【技术实现步骤摘要】
本公开涉及计算机程序和系统领域，更具体地，涉及用于分割表示机械部件的离散3d模型的方法、系统和程序。
技术介绍
1、市场上提供了许多系统和程序，用于物体的设计、工程和制造。cad(computer-aided design)是计算机辅助设计的缩写，例如它与设计对象的软件解决方案有关。cae(computer-aided engineering)是计算机辅助工程的缩写，例如它涉及用于模拟未来产品物理行为的软件解决方案。cam(computer-aided manufacturing)是计算机辅助制造的缩写，例如它涉及定义制造过程和操作的软件解决方案。在这样的计算机辅助设计系统中，图形用户界面在技术效率方面起着重要作用。这些技术可以嵌入到产品生命周期管理(plm，product lifecycle management)系统中。plm指的是一种商业战略，它帮助公司共享产品数据，应用通用流程，并利用公司知识开发产品，从概念到生命周期结束，跨越扩展企业的概念。dassault systèmes(商标为catia、enovia和delmia)提供的plm解决方案提供了一个工程中心，其组织产品工程知识，一个制造中心，其管理制造工程知识，以及一个企业中心，其使企业能够集成和连接进入工程中心和制造中心。合在一起，该系统提供了一个连接产品、流程和资源的开放对象模型，以实现动态的、基于知识的产品创建和决策支持，其推动优化的产品定义、制造准备、生产和服务。
2、在这些背景和其他背景下，处理cad 3d模型变得越来越重要。具体地，分割离散3
3、2021年2月16日提交的欧洲专利申请ep21305195.6公开了3d建模对象的层次分割，其包括第一分割和第二分割。通过该第一分割获得的每个第一片段对应于3d建模对象的简单几何表面。通过该第二分割获得的每个第二片段对应于3d建模对象的自由形态表面。
4、在这样的背景下，仍然需要一种改进方法，用于分割表示机械部件的离散3d模型。
技术实现思路
1、因此，提供了一种用于分割表示机械部件的离散3d模型的计算机实现方法。该方法包括：获得离散3d模型；以及将层次分割(hierarchical segmentation)应用于所述离散3d模型。所述层次分割包括第一分割，其包括在所述离散3d模型的元素之中识别第一片段。每个所述第一片段对应于呈现至少一个可滑移运动的基元。所述层次分割然后包括第二分割，其包括在所述离散3d模型的未识别出的元素之中识别第二片段。每个所述第二片段对应于由cad特征产生的表面。所述层次分割然后包括第三分割，其包括在所述离散3d模型的未识别出的元素之中识别第三片段。每个所述第三片段对应于所述离散3d模型的自由形态表面。
2、该方法可以包括以下一项或多项：
3、-该方法包括：获得预定的cad特征集，以及在第二分割中：
4、○所述识别包括，根据基于一个或多个相应特征距离的递增距离顺序，探查及合并所述离散3d模型的相邻未识别出的元素，所述特征距离用于量化一对cad特征几何表面部分之间的形状相似性；
5、○丢弃由所述合并而产生的元素簇表示的每个表面，对于所述每个表面，cad特征对该表面的每次拟合都会导致大于预设拟合阈值的拟合误差。
6、-所述第二分割还包括：丢弃具有小于预设尺寸阈值的尺寸的每个拟合的cad特征；
7、-该方法还包括：迭代地聚合相邻对的未丢弃的元素簇，其中在每次迭代时，该方法还包括优化拟合误差，所述优化属于如下类型
8、
9、其中，n1和n2表示两个相邻的表面，并且score(f)测量特征f与n1和n2的并集n1∪n2之间的相似性；
10、-所述一个或多个特征距离包括：用于处治(penalizing)表面之间平均曲率差异和/或处治合并的表面的不规则性的一个特征距离；
11、-所述一个特征距离属于如下类型：
12、
13、其中，n1和n2表示相邻表面，表示ni的平均最大曲率，而且其中：
14、
15、其中，pn表示n的周长，an表示n的面积，表示对的箝位，表示节点∈{n1，n2}且其不是ni，以及α表示定义小表面的减少影响的超参数，∈是参数；
16、-该方法还包括：重新缩放所述第三分割所产生的一个或多个片段；和
17、将所述层次分割应用于每个重新缩放的一个或多个片段；
18、-所述层次分割是基于一个或多个公差阈值，每个公差阈值是以下项的函数：
19、○所述离散3d模型的不精确水平，所述公差阈值随着所述不精确水平的增加而增加，
20、○所述离散3d模型的离散化水平(三角形的数量或点密度)，所述公差阈值随着所述离散化水平的降低而增加，和/或
21、○所述离散3d模型的直径，所述公差阈值随着所述直径的增加而增加；
22、-当所述一个或多个相应特征距离中的最小值高于所述一个或多个公差阈值中的至少一个时，该方法停止所述第二分割；
23、-所述第一分割还包括：对于由合并所产生的每个表面，按照表面尺寸的递减顺序，
24、-将标准基元拟合到所述表面；
25、○计算拟合误差；以及
26、○如果所述拟合误差低于预设拟合阈值，则将拟合误差也低于所述预设拟合阈值的相邻表面聚合到所述表面；并可选地，其中，所述第一分割还包括：通过丢弃拟合自由形态表面的局部标准区域的每个基元来对拟合的标准基元进行过滤，并还可选地，所述第一分割还包括：丢弃具有小于预设的另一尺寸阈值的尺寸的拟合的基元；
27、-在所述第二分割中，所述探查及合并是基于如下约束：由所述离散3d模型的各部分之间的已知几何划界对应的边界所连接的表面不能被合并；和/或
28、-所述离散3d模型源于对所述机械部件的物理测量。
29、还提供了一种配置为在计算机上运行的算法，用于分割表示机械部件的离散3d模型。该算法包括以下步骤：获得离散3d模型，和将层次分割应用于所述离散3d模型。所述层次分割包括：第一分割、然后第二分割，以及然后第三分割。所述第一分割包括在所述离散3d模型的元素之中识别第一片段，每个所述第一片段对应于呈现至少一个可滑移运动的基元。所述第二分割包括在所述离散3d模型的未识别出的元素之中识别第二片段，每个所述第二片段对应于由cad特征产生的表面。所述第三分割包括在所述离散3d模型的未识别出的元素之中识别第三片段，每个所述第三片段对应于所述离散3d模型的自由形态表面。
30、还提供了一种配置为在计算机上运行和/或实现的算法，用于分割表示机械部件的离散3d模型。该算法包括：用于获得离散3d模型的装置，和用于将层次分割应用于所述离散3d模型的装置。所述层次分割包括：第一分割、然后第二分割，以及然后第三分割。所述第一分割包括在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于分割表示机械部件的离散3D模型的计算机实现方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括：获得预定的CAD特征集，以及在所述第二分割中：
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第二分割还包括：丢弃具有小于预设尺寸阈值的尺寸的每个拟合的CAD特征。
4.根据权利要求2至3中任一项所述的方法，其中，该方法还包括：迭代地聚合相邻对的未丢弃的元素簇，其中在每次迭代时，该方法还包括优化拟合误差，所述优化属于如下类型：
5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中，所述一个或多个特征距离包括：用于处治表面之间平均曲率差异和/或处治合并的表面的不规则性的一个特征距离。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述一个特征距离属于如下类型：
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，该方法还包括：
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述层次分割是基于一个或多个公差阈值，每个公差阈值是以下项的函数：
9.根据权利要求8所述的方法，其中，当所述一个或多个相应
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，所述第一分割还包括：对于由合并所产生的每个表面，按照表面尺寸的递减顺序，
11.根据权利要求2至10中任一项所述的方法，其中，在所述第二分割中，所述探查及合并是基于如下约束：由所述离散3D模型的各部分之间的已知几何划界对应的边界所连接的表面不能被合并。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，所述离散3D模型源于对所述机械部件的物理测量。
13.一种计算机程序，包括用于执行根据权利要求1至12中任一项所述的方法的指令。
14.一种计算机可读数据存储介质，其上记录有根据权利要求13所述的计算机程序。
15.一种计算机，包括联接到存储器的处理器，所述存储器上记录有根据权利要求13所述的计算机程序。
16.一种配置为在计算机上运行的算法，用于分割表示机械部件的离散3D模型，该算法包括以下步骤：
17.一种配置为在计算机上运行的算法，用于分割表示机械部件的离散3D模型，该算法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于分割表示机械部件的离散3d模型的计算机实现方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括：获得预定的cad特征集，以及在所述第二分割中：
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第二分割还包括：丢弃具有小于预设尺寸阈值的尺寸的每个拟合的cad特征。
4.根据权利要求2至3中任一项所述的方法，其中，该方法还包括：迭代地聚合相邻对的未丢弃的元素簇，其中在每次迭代时，该方法还包括优化拟合误差，所述优化属于如下类型：
5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中，所述一个或多个特征距离包括：用于处治表面之间平均曲率差异和/或处治合并的表面的不规则性的一个特征距离。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述一个特征距离属于如下类型：
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，该方法还包括：
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述层次分割是基于一个或多个公差阈值，每个公差阈值是以下项的函数：
9.根据权利要求8所述的方法，其中，当所述一个或多个相应特征距离中的最小值...
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