基于蚁群算法的三维CAD模型检索.pdf

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基于蚁群算法的三维CAD模型检索张开兴，张树生，李亮MethodModel计算机辅助设计与图形学学报AofCADAntColonyAlgorithm目前，基于三维模型的产品设计与制造已成为我国制造业的主流模式，由于产品三维模型具有可视化、数字化和虚拟化等特点，使其成为产品开发各环节(CAD，CAE，CAPP，CAM等)不可或缺的基础载体．研究和统计分析表明，在新产品开发中，约40％是重用过去的部件设计，约40％是对已有设计部件的微小修改，而只有约20％是完全新的设计[1]．因此，如何方便、准确、快速地获取已有产品三维模型的相似性设计成果，并加以有效重用，是提高设计效率、缩短产品开发周期的关键之一．在产品的概念设计、详细设计、工艺／工装设计等各设计阶段中，通过基于内容的检索技术可以实现企业产品三维要：为了更好地实现CAD模型的重用，提出一种利用蚁群算法的三维CAD模型检索算法．通过提取CAD模型模型相似的局部细节特征；然后通过比较相似局部细节特征对CAD模型进行相似性评价．实验结果表明，该算法能较好地实现三维CAD模型检索，检索性能高于通用领域的检索算法，可以实现CAD模型设计和制造知识的重用．关键词：重用；蚁群算法；属性邻接图；公共子图3DRetrievalBasedadjacent第23卷第4期1年4月JournalDesign＆Computer(西jt,-r业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室西安710072)摘的B—rep信息，将模型用属性邻接图来表示；根据如果2个CAD模型存在相似的特征或局部结构，那么CAD模型对应的属性邻接图就应存在公共子图这一原理，利用蚁群算法来检测属性邻接图中的公共子图，从而得到2个CAD中围法分类号：TP391ZhangKaixing，ZhangShusheng，andLiLiangManufacturingUniversity)．MinistryAbstract：Tomodelsmoreefficiently，flnewmodeIretrievalmethodbasedthecolonyalgorithmisproposedinthispaper．Atfirst，amodelrepresentedbyattributegraph(AAG)withB-repinformationextractedfrommodel．Then，theemployeddetectcommonsubgraphcorrespondingAAGsdifferentmodels．Thesimilarsub—partsobtainedaccordingprinciplethattwohavesubgraphsifsub-parts．Atlast，thesimilaritycalculatedcomparingsub-parts．Ourexperimentalresultsshowoutperformsexistingmethodsandachievedesignmanufacturing．Keyalgorithm；attributegraph；common收稿日期：2010—07～07l修回日期：2010～09—13．基金项目：国家自然科学基金(51075336)；国家。八六三”高技术研究发展计划(2007AA042137)．张开兴(1984～)，男。博士研究生，主要研究方向为CAGD、几何造型与处理、模型检索；张树生(1956一)，男，博士，教授，博士生导师，主要研究方向为CIMS、先进制造技术、计算机图形学、CAGD)李亮(1983～)，男，博士研究生，主要研究方向为计算机图形学、V01．23No．4201Computer—AidedGraphicsApr．2011([e-mail])OilTechnology(Northzvesternwords：reuse；antCAGD．(KeyLaboratoryContemporaryDesignIntegratedPolytechnicalEducation，Xi'an710072)reuseonanttoarecan．
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鋈溪蓑蒸2基于蚁群算法的检索时间内的算法——蚁群算法来实现公共子图的检测段．文献[4]通过构造CAD模型特征向量．并将其网络进行CAD模型的A动聚娄；文献[5]提出通过似度i平价；文献[63提m利用I雩I论巾二分图最优匹配算法来评价模到之间的相似度；文献[7]则利用扩展Reeb|刳并附带几何属性来实现CAD模型整体相似性比较和模型子部分的对应；义献[8]通过提取CAD模型的骨架．将CAD模型的相似性度揖转化重CAD模】!Ill整体外形的棚似性，对模型的局部细别的牛龟索才能更好地实现参考并重用已