《基於草圖的異構三維CAD模型語義檢索方法研究》是依託杭州電子科技大學，由秦飛巍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於草圖的異構三維CAD模型語義檢索方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：秦飛巍
- 依託單位：杭州電子科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在如今的全球化和國際分工環境下，新產品開發活動通常是由來自不同學科、不同地域、屬於不同組織機構的工程師動態地組織在一起，協同進行的。他們使用不同CAD系統進行新產品設計，項目開發周期結束後，留下了大量的異構CAD模型。這些CAD模型是參數化特徵模型，蘊含豐富的工程語義，對於工程師實現產品設計重用極為有效；同時，由於這些CAD模型使用不同的CAD系統創建，導致它們包含的特徵語義信息是異構的，使得在此基礎上進行語義檢索非常困難。此外，現有檢索方法通常以三維CAD模型作為查詢輸入，若以手繪草圖作為檢索系統的查詢輸入，無疑更為便捷有效，更加符合工程師的檢索習慣。本項目的研究工作正是針對基於草圖的異構三維CAD模型語義檢索這一問題而進行的，旨在結合深度學習、本體技術和信息檢索技術，提出一種基於草圖的三維CAD模型檢索方法，以有效地支持異構三維CAD模型的語義檢索。
結題摘要
產品開發活動結束後留下的大量異構CAD模型蘊含豐富的工程語義，對於工程師實現設計重用極為有效。然而工程領域的三維CAD模型非常複雜，具有複雜的拓撲結構和多變的外形特徵，且CAD系統相關，含有多個粒度不一致的局部細節。因此，對三維CAD模型進行方便地檢索，使得設計師快速地找到他想要的模型極為困難！ 本項目針對三維CAD模型檢索的幾個關鍵問題開展探索和研究，結合圖形圖像處理技術、語義網和本體技術、深度學習技術、信息檢索技術提出了一種基於草圖的三維CAD模型語義檢索方法。以環（Loop）作為描述草圖的基本單元，並利用啟發式規則建立起二維環和三維特徵之間的映射，綜合工程語義和形狀來進行CAD模型的相似性度量及檢索；針對語義異構問題，構建混合式特徵本體，對異構CAD模型進行統一的語義描述，在此基礎上實現多模式的查詢方式以滿足工程師不同設計階段的檢索需求；三維模型的表示方法對於模型的分析處理非常關鍵，嘗試以多視圖作為三維模型的有效表征，構建弱/強分類器，基於卷積神經網路和投票機制來實現三維模型的識別與檢索；此外，提出了一種基於結構語義描述視圖信息的三維模型表示方法，在此基礎上使用深度神經網路自編碼器對視圖信息進行壓縮，生成定長的三維CAD模型編碼——“CAD Model DNA”。開發了原型系統，使用多模式相似性度量方法對CAD模型檢索。 項目組在項目執行過程中，對三維形狀表示、深度神經網路、圖形圖像處理相關基礎理論、算法、技術等獲得了豐富的經驗。目前已經發表論文23篇，其中SCI檢索論文11篇，EI檢索論文5篇。部分成果已經在相關領域的國內外著名期刊和學術會議如Advanced Engineering Informatics、Advances in Engineering Software、Complexity、Applied Mathematics-A Journal of Chinese Universities、Computers & Graphics、IEEE Computer Graphics and Applications、計算機輔助設計與圖形學學報、CAD&CG、Chinagraph、ACDDE、ASME、ICASSP會議等發表。此外，一些實驗和成果還在進行與總結中。接下來，將圍繞跨模態的三維模型檢索及重用，人工智慧與先進制造開展研究。
