基于局部历史的拓扑面命名和维护方法

为了提高模型编辑的速度和准确性,本文提出了一种基于局部历史的拓扑面命名和辨识方法。该方法采用了拓扑面变化的动态命名机制,将建模中复杂的拓扑结构变化过程记录在相应的面编码之中。同时,给出了拓扑面演化的动态编码算法来描述面的相交与合并。根据拓扑面的编码可以辨识该面所属的原始特征以及该面演化的过程,从而解决了拓扑面辨识问题。实验结果表明：该方法能够有效地维护拓扑面编码的一致性。     

一种特征造型的拓扑元素命名机制

特征造型是CAD系统的关键技术,而拓扑元素命名机制是特征造型最根本的问题之一.提出一种以特征为基础,对特征实体的面进行统一命名的方法,并在此基础上对特征实体的边和点进行命名.特征名在建模过程中保持不变,从而实现在模型编辑过程中对拓扑元素的正确记录与维护.针对拓扑边的分裂及曲面相交产生多条交线的问题,给出了参考线的概念及定义原则,有效解决了对分裂边及多交线的区分与引用问题.     

基于原始面命名的相交特征快速判别方法

针对特征技术研究和应用中的特征相交问题,提出了一种判别特征是否相交的方法。该方法基于特征原始面命名机制,以几何模型中的拓扑边为核心,通过检查拓扑边的两个相邻面的名称属性的构成特点,并结合几何模型中的拓扑边与特征体中相应原始面之间以及不同特征体的原始面之间的拓扑关系实现特征相交关系的判断。该方法不但能够正确地判别出相交特征,而且通过一系列的原始面名查找来代替在特征体间作布尔运算进行相交特征判别,从而有效提高了判别速度。     

拓扑元素层次化命名方法与机制设计

拓扑元素永久命名是研发自主版权的参数化特征造型系统的核心技术之一.文中从原始名到引用名,逐步提出了一套完整的层次化命名方法与机制.首先,分析了原始名设计与命名传播的一般机制;其次,综合利用设计过程中特征方向、局部拓扑等有效信息构造具有层次化结构的拓扑元素引用名,并基于提出的活化特征、对称活化特征以及子集关系原则解析引用名得到辨识结果;最后,基于开源几何引擎OpenCasCade开发原型系统实现了所提出的方法.实验结果表明,文中方法能够有效地处理拓扑元素引用时的歧义性问题,所设计的层次化动态机制有很好的扩展性.     

设计过程中设计意图维护和拓扑元素命名

拓扑元素的命名和辨识是基于历史的参数化特征造型中的一个关键问题,其实质是维护设计过程中隐含的设计意图.通过分析设计过程与拓扑元素命名的内在关系,面向隐含设计意图捕获,给出了设计过程中拓扑元素变动类型及其被引用元素辨识要求;提出了面的有向等参线概念和基于有向等参线的面面连接关系,以面为核心,综合拓扑元素的局部拓扑信息和几何特性进行拓扑元素命名;将拓扑元素相邻面分成活化面集和非活化面集,基于没计变动连续性观察.将隐含设计意图通过拓扑元素相关面集的子集关系表达出来,提出了拓扑元素辨识的子集关系原则.实验验证表明,文中方法能够更有效地处理拓扑结构发生变化的情况.     

拓扑元素的命名机制研究综述

在基于历史的参数化特征造型系统中,拓扑元素的命名和特征模型重新生成时拓扑元素的正确辨识是一个关键问题。此文基于参数化系统的模型表示方法,探讨了拓扑元素永久命名问题,分析了解决该问题的4个基本条件及其内在关系,将拓扑元素永久命名问题分为唯一命名及其辨识问题和模型重建阶段拓扑结构发生改变时的语义辨识问题2个层面展开研究,并对其他相关研究中的名字问题进行了概述。     

一种拓扑元素的标识和识别方法

给出了一种拓扑元素的标识方法，并以此方法为基础提出一种称为TRG的数据结构，同时给出了拓扑面、边、点的识别算法。系统通过TRG记录实体模型的构造历史，跟踪实体重建前后拓扑元素之间的关系。该方法能很好地记录实体的造型历史，再现原设计者的设计意图，给出的算法能正确识别面、边、点。     

拓扑元素永久命名综述

从参数化系统的模型表示方法出发,分析了拓扑元素永久命名问题,探讨了解决该问题的4个基本条件及其内在关系.将拓扑元素永久命名问题分为唯一命名及其辨识问题和模型重建阶段拓扑结构发生改变时的语义辨识问题2个层面展开综述.其中,第一个层面涉及到原始名字和边界模型的关联,引用名字的构造2个问题;在第二个层面中,按照所引用的信息类型分为引用拓扑对象的几何信息和拓扑对象本身2种处理模式.对其他相关研究中的名字问题进行了概述.最后对今后研究方向进行了探讨.     

一种拓扑元素的命名和辨识方法

在基于历史的参数化特征造型系统中,拓扑元素的命名和特征模型重新生成时拓扑元素的正确辨识是一个关键问题。该文提出了一种拓扑元素命名和辨识的新方法,此方法基于两个新概念－－影响特征和影响面,通过检查被引用元素和被辨识元素间的影响特征集、影响面集以及非影响集是否存在子集关系进行拓扑元素的辨识,其主要创新点在于依据导致一拓扑元素产生和产生变化的特征和特征面的信息进行拓扑元素辨识。该方法的主要优点是在特征模型编辑后物体的拓扑结构发生变异时能够更合理地辨识出设计历史中的引用拓扑元素。     

基于半边结构的STL文件快速拓扑算法

针对三维模型转换为STL文件后会丢失三角面间的拓扑关系,在对STL格式文件进行读取和分析时,提出了一种基于半边结构和哈希表的快速拓扑重构算法。在读取数据过程中,通过哈希表建立无重复位置信息的点表,并在其中维护一个未添加邻接面的半边集合。依据该集合和拓扑算法完善面的拓扑关系,实现在读取数据的过程中快速建立面的拓扑关系。     

语义特征造型的拓扑元素编码机制*

针对现有拓扑元素标志与编码方法都是面向基于历程的造型系统,无法完全满足与历程无关语义特征造型的需要这一问题,提出一种以特征为基础的拓扑元素标志方法,并归纳出了一种统一格式的拓扑元素编码方法。当拓扑元素发生分裂时,给出了区分分裂面和分裂边的方法及编码格式;根据模型修改前后拓扑元素的不同变化情况,提出虚拓扑元素和子边的概念及编码格式,通过保留模型中拓扑元素间的拓扑关系,实现与历程无关的模型修改操作,并将该方法在自主开发的语义特征造型系统(HUST-CAID)中加以实现。     

Geometry-based semantic ID for persistent and interoperable reference in feature-based parametric modeling

In current feature-based parametric design systems, the reusability principle is not fully supported as it was expected. Unpredictability and ambiguity of models often happen during design modification within one system as well as among different systems. This reference deficiency significantly reduces the power of feature-based parametric modeling, where geometry re-evaluation generates unexpected shapes. In this paper, a sufficient condition of B-Rep variance based on geometry continuity in parametric complex Euclidean (P^pC³) space is proposed. Shape and relation parameters are differentiated in P^pC³, thus parametric family can be defined. A semantic id scheme based on continuity of geometry is developed to solve the problem of naming persistency and to improve interoperability of CAD feature modeling. Hierarchical namespaces localize entity creation and identification. All geometric and topological entities are referred uniformly based on surface ids, and topology semantics is retained in id itself.     

Tracking topological entity changes in 3D collaborative modeling systems

One of the key problems in collaborative geometric modeling systems is topological entity correspondence when topological structure of geometry models on collaborative sites changes.In this article,we propose a solution for tracking topological entity alterations in 3D collaborative modeling environment.We firstly make a thorough analysis and detailed categorization on the alteration properties and causations for each type of topological entity,namely topological face and topological edge.Based on collaborative topological entity naming mechanism,a data structure called TEST (Topological Entity Structure Tree) is introduced to track the changing history and current state of each topological entity,to embody the relationship among topological entities.Rules and algorithms are presented for identification of topological entities referenced by operations for correct execution and model consistency.The algorithm has been verified within the prototype we have implemented with ACIS.     

多尺度特征融合的图嵌入方法

针对结构模式识别领域中通用图嵌入方法缺乏且计算复杂度较高的问题,基于空间句法理论提出一种融合多尺度特征的图嵌入方法。通过提取图的节点数、边数和智能度等全局特征、节点拓扑特征、边领域特征差异度和边拓扑特征差异度等局部特征和节点与边上的数值属性和符号属性等细节特征,利用多尺度直方图统计的方法构造描述图特征的特征向量,以此将桥梁将结构模式识别问题转化为统计模式识别问题,进而借助支持向量机(SVM)实现图的分类识别。实验结果表明,所提出的图嵌入方法在不同的图数据集上均具有较高的分类识别率。与其他图嵌入方法相比,该方法对图的拓扑表达能力强,并且可融合图的领域方面的非拓扑特征,通用性较好,计算复杂度较低。     

特征设计的形式化描述

特征设计方法在设计中的成功应用取决于其形式化设计理论的建立。文章从形式化定义和设计过程描述这两个方面研究了特征设计的形式化描述方法。文中提出了特征定义、特征表示的形式化方法,探讨了特征设计过程的操作性和过程性描述,并给出了相应的设计算法。为解决特征设计系统开发和运行缺乏统一方法学这一课题作了有益的尝试。