一种欠约束草图求解方法的研究

基于约束的参数化描述及求解是计算机辅助设计研究的一个热点，欠约束图的求解是参数化设计的基本问题，为了提高欠约束草图求解的参数化设计效率，提出了一种基于隐式约束优先级的欠约束草图求解方法，并首先给出了欠约束图求解的一般方法以及欠约束图的基本特征，提出了利用隐式约束去匹配缺少的显式约束；然后将隐式约束按照一定的规则分成不同的优先级，再利用优先级高的隐式约束去匹配变动约束图中的欠约束，直到完成约束图的有向化；最后，探讨了无尺寸约束图有向化过程中的基本特点，并给出了无尺寸约束图的求解算法和应用实例。实例应用结果表明，效果较好。     

一个基于约束图的参数化设计模型

基于图论的约束求解方法是目前参数化设计的主要方法,此方法已经应用于许多商品化软件中。该文提出了一个基于几何约束图的参数化设计模型,并给出了参数化模型的数据结构和约束求解算法。此算法可以有效地检查系统的过约束和欠约束情况。     

三维服装CAD中几何约束表达及其求解技术研究

从人体及服装的特点出发,提出三维服装几何元素的概念．采用样条曲线作为基本几何元素,归纳出服装的三种约束关系,即共点、对称和自对称关系;成为约束关系形成的基础．以三种约束关系为基础,建立了面向服装的几何约束图,有效地表达了三维服装几何元素及其相互关系;实现了一种基于约束图的约束求解方法。从而完成了构造服装及对服装的交互参数化修改,文中给出了应用实例,并将参数化方法向高层次图素如样条曲线、曲面作了推广,成功地应用于以样条曲线为几何元素的参数化服装CAD系统中,运行效果良好。     

一种面向欠约束几何系统求解的二部图匹配优化处理方法

针对一般几何约束系统欠约束状态下约束分解的多样性 ,对相应的有向图强连通子图提出了进一步分解的二部图匹配优化处理策略 ,并给出了主要算法 ,最终实现了欠约束系统的优化分解 ,有利于一般几何约束系统的快速求解 .     

虚拟维修中表面间碰撞检测问题研究

基于几何约束的虚拟样机中,表面间的碰撞检测是实现维修操作的必要条件.目前有一些公用的碰撞检测工具包,但这些碰撞检测工具包一般支持多面片模型,并没有利用CAD模型中的表面信息,无法确定发生碰撞的表面.该文针对虚拟维修操作的特点,提出了一种新的场景图数据结构.在该场景图下采用表面-三角面片映射和表面-对象映射,在通用的碰撞检测工具包的基础上实现表面间的碰撞检测.最后,描述了约束管理系统的结构,利用该系统可对碰撞检测系统中发生碰撞的表面进行约束识别和求解,从而有效地支持虚拟维修中的装配和拆卸操作.     

基于灵活平衡约束的图聚类方法

现有的图聚类方法主要存在两方面的问题,一是对各个类规模一致的假设,在许多实际应用中并不成立;二是在处理多类聚类问题时,其所常借助的递归技术或启发式算法会影响聚类的性能.为此,本文提出一种基于灵活平衡约束的多类图聚类方法.其能够覆盖从绝对平衡约束到无平衡约束的范围,可同时处理类别规模一致和不一致的问题.为有效求解新方法中的参数,进一步提出一个紧松弛方法来使所提出的图聚类方法不仅易于求解,且在处理多类聚类问题时不必依赖递归技术,而能直接得到聚类结果.另外,本文还给出一种实现松弛图聚类的有效求解算法.在合成数据和真实数据上的实验结果表明,所提出的方法具有良好的性能.     

求解三维装配约束闭环的投影变换方法

为避免直接迭代求解三维装配约束闭环带来的复杂非线性方程组,提出一种投影变换方法求解三维装配设计中的平面约束闭环问题.首先采用等价性分析方法消除伪装配约束闭环,运用无向图块分算法分解装配约束图;然后采用旋量理论将装配约束闭环子图转换为运动副约束图,通过分析运动副的特征参数确定可投影的装配约束闭环,并将其投影变换为二维几何约束系统;最后通过求解二维几何约束系统获得三维装配约束闭环的解.实例结果表明,该方法缩减了迭代求解的规模并降低了约束方程的复杂性,明显地提高了求解的效率和稳定性.     

几何约束满足问题的图重构策略

通过对图缩并算法的介绍和分析 ,以约束网络图的形式对几何约束系统中的约束关系进行映射表达 ,提出了一种基于自由度分析的图重构推理策略 ,实现了问题的最大分解 ,大大降低了问题的复杂程度和系统求解的规模 ,使得相当一部分具有高耦合性的问题最终可以用解析方法求解。     

对象族拓扑约束求解的研究

针对当前对象族模型在求解拓扑约束时存在的缺陷,提出一种求解拓扑约束的新方法,这种方法在求解拓扑约束时,把拓扑约束映射为布尔约束满足问题,通过用SAT求解器求解布尔约束来求解拓扑约束。实践证明,该方法不仅直接关联与拓扑约束指定的特征的语义,而且当模型中存在大量相交的特征时也是可行的,提高了拓扑约束求解的效率。     

约束满足问题求解的符号OBDD桶消元算法

桶消元算法是求解约束满足问题的一种典型推理方法.针对桶消元算法面临的状态空间爆炸问题,将有序二叉决策图( OBDD)技术与该算法结合起来,给出了约束满足问题的一种求解算法.通过对约束满足问题中变量和域值的编码,将CSP问题转化为命题可满足性问题,给出了约束满足问题的OBDD表示方法;基于桶消元的算法思想,在约束满足问题...     

一个基于图基约束集映射的参数化设计模型

文中提出了一个基于图基约束集映射的参数化设计模型 .对图基的概念作了阐述 .提出了一个适合于图基参数化的数据模型和约束集的多元组表示与映射方法 .给出了基于图基实例的约束求解方法和定位算法 ,并对计算方法作了归纳 .在此基础上 ,给出了一个基于图基的一致联动方法 .实践证明 ,基于图基联动的设计方法摆脱了传统的基于点、线、圆、圆弧低层次线素繁琐的交互设计工作 ,提高了 CAD系统的自动化程度 ,使设计人员对产品的设计、维护以及后续分析等过程都具有十分重要的意义 .     

基于UML与CCSP的产品配置方法

为了有效开发易维护可重用的产品配置模型以及实现配置问题的快速求解,提出了结合面向对象建模技术与条件约束满足问题理论的产品配置方法。给出了条件约束满足问题理论模型;提出了基于统一建模语言和条件约束满足问题的产品配置建模与求解方法;通过定义统一建模语言表示的产品配置概念模型与条件约束满足问题之间的映射规则集,建立了基于条件约束满足问题的产品配置模型。以某可配置医用监测器为应用实例,阐述了所提方法应用于配置模型构建与求解的可行性和有效性。     

动态识别三维几何约束冲突的方法研究

基于装配几何特征的广义几何约束图,避免了传统几何约束图的超图性质和模糊性,为几何约束满足问题提供了一个清晰的分析模型。文中以此模型来分析产生约束冲突的原因。空间分析法定义和推导了约束满足空间约束满足条件,提出了自由空间和自由度的计算方法,并据此在动态满足三维几何约束的过程中识别约束冲突,明确指出产生约束冲突的原因。     

几何约束有向图的规划分解研究

在基于有向图表达的几何约束系统中,几何约束的匹配方向、分布状态以及有向图中强连通分量的规模直接影响到整个约束系统的求解;如何对几何约束系统进行合理规划,得到正确有效的求解序列,是目前约束分解研究的重要内容。该文提出了一个规划分解算法,它针对欠约束几何系统的特点,能够优化约束的初始匹配方向,对于约束匹配过程中生成的强连通子图,通过调整约束匹配方向,自适应地改善约束分布,从而减小强连通子图的规模,以求得到几何约束系统正确而高效的求解序列。同时,基于规划分解算法,完成了约束的奇异性分析,提供了面向分解的奇异性分析算法。     

三维几何约束系统的等价性分析

针对过约束、完整约束和欠约束三维几何约束系统的求解问题,提出了等价性分析方法.该方法基于三维几何约束系统的内在等价性,充分挖掘几何领域知识,依据拆解约束闭环、缩减约束闭环和析出约束闭环等原则,采用等价约束替换来处理几何约束闭环问题,优化几何约束图的结构,实现几何约束系统的优化分解.最后用多个实例验证了该方法的正确性和有...     

基于有向图的二维约束求解算法研究

针对过约束、几何完全定义状态判定和约束求解效率等问题,提出了基于约束图,利用自由度理论和约束冲突机制,通过反向约束方向平衡约束,进而通过排序进行约束求解的算法。算法采用约束图记录约束和几何的关系;通过约束平衡的方法进行过约束和几何完全定义的判定;采用排序求解方法,将庞大计算问题转化为一组相对简单的计算问题。算法已得到初步应用,对过约束和几何完全定义状态的判定有明显的效果,而且提高了约束求解效率。     

求解约束网络图的逆向推理方法

本文研究了几何约束网络的求解问题。首先,介绍了常用的几何推理方法,指出了存在的问题。然后,提出了求解约束网络图的一种新方法——逆向推理方法,阐明了基本思想,并给出了应用实例。逆向推理方法继承了几何推理方法的优点,克服了其不足。