一种允许误差的异构图形语义匹配技术

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1、万方数据第45卷第4期2010年8月西南交通大学学报JOURNALOFSOUTHWESTJIAOTONGUNIVERSITYV01．45No．4Aug．2010文章编号：0258-2724(2010)04-0589-07OOl：10．3969／j．issn．0258-2724．2010．04．018一种允许误差的异构图形语义匹配技术石念峰1，王国强1，唐卫清2(1．洛阳理工学院计算机与信息工程系，河南洛阳471023；2．中国科学院计算技术研究所，北京100086)摘要：为解决二维和三维异构图形数据匹配问题，

2、以流程工厂协同设计为背景，提出了基于允许误差的最大语义匹配算法(MSMGE)．该算法首先用类无向图描述二维和三维图形数据的工程属性和拓扑关系，消除了研究对象的异构性；然后，用语义表达式表示类无向图顶点与边的语义关系，将二维和三维异构图形数据的匹配转化为允许误差最大公共序列的匹配；最后，通过采用基于工程语义的类无向图语义分割、语义规整和语义裁剪等方法降低MSMGE的复杂度．研究表明，用此算法，匹配精度能够达到90％以上．关键词：计算机图形学；语义匹配；图匹配；异构图形中图分类号：TP391．72文献标识码：AA

3、lgorithmforError-TolerantSemanticMatchingofHeterogeneousGraphicsSH／Nianfen91。WANGGuoqian91，TANGWeiqin92(1．DepartmentofComputerandInformationTechnology，LuoyangInstituteofScienceandTechnology，Luoyang471023。China；2．InstituteofComputingTechnology，ChineseAcademy

4、ofSciences，Beijing100085，China)Abstract：Inomertorealizematchingof2Dand3Dheterogeneousgraphicdata，analgorithm，namedasMSMGE，foren'or—tolerantsemanticmatchingofheterogeneousgraphicdatawaspresentedbasedonthecomputersupportedcooperativeworkinplantdesign．Withthis

5、algorithm，theundirected--graph··likeisusedtorepresenttheengineeringpropertiesandtopologicalrelationsof2Dand3Dgraphicdatatosmoothawaytheheterogeneityofthegraphicdata．Andthen，thesemanticexpressionisadoptedtodescribethesemanticrelationsamongvertexesandedgesint

6、heundirected-graph-liketotransformthesemanticmatchingofheterogeneousgraphicdataintolargestcommonsubsequenceerror-tolerantmatching．Lastly，thegraphicpartitioningbasedonengineeringsemantics，thesemanticnormalizationandthesemanticpruningaleadoptedinordertoreduce

7、thecomplexityofMSMGE．Theresearchresultshowsthatwiththepresentedalgorithm，thematchingprecisioncarlexceed90％．Keywords：computergraphics；semanticmatching；graphmatching；heterogeneousgraphic随着计算机图形学技术和计算机硬件的发展，CAD系统软件已经被广泛地应用于石油化工流程工厂设计全生命周期的各个阶段．但由于流程工厂模型的复杂性和多专

8、业性，不同专业和不同生命周期阶段都会使用不同的CAD系统来完成相应的任务，导致流程工厂产生大量的、异构的数据信息．以石油化工流程工厂设计为例，工艺管道及仪表流程图(pipingandinstrumentationdiagram，P&ID)描述的是流程工厂功能的二维逻辑表达图，三维工厂设计模型描述的是流程工厂的物理形状和组件空间布置表达图．由于这些数据信息之间的强耦合特征，使得在流程工厂设计过程中，一