一种基于CAD的建模实现方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及CAD建模相关领域，具体为一种基于CAD的建模实现方法及系统，本发明专利技术可以基于二维CAD图纸信息实现相应建筑物三维模型的快速建模；通过设置图纸预处理模块，可以首先对二维的CAD图纸信息进行分类，再通过相应的图纸合并模块将相应的分类好的二维CAD图纸进行合并得到二维CAD图纸有效信息模型，再由分类构建模型模块针对二维CAD图纸有效信息模型快速构建分类构件模型，从而可以克服了容易因人为建模操作失误而导致所建的三维建筑模型成果不符合建筑二维CAD图纸信息等缺陷。成果不符合建筑二维CAD图纸信息等缺陷。成果不符合建筑二维CAD图纸信息等缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种基于CAD的建模实现方法及系统


[0001]本专利技术涉及CAD建模相关领域，具体为一种基于CAD的建模实现方法及系统。

技术介绍

[0002]CAD技术作为杰出的工程技术成就，已广泛地应用于工程设计的各个领域。CAD系统的发展和应用使传统的产品设计方法与生产模式发生了深刻的变化，产生了巨大的社会经济效益。目前CAD技术研究热点有计算机辅助概念设计、计算机支持的协同设计、海量信息存储、管理及检索、设计法研究及其相关问题、支持创新设计等。
[0003]CAD技术一直处于不断发展与探索之中。应用CAD技术起到了提高企业设计效率、优化设计方案、减轻技术人员的劳动强度、缩短设计周期、加强设计标准化等作用。越来越多的人认识到CAD是一种巨大的生产力。CAD技术已经广泛地应用在机械、电子、航天、化工、建筑等行业。随着人工智能、多媒体、虚拟现实、信息等技术的进一步发展，CAD技术必然朝着集成化、智能化、协同化的方向发展。
[0004]但是CAD软件在一些专业性应用领域，如绘制建筑物三维精细模型时，专业化应用不足，传统采用人机交互模式，基于建筑二维CAD图纸进行三维建筑模型建模时，存在建模效率低、容易因人为建模操作失误而导致所建的三维建筑模型成果不符合建筑二维CAD图纸信息等缺陷。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于CAD的建模实现方法及系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于CAD的建模实现方法，包括以下步骤：
[0007]步骤S1、用户导入或手动输入CAD图纸数据，并对图形数据进行预处理，生成标准化数据，其中标准化数据包括：对二维CAD图纸进行分类并根据分类得到基础图层信息模型；
[0008]步骤S2、根据步骤S1中得到的基础图层信息模型，对相应的基础图层信息模型之间进行合并，得到二维CAD图纸有效信息模型；
[0009]步骤S3、根据步骤S2中得到的有效信息模型，进行有效点线信息快速提取，快速构建分类构件模型；
[0010]步骤S4、对步骤S3得到的分类构件模型进行整合，得到一体化三维模型。
[0011]优选的，所述步骤S1中对二维CAD图纸进行分类并根据分类得到基础图层信息模型具体步骤包括：
[0012]步骤S11、遍历二维CAD图纸转换成属性邻接图，在属性邻接图中将所有凹面节点构成凹面连通子集，将所有凸面节点构成凸面连通子集，将所有平面节点构成平面连通子集；
[0013]步骤S12、将步骤S11中的凹面连通子集、凸面连通子集和平面连通子集从属性邻接图中分离出去，形成若干个连通特征子图；
[0014]步骤S13、连通特征子图与预设的特征库中特征进行比较，运用同图构算法对每一个分离出来的连通特征子图进行特征识别，根据识别结果和用户设定对二维CAD图纸进行分类，并根据分类好的二维CAD图纸得到基础图层信息模型。
[0015]优选的，所述步骤S11中二维CAD图纸转换成属性邻接图具体为：首先根据二维CAD图纸的Brep模型中的每一个面对应创建属性邻接图顶点，同时提取面的几何属性作为其对应属性邻接图顶点的属性；对Brep模型中的每两个面，识别两者之间的关系，作为其对应的属性邻接图的顶点之间关系，其中Brep模型表示为平面图B(K，P，C，S)，其中P为点集合，C为曲线集合，S为曲面集合，这三个集合表示模型的几何信息，K表示模型的拓扑信息，K{V，E，F}，其中V表示顶点集合，E表示边集合，F表示面集合。
[0016]优选的，所述步骤S13中同图构算法判定过程为：将需要识别的连通特征子图的属性邻接图表示为G，预设特征库中特征图的属性邻接图表示G1，则G＝(V，E)，G1＝(V1，E1)，图G的顶点集合V的个数为n，图G1的顶点集合V1的个数为m，其中m≤n，以n
×
m的映射矩阵A
n
×
m
来表示图G和G1节点之间的对应关系，a
ij
是映射矩阵A中的第i行j列元素，如果v
i
与v
j
是对应的，则a
ij
＝1；否则a
ij
＝0,对于矩阵A
n
×
m
，如果能够找到一个映射满足每一行只有一个1，每一列不多于一个1，则A
n
×
m
表示图G和G1中间一个子图同构映射。
[0017]优选的，所述步骤S2中对不同的基础图层信息模型之间进行合并的具体步骤为：
[0018]步骤S21、不同的基础图层信息模型的相重合图形区域边界按顺时针方向，求两个相邻区域的交点，得交点集P及序号集L，L是P分别按两多边形边序排序结果；
[0019]步骤S22、将两区域边界依次由步骤S21中相邻的交点分割成若干段，对于每一段，其起始点及终点为相邻的交点；
[0020]步骤S23、确定两个区域边界每一个分割段的性质，具体分为以下三种信息：域外段
‑
即一区域的某分割段在另一区域之外；域内段
‑
即一区域的某分割段在另一区域之内；重合段
‑
即一区域的某分割段与另一区域的相应分割段重合；
[0021]步骤S24、对两个相邻的两个区域的域内段和重合段所围成的图形进行合并，求区域段内重合具体为：设第一区域的域内段与重合段共同构成段集Z1{z1
i
},第二区域的域段内与重合段共同构成段集Z2{z2
i
}，则求重合过程是首先在Z1中取一段作为起始段s1
i
，并给该段以标识，然后在Z2中寻找与s1
i
相邻的段s2
j
，并给以标识，若以s1
i
的起始点与s2
j
的终点相匹配，则s1
i
和s2
j
形成一个区域的重合，否则再在Z1中寻找与s2
j
相邻段s1
i
,重复上述步骤，最后会由若干段共同围成一个重合，若Z1中存在没有加标识的段，则重复上述过程直到Z1中的段全部被标识，完成区域段内重合，即实现对不同的基础图层信息模型之间进行合并。
[0022]优选的，一种基于CAD的建模实现系统，包括图纸预处理模块、图纸合并模块、分类构建模型模块和一体化建模模块，所述图纸预处理模块用于根据二维CAD图纸对图形图纸数据进行预处理，生成标准化数据；
[0023]所述图纸合并模块用于根据图纸预处理模块中得到的基础图层信息模型，针对其中重叠或者相距很近图形进行合并，得到二维CAD图纸有效信息模型；
[0024]所述分类构建模型模块用于根据二维CAD图纸有效信息模型，快速构建分类构件
模型；
[0025]所述一体化建模模块用于对分类构件模型建模模块得到的分类构件模型进行整合，得到一体化三维模型。
[0026]与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于CAD的建模实现方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、用户导入或手动输入CAD图纸数据，并对图形数据进行预处理，生成标准化数据，其中标准化数据包括：对二维CAD图纸进行分类并根据分类得到基础图层信息模型；步骤S2、根据步骤S1中得到的基础图层信息模型，对相应的基础图层信息模型之间进行合并，得到二维CAD图纸有效信息模型；步骤S3、根据步骤S2中得到的有效信息模型，进行有效点线信息快速提取，快速构建分类构件模型；步骤S4、对步骤S3得到的分类构件模型进行整合，得到一体化三维模型。2.根据权利要求1所述的一种基于CAD的建模实现方法，其特征在于：所述步骤S1中对二维CAD图纸进行分类并根据分类得到基础图层信息模型具体步骤包括：步骤S11、遍历二维CAD图纸转换成属性邻接图，在属性邻接图中将所有凹面节点构成凹面连通子集，将所有凸面节点构成凸面连通子集，将所有平面节点构成平面连通子集；步骤S12、将步骤S11中的凹面连通子集、凸面连通子集和平面连通子集从属性邻接图中分离出去，形成若干个连通特征子图；步骤S13、连通特征子图与预设的特征库中特征进行比较，运用同图构算法对每一个分离出来的连通特征子图进行特征识别，根据识别结果和用户设定对二维CAD图纸进行分类，并根据分类好的二维CAD图纸得到基础图层信息模型。3.根据权利要求2所述的一种基于CAD的建模实现方法，其特征在于：所述步骤S11中二维CAD图纸转换成属性邻接图具体为：首先根据二维CAD图纸的Brep模型中的每一个面对应创建属性邻接图顶点，同时提取面的几何属性作为其对应属性邻接图顶点的属性；对Brep模型中的每两个面，识别两者之间的关系，作为其对应的属性邻接图的顶点之间关系，其中Brep模型表示为平面图B(K，P，C，S)，其中P为点集合，C为曲线集合，S为曲面集合，这三个集合表示模型的几何信息，K表示模型的拓扑信息，K{V，E，F}，其中V表示顶点集合，E表示边集合，F表示面集合。4.根据权利要求1
‑
3任一所述的一种基于CAD的建模实现方法，其特征在于：所述步骤S13中同图构算法判定过程为：将需要识别的连通特征子图的属性邻接图表示为G，预设特征库中特征图的属性邻接图表示G1，则G＝(V，E)，G1＝(V1，E1)，图G的顶点集合V的个数为n，图G1的顶点集合V1的个数为m，其中m≤n，以n
×
m的映射矩阵A
n
×
m
来表示图G和G1节点之间的对应关系，a
ij
是映射矩阵A中的第i行j列元素，如果v
i
与v
j
是对应的，则a
ij
＝1；否则a
ij
＝0,对于矩阵A
n

【专利技术属性】
技术研发人员：李德忠，
申请(专利权)人：上海垂杨信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：