基于CAD模型的特征識(shí)別算法制造技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種基于CAD模型的特征識(shí)別算法,屬于模型特征識(shí)別技術(shù)。該基于CAD模型的特征識(shí)別算法,包括以下步驟：（1）對(duì)模型進(jìn)行預(yù)處理；（2）通過(guò)定義基面來(lái)判斷模型中相交面的公共邊的凹凸性；（3）通過(guò)圖匹配方法識(shí)別特征。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)有效地實(shí)現(xiàn)了對(duì)模型的預(yù)處理，以及邊的凹凸性判斷，進(jìn)而達(dá)到了利用基面來(lái)實(shí)現(xiàn)特征識(shí)別的目的，有效提高了特征識(shí)別的效率，提高了CAD建模的應(yīng)用價(jià)值。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種特征識(shí)別算法，具體地說(shuō)，是涉及一種基于CAD模型的特征識(shí)別算法。
技術(shù)介紹
CAD模型的應(yīng)用是建立在其準(zhǔn)確無(wú)誤地處理基礎(chǔ)上的，但是，在實(shí)際建模過(guò)程中，卻存在很多難以解決或者解決效果難以盡如人意的問(wèn)題:(I)在模型中，兩個(gè)相鄰的表面(S[i]，S[j]，i = 1,2,3......n，j = 1，2，3......n，且j)可能在軟件間模型轉(zhuǎn)換后不能彼此縫合，例如錯(cuò)誤！未找到引用源。所示。s[i]和S[j]的是交互的，但每個(gè)都有獨(dú)立的邊和頂點(diǎn)，這將導(dǎo)致后續(xù)處理的模糊性；(2)輸入模型的面并非用于加工的生成的面，它還存在許多毛坯面，必須對(duì)其進(jìn)行處理，才能對(duì)模型的特征進(jìn)行識(shí)別；(3)處理后的模型，其特征面之間存在凹凸不定的連接關(guān)系，要識(shí)別模型的特征，必須準(zhǔn)確判斷特征面的連接關(guān)系。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于提供一種基于CAD模型的特征識(shí)別算法，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，達(dá)到準(zhǔn)確識(shí)別特征的目的。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專(zhuān)利技術(shù)采用的技術(shù)方案如下:基于CAD模型的特征識(shí)別算法，包括以下步驟；(I)對(duì)模型進(jìn)行預(yù)處理；(2)通過(guò)定義基面來(lái)判斷模型中相交面的公共邊的凹凸性；(3)通過(guò)圖匹配方法識(shí)別特征。進(jìn)一步地，所述步驟(I)包括:對(duì)模型獨(dú)立的表面B-rep信息進(jìn)行同質(zhì)化共用邊；從模型的面集中去除毛坯面。其中，所述對(duì)模型獨(dú)立的表面B-rep信息進(jìn)行同質(zhì)化共用邊是指從模型獨(dú)立的邊界表示法中計(jì)算出CSG。再進(jìn)一步地，所述步驟(2)具體包括:a.定義一個(gè)可以被所有其他在其法向量方向的面完全接觸到的面作為基面；b.根據(jù)模型中基面的數(shù)量，將具有基面不同數(shù)量這一特征分為SBF、NBF和MBF ；c.找出模型中的SBF并消除。其中，所述找出模型中的SBF并消除的步驟如下:首先，生成模型的曲面集，并通過(guò)連接性在曲面集中生成面片組合；其次，對(duì)每個(gè)面片組合驗(yàn)證CSG規(guī)則；接著，基面檢測(cè)；然后，通過(guò)側(cè)面在基面上形成的鏈或環(huán)的形狀，識(shí)別具體的特征類(lèi)型；最后，從曲面集消除SBF。上述步驟中，對(duì)每個(gè)面片組合驗(yàn)證CSG規(guī)則的方法為:設(shè)邊、點(diǎn)、面分別為E、V、F，判斷F+V-丨=E是否成立；若成立，則進(jìn)行基面檢測(cè)，反之，則通過(guò)圖匹配方法識(shí)別特征。基面檢測(cè)包括下列步驟:首先，定義SE[i]M，i e {1,2......η}為曲面M的第i條邊的屬性；然后，通過(guò)公式!k::: ——— >t..Ξ 二 O來(lái)表示擁有i條邊的面A和擁有j條面B的交互關(guān)系；最后，通過(guò)公式:七— ◎來(lái)判斷面A是否為基面，其中，k為可獲得的實(shí)體-邊關(guān)系的數(shù)目；如果檢測(cè)到基面，則根據(jù)其基面法向量來(lái)排序；反之，則通過(guò)圖匹配方法識(shí)別特征。更進(jìn)一步地，所述步驟(3)具體包括先將NBF和MBF轉(zhuǎn)換為EAAG圖，再通過(guò)圖匹配方法識(shí)別特征。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專(zhuān)利技術(shù)的有益效果在于:通過(guò)對(duì)模型的同質(zhì)化共用邊、去毛坯面、邊的凹凸性判斷等處理方法，有效地提供了 CAD模型中特征的識(shí)別效率和準(zhǔn)確率，為模型的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，保證了 CAD建模的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。附圖說(shuō)明圖1為模型轉(zhuǎn)換后不能彼此縫合的兩個(gè)面的示意圖。圖2為模型中成一定角度的兩個(gè)面的示意圖。圖3為擁有一個(gè)基面的模型示意圖。圖4為無(wú)基面的模型示意圖。圖5為擁有多個(gè)基面的模型示意圖。圖6為兩條邊合并的模型示意圖。圖7為基面被分成兩個(gè)凸多邊形的模型示意圖。圖8為模型中面與邊的擴(kuò)展屬性示意圖。圖9為處理MFAG時(shí)交互實(shí)體為線的模型示意圖。圖10為處理MFAG時(shí)交互實(shí)體為面的模型示意圖。圖11為擁有同向基面法向量的MBF。圖12為MBF識(shí)別流程圖。圖13為本專(zhuān)利技術(shù)的整體流程示意圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)作進(jìn)一步說(shuō)明，本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。實(shí)施例如圖13所示，本專(zhuān)利技術(shù)所述的特征識(shí)別算法，首先是對(duì)模型的B-rep信息進(jìn)行預(yù)處理，包括同質(zhì)化共用邊和去毛皮面處理。在進(jìn)行具體的特征識(shí)別之前，目標(biāo)曲面模型應(yīng)該實(shí)體造型工具中間縫合，以避免額外的操作。在實(shí)際操作中，設(shè)計(jì)，分析和制造所使用的模型總是簡(jiǎn)單的曲面模型，而不是實(shí)體模型。根據(jù)目前的討論，同質(zhì)化意味著由獨(dú)立的表面B-rep信息計(jì)算CSG (面-邊-點(diǎn))。同質(zhì)化一般應(yīng)用在一組曲面中，服務(wù)于特征識(shí)別的曲面模型在固體模型中正確的縫合，以避免在進(jìn)行特征識(shí)別之前多余的縫合操作。一個(gè)同質(zhì)化后的CAD曲面集可以在預(yù)處理中保存計(jì)算，生成特征數(shù)據(jù)可以為這樣的活動(dòng)減少循環(huán)時(shí)間，所以，同質(zhì)化意味著從獨(dú)立的邊界表示法中計(jì)算出CSG。 毛坯面是輸入模型的面，它們并非用于加工的生成面，可以從曲面集里面消除。這些毛坯面，常見(jiàn)的處理方式有位置比較、配合零件信息輸入和交匯檢測(cè)，可從表面設(shè)置消除它們，等待后續(xù)處理。在完成預(yù)處理之后，即可將特征識(shí)別算法應(yīng)用到B-rep模型中，將B-rep模型轉(zhuǎn)化為屬性鏈接圖AAG或擴(kuò)展屬性鏈接圖EAAG，然后通過(guò)圖匹配識(shí)別特征。在這個(gè)過(guò)程中，判斷邊的凹凸性是必須的，正如錯(cuò)誤！未找到引用源。所示的面，公式(I)顯示了該兩個(gè)面所成的角度。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
基于CAD模型的特征識(shí)別算法，其特征在于，包括以下步驟：(1)對(duì)模型進(jìn)行預(yù)處理；(2)通過(guò)定義基面來(lái)判斷模型中相交面的公共邊的凹凸性；(3)通過(guò)圖匹配方法識(shí)別特征。

【技術(shù)特征摘要】
1.關(guān)于CAD模型的特征識(shí)別算法，其特征在于，包括以下步驟: (1)對(duì)模型進(jìn)行預(yù)處理； (2)通過(guò)定義基面來(lái)判斷模型中相交面的公共邊的凹凸性； (3)通過(guò)圖匹配方法識(shí)別特征。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CAD模型的特征識(shí)別算法，其特征在于，所述步驟(I)包括 對(duì)模型獨(dú)立的表面B-rep信息進(jìn)行同質(zhì)化共用邊； 從模型的面集中去除毛坯面。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于CAD模型的特征識(shí)別算法，其特征在于，所述對(duì)模型獨(dú)立的表面B-rep信息進(jìn)行同質(zhì)化共用邊是指從模型獨(dú)立的邊界表示法中計(jì)算出CSG。4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的基于CAD模型的特征識(shí)別算法，其特征在于，所述步驟(2)具體包括 a.定義一個(gè)可以被所有其他在其法向量方向的面完全接觸到的面作為基面；b.根據(jù)模型 中基面的數(shù)量，將具有基面不同數(shù)量這一特征分為SBF、NBF和MBF； c.找出模型中的SBF并消除。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于CAD模型的特征識(shí)別算法，其特征在于，所述找出模型中的SBF并消除的步驟如下: 首先，生成模型的曲面集，并通過(guò)連接性在曲面集中生成面片組合； 其次，對(duì)每個(gè)面片...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：郝泳濤，樓狄明，王力生，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：同濟(jì)大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：