虛擬現(xiàn)實環(huán)境下工業(yè)產(chǎn)品造型設計方向種類繁雜且多由人為操作,得到全局最優(yōu)設計結果的速度不佳,因此,提出在虛擬現(xiàn)實環(huán)境下遺傳算法在工業(yè)產(chǎn)品造型設計中的運用。通過層次化產(chǎn)品造型結構設計產(chǎn)品造型基因編碼,利用適應度函數(shù)對個體進行適應值評價,確定編碼個體適應度;由遺傳算子支撐產(chǎn)品造型設計方案的進化,滿足人工參與條件后在虛擬現(xiàn)實環(huán)境下由人工評估設計方案,直至產(chǎn)生用戶滿意的方案。實驗結果顯示,在相同條件下,基于遺傳算法生成的工業(yè)產(chǎn)品造型設計結果較常規(guī)方法生成的設計結果少迭代410次,即可精確收斂到全局最優(yōu)設計結果,表明虛擬現(xiàn)實環(huán)境下遺傳算法在工業(yè)產(chǎn)品造型設計中收斂到全局最優(yōu)結果速度更快,效果更佳。 

【文章來源】：現(xiàn)代電子技術. 2020,43(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

基于遺傳算法的工業(yè)產(chǎn)品造型設計流程

產(chǎn)品染色體的基因位為功能單元染色體，功能單元的染色體基因位是特征參數(shù)的染色體，功能特征參數(shù)由浮點值定義[6]。設定每一個產(chǎn)品造型設計元素的參數(shù)編碼包括功能單元的名稱、數(shù)量、形狀特征、幾何大小、產(chǎn)品顏色等。部分產(chǎn)品造型設計編碼參數(shù)數(shù)據(jù)類型如表1所示。在將編碼參數(shù)導入計算機輔助軟件之前，設計師需要從市場及概念設計中提取需要數(shù)據(jù)，按照上述層次結構進行數(shù)據(jù)的編碼。不同產(chǎn)品對應的特征參數(shù)均不相同，這種差異化會影響遺傳算法獲得有效解[7-9]。因此，將編碼數(shù)據(jù)的浮點值強制映射在相同有效范圍區(qū)間內，使得每個對應基因位均在[0,1]范圍，解決參數(shù)在不同范圍上的問題。

虛擬現(xiàn)實環(huán)境下人工評估階段，主要是借助虛擬現(xiàn)實技術，由計算機主機進行控制，通過四維形式將儲存在知識庫和數(shù)據(jù)庫的算法內容展現(xiàn)在虛擬場景中[14]，輸出最終設計結果方案、圖紙或造型給客戶。虛擬現(xiàn)實設計結果輸出流程如圖3所示。由人工評價是否生成了最優(yōu)方案。設定設計產(chǎn)品評價目標為u=(u1,u2,?,un)，對應權重分別為qi，用矩陣表示為Q=(q1,q2,?,qn)，對產(chǎn)品各評價目標進行評分：

【參考文獻】：
期刊論文
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[7]淺談工業(yè)設計中虛擬現(xiàn)實技術的應用[J]. 方平龍.  中國新技術新產(chǎn)品. 2018(04)
[8]基于遺傳算法的多目標路徑優(yōu)化算法的研究[J]. 金仙力,李金剛.  計算機技術與發(fā)展. 2018(02)
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[10]工業(yè)設計中虛擬現(xiàn)實技術的應用探討[J]. 呂欽.  科技創(chuàng)新導報. 2017(25)



本文編號：3387893