参考文献 18

1  绪论

1．1  课题研究背景及意义

随着计算机辅助设计技术和CAD技术的不断提高，近年来，CAD模型在各个设计、制造领域得到了广泛使用。随着CAD模型的产业结构越来越复杂，产品数量的快速增加，如何能够及时、有效的获取已有的产品的CAD模型及相关的设计知识，并加以有效的利用，是提高设计效率、实现产品的快速研发的关键之一。论文网

CAD 的设计对象有两类：一类是产品设计，又分为电气电子产品、机械产品、轻工纺织产品等；另一类是工程设计，国外简称 AEC (Architecture, Engineering, Construction)。工程设计的应用范围比较广泛，几乎覆盖了所有工程的设计行业，如工厂CAD、工程结构CAD，民用建筑与工业建筑CAD等，工厂CAD设计的应用范围最为广泛。这两个CAD技术领域的研究侧重点有所不同，一般来讲，产品设计类的CAD 研究更注重的是产品的细节、侧重对造型技术及几何处理算法的研究；而工程类CAD的研究则往往偏重于设计对象宏观模型以及拓扑信息图生成。

然而研究表明，大多数的设计人员因为缺少有利的辅助工具，只能依靠文本检索甚至手工查找的方法来寻找合适的可重用设计，但是这往往需要耗费很大的时间和精力，极大的打击了他们重用已有设计的热情，最终导致他们放弃重用已有设计的想法而开始重新的设计。检索技术的落后是的许多的设计模型和设计知识得不到有效的利用，造成设计人员时间、经历的浪费和企业的经济损失。因此，如何研究出有效的检索方法来帮助设计人员快速准确的查找可重用设计就成为了CAD设计技术中急需解决的问题。

为了便于讨论且不失一般性，本课题以工厂CAD模型为研究对象。由于工厂CAD模型中包含大量的组合构件，在相同的工程条件背景下，许多表达固定功能的组合构件会有很高的使用频率，此时工厂CAD模型的检索就体现出了重要的意义:在设计新的工厂CAD模型时，若能够重用已校验模型中可利用的组合构件，则可以减少设计人员的重复工作、缩短产品开发周期，而且在一定程度上可以避免因设计人员经验不足造成不必要的错误，保证模型的质量。

1．2  CAD模型检索技术

CAD模型检索技术是利用现有的模型的特有信息（例如：形状，特征，语义类型等）来建立引索，对特有信息的匹配程度进行比较，计算待查模型和目标模型的相似度，以此来达到检索的目的。检索系统框图如图1所示：

图1 检索系统

现在越来越多的领域都在应用CAD设计，模型的数目和复杂程度正在不断的增加，但是传统的检索技术已不能满足需求，用户希望出现智能化，可视化程度更高的CAD模型检索方法，对于CAD模型检索主要可以划分为文本检索、语义检索、内容检索三个方面。文献综述

1。2。1基于文本检索方法

    这是最早期的检索方式，是使用关键字来描述模型库中的每个模型，然后通过文本匹配实现检索。然而这种方法随着图像模型的日益增多凸显出越来越多的问题：(一)图像模型的关键字是由人工制作的，工作量很大，当模型规模增大时这个缺点就会更为突出。（二）图像模型的关键字受主观因素影响大。关键字的标签是由人为制作的，不同的人对同一个图像模型有不同的理解，没有统一的标准，这很容易导致搜索匹配的失误。（三）模型中的一些可视化信息很难用文本详细的描述出来。所以文本检索的效率和可靠性并不高。

1。2。2基于语义检索方法