[發明專利]自適應的標準件三維CAD模型檢索系統

在審

• 申請號: 201911186374.6
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN110941732A
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 劉屹冬;柳偉
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06F16/532
• 分類號: G06F16/532
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

一種自適應的標準件三維CAD模型檢索系統及方法，包括：用于用戶交互、B?rep模型輸入與檢索結果輸出的表現層、邏輯層和用于標準件模型、分類規則、規格參數等數據的持久化存儲的持久層，邏輯層包括分類模塊、參數提取模塊和自適應模塊。本發明利用B?rep特有的幾何與拓撲信息以及標準件本身的特點，結合語義檢索和內容檢索，將B?rep模型本身蘊含的幾何拓撲信息按照一定的方法進行編碼。在實現簡單、高效檢索的同時，能夠自動地進行對新類別設計編碼規則，有效地解決了標準件三維CAD模型的檢索問題。

技術領域

本發明涉及的是一種工業設計領域的技術，具體是一種將標準件B-rep(邊界表示)模型快速分類并識別規格參數的系統及方法。

背景技術

隨著智能制造的快速發展，三維CAD模型的檢索技術成為了學術界和業界研究的熱點。目前三維模型的通用檢索方法主要包括兩種：基于語義的檢索和基于內容的檢索。前者是指用文本或編碼對模型進行標注，通過文字或編碼的匹配實現檢索；后者是指完全從模型本身包含的數據信息出發，將其內容通過某些算法提取并進行比較以實現檢索。基于語義的檢索具有形式簡單、容易實現、效率高等優點，但是人工模型的語義描述往往不夠準確、全面；基于內容的檢索完全從模型本身出發，檢索結果更為準確，但是模型本身的特征等信息的提取的計算量則較難滿足現有工業需求。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提出一種自適應的標準件三維CAD模型檢索系統及方法，利用B-rep特有的幾何與拓撲信息以及標準件本身的特點，結合語義檢索和內容檢索，將B-rep模型本身蘊含的幾何拓撲信息按照一定的方法進行編碼。在實現簡單、高效檢索的同時，能夠自動地進行對新類別設計編碼規則，有效地解決了標準件三維CAD模型的檢索問題。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明涉及一種自適應的標準件三維CAD模型檢索系統，包括：用于用戶交互、B-rep模型輸入與檢索結果輸出的表現層、邏輯層和用于標準件模型、分類規則、規格參數等數據的持久化存儲的持久層，邏輯層包括分類模塊、參數提取模塊和自適應模塊，其中：分類模塊根據用戶輸入零件的B-rep模型得到分類結果并將分類結果與零件的基本幾何屬性傳遞至參數提取模塊，參數提取模塊根據分類模塊傳入的分類結果信息與基本幾何屬性得到該零件的規格參數并輸出分類結果與規格參數，自適應模塊根據用戶輸入的零件類別信息得到該類別的分類規則算法并對其進行編碼表示后傳遞至持久化層。

所述的分類規則是指：通過一組B-rep中包括頂點、邊、面元素相關的拓撲規則的組合作為區分標準件類別。

所述的自適應是指：通過對新增類別的B-rep模型進行分析，遍歷所有的規則，每次選擇一個能夠將候選類別淘汰掉一部分的作為判定該類別的規則組之一，直到該規則組能夠唯一確定該類別。

本發明涉及上述系統的控制方法，包括以下步驟：

步驟1.建立判斷規則：基于B-rep建立判斷規則，每一類標準件對應一對規則集和結果集，分類時通過對輸入的模型進行基礎B-rep元素的分析，然后匹配各個類別的規則集和結果集即可實現分類。

所述的判斷規則包括但不僅限于：模型是實體還是片體、面的數量、邊的數量、頂點的數量、是否存在平面、是否存在圓柱面、是否存在圓錐面、是否存在球面、是否存在圓弧邊、是否存在直線邊、平面的數量、圓柱面的數量、圓錐面的數量、球面的數量、圓弧邊的數量、直線邊的數量等。除了這最簡單的規則外，后續還可以根據需要添加諸如“是否存在相鄰的平面和圓柱面”等描述了簡單拓撲信息的規則。

步驟2.自適應更新：當添加一個新的標準件類別時，按順序訪問預定義好的規則編碼中每一位對應的判據，通過讀取新類別的模型信息檢驗該類別能通過該判據以區分已有的標準件類別，最終得到更新后的規則編碼用于將新類別與其他類別相區分。