[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

摘要

本发明公开了一种基于遗传算法的异构CAD模型数据交换的系统及方法，本发明的异构CAD模型数据交换的系统包括二个部分源端CAD系统和目标端CAD系统。同时，将异构CAD模型数据交换分为两层3D特征参数层和2D草图参数层。在3D特征参数层，采用了直接特征映射和间接特征映射的方法实现特征数据的交换。在2D草图参数层，采用直接元素映射、间接元素映射及样条映射。将2D草图参数层中样条映射问题转换为样条拟合问题。创新性的将遗传算法引入到异构CAD数据交换领域。在遗传算法个体的适应度计算中，引入了Hausdroff distance。本发明可以用于复杂模型的异构CAD数据交换，交换之后的目标模型，不仅与原始模型具有极高的相似度，而且保留了原始模型的参数化特征信息。

主权项

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文件中，所述的XML文件采用结构化方式保存参数化信息；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；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；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；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；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,..,qN}；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,..,tM}，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。