基于實(shí)例設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品快速創(chuàng)新設(shè)計(jì)的有效方法。然而,目前基于實(shí)例設(shè)計(jì)方法的使用效果尚不理想,其中一個(gè)重要的原因是檢索獲得的設(shè)計(jì)實(shí)例難以根據(jù)當(dāng)前的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行自適應(yīng)。目前,對(duì)于設(shè)計(jì)實(shí)例的修改,通常需要經(jīng)過(guò)大量的人工交互才能完成,因此非常耗時(shí),嚴(yán)重影響了基于實(shí)例設(shè)計(jì)方法的效率。本文以實(shí)現(xiàn)CAD模型實(shí)例的自適應(yīng)為目標(biāo),研究如何使得以參數(shù)化特征模型和裝配模型為主的CAD模型能夠根據(jù)新的設(shè)計(jì)需求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)修改的方法,以顯著提高CAD模型適應(yīng)的效率和質(zhì)量,進(jìn)而有效改善產(chǎn)品在具體化設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)階段進(jìn)行基于實(shí)例設(shè)計(jì)的效果。論文的主要研究工作如下：(1)參數(shù)化特征模型自動(dòng)修改針對(duì)參數(shù)化特征模型的特點(diǎn),提出了面向參數(shù)化特征模型的自適應(yīng)方法。首先,提出形狀框架概念以及相關(guān)的量化描述符,用于確定該類(lèi)模型之間的對(duì)應(yīng)面；然后,采用一種尺寸約束提升機(jī)制,對(duì)參數(shù)化特征模型中的尺寸約束進(jìn)行統(tǒng)一表示,并以此為基礎(chǔ)來(lái)確定模型之間的對(duì)應(yīng)尺寸約束和對(duì)應(yīng)尺寸約束鏈；最后,通過(guò)尺寸值傳遞實(shí)現(xiàn)模型的自動(dòng)修改。該方法能夠?qū)崿F(xiàn)參數(shù)化特征模型高質(zhì)量的自動(dòng)修改。(2)裝配模型自動(dòng)修改針對(duì)裝配模型蘊(yùn)含機(jī)構(gòu)信息的特點(diǎn),提出了面向裝配模型的層次式自適應(yīng)方法。首先,提出一種屬性運(yùn)動(dòng)副圖,用于確定裝配模型之間的對(duì)應(yīng)構(gòu)件和對(duì)應(yīng)接口,同時(shí),依據(jù)該圖實(shí)現(xiàn)裝配模型的運(yùn)動(dòng)語(yǔ)義自動(dòng)修改；之后,根據(jù)幾何對(duì)應(yīng)關(guān)系和運(yùn)動(dòng)語(yǔ)義自適應(yīng)結(jié)果,采用構(gòu)件布局傳遞的方式,實(shí)現(xiàn)裝配模型的幾何自動(dòng)修改。該方法在語(yǔ)義和幾何兩個(gè)層次上實(shí)現(xiàn)裝配模型的自動(dòng)修改。(3)參數(shù)化特征模型的局部自動(dòng)修改針對(duì)可重用局部的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),提出了參數(shù)化特征模型的局部自適應(yīng)方法。首先,基于種子面過(guò)濾算法確定局部之間的對(duì)應(yīng)面；然后,采用局部三維約束圖來(lái)表示每個(gè)局部的形狀尺寸和定位信息；最后,基于對(duì)應(yīng)面和局部三維約束圖,通過(guò)尺寸傳遞和約束傳遞分別實(shí)現(xiàn)局部形狀和定位信息的自動(dòng)修改。該方法可以有效的實(shí)現(xiàn)參數(shù)化特征模型可重用局部的自動(dòng)修改�；谏鲜鲅芯�?jī)?nèi)容,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)CAD模型自適應(yīng)原型系統(tǒng)MAdaptation,利用該系統(tǒng)對(duì)本文所提出的方法進(jìn)行了驗(yàn)證。
【學(xué)位單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類(lèi)】：TP391.72
【部分圖文】：

使用案例作為知識(shí)，存儲(chǔ)新案例的過(guò)程即為學(xué)習(xí)過(guò)程。因此，ＣＢＤ從誕生伊始，??便得到大力的研究，特別是在建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域，相關(guān)的工作非常多。一般來(lái)說(shuō)，ＣＢＤ??系統(tǒng)包含兩個(gè)主要部分，如圖１．１所示：設(shè)計(jì)實(shí)例推理／檢索（Ｃａｓｅ－Ｂａｓｅｄ??Ｒｅａｓｏｎｉｎｇ）和設(shè)計(jì)實(shí)例適應(yīng)（Ｄｅｓｉｇｎ?Ｃａｓｅ?Ａｄａｐｔａｔｉｏｎ）。其中，與設(shè)計(jì)實(shí)例檢索相??５??

新的設(shè)計(jì)需求提供了一個(gè)可行的設(shè)計(jì)起點(diǎn)。通常情況下，該設(shè)計(jì)實(shí)例原有的設(shè)計(jì)??需求和新的設(shè)計(jì)需求存在差異，需要對(duì)該現(xiàn)有實(shí)例進(jìn)行修改才能完全滿足新的設(shè)??計(jì)需求。據(jù)此，如圖１．２所示，設(shè)計(jì)實(shí)例適應(yīng)可Ｗ被看成是修改選中設(shè)計(jì)實(shí)例并??使其適應(yīng)新的設(shè)計(jì)需求的一個(gè)過(guò)程。同時(shí)，由于適應(yīng)是在現(xiàn)有實(shí)例的有效性框架??下開(kāi)展的修改，因此修改的范圍和力度越大越容易導(dǎo)致結(jié)果實(shí)例的有效性無(wú)法保??證，因此設(shè)計(jì)實(shí)例適應(yīng)通常對(duì)應(yīng)微調(diào)式的修改。設(shè)計(jì)實(shí)例適應(yīng)相關(guān)的研充工作較??多，例如對(duì)建筑設(shè)計(jì)實(shí)例的尺寸、拓?fù)洳季值然诩s束求解方式進(jìn)行修改調(diào)整等??［３１－３２］，更多的相關(guān)研究?jī)?nèi)容可Ｗ參考文獻(xiàn)［５’８］。??Ａ＾ｉｓｔｉｎＸ??（蓋認(rèn)?／ＭＢｐｔａｔｉｏｎ?ｊ?／?ｆ?Ｄｅｓｉ．?１?｜??ｙ?＇?ｊ?ＨｓｏｌｕｆｏｎｊＩ??＼?Ｃｏｎｔｅｘｔ?ｊ?夕?＼?Ｃｏｎｔｅｘｔ?ｊ??（?Ｎ?／?＂Ｎ??Ｓｅｌｅｃｔｅｄ?Ｄｅｓｉｇｎ?Ａｄａｐｔｅｄ?Ｄｅｓｉｇｎ??Ｌ?Ｃａｓｅ?Ｊ?Ｉ?Ｃａｓｅ?．??圖１．２設(shè)計(jì)實(shí)例適應(yīng)Ｗ??總體而言，不管是何種設(shè)計(jì)領(lǐng)域，對(duì)初始獲取的實(shí)例開(kāi)展適應(yīng)通常都需要解??決Ｗ下兩個(gè)問(wèn)題：??？如何確定現(xiàn)有實(shí)例與新的設(shè)計(jì)需求之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系即如何確定新的設(shè)??汁需求和現(xiàn)有實(shí)例中設(shè)計(jì)意圖一致的設(shè)計(jì)部分或設(shè)計(jì)元素，從而確定現(xiàn)??有實(shí)例中待修改的內(nèi)容．?■??？如何將新的設(shè)計(jì)需求根據(jù)上述關(guān)聯(lián)關(guān)系傳遞（修改）到現(xiàn)有實(shí)例中即如??何依據(jù)新的設(shè)計(jì)需求對(duì)現(xiàn)有實(shí)例中待修改的內(nèi)容實(shí)施修改。??通常而言

該方法利用剛體模型上四元共面頂點(diǎn)沮的距離比值具有仿射變換不變的特??征ＷＳｌ，在對(duì)應(yīng)幾何頂點(diǎn)之間加入上述仿射不變性的約束來(lái)快速地獲得較優(yōu)的幾何??對(duì)應(yīng)關(guān)系。圖１．４展示了上述方法對(duì)于點(diǎn)云模型進(jìn)行配準(zhǔn)的效果示意圖。類(lèi)似地，??Ｍｏｈａｍａｄ等Ｉ４４拖過(guò)引入ＰＰ－ｗｉｔｈ來(lái)控制四元共面點(diǎn)組距離的分離程度來(lái)對(duì)４ＰＣＳ??進(jìn)行了一般化，通過(guò)調(diào)整分離程度來(lái)進(jìn)一步提高幾何對(duì)應(yīng)關(guān)系確定的效率。實(shí)驗(yàn)??表明，上述方法相對(duì)于傳統(tǒng)的ＩＣＰ方法而言，可Ｗ在點(diǎn)云表示的剛體模型之間快??速確定凡何對(duì)應(yīng)關(guān)系，但該方法需要給定的模型之間本身存在一些重合區(qū)域，而??且通常產(chǎn)生的幾何對(duì)應(yīng)關(guān)系比較粗粒度。??紅Ｓａｍｐ山塔????２ｂ．?Ｆ巧扣ｒｅ?Ｍａｔｅ姑巧?４－知拉１幻虹ｇ?５．?Ｒｉｍｉｎｇ??講變夢(mèng)町１烏１。�。г眨尤簛V?．?？＇？刀??謬最纖＇、．私’喚圏??圖１．５采用分段配準(zhǔn)方式建立幾何對(duì)應(yīng)關(guān)系ＩＡＳＩ??當(dāng)待配準(zhǔn)的模型之間存在變形時(shí)，上述用于剛體模型的約束便不再適用�？�??１１??
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