[发明专利]一种基于遗传算法的异构CAD模型数据交换的系统及方法

权利要求书

1.一种基于遗传算法的异构CAD模型数据交换的系统，其特征在于：包括源端CAD系统、XML文件及目标端CAD系统；所述的异构CAD模型数据通过所述的源端CAD系统中提取特征参数、草图参数并保存到所述的XML文件(该文件采用结构化方式保存参数化信息)中，将此XML文件发送到所述的目标端CAD系统中，将XML文件中的参数信息进行分类处理，随后在所述的目标端CAD系统中进行草图参数、特征参数的重建，最终实现原异构CAD模型的参数化重建过程。

2.根据权利要求1所述的基于遗传算法的异构CAD模型数据交换的系统，其特征在于:所述的源端CAD系统包括CAD模型模块、3D特征参数信息模块，2D草图参数信息模块及样条离散数据模块,所述的CAD模型模块用于实现提取CAD模型，所述的3D特征参数信息模块用于实现提取3D特征参数，所述的2D草图参数信息模块用于实现提取2D草绘参数，所述的样条离散数据模块用于实现提取样条交换辅助信息。

3.根据权利要求1所述的基于遗传算法的异构CAD模型数据交换的系统，其特征在于：所述的目标端CAD系统包括前置数据处理模块、重建目标样条模块、重建2D草图参数信息模块、重建3D特征参数信息模块及重建CAD模型模块，所述的前置数据处理模块用于实现XML文件中参数的分类与转换、所述的重建目标样条模块用于实现重构样条曲线、所述的重建2D草图参数信息模块用于实现2D草图信的重建、所述的重建3D特征参数信息模块用于实现3D特征的重建、所述的重建CAD模型模块用于实现CAD模型的重建。

4.根据权利要求3所述的基于遗传算法的异构CAD模型数据交换的系统，其特征在于：所述的前置数据处理模块分为两层：2D草图参数层及3D特征参数层。

5.根据权利要求4所述的基于遗传算法的异构CAD模型数据交换的系统，其特征在于：所述的2D草图参数层包括样条数据交换映射单元、直接草图参数映射单元和间接草图参数映射单元，所述的3D特征参数层包括直接特征参数映射单元及间接特征参数映射单元，所述的样条数据交换映射单元用于实现样条参数交换、所述的直接草图参数映射单元用于实现1:1草绘参数交换、所述的间接草图参数映射单元用于实现1:n或n:1草绘参数交换，所述的直接特征参数映射单元用于实现1:1特征参数交换、所述的间接特征参数映射单元用于实现1:n或n:1特征参数交换。

6.根据权利要求5所述的基于遗传算法的异构CAD模型数据交换的系统，其特征在于：所述的样条数据交换映射单元的工作原理为：首先，从源端CAD系统中提取原CAD模型；其次，在原CAD模型中提取出原样条曲线α；接着，对原样条曲线α进行高精度的离散化，得到离散点集Q={q₁,q₂,..,q_N}；然后，将Q作为点云数据，采用遗传算法，自动选择离散点集Q中M个点为插值点集T={t₁,t₂,..,t_M}，在目标端CAD系统中，利用插值点集T重建目标样条曲线β；最后，在目标端CAD系统中重建模型。

7.根据权利要求6所述的基于遗传算法的异构CAD模型数据交换的系统，其特征在于：所述的采用遗传算法重建目标样条曲线β，其具体实现包括以下子步骤：

步骤1：提取出原样条曲线α的离散点集；

步骤2：初始化种群，种群中包含了K个个体，其中K﹥1；

步骤3：通过Hausdroff Distance比较方法进行个体适应度计算；

步骤4：进行个体的选择；

步骤5：对选择之后的个体，进行交叉和变异；

步骤6：生成了新的种群；

步骤7：判断新的种群中，适应度最大的个体是否满足数据交换的精度要求：

如果满足精度要求则进入步骤8；

如果不满足精度要求，则回转执行所述的步骤3；

步骤8：提取种群中具有最高适应度值的个体，并将个体实值化，在目标端CAD系统中重建目标样条曲线β。