[发明专利]一种面向三维CAD模型的语义参数检索动态调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及了三维CAD模型数据检索领域的一种面向三维CAD模型的语义参数检索动态调节方法。

背景技术

随着CAD技术和网络技术不断地发展，工业应用所积累的三维CAD模型数量也在迅速膨胀，由此产生了很多对三维CAD模型检索技术的研究，大多都是集中基于内容的三维CAD模型检索技术的研究，于是产生了基于二维投影和基于手绘图等一系列三维CAD模型检索方法。

在目前的三维CAD模型检索方式中，大多只考虑的基于语义，或者基于内容的三维CAD模型检索，但是有时只单独考虑某一方面并不能满足用户的需求，不符合需求设计的特点。

目前的检索系统都只是解决模型匹配等问题，没有对检索结果动态调节的功能，也没有对权重参数的动态调节的过程。用户往往对自己需求的模型，第一次并不能检索出想要的结果，需要多次检索，检索的成功率和效率很低。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供了一种面向三维CAD模型的语义参数检索动态调节方法，其综合考虑了模型的三个方面归属、功能和形状的因素，根据用户点击权重三角形的不同位置来动态调节模型的检索结果。

本发明是通过以下技术方案实现的：

将模型库中的每个模型均用归属，功能和形状的参数进行描述，根据输入的归属、功能和形状的语义参数进行检索，并同时根据用户在归属、功能和形状的语义参数之间形成的权重三角形上的选择位置动态实时更新检索结果。用户点击权重三角形的位置不同，检索结果不同进行更新。

本发明方法应用于三维CAD模型的检索系统中，如图1所示，具体为：

1)将用户输入归属和功能的语义参数检索标签以及检索的模型与模型库中的每个模型分别进行归属、功能、形状的匹配，获得各自的相似度；

2)在归属、功能和形状参数之间形成的权重三角形上选择一权重点，根据权重点位置对应的归属、功能、形状三种参数的权重计算获得总相似度，根据总相似度实时动态更新检索结果。用户点击权重三角形内的任意一点，当用户点击的位置不同，动态分配形状、归属和功能三者的权重，实时更新检索结果。

如图2所示，所述归属参数指的是模型自身的属性类别。归属参数根据三维CAD模型特点分为传动机构类与零部件类的两大类，传动机构类根据传动的类型再细分，例如传动机构分为齿轮传动、蜗轮蜗杆等模块；零部件根据机械部件的名称再细分，例如零部件分位齿轮、凸轮等模块。

如图3所示，所述功能参数指的是零部件或者传动机构在复杂产品中所起到的作用。例如将功能参数分为连接、定位、传动、紧固、调节等功能。

所述形状参数指的是模型的形状，用模型的点云数据或者网格数据来描述。根据点云数据或者网格数据计算特征向量，通过特征向量进行比较来判断是否匹配。

如图1所示，所述方法具体为：在模型库中，针对每一种归属语义标签和功能语义标签，每个模型均具有其归属语义标签集D′和功能语义标签集M′；

1)分别获得归属、功能、形状各自的相似度：

a)将用户输入的归属参数的语义参数检索标签和模型库中每个模型的归属标签进行比对，获得归属语义分类向量D，D＝{d₀，d₁，...,d_j,...，d_n-1}，其中n表示模型库中归属语义标签总数，j表示模型库中归属语义标签序数，d_j表示与第j个归属语义标签比对结果，d_j取0或1，d_j取0表示归属语义标签比对不相同，d_j取1表示归属语义标签比对相同；

根据归属语义分类向量D和模型库中各个模型的归属语义标签集D′采用以下相似度公式，计算与模型库中模型匹配的归属相似度G₁：

其中，n表示模型库中归属语义标签的总数，i表示归属语义标签的序数，D′＝{d₀′，d₁′，...，d_j′，...，d_n-1′}，d_j′表示模型是否具有第j个归属语义标签比，d_j′取0或1，d_j′取0表示模型不具有第j个归属语义标签，d_j′取1表示模型具有第j个归属语义标签；