基于面拓扑关联约束的三维实体模型检索方法

摘要

本发明公开了一种基于面拓扑关联约束的三维实体模型检索方法。该方法首先生成实体模型的平行、包含、共面及L型、T型、X型垂直或相交共六类面关系组成的模型面拓扑关联约束集，之后对实体模型中最常见的平行面对进行合并，以简化面拓扑关联约束集、并生成对应的六类归并面拓扑关联约束集。在检索三维实体模型时，以面拓扑关联约束集近似度计算来比较其拓扑及几何细节。本发明的有益之处在于，通过面拓扑关联约束的快速比较，可从全局拓扑关系及局部拓扑/几何细节两个层次，在大规模三维产品数据库中快速定位相似的三维实体模型，从而提高三维产品设计的复用水平。

主权项

1、一种基于面拓扑关联约束的三维实体模型检索方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)给定三维实体模型的产品数据库，输入待检索的三维实体模型；(2)判断是否已从输入的待检索实体模型生成其对应的面拓扑关联约束的描述文件，若判断结果为是则跳至步骤(12)，否则进行下一步；(3)读取实体模型几何数据；(4)生成该实体模型的面包含关系图RIN，该图中的一个节点对应于一个实体模型的面，一条边表示其所连接的两个模型面有包含关系；(5)生成该实体模型的共面关系图RI，该图中的一个节点对应于一个实体模型的面，一条边表示其所连接的两个模型面共面、但无包含关系；(6)生成该实体模型的面平行关系图RP，该图中的一个节点对应于一个实体模型的面，一条边表示其所连接的两个模型面互相平行、但不共面且无包含关系；(7)生成该实体模型的模型面L型垂直或相交关系图RL，该图中的一个节点对应于一个实体模型的面，一条边表示其所连接的两个模型面为L型垂直或相交关系；(8)生成该实体模型的模型面T型垂直或相交关系图RT，该图中的一个节点对应于一个实体模型的面，一条边表示其所连接的两个模型面为T型垂直或相交关系；(9)生成该实体模型的模型面X型垂直或相交关系图RK，该图中的一个节点对应于一个实体模型的面，一条边表示其所连接的两个模型面为X型垂直或相交关系；将模型面拓扑关联约束集GTOPO＝{RIN，RI，RP，RL，RT，RX}写入相应的描述文件；(10)遍历RP中各节点，将相互重叠比例最大且距离最小的两个平行面合并为一个新的面对节点；(11)若面包含关系图RIN、共面关系图R1、模型面L型垂直或相交关系图RL、模型面T型垂直或相交关系图RT、模型面X型垂直或相交关系图RX中包含步骤(10)中被合并的两个平行面对，则从该关系图中以步骤(10)所生成的面对节点替换掉这两个面，并重建该面对节点与其它节点间的包含关系、共面关系、L型垂直或相交关系、T型垂直或相交关系、X型垂直或相交关系，得到归并后的归并面拓扑关联约束集G’TOPO＝{R’IN，R’I，R’P，R’L，R’T，R’X}，并写入相应的描述文件；(12)逐一取产品数据库中的三维实体模型及其对应的归并面拓扑关联约束集描述文件；(13)比较待检索模型及产品数据库中模型的归并面拓扑关联约束集，并计算其相似度；(14)按归并后面拓扑关联约束集相似度比较结果，比较其模型面拓扑关联约束集；(15)判断模型数据库是否遍历结束，若结果为否，则转步骤(12)，否则进行下一步；(16)将各近似度从大到小排序后输出；(17)返回本次检索结果；(18)根据近似度比较结果是否为“1”判断所输入的待检索模型是否已加入产品模型数据库，若判断结果为是，则返回步骤(1)，否则进行下一步；(19)将所输入的实体模型、对应的模型面拓扑关联约束集及归并面拓扑关联约束集描述文件加入到产品数据库，并返回步骤(1)。