直接编辑后的特征模型自动更新

摘要

近年来，作为CAD领域的一个亮点，直接建模技术发展迅速，应用广泛。和传统的参数化特征建模不同，直接建模操作可以在不受建模历史约束的前提下对边界表示模型进行直接编辑，从而大大提升了实体建模编辑的效率和灵活性。另一方面，由于直接建模主要只擅长于模型编辑，因此传统的参数化特征建模依然是主导的CAD建模技术。目前，虽然一些商业CAD系统已经提供直接建模功能，但是由于这些系统还无法将直接建模和特征建模功能有机的融合在一起，即无法在对特征模型的边界表示进行直接编辑之后能够自动有效地更新特征模型，严重影响了直接建模的效果。为了解决这一问题，本文研究在进行直接编辑后能够对特征模型进行有效自动更新的方法，以实现直接建模和特征建模功能的有机融合，提高CAD系统的建模能力和效率。
　　本文的主要研究工作包括:
　　1.提出了直接建模操作产生的边界变化到特征边界变化的转化算法。该算法能够将直接建模操作的影响从边界表示转化到特征模型上，从而为后续的算法奠定了基础。
　　2.提出了与直接建模操作对应的特征模型更新操作候选集确定的算法。该算法考虑了特征参数修改操作、特征添加操作、特征调序操作和特征删除操作等四种特征模型更新操作，并生成可能的候选更新操作集使得更新后的特征模型对应的边界表示与直接编辑后的边界表示相一致，实现了从特征边界变化到候选特征更新操作的转化。
　　3.提出了一种基于评分的特征模型最优更新操作确定算法。该算法通过对每个候选特征模型更新操作对特征语义的保持程度和对用户意图的契合程度进行量化评价，从特征模型更新操作候选集中确定出一个最优操作。实验表明本文方法能够有效地实现直接编辑后的特征模型自动更新。

目录

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摘要

图目录

第1章 绪论

1．1 CAD技术

1．2 边界表示模型

1．3 构造实体几何

1．4 参数化特征建模

1．5 直接建模技术

1．6 直接建模与特征建模的融合

1．7 本文的研究目标和研究内容

1．8 本章小结

第2章 方法概述

2．1 问题描述

2．2 算法基本思想

2．3 算法框架

2．4 本章小结

第3章 边界变动的转化

3．1 特征直接建模操作的构建

3．1．1 直接特征移动面的确定

3．1．2 伴随特征移动面的确定

3．1．3 构建方法

3．2 变化区域的生成

3．3 样例展示

3．4 本章小结

第4章 特征模型更新操作候选集的生成

4．1 候选特征参数修改操作的生成

4．2 候选特征添加操作的生成

4．3 候选特征调序操作的确定

4．4 候选特征删除操作的确定

4．5 样例展示

4．6 本章小结

第5章 优化的特征模型更新操作的确定

5．1 特征参数的变化程度

5．1．1 拉伸方向(回转轴方向)的变化程度

5．1．2 拉伸距离(回转角度)的变化程度

5．1．3 草图的变动程度

5．2 添加新特征对特征语义的影响幅度

5．3 特征序的变化幅度

5．4 样例展示

5．5 本章小结

第6章 算法实现与结果展示

6．1 算法实现

6．1．1 变化区域的定义

6．1．2 特征移动面的定义

6．1．3 候选特征更新操作的定义

6．2 原型系统

6．3 实验结果

第7章 总结和展望

参考文献

攻读硕士学位期间主要的研究成果

致谢