[发明专利]一种基于三维标注的相似模型检索实现方法

摘要

本发明提供一种基于三维标注的相似模型检索实现方法。该方法通过三维CAD软件实现三维模型标注信息的提取功能，将提取尺寸标注信息，形成三维模型标注特征数据库。需要相似检索三维模型时提取当前三维模型的尺寸标注信息，然后对提取的尺寸信息进行处理，与模型尺寸分类、计数标准值进行相似性计算，得到当前三维模型的相似度。然后根据计算得出的相似度，检索返回与当前模型相似度最相近的一个或多个三维模型数据，形成相似数据集。与相似数据集中每个三维模型的尺寸信息进行二次相似性计算，重新进行相似性排序，并结合轻量化模型，以可视化的方式呈现结果。本发明显著提升工作效率，提升设计能力。

主权项

1.一种基于三维标注的相似模型检索实现方法，其特征在于，该方法具体步骤如下：(1)制造部门接收到设计部分带尺寸标注的三维模型(a.1)，在PDM系统中实现模型的管理；(2)通过PDM系统接口，基于三维模型(a.1)的接收时间区间，以增量方式批量读取PDM系统中的三维模型(a.1)，建立三维模型副本(b.1)；(3)通过与三维CAD软件集成，启动三维CAD工具软件，依次遍历打开本地三维模型副本(b.1)，遍历每个三维模型副本(b.1.n)上所有的三维标注信息(c.1)；同时，以图号作为唯一标识，生成相应的三维轻量化模型；(4)根据尺寸标注信息(c.1)特征，将尺寸标注信息(c.1)按照线性尺寸(c.1.1)、直径尺寸(c.1.2)、半径尺寸(c.1.3)、角度尺寸(c.1.4)进行分类计数；根据产品三维模型特点，按照线性尺寸、直径尺寸、半径尺寸分类设定小尺寸数值的尺寸阀值F1、F2、F3；然后再按照线性尺寸、直径尺寸、半径尺寸分类计数时，排除或过滤掉小于等于尺寸阀值F1、F2、F3的数据；(5)针对线性尺寸，提取线性尺寸的标注方向，并按照坐标系X、Y、Z、其他4个方向，重新对线性尺寸(c.1.1)进行分类及计数；(6)将形成的X方向线性尺寸(c.1.1.1)、Y方向线性尺寸(c.1.1.2)、Z方向线性尺寸(c.1.1.3)、其他方向线性尺寸(c.1.1.4)、直径尺寸(c.1.2)、半径尺寸(c.1.3)、角度尺寸(c.1.4)分类及计数数据，按照下面的公式计算一级相似度指数S1： S 1 = C * C 1 + C * C 2 + C * C 3 + C * C 4 + C * C 5 + C * C 6 + C * C 7 7 * C * C * C 1 * C 1 + C 2 * C 2 + C 3 * C 3 + C 4 * C 4 + C 5 * C 5 + C 6 * C 6 + C 7 * C 7 ]]>其中，C为三维模型分类、计数的标准值；C1为X方向线性尺寸计数；C2为Y方向线性尺寸计数；C3为Z方向线性尺寸计数；C4为其他方向线性尺寸计数；C5为直径尺寸计数；C6为半径尺寸计数；C7为角度尺寸计数；(7)按照三维模型图代号、X方向线性尺寸、Y方向线性尺寸、Z方向线性尺寸、其他方向线性尺寸、直径尺寸、半径尺寸、角度尺寸、辅助线性尺寸、辅助直径尺寸、辅助半径尺寸、形位尺寸、粗糙度13个字段建立三维模型标注特征统计数据库，并分别将三维模型图代号，以及X方向线性尺寸、Y方向线性尺寸、Z方向线性尺寸、其他方向线性尺寸、直径尺寸、半径尺寸、角度尺寸计数数据，存储到该数据库中；以上经尺寸阀值F1、F2、F3过滤掉的尺寸数据，分别按照辅助线性尺寸、辅助直径尺寸、辅助半径尺寸计数，存入该数据库的辅助线性尺寸、辅助直径尺寸、辅助半径尺寸3个字段；再将形位尺寸、粗糙度计数，存入该数据库的形位尺寸、粗糙度属性字段；将计算得出的一级相似度S1，保存到该数据库的相似度字段；(8)在客户端通过三维CAD系统打开需要相似检索的三维模型(d.1)，并读取当前模型的尺寸标注信息(f.1)；(9)按照三维模型标注特征统计数据库设定的C值和阀值F1、F2、F3，按照当前三维模型的尺寸标注信息(f.1)X方向线性尺寸、Y方向线性尺寸、Z方向线性尺寸、其他方向线性尺寸、直径尺寸、半径尺寸、角度尺寸，将当前三维模型尺寸信息进行分类、计数，并按照下面的公式计算当前三维模型的相似度S； S = C * C s 1 + C * C s 2 + C * C s 3 + C * C s 4 + C * C s 5 + C * C s 6 + C * C s 7 7 * C * C * C s 1 * C s 1 + C s 2 * C s 2 + C s 3 * C s 3 + C s 4 * C s 4 + C s 5 * C s 5 + C s 6 * C s 6 + C s 7 * C s 7 ]]>其中，Cs1为当前模型X方向线性尺寸计数；Cs2为当前模型Y方向线性尺寸计数；Cs3为当前模型Z方向线性尺寸计数；Cs4为当前模型其他方向线性尺寸计数；Cs5为当前模型直径尺寸计数；Cs6为当前模型半径尺寸计数；Cs7为当前模型角度尺寸计数；(10)根据设定的相似系数F，计算相似区间S-S*(1-F)、S+S*(1-F)，并获取三维模型标注特征统计数据库中一级相似度S1在此区间内的一个或多个三维模型数据，形成相似数据集；(11)遍历相似数据集中的三维模型数据，并按照下面的公式依次计算相似数据集中每个三维模型数据的二级相似度S2； S 2 = C s 1 * C i 1 + C s 2 * C i 2 + C s 3 * C i 3 + C s 4 * C i 4 + C s 5 * C i 5 + C s 6 * C i 6 + C s 7 * C i 7 + C s 8 * C i 8 + C s 9 * C i 9 + C s 10 * C i 10 + C s 11 * C i 11 + C s 12 * C i 12 C s 1 2 + C s 2 2 + C s 3 2 + C s 4 2 + C s 5 2 + C s 6 2 + C s 7 2 + C s 8 2 + C s 9 2 + C s 10 2 + C s 11 2 + C s 12 2 * C i 1 2 * C i 1 2 + C i 2 2 + C i 3 2 + C i 4 2 + C i 5 2 + C i 6 2 + C i 7 2 + C i 8 2 + C i 9 2 + C i 10 2 + C i 11 2 + C i 12 2 ]]>其中：Cs1为当前模型X方向线性尺寸计数；Cs2为当前模型Y方向线性尺寸计数；Cs3为当前模型Z方向线性尺寸计数；Cs4为当前模型其他方向线性尺寸计数；Cs5为当前模型直径尺寸计数；Cs6为当前模型半径尺寸计数；Cs7为当前模型角度尺寸计数；Cs8为当前模型辅助线性尺寸计数；Cs9为当前模型辅助直径尺寸计数；Cs10为当前模型辅助半径尺寸计数；Cs11为当前模型形位尺寸计数；Cs12为当前模型粗糙度计数；Ci1为相似数据集中第i条三维模型数据X方向线性尺寸计数；Ci2为相似数据集中第i条三维模型数据Y方向线性尺寸计数；Ci3为相似数据集中第i条三维模型数据Z方向线性尺寸计数；Ci4为相似数据集中第i条三维模型数据其他方向线性尺寸计数；Ci5为相似数据集中第i条三维模型数据直径尺寸计数；Ci6为相似数据集中第i条三维模型数据半径尺寸计数；Ci7为相似数据集中第i条三维模型数据角度尺寸计数；Ci8为相似数据集中第i条三维模型数据辅助线性尺寸计数；Ci9为相似数据集中第i条三维模型数据辅助直径尺寸计数；Ci10为相似数据集中第i条三维模型数据辅助半径尺寸计数；Ci11为相似数据集中第i条三维模型数据形位尺寸计数；Ci12为相似数据集中第i条三维模型数据粗糙度计数；(12)根据计算得出的相似度S2、将相似数据集中三维模型数据，按相似度S2由大到小重新排序，以列表的方式呈现相似数据集中的三维模型数据及相似度S2；通过关联的轻量化三维模型，可以直接查看三维模型的几何形状，实现基于轻量化模型、相似度S2的模型相似性综合决策；同时通过图号唯一标识关联，呈现对应的轻量化模型，实现结果的可视化。