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三维CAD模型的检索和重用技术作为CAD技术和检索技术的结合,以以有效地缩短产品开发周期,充分利用已有的设计资源,降低产品设计成本,近年来这一方向逐渐成为CAD研究领域的一个新的热点。同时,由于三维CAD模型从拓扑结构到几何形状上的复杂性和多样性,提出和生成面向该领域的三维CAD模型的表示受到研究人员越来越多的重视。本文即是在这一背景下对该领域中三维CAD模型的表示方法和其在相似性评价中的应用展开研究。 论文工作主要包括以下几个方面: 提出一种基于蔓延生成三维CAD模型骨架图的方法。生成的蔓延骨架图能在正确表示CAD模型的整体拓扑和几何属性的同时具有良好的稳定性,有效地支持三维CAD模型的相似性评价。该方法首先通过蔓延生成初始蔓延骨架,之后对初始蔓延骨架进行必要的修正,最后基于蔓延骨架生成对应的蔓延骨架图。 提出了多层次蔓延骨架和骨架图生成方法,实现了对三维CAD模型的层次化表示。该方法通过对蔓延单元进行合理的层次化生成多层次的蔓延骨架,再通过多层次蔓延单元结构图将不同层次的蔓延骨架有机组织起来形成多层次蔓延骨架图。相应地,文中还给出了多层次的蔓延骨架图匹配方法以保证多层次蔓延骨架图正确、高效的匹配。最终通过每一层蔓延骨架的稳定性结合细节层次对细部特征的表示能力较好地实现了三维CAD模型相似形评价中稳定性和敏感性要求的和谐统一。 基于以上研究成果,论文实现了一个基于蔓延骨架的三维CAD模型相似性评价原型系统,并利用一些三维CAD模型实例对该系统进行了测试,初步验证了基于蔓延的三维CAD模型蔓延骨架图和多层次蔓延骨架图生成和匹配方法的有效件。