[发明专利]自适应的标准件三维CAD模型检索系统

说明书

一种自适应的标准件三维CAD模型检索系统及方法，包括：用于用户交互、B‑rep模型输入与检索结果输出的表现层、逻辑层和用于标准件模型、分类规则、规格参数等数据的持久化存储的持久层，逻辑层包括分类模块、参数提取模块和自适应模块。本发明利用B‑rep特有的几何与拓扑信息以及标准件本身的特点，结合语义检索和内容检索，将B‑rep模型本身蕴含的几何拓扑信息按照一定的方法进行编码。在实现简单、高效检索的同时，能够自动地进行对新类别设计编码规则，有效地解决了标准件三维CAD模型的检索问题。

技术领域

本发明涉及的是一种工业设计领域的技术，具体是一种将标准件B-rep(边界表示)模型快速分类并识别规格参数的系统及方法。

背景技术

随着智能制造的快速发展，三维CAD模型的检索技术成为了学术界和业界研究的热点。目前三维模型的通用检索方法主要包括两种：基于语义的检索和基于内容的检索。前者是指用文本或编码对模型进行标注，通过文字或编码的匹配实现检索；后者是指完全从模型本身包含的数据信息出发，将其内容通过某些算法提取并进行比较以实现检索。基于语义的检索具有形式简单、容易实现、效率高等优点，但是人工模型的语义描述往往不够准确、全面；基于内容的检索完全从模型本身出发，检索结果更为准确，但是模型本身的特征等信息的提取的计算量则较难满足现有工业需求。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种自适应的标准件三维CAD模型检索系统及方法，利用B-rep特有的几何与拓扑信息以及标准件本身的特点，结合语义检索和内容检索，将B-rep模型本身蕴含的几何拓扑信息按照一定的方法进行编码。在实现简单、高效检索的同时，能够自动地进行对新类别设计编码规则，有效地解决了标准件三维CAD模型的检索问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种自适应的标准件三维CAD模型检索系统，包括：用于用户交互、B-rep模型输入与检索结果输出的表现层、逻辑层和用于标准件模型、分类规则、规格参数等数据的持久化存储的持久层，逻辑层包括分类模块、参数提取模块和自适应模块，其中：分类模块根据用户输入零件的B-rep模型得到分类结果并将分类结果与零件的基本几何属性传递至参数提取模块，参数提取模块根据分类模块传入的分类结果信息与基本几何属性得到该零件的规格参数并输出分类结果与规格参数，自适应模块根据用户输入的零件类别信息得到该类别的分类规则算法并对其进行编码表示后传递至持久化层。

所述的分类规则是指：通过一组B-rep中包括顶点、边、面元素相关的拓扑规则的组合作为区分标准件类别。

所述的自适应是指：通过对新增类别的B-rep模型进行分析，遍历所有的规则，每次选择一个能够将候选类别淘汰掉一部分的作为判定该类别的规则组之一，直到该规则组能够唯一确定该类别。

本发明涉及上述系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤1.建立判断规则：基于B-rep建立判断规则，每一类标准件对应一对规则集和结果集，分类时通过对输入的模型进行基础B-rep元素的分析，然后匹配各个类别的规则集和结果集即可实现分类。

所述的判断规则包括但不仅限于：模型是实体还是片体、面的数量、边的数量、顶点的数量、是否存在平面、是否存在圆柱面、是否存在圆锥面、是否存在球面、是否存在圆弧边、是否存在直线边、平面的数量、圆柱面的数量、圆锥面的数量、球面的数量、圆弧边的数量、直线边的数量等。除了这最简单的规则外，后续还可以根据需要添加诸如“是否存在相邻的平面和圆柱面”等描述了简单拓扑信息的规则。

步骤2.自适应更新：当添加一个新的标准件类别时，按顺序访问预定义好的规则编码中每一位对应的判据，通过读取新类别的模型信息检验该类别能通过该判据以区分已有的标准件类别，最终得到更新后的规则编码用于将新类别与其他类别相区分。