【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图纸布局，特别涉及工程图纸布局优化方法、系统、设备及介质。
技术介绍
1、cad（computer aided design，计算机辅助设计）的工程图纸是产品设计与制造的纲领性文件，含有零件的二维表述、尺寸注释、材料明细等一系列信息。近年来，虽然三维cad已经得到了长足的发展，但无法从三维模型自动生成符合标准的二维工程图纸一直是困扰三维设计软件推广的关键痛点。人工绘制图纸不仅操作复杂，而且需要大量具有行业经验的设计师，造成大量人力、时间资源的浪费。
2、目前，虽然已有不少cad软件具备二维工程图自动生成功能，但大多使用模板的生成方式，在面对特定行业的大量非标图纸时，需要制作大量的图纸模板，操作复杂且通用性差，大大增加了人机交互成本。
3、综上，如何在面对大量非标图纸时，简单便捷的实现非模板化的二维工程图纸布局自动生成，提高设计效率是本领域有待解决的技术问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供工程图纸布局优化方法、系统、设备及介质，能够面对大量非标图纸时，简单便捷的实现非模板化的二维工程图纸布局自动生成，提高设计效率。其具体方案如下：
2、第一方面，本申请公开了一种工程图纸布局优化方法，包括：
3、获取工程图纸的待布局元素和所述待布局元素的布局约束；
4、将所述待布局元素转化为二维布局数据，以基于所述二维布局数据生成待优化图纸布局；
5、基于各所述布局约束确定所述待优化图纸布局中
6、可选的，所述获取工程图纸的待布局元素和所述待布局元素的布局约束，包括：
7、获取包含工程图纸的视图、明细表、管口表、节点图、标准标题栏、技术要求及技术特性表各自对应的布局模式信息，基于所述布局模式信息生成所述工程图纸的待布局元素；
8、获取行业布局规则约束、布局元素重叠性约束、水平对齐性约束、布局空间利用率约束、布局均衡性约束。
9、可选的，所述获取工程图纸的待布局元素和所述待布局元素的布局约束之后，还包括：
10、按照是否可违背限制条件对所述待布局元素的布局约束进行分类，以获取所述行业布局规则约束和所述布局元素重叠性约束为不可违背约束的第一分类结果和所述水平对齐性约束、所述布局空间利用率约束和所述布局均衡性约束为可违背约束的第二分类结果。
11、可选的，所述将所述待布局元素转化为二维布局数据，以基于所述二维布局数据生成待优化图纸布局，包括：
12、从中间文件中获取包含图幅类型、可布局空间范围、待布局元素尺寸、布局模式信息的待布局元素；
13、将所述待布局元素转换为目标数据格式的二维布局数据，对所述二维布局数据进行初始化处理，并对初始化处理后的二维布局数据进行种群创建，以生成待优化图纸布局。
14、可选的，所述基于各所述布局约束确定所述待优化图纸布局中产生的违规待布局元素的违规数量，并利用预设遗传算法对所述待优化图纸布局进行迭代选择，以获取所述违规待布局元素的违规数量最小时对应的目标图纸布局，包括：
15、基于各所述布局约束计算所述待优化图纸布局中每个个体的适应度值，并基于所述每个个体的适应度值且通过预设遗传算法对所述待优化图纸布局进行迭代选择，以获取所述违规待布局元素的违规数量最小对应的目标图纸布局；其中，将违规待布局元素的违规数量的负值作为个体的适应度值。
16、可选的，所述基于所述每个个体的适应度值且通过预设遗传算法对所述待优化图纸布局进行迭代选择，以获取所述违规待布局元素的违规数量最小对应的目标图纸布局，包括：
17、按照设定的名人堂大小规则，选择大于目标适应度值的个体加入到名人堂；所述名人堂用于保留进化过程中种群中出现的个体；
18、采用锦标赛法从当前种群中选择下一代个体；
19、按照预设概率对所述下一代个体执行交叉和变异步骤；
20、跳转执行所述按照设定的名人堂大小规则，选择大于目标适应度值的个体加入到名人堂的步骤，并选择所述名人堂中违规数量最小的个体构建的优化布局作为目标图纸布局。
21、可选的，所述基于各所述布局约束计算所述待优化图纸布局中每个个体的适应度值，包括：
22、将每个个体的违规数量初始化为零，分别根据各所述布局约束以及对应的惩罚系数计算违背各所述布局约束的违规数量；
23、根据总违规数量=不可违背约束对应的违规数量×惩罚系数+可违背约束对应的违规数量计算所述待优化图纸布局中每个个体各自对应的总违规数量；
24、分别将各所述总违规数量的负值作为每个个体的适应度值。
25、第二方面，本申请公开了一种工程图纸布局优化系统，包括：
26、数据获取模块，用于获取工程图纸的待布局元素和所述待布局元素的布局约束；
27、布局生成模块，用于将所述待布局元素转化为二维布局数据，以基于所述二维布局数据生成待优化图纸布局；
28、布局优化模块，用于基于各所述布局约束确定所述待优化图纸布局中产生的违规待布局元素的违规数量，并利用预设遗传算法对所述待优化图纸布局进行迭代选择，以获取所述违规待布局元素的违规数量最小时对应的目标图纸布局。
29、第三方面，本申请公开了一种电子设备，包括：
30、存储器，用于保存计算机程序；
31、处理器，用于执行所述计算机程序，以实现前述公开的工程图纸布局优化方法的步骤。
32、第四方面，本申请公开了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序；其中，所述计算机程序被处理器执行时实现前述公开的工程图纸布局优化方法的步骤。
33、可见，本申请公开了一种工程图纸布局优化方法，包括：获取工程图纸的待布局元素和所述待布局元素的布局约束；将所述待布局元素转化为二维布局数据，以基于所述二维布局数据生成待优化图纸布局；基于各所述布局约束确定所述待优化图纸布局中产生的违规待布局元素的违规数量，并利用预设遗传算法对所述待优化图纸布局进行迭代选择，以获取所述违规待布局元素的违规数量最小时对应的目标图纸布局。由此可见，通过引入布局约束以及遗传算法，通过遗传算法对待优化图纸布局进行迭代选择，确定图纸布局中出现的违规数量，并基于迭代选择出优化后的目标工程图纸，可见，提供了一种自动化工程图纸生成方法，无需大量图纸模板，可以大大减少人工干预，节省时间和人力资源，大幅度提升了cad软件的智能化水平。
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1.一种工程图纸布局优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的工程图纸布局优化方法，其特征在于，所述获取工程图纸的待布局元素和所述待布局元素的布局约束，包括：
3.根据权利要求2所述的工程图纸布局优化方法，其特征在于，所述获取工程图纸的待布局元素和所述待布局元素的布局约束之后，还包括：
4.根据权利要求1所述的工程图纸布局优化方法，其特征在于，所述将所述待布局元素转化为二维布局数据，以基于所述二维布局数据生成待优化图纸布局，包括：
5.根据权利要求1所述的工程图纸布局优化方法，其特征在于，所述基于各所述布局约束确定所述待优化图纸布局中产生的违规待布局元素的违规数量，并利用预设遗传算法对所述待优化图纸布局进行迭代选择，以获取所述违规待布局元素的违规数量最小时对应的目标图纸布局，包括：
6.根据权利要求5所述的工程图纸布局优化方法，其特征在于，所述基于所述每个个体的适应度值且通过预设遗传算法对所述待优化图纸布局进行迭代选择，以获取所述违规待布局元素的违规数量最小对应的目标图纸布局，包括：
7.根据权利
8.一种工程图纸布局优化系统，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机程序；其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的工程图纸布局优化方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种工程图纸布局优化方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的工程图纸布局优化方法，其特征在于，所述获取工程图纸的待布局元素和所述待布局元素的布局约束，包括：
3.根据权利要求2所述的工程图纸布局优化方法，其特征在于，所述获取工程图纸的待布局元素和所述待布局元素的布局约束之后，还包括：
4.根据权利要求1所述的工程图纸布局优化方法，其特征在于，所述将所述待布局元素转化为二维布局数据，以基于所述二维布局数据生成待优化图纸布局，包括：
5.根据权利要求1所述的工程图纸布局优化方法，其特征在于，所述基于各所述布局约束确定所述待优化图纸布局中产生的违规待布局元素的违规数量，并利用预设遗传算法对所述待优化图纸布局进行迭代选择，以获取所述违规...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙运雷，代鹏，邵兆通，齐丹宁，吴天乐，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：
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