩陣，o_ij表示第i個圖元與第j個圖元的位置關系上方、下邊、左邊或者右邊；

由工程圖建立空間關系圖步驟如下：

Step1：對工程圖進行預處理，獲得其圖元集合Node＝{n_i}，1≤i≤n，其中n為圖元個數；

Step2：遍歷所有Node中的所有圖元n_i，計算每個圖元的屬性，同時創建一個以該圖元為頂點的圖結構G，圖元屬性作為圖結構的頂點屬性；

Step3：對Node中的每兩個圖元n_i和n_j，計算這兩個圖元的距離、相對長度、夾角和位置關系，作為圖G的鄰接矩陣；

步驟B，圖元的精確匹配步驟如下：

Step1：對二維工程圖和三維CAD模型的投影視圖分別建立空間關系圖G₁和G₂；

Step2：遍歷G₁和G₂中的頂點v_1i和v_2j，根據頂點屬性A_t，A_l，A_s計算其是否相似，如果相似則根據頂點v_1i和v_2j的邊屬性L，D，A，O及相連的頂點個數計算其相似度，如果相似度大于給定閥值，則將頂點v_1i和v_2j保存到數組P(k)中，計數器加1；

Step3：找到數組P(k)中的最大值，作為匹配成功的頂點；

Step4：遍歷二維工程圖中的尺寸公差d_i，判斷其關聯的圖元頂點v_1m和v_1n，根據匹配數組P_k找到在圖G₂中關聯的圖元頂點v_2p和v_2q，根據圖元頂點v_2p和v_2q所在的面的類型、基點和法矢信息，找到三維CAD模型上的面p₁和p₂，存儲三維標注的標注位置、標注類型和標注數字信息；

(d)根據匹配結果得到的三維標注數據找到三維標注的標注位置、標注類型和標注數字信息，將二維工程圖上的尺寸標注映射到三維CAD模型上去：判斷尺寸標注的類型，在三維CAD模型上找到尺寸標注關聯的圖元，即點、線或者面，并調整尺寸標注所放置的位置在三維CAD模型上進行尺寸公差的自動標注并顯示。