一种异构CAD集成中的拓扑元素匹配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种异构CAD集成中的拓扑元素匹配方法，本方法首先在源CAD系统中，获取特征建模操作所引用的拓扑元素的相关信息，然后将这些信息进行合并，最后将合并所得的拓扑元素的信息传送至目标CAD系统，在目标CAD系统中，为合并所得的每一个拓扑元素寻找相匹配的目标拓扑元素，从而保证相同特征和建模操作在目标CAD系统中的正确重建及执行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及CAD领域，特别是涉及一种异构CAD集成中的拓扑元素匹配方法。
技术介绍
协同产品设计作为一种新兴的产品设计方式，大大提高了产品开发能力和效率。 在协同产品设计过程，使用最多的数字化工具便是CAD系统。由于不同的CAD系统具有不同的功能特性，而且不同的产品设计人员都有自己熟悉的CAD系统，因此从经济、功能、工作习惯等方面考虑，不同的企业或部门往往会选用具有不同特点的CAD系统进行协同产品设计。因此，为了支持产品设计人员使用自己惯用的CAD系统进行协同产品设计，实现异构 CAD系统集成势在必行。目前，异构CAD系统集成已经成为CAD技术的一个新的且至关重要的研究领域。异构CAD集成分为两种异构CAD离线集成和异构CAD在线集成。前者通过将源模型的特征建模过程交换到目标CAD系统并实现特征模型重建，进而实现异构CAD系统间的数据集成； 后者是通过在异构CAD系统之间实时交换特征建模操作来实现数据集成的。尽管两者有区别，但是它们面临着一个共同的问题如何处理引用了拓扑元素的特征或建模操作，该问题即是拓扑元素匹配问题。对于异构CAD系统集成问题的研究工作主要从以下三个层面开展(1)基于几何数据交换的异构CAD系统离线集成。它是通过在异构CAD系统之间交换模型的几何表示来实现产品信息集成的。(2)基于特征数据交换的异构CAD离线集成。其本质是将源模型的特征建模过程交换到目标CAD系统并实现特征模型重建，进而实现异构CAD系统间的数据集成。(3)基于操作命令交换的异构CAD在线集成。它也是一种基于参数化特征的集成方法，但与基于完整特征模型交换的离线集成不同的是基于操作命令交换的异构CAD在线集成是通过在CAD系统之间实时交换特征建模操作来实现数据集成的。目前，基于几何数据交换的异构CAD系统离线集成技术已经比较成熟。然而，通过几何数据交换所得到的几何数据中不包含高层语义信息，无法在数据接收端对原设计进行参数化的编辑、修改和再设计活动。而企业在开发产品时，大约80%的设计工作是基于现有设计实例进行再设计的。因此，与工业界的实际需要相比，这样的集成还远远不够。为了满足工业界对异构CAD系统集成的实际需求，近年来国内外开始探索更高层次(基于特征的)的集成方法，并且正在形成异构CAD系统集成研究的一个新高潮。目前在高层次集成的研究上已经取得了一些进展，其中比较具有代表性的集成方法有STEP标准、 宏命令方法、UPR (Universal Product R印resentation)方法和基于中性命令的异构CAD 在线集成方法。对于拓扑元素匹配问题，STEP标准给出了中性文件中所应包含的拓扑元素的数据信息，如拓扑元素的几何信息和拓扑信息。然而，STEP标准并没有给出，如何使用这些信息在目标CAD系统中找到匹配的拓扑元素的方法。而且，基于STEP标准的数据交换也无法解决，由异构CAD系统采用不同的几何造型内核所造成的几何相同、拓扑结构不同的拓扑元素之间的匹配问题。基于宏命令的数据交换是通过命名映射的机制来实现拓扑元素匹配的。该方法必须通过创建一个内部几何模型来实现相匹配的拓扑元素之间的名字的映射， 这给该方法的实现带来了很大的困难。另外，该方法中所使用的拓扑元素的名字来源于宏文件，而CAD用户在建模结束时通常会保存模型文件而不是其对应的宏文件，因此在宏文件丢失的情况下，该方法就失效了。在基于UPR的数据交换中，采用拓扑元素Cover算法来实现拓扑元素匹配。在该算法中存在两方面影响效率和效果的因素一方面，使用点来找初始拓扑元素，而当点的选取不当时，算法的效率和效果均会受到影响；另一方面，由于所找到的Cover可能比源拓扑元素大，因此还需要进行校验，这也将会影响算法的效率。另外， 该方法中还存在着一些不必要的导致高层语义丢失的重写操作。基于中性命令的异构CAD 在线集成是通过比较源拓扑元素和目标拓扑元素的几何来实现拓扑元素匹配的，该方法以各协同站点的CAD模型中相匹配的拓扑元素具有相同的几何为前提。然而，在异构协同设计过程中，各站点建模操作的乱序执行，并不能保证在任何时刻，各站点模型中相匹配的拓扑元素都具有相同的几何，因此该方法的适用范围有限。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述
技术介绍
的不足之处，提供一种异构CAD集成中的拓扑元素匹配方法，使其既适用于异构CAD系统离线集成，又适用于异构CAD系统在线集成。为了上述目的，本专利技术提供的一种异构CAD集成中的拓扑元素匹配方法，包括以下步骤步骤1，在本地的源CAD系统中，将特征或建模操作所引用的源拓扑元素的相应信息提取出来；步骤2，特征或建模操作所引用的拓扑元素组成的集合记为源拓扑元素集合，在本地的源CAD系统中，对源拓扑元素集合中满足合并条件的拓扑元素进行合并，然后将合并后的拓扑元素的信息传送至远端的目标CAD系统中；步骤3，在目标CAD系统中，以步骤2每一个合并所得的拓扑元素为源拓扑元素，在当前目标模型中，为每一个源拓扑元素寻找满足匹配条件的目标拓扑元素；步骤4，在目标CAD系统中，对于某个源拓扑元素，若在当前目标模型中未找到满足匹配条件的目标拓扑元素，则进行1:0匹配关系处理。而且，步骤1中所述的源拓扑元素的相应信息，包括以下四类信息(a)类型信息，是指拓扑元素的类型；(b)属性信息，是指拓扑元素的几何属性；(c)界限信息，是指一维拓扑元素的端点信息和二维拓扑元素的边界边信息；(d)校验信息，是指一维拓扑元素的长度和二维拓扑元素的面积。而且，步骤1中提取源拓扑元素的相应信息，具体包括以下步骤 步骤1. 1，在源CAD系统中获取当前源模型的指针；步骤1. 2，获取引用了拓扑元素的特征或建模操作的指针； 步骤1. 3，获取特征或建模操作所引用的当前拓扑元素的指针；步骤1. 4，提取当前拓扑元素的相应信息；步骤1. 5，获取特征或建模操作所引用的下一个拓扑元素的指针，如果为空则结束，否则返回步骤1.4。而且，步骤2中对源拓扑元素集合中满足合并条件的拓扑元素进行合并，具体包括以下步骤步骤2. 1，记Sl为源拓扑元素集合，从Sl中取出一个拓扑元素记为TPl ； 步骤2. 2，从Sl中找出满足TPl的合并条件的拓扑元素并记为TP2，若找到，则从Sl 中取出TP2，将TP2与TPl进行合并，并将合并所得的拓扑元素作为下一个TP1，返回步骤 2. 2，，若未找到，则将TPl放入合并所得拓扑元素的集合记为S2，进入步骤2. 3 ； 步骤2. 3，判断Sl是否为空，若为空，则结束，否则，转入步骤2. 2。而且，步骤2中所述的合并是指拓扑元素信息的合并，包括类型信息合并、几何信息合并、边界信息合并和校验信息合并。而且，步骤2中所述的合并条件如下 条件a，两个拓扑元素的类型相同；条件b，两个拓扑元素相互邻接；条件c，若将满足条件a和条件b的两个拓扑元素进行合并，合并所得拓扑元素与合并前的拓扑元素具有相同或相近的类型。而且，步骤3中所述的匹配条件如下条件a，目标拓扑元素与源拓扑元素具有相同或相近的类型； 条件b，目标拓扑元素与源拓扑元素具有相同的几何；条件c，若源拓扑元素为一维拓扑元素，则目标拓扑元素的两个端点必须在源拓扑元素的内部或与源拓扑元素的两个端点重合；若源拓扑元素为二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何发智，李小霞，蔡贤涛，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：