面向設計重用的三維CAD模型檢索.pdf

1、CAD技術的蓬勃發(fā)展和廣泛應用為新產品的設計提供了豐富的數(shù)字資源，合理地重用這些資源能有效地縮短產品開發(fā)周期、降低產品成本并提高產品質量。但是由于三維CAD模型具有十分復雜的幾何形狀和拓撲結構，而設計重用的初始階段用戶對目標模型掌握的信息又非常有限，因此，如何使設計人員能夠從海量的CAD模型中快速、準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計出滿足要求的新產品已成為當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，以支持設計重用為目標，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)提出一種面向設計重用的三維CAD模型層次表征及匹配方法，支持設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、局部細節(jié)及它們之間關聯(lián)關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建方法；最后研究并提出了一種“上層指導下層、下層約束上層”的、由粗到細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，支持設計階段的高質量局部檢索及重用

4、．首先從產品設計的角度出發(fā)分析了三維CAD模型中具有設計重用價值的局部區(qū)域的特點，給出了三維CAD模型中具有設計重用價值局部區(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，構建其設計特征模型，并以此為基礎給出了可重用區(qū)域的自動提取方法；最后通過分析設計重用階段三維CAD模型局部檢索的特點，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)域層次式表征方法。利用該方法提取的可重用區(qū)域及其層次式表征為面向設計重

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)提出一種面向設計重用的三維CAD模型多模式局部檢索方法，支持設計階段方便靈活的局部檢索．首先分析了產品設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模型之間的差異程度，設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，滿足設計階段多種多樣