基于模型分割的子区域局部匹配算法.pdf

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1、文章编号：1672—0121(2013)05—0093—04基于模型分割的子区域局部匹配算法李芳，莫蓉(西北工业大学机电学院，陕西西安710072)摘要：提出了一种基于B—rep的凸凹子区域分割的局部匹配算法，用于处理三维模型的局部检索。首先将CAD模型和预匹配模型分别用属性邻接图表示，通过区域分割算法将模型表面分为若干个凸凹子区域，然后在CAD模型的子区域中分别检索与预匹配模型中子区域凸凹性相同且拓扑也相同的部分，通过比较两种模型中局部结构对应的凸凹子区域是否匹配，判断CAD模型中是否含有该局部

2、结构。实例结果表明，该方法在保证精确检索的同时，能有效提高检索效率。关键词：信息处理；属性邻接图；B—rep模型；CAD模型检索；局部匹配中图分类号：TP391文献标识码：A0引言部匹配算法。提取CAD模型的B—rep信息，交互或随着数字化设计技术的深入发展，产品的三维预定义方式获取预检索的局部区域，将局部区域和模型越来越多地应用于企业中，成为可以利用的有CAD模型分别用属性邻接图表示，并对两者按照模效资源，如何快速准确地从模型库中找到所需的零型凸凹性区域分割算法进行区域分割，再在凹凸性件模型成为

3、应用的一个难点。在机械工程领域，CAD基础上实现CAD模型的局部匹配。模型的相似性检索具有重要的应用价值l1_2l。人们往往将已有的模型作为设计参考或重用，而模型的细1基于模型子区域局部匹配算法节结构成为结构细分的重要因素，因此，在模型库中1．1CAD模型的B—rep表示进行三维模型的局部检索在工程界具有重要的应用模型的B—rep表示可以直接反映形体元素的几价值。近年来，基于内容的检索技术研究成为热点，何信息与拓扑信息，其优点是可直接表示点、边、面它可以直接利用三维模型的特征来建立索引和完成等几何

4、元素及其之间的关系。属性邻接图(Attributed检索，其关键是使提取的结果能够描述模型形状特AdjacencyGraph，AAG)是一种用图来表示实体的征『31。Zhang和chen在几何结构上通过三角网格描B—rep结构的方法，其表达式为G=(V，E，A)。其中，述模型的表面轮廓，但由于数据多计算效率较低，效G表示CAD模型；V表示图的节点集合，代表模型果不理想；0sadal5_提取模型表面采样点，计算点与点的几何曲面，每个面都有唯一一个节点与之对之间诸如角度距离、面积和体积作为几何度量的形

5、应；E表示图的边集合，对于模型的每两个相邻面．，状函数，其形状函数值的概率分布作为模型的特征都有唯一的弧e与之对应；A表示面集合和边集向量，但分布函数会丢失细节信息。Cyr和Kimia[6]将合的相关属性，面的属性包括其所属类别以及指向，图片进行聚类并最终根据图片之间的关系将它们组其中，类别包括平面、柱面、双曲面、球面等。面的指织成shock图结构，采用shock图匹配算法计算物向则根据其曲率正负分为凸曲面、凹曲面、平面同。边体的图片之间的相似度。作为两面的相交部分，其属性可以按照两曲面外夹为了更

6、好地实现局部检索时准确性与效率的双角分为凸边、凸切边、凹边、凹切边。考虑到工程应重结合，本文提出了一种基于模型分割的子区域局用文基金项目：重型军用车辆企业集团多项目协同管控平台应用示范的(国家科技支撑计划2012BAF10B09)收稿日期：2013—02—07E．作者简介：李芳(1987一)，女，硕士在读，主攻几何造型与处理、模性型搜索等凸区域为凸区域。一致，本身G就是一凸子图或者凹子图，将图G=(V，定义二：凹子图。(1)图=(，e，n)是图G=(V，，A)，输出到区域H中；若存在混合节点，转到

7、步骤，A)的导出子图；(2)g中的任意节点表示的面的属(2)；性为凹曲面或平面；(3)g中节点之问的连接边均为(2)由步骤(1)识别出了混合节点后，删除混合凹边。则称g为凹子图。凹子图所代表的曲面组成的节点的所有凹边，将G分割成子图集={g1，g2，⋯，区域为凹区域。}；定义三：凸节点。图(，e，口)中，节点表示(3)在剩余的子图集中肯定存在凸子图，可能存面为凸曲面或平面；并且它的连接边中无凹边，则称在凹子图，因为本身混合节点就连接着凸边和凹边，这类节点为凸节点。删除了与其连接的凹边，必然剩下凸边

8、，否则与混合定义四：凹节点。图(，e，0)中，节点表示节点的定义相违背。将子图集M输出到日中；的面为凹面或平面；并且它的连接边中无凸边，则称(4)将分割后的凸子图输出到后，在剩余的这类节点为凹节点。图中恢复删除的凹边，并重新确定子图gi(i=m+1，⋯，定义五：混合节点。图g=(，e，口)中，节点表n)中混合节点的凸凹类型。若不存在混合节点，则将示凸(凹)曲面，并且连接边中存在凹(凸)边；或者"lJ它输出到区域中；否则，将以gl作为输入，重复步节点表示平面，并且它的连接边中同时存在