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）模型检索技术研究
CAD
高雪瑶刘媛麻琳
(哈尔滨理工大学计算机科学与技术学院，黑龙江哈尔滨150000）
信息技术
摘要：简要介绍了CAD(Computer Aided Design)模型检索的发展状况,研究了CAD模型检索的具体分类，探索了全局检索方法和局部检索方法
关键词：CAD模型；全局检索方法；局部检索方法
随着经济的快速发展和计算机性能的逐步提升，三维模型产品设计已经成为我国制造业的主流。三维CAD模型检索为企业生产设计带来了方便，提高了企业的生产效率。CAD模型检索的任务是：根据目标模型的几何信息与结构信息，从CAD模型库中快速和准确地寻找满足需求的三维CAD模型。三维CAD模型检索技术涉及到计算机图形学、图像处理、计算机视觉、模式识别、机械设计和制造加工等多个领域中的知识，是一个十分复杂的研究课题。开展三维CAD模型检索技术研究，可以降低企业的生产成本，提高生产质量和生产效率，为企业带来巨大的经济效益。固此，开展三维 CAD模型检索研究具有重要的理论意义和现实应用价值
在三维CAD模型检索过程中，主要是寻找与目标模型最为相似的源模型。因为使用了不同的检索方法，所以寻找目标模型所花费的时间也就不同。最终的检索效率也就不一样。目前，寻找高效与快速的检索方法仍然是一个技术难点。关于CAD模型检索，学术界已经提出了许多不同的方法。三维CAD模型检索方法可以分为两种：全局检索方法和局部检索方法。图1给出了三维CAD模型的检索过程。在输入目标模型的几何信息与结构信息后，选取不同的检索方法，可以从CAD模型库中找到所需要的模型
1全局检索方法
在全局检索方法中，检索的是整体模型。在检索过程中，主要利用了CAD模型的整体特征。通常.使用特征邻接图来描述CAD模型，并提取模型的特征。属性化特征邻接图能够反映出每一个CAD 模型的几何特征和拓扑特征。全局检靠方法的性能主要依赖于 CAD模型库的规模。从大规模CAD模型库中，可以有更多的机会来选取与已知CAD模型相似的目标模型。在CAD模型的整体搜索过程中，通过模型整体形状特征的比较，可以计算出形状特征之间的相似程度。这种方法会导致搜索过程的计算复杂度较高，同时，也将引发搜索效率下降因。CAD模型的全局检索方法的特点是：准确度和精度都比较高。在全局搜索过程中，需要保存大量的CAD模型的集合特征和结构特征。因此，信息量较大，搜索效率也比较低，很难在短时间内找到所需要的目标模型。
2局部检索方法
与三维CAD模型的全局检索不同，局部检索的对象不再是整个模型，而是其中的某一部分。目前，局部检索方法是三维CAD模型检索领域中的一个重点研究间题。先使用边界表示B-reP(Boundaryrepresentation)方法来构建CAD模型。B-rep表示能够反映出CAD模型的拓扑信息和几何信息。从三维CAD模型的B-rep 表示中，提取模型的局部几何特征或局部结构特征。利用CAD模型的局部信息进行检索，无需考虑实现细节。因此，能够准确地找到较为相似的目标模型。对于那些还不明确设计细节的用户而言，他们希望能够以更为简清的方法来查找完整的模型，从而可以启发其设计过程。高效灵活的三维CAD模型局部检需方法，能够满足CAD 领域的检索需求。三维CAD模型局部匹配的过程如图2所示。
CAD模型局部检索方法的优点是：能够利用模型的局部特征，快速地从CAD模型库中寻找所需要的目标模型。减少提取CAD模型全局特征的工作量，同时提高了CAD模型检索效率，加速了设计
基金项目：黑龙江省教育厅科学技术研究项目基金(12541125)
输入目标模型的几何信息与结构信息
+
选择CAD模型的
检索方法
全局检索方法
CAD模型库
局部检索方法
通过比较结果筛选出CAD模型图1三维CAD模型检索
输入目标模型的B-rep表示
提取模型的局部几何特征和局部结构特征
利用局部特征进行检索
通过比较结果筛选出CAD模型
CAD模型库
图2三维CAD模型局部匹配过程
进程。
参考文献
[1]张开兴，张树生，刘贤喜.三维CAD模型检索技术研究现状与发展分析[J}农业机械学报，2013,44(7):256-263.
[2陶松桥.面向设计的三维CAD模型捷索技术研究[D1.式汉：华中科技大学，2012(博士学位论文)
[3]白静.面向设计重用的三维CAD模型检索[D].杭州：浙江大学， 2009(博士学位论文)
作者简介：高雪璟(1979-)，女，制教投，硕士生导师，博士，研究领域为计算机图形学与CAD。