《結合三維零部件檢索的智慧型裝配建模技術研究》是依託清華大學，由王斌擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：結合三維零部件檢索的智慧型裝配建模技術研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：王斌
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
通過復用已有數字模型，從而提高裝配建模的效率，已經成為學術界研究的熱點，但CAD領域的裝配建模技術依然存在著亟需解決的技術瓶頸：首先是大型裝配體設計速度慢、數據量大的問題；其次是基於復用的裝配設計過程尚不夠智慧型。針對這些瓶頸問題，本項目擬結合三維零部件檢索技術，研究基於復用的快速輕量化裝配建模技術，進而解決裝配建模過程中大數量所導致的複雜性問題，提高其智慧型化水平。在已有研究成果的基礎上，本項目擬從如下三個方面展開新的研究工作：第一方面是研究基於零件組合的裝配檢索技術；第二方面是研究基於裝配關係的部件推薦技術；第三方面是研究基於標準構件的裝配修改技術。本項目的研究成果將被套用在PDM系統中，使得通過檢索和推薦已有輕量化模型，實現輕量化裝配體的快速構建和便捷編輯，驅動完整裝配體的後台自動生成，從而滿足裝配建模的複雜性和智慧型化需求，提高新產品的設計效率。
結題摘要
通過復用已有三維模型，從而提高裝配建模和場景合成的效率，已經成為學術界研究的熱點。本項目主要研究了三方面的內容。1、研究基於零件組合的裝配檢索技術；2、研究基於裝配關係的部件推薦技術；3、研究基於部件的裝配修改和合成技術。 針對這三方面內容，經過四年的研究，本項目主要在取得了以下的重要進展。 1、提出了一種基於機率模型的智慧型裝配體建模解決方案。該方案包括兩部分內容：基於機率模型的部件推薦算法和根據裝配關係的裝配體合成技術。基於機率模型的部件推薦算法首先對已有工業界真實裝配體模型進行學習，訓練一個貝葉斯網路。在裝配設計過程中，貝葉斯網路用來為設計者推薦最有可能在下一步被復用的零件集合。根據裝配關係的裝配體合成技術首先對單零件進行幾何形狀分析，然後根據裝配關係和幾何限制等將單零件組裝成完整的裝配體。 2、提出一種基於牆格結構的室內裝配庫合成的解決方案。該解決方案主要包含三部分內容：基於牆格結構的信息統計方法、基於牆格統計信息的三維場景庫合成方法和基於牆格結構的三維場景聚類方法。 3、對三維人造模型的前朝向問題進行研究，提出了一種三維人造模型的前朝向提取解決方案。解決方案包含兩個部分內容：適合於三維模型前朝向識別的多特徵提取算法、基於學習的三維模型前朝向識別方法。 4、提出了一種新的中軸變換簡化方法：基於二次誤差最小化的中軸變換簡化算法。該方法能快速有效的將中軸變換中的毛刺去除乾淨，並得到一個結構簡單、幾何準確並且緊湊的中軸變換。本項目選擇將中軸變換轉換為中軸格線，將中軸變換的簡化問題轉換為中軸格線通過邊合併策略進行簡化的問題。提出了一種新的適用於中軸格線的二次誤差度量框架。同時提出了一種對於中軸格線中不穩定分支的定量的特徵描述方式。將其與新的二次誤差結合起來則能夠得到中軸格線內中軸邊的合併代價，從而得到最終的中軸格線的邊合併順序，最終使得中軸格線內的毛刺邊被優先簡化。 5、提出了一種基於最小角最佳化的保誤差和保特徵的重新格線化算法，和已有方法相比較，本算法具有如下幾個明顯優勢：a、可以顯示地控制逼近誤差；b、可以隱式地保持特徵；c、可以顯示地控制格線複雜度。因此在幾何處理問題中將具有更加廣泛的套用空間。
