异构CAD系统语义信息交换方法研究

传输完整的CAD模型语义信息是协同设计有效进行的关键,提出了一种异构CAD系统语义信息交换方法,该方法通过构建语义转换器实现了常规文件、压缩文件和中性文件三种模型文件的数据转换和翻译,并给出了判定特征相似性的方法,实现了源CAD系统和目标CAD系统的语义互操作,保证了语义传输的完整性和高效性。构建了一个协同资源共享平台,在该平台下实现了Pro/E系统和UG系统之间的语义数据交换,协同传输效率提高了近30%。     

异构CAD系统协同构架研究*

针对异构CAD系统间上层操作指令和底层数据结构存在的差异性,在细胞元语义特征造型技术的基础上,提出了一种全新的支持异构CAD系统间同步协同设计的体系结构,并通过一种优先调度机制有效地解决了异构CAD系统间的“写冲突”问题,提高了实时响应性。该思想初步应用在HUSTCAIDS与AutoCAD间的异构协同设计中,证明了其可行性。     

一种支持语义的发布／订阅系统

针对基于内容的发布／订阅系统中消息异构导致匹配准确率降低的问题,本文通过定义事件和订阅属性间的语义关系,利用语义转换模块,提出一种支持语义的发布／订阅系统的设计方法,并将其应用于SINEA发布订阅系统中。实验结果表明,该方法可在一定程度上支持语义异构,提高匹配的准确度。     

异构CAD系统间的用户自定义特征在线交换

用户自定义特征(UDF)能很好地反映用户特有的设计意图,减少重复性的设计活动,是主流CAD系统都提供的功能,因此实现UDF在线交换是异构CAD系统在线集成中不可或缺的一部分.为此,提出一种基于中性命令的UDF在线交换方法.在综合主流CAD系统UDF表示的基础上,给出了一种UDF的中性命令表示;然后给出系统UDF与中性UDF命令之间的相互转换算法,并重点介绍了其中的差异性解决方法.采用文中方法在Pro/E,SolidWorks和UG之间进行UDF实时交换的实例结果表明,文中提出的UDF在线交换方法能够有效地支持UDF在异构CAD系统间的实时创建、修改和删除操作.     

基于语义特征造型的虚拟装配

协同虚拟装配技术是虚拟样机技术与虚拟现实技术相结合所产生的一个新的研究热点。基于细胞元表示的语义特征造型技术,提出一种统一的协同虚拟装配框架,在该框架下能够有效支持异构CAD系统间零件及装配体的协同装配。网络传输以特征依赖图存储的操作信息,可降低网络负荷,提高响应速度。该思想初步应用在自主开发的HUST-CAIDS与UG间的异构协同设计中,证明了以上理论的可行性。     

异构三维CAD模型集成转换及共享方法研究*

为解决异构CAD平台间的三维模型转换和共享问题,提出一种新的基于特征模型的集成转换和共享方法。该方法通过集成转换工具实现异构CAD平台的专用模型文件与共享中间文件的转换。首先建立特征模型,分析其信息构成及表达方法;研究了模型文件转换中的关键技术,提出基于CAD平台应用层的几何元素标志方法及标志转换方法;最后设计了集成转换工具的结构模型,并根据该模型编程验证了上述方法的可行性。     

基于RDF/XML的装配语义建模研究

为解决异构CAD系统集成及协同装配设计过程中的信息共享问题,在分析装配特征语义信息的基础上,提出了面向协同设计的三元装配语义模型,提出采用RDF／XML表达装配语义元模型,并讨论了基于XML的数据集成关键技术。在文章的最后通过具体的CAD系统实现协同设计过程实例,验证了该模型及实现方法的有效性和可行性。     

基于细胞元本体的标准件库资源共享研究

针对目前标准件库不支持异构CAD系统和标准件信息不完整两个主要问题,提出了一种基于细胞元本体的标准件库资源共享方法。该方法使用Web本体描述语言(Web Ontology Language,OWL)表示细胞元本体模型,制定语义映射规则,以细胞为转换单元,屏蔽了信息表示的异构性,使应用本体和细胞元本体成为具有语义关系的逻辑上的整体,实现了异构CAD系统对标准件库的共享及异构数据的实时转换。该方法应用在Pro/E,UG和CATIA3个CAD平台的同步协同设计中,证明了其可行性。     

协同语义特征建模技术研究

为了提高协同语义建模系统的性能,提出了一种新的协同设计方法,亦即使用特征语义表示法和细胞元模型来表示数据和管理模型中的各种数据和信息,然后通过语义匹配的方法来确定子模型间的逻辑和装配关系,通过语义区域划分、"最值空间"等技术来检测和消解协同设计中发生的操作冲突,最后通过创建临时模型来降低全局约束求解的复杂度。这种方法不仅能够完全实现协同语义特征建模的需要,还可以大大提高协同设计的效率。实验表明,该算法具有更强的适应性和实用性。     

基于规则的自动语义转换方法研究

针对信息集成领域中各异构数据源间的语义冲突问题，提出基于转换规则集的自动语义转换方法。该方法根据规则，利用触发器自动完成对集成数据的实时语义转换。实践证明本方法能有效地对数据源端的变化数据，完成实时语义转换。本方法适用于对当前企业中仍大量存在的多个异构数据源进行混合集成的情形。     

语义特征造型中特征修改优先准则的研究

特征造型技术是新一代CAD系统的关键技术,是产品模型技术的核心。该文讨论了以细胞元模型为基础的语义特征造型技术。在语义特征造型中用特征依赖图（FDG）的数据模型来保存和维护设计中的各种特征信息及其之间的关系,在此基础上分析了依据特征依赖图中特征间的关系动态修改特征优先级的方法,确保了模型修改的有效性。最后给出了一个实例。     

语义特征建模系统中操作局部化的研究

为了提高语义特征建模系统约束求解的效率及系统的整体性能,提出了一种新的操作局部化方法。该方法使用特征语义表示法来描述产品模型中特征的各种信息,改进了细胞元模型对特征元素的管理机制,通过特征的“语义面”将局部特征从模型中有效地分离出来,通过创建临时特征的方法来实现模型的局部约束求解。该策略不仅可以完全满足在复杂模型中直接操作的需要,还可以大大提高系统的性能。实验表明该算法具有更强的适应性和实用性。     

语义特征建模系统中参数范围计算的研究

在语义特征CAD系统中,特征参数的确定是一个十分耗时且需要反复实验和调整的过程。为了在创建特征的同时能够迅速为设计者给出特征参数值的适当范围,提出了一种改进的方法。该方法使用特征语义表示法来描述产品特征的各种信息,简化了“细胞元”模型管理特征的各个面的策略,通过提取每个特征面的语义并计算特征面的语义约束条件,最终确定特征参数的精确范围。该算法不仅可以有效提高确定参数范围的速度和精确度,还可以大大提高语义特征CAD系统的性能。实验表明该算法具有更强的适应性和实用性。     

基于概念特征的语义相似度计算方法

现有语义相似度计算方法没有充分利用本体中的语义信息,且计算方法复杂。为此,提出一种基于概念特征的语义相似度计算方法。根据概念在本体中的层次结构来确定特征集合,引入宽度影响因子,给每个特征赋予不同的权值,通过计算2个概念特征集合间的相似度得到概念的相似度,引入深度影响因子,将相似度公式表示成更直观的形式。实验结果表明,该方法计算简便,且比较接近人类主观的判断值。     

语义特征造型系统中特征模型转换的研究

通过对新一代的语义特征模型的分析,参考Bidarra等人的研究成果,运用有效性标准,确立语义特征造型中特征转换的方法,在采用数学方法基础上,提出了怎样在数学模型中把设计特征表示转换成加工特征表示。设计过程中的设计特征由一组具有几何特征的面和一组属性（包括维数和具体特征）表示。加工过程中的加工特征由许多面和这些加工操作中面面之间有意义的关系来表示。特征转换中采用数学方法,能够在集合运算中形成加工特征,特征相交这种困难问题也可用数学描述,并且理论上能够转换,从而提高产品模型的可编辑性和易编辑性。     

语义特征模型中参数范围的计算

基于参数和语义特征的CAD系统,改变参数的值是最重要的操作,也通常是一种反复性的过程,针对适合的参数值对于用户来说提前是不知道的,提出一种新的方法用于自动侦测参数的适当的范围。先通过分析拓扑约束图,找到距离和角度约束,并将这些约束加入到其相应的几何约束中,然后通过分解找到子问题的临界参数值,再求解每个并列的参数区间内部的一个具体的实例,精确的参数范围就能够被确定。     

基于特征语义的模型表示法研究

为了更好地适应语义特征建模系统的需要,使CAD/CAID系统能够在特征中封装更多更复杂的语义,提高传统特征建模系统的效率,提出了一种基于特征语义的模型表示法。这种表示法通过特征语义来构建特征外形的各个表面,用细胞元模型来管理特征的各种元素,采用“面的完整性验证”代替传统的约束求解来验证用户操作的有效性。因此这种表示法不仅可以有效地表示产品模型的复杂语义,还可以大大提高语义特征建模系统的性能。实验表明,这种表示法有更强的实用性和适应性。     

基于CCA的图像语义特征提取的分析与研究

为了提高图像语义特征提取的精确度,克服目前大部分图像语义特征提取算法中,因图像特征提取不当,导致特征参数不能全面反映图像语义的问题,提出了一种基于典型相关分析(CCA)的特征融合的图像语义特征提取方法。该方法首先采用圆形对称邻域取代传统的矩形邻域的方法,对局部二值模式(LBP)纹理特征进行了改进,然后采用高维小样本下典型相关分析对可伸缩颜色描述算子的颜色特征和改进的LBP纹理特征进行特征融合。实验结果表明,所提出的方法明显提高了图像语义特征提取的精确度,能有效地建立图像的低层特征与语义特征间的一致性。