初探图形搜索技术的发展和应用

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2、形搜索技术的讨论。着重引见了图形搜索的根本原理是基于三维模型的扫描，同时提出几何类似性搜索(GeoSearch)的概念，及其在企业信息化领域的运用。最后本文分别以企业不同部门运用图形搜索技术进展零部件检索、缩减和重用的根本概念。图形搜索的定义图形搜索，在狭义上，针对PLM而言，是指以CAD数模作为搜索项在指定存储域进展的类似性检索，因此也被称为几何搜索。本文所说的CAD数模包含基于某种格式的CAD原始数据，中性交换格式，以及组成CAD数模的根本元素，如草图和特征等。成熟的，基于PLM信息化系统的图形可以上述一种或多种高元素作为搜索项。在此根底上，图形搜索应到达的目的是，陈列出在指定域下与搜索项

3、完全一样或足够类似的模型，同时列表中应表达类似性程度，并可根据需求进展排序。此外，类似性程度可被量化处置，并可由运用者进展设置和干涉。图形搜索的根本原理图形搜索的根本原理是对数模或特征等进展扫描，在笛卡尔坐标系下构成以特征线描画的模型根本元素和构造函数，量化了的模型特征之间的对比构成了类似度排序。在量化比对过程中，将两个自在度方向上的绝对类似视为重点。如图1所示，左侧为例如螺栓数模。同一型号不同规格的螺栓模型在扫描过程中被视为在X/Y两个自在度方向的绝对类似，而由于规格不同呵斥公称长度的不同那么可被忽略，当然忽略与否取决于用户对图形搜索参数的设置。在中间的扫描图线中，三个数模被以为波形类似，继

4、而被列表为类似度较高的数模。图1. 模型扫描的根本原理当然图形搜索本身具有它天然的局限性，首先，对模型尺寸的忽略容易呵斥图形类似，但尺寸差别较大的问题，比如一个简单的螺帽，M3规格和M24规格由于扫描波形一致，在外形上可以为以为是绝对的类似，但是尺寸缺相差较大。因此成熟的图形搜索系统普通都会让运用者选择能否忽略尺寸上的差别。其次，图形搜索本身无法知悉零部件的用户，系统只会从外形尺寸上进展比对，而无法综合思索系统的其它要素，比如材质、颜色、分量、热处置等非几何要素，因此图形搜索普通需求会同传统的文本搜索一同，在文本中搜索中引入布尔运算，将与、或、非关系纳入进来，剔除不需求搜索结果，继而大幅优化搜

5、索结果。图形搜索的根本介质和平台PLM运用领域的图形搜索技术普通是以CAD数模为根本介质，包含指定格式，或是基于某种CAD系统的几何模型文件，除此之外，为了广泛的提高图形搜索的运用范围，也经常将STEP、SAT、STL等通用交换格式纳入其中。在图形搜索技术开展的初期，系统往往仅能对一种格式，甚至是一种版本的数模进展比对，非常不便，如今已开展成为针对系统内全部系统格式数据的全域检索。在检索过程中，为使检索结果可以明晰易读，系统往往会自动生成模型的预览图，或三维视窗，以方便用户逐个对检索结果进展比对和查询。图形搜索技术的运用范围已大大拓展，除传统的软件版本以外，更衍生出桌面系统和基于广域网或局域网

6、的搜索门户。桌面系统是指用户可由桌面启动该模块，随机为系统指定搜索域，这个搜索域可以是本机或效力器地址，也可以是PDM系统的存储空间，搜索项可以指定为位于恣意位置的模型、特征甚至是草图，检索结果会全部列写于桌面窗口，并生成预览图供运用者调用。如图2所示。图2. 桌面化的图形搜索工具网络化的图形搜索工具，往往会指定搜索域，而搜索项那么由用户上载构成。功能与前二者根本一样。如图3所示，右上方为用户自行上载的搜索项数模，在点击搜索按钮后，系统会列出指定途径下的类似模型，页面下方的搜索结果可根据尺寸和外形类似度排序。在搜索前，用户可根据需求设置搜索引擎的参数，如能否剔除尺寸差别较大的模型，能否思索模型

7、细节等等，当然也可根据需求选择检索精度，精度越高自然耗费的检索时间也相对更多。此外，用户可对搜索结果进展查阅，点击某一搜索结果，用户可将其翻开在三维动态视窗进展360的拖拽和旋转。如用户需求做更进一步的比对，可点击比对按钮，所选结果会自动与搜索项进展比对，使结果更加明晰明了，如图4所示。图3. 网路化的图形搜索页面图4. 基于网络页面的模型比对系统化的图形搜索较以上两个介质，在功能上自然更加丰富，性能上也更加快速和可靠。图5. 系统化的模型比对界面以目前较为成熟的几何搜索为例，系统可针对当前主流的各类CAD系统，进展嵌入式模块化操作，如图5所示，基于Autodesk Inventor系统，将当

8、前翻开的数模文件作为搜索项，在系统界面的右侧，会自动列出类似模型，当用户选择某一模型进展类似性比对时界面位于图中下方，系统会用颜色区分两个模型的，其中蓝色为搜索项，桔色为选中的搜索结果，二者重合被置于中央，完全类似的部分做反灰处置，而不同之处那么被高亮显示出来。图形搜索技术在国外信息化系统当中的运用在企业信息化流程中，图形搜索往往拥有独特的位置，并发扬着不可替代的作用。综合国外几家企业的运用情况进展简单的引见，希望能给处于蓬勃开展当中的中国企业提供有益的阅历。针对设计者找到类似件“胜利的企业拥有更少的零部件种类，设计者在基于三维系统的机电产品开发过程中假设可以更多的运用成熟零部件，提高企业资源

9、的重用比例，或直接采购成熟的外购零部件，意味着投入更少的时间和投入，获得更成熟可靠的系统性能。在设计够一个零部件之前，在相关区域搜索类似的零部件，假设可用即无需反复设计或建模。针对规范化部门分类和聚类运用图形搜索技术，规范化或具有同等职能的企业部门可以迅速的在企业模型 存储区域内将找到类似件，继而辅助完成物料的整理和分类，较以往的文本搜索更加准确而不易出现脱漏，对于数据增长速度较快的企业而言，图形搜索的引入，具有更明显的实际效果。图6. 运用图形搜索辅助零部件的分类与聚类针对信息化管理部门零部件数据资源的有效缩减经过一段的运用，PDM中或多或少存在“一物多码景象，当然缩减零部件种类是一项复杂的

10、任务，需求多个部门的努力和协同，才会有效果。图形搜索也只能在一定程度上协助 企业缩减物料，处理出现的问题，药到病除的偏方往往很难真的找到。在空中客车公司的A400M和A380工程中，空客初次引进GeoSearch几何类似性搜索技术进展测试运用，其结果令人诧异，在通用件范畴内，A400M竟未新建一个数模，全部所需数据均经过几何搜索在以往数据中找到并运用，仅此一项经初步计算，就节约建模时间75%。在A380测试工程中，零部件的重用比例高达40%。当然，获得这样的效果与该企业高程度的管理，以及长期坚持的信息化运用规范有着严密的关系。但是可以以为图形搜索在企业管理环节所能发扬的作用是独特和不可替代的。图形搜索技术蕴含的宏大意义图形搜索技术颠覆了以往传统的文本搜索方式，是信息化时代开展的又一个里程碑。可以这样以为，在信息爆炸的当今社会，基于普通图片格式的类似性搜索功能将成为下一个阶段的开展方向。以图形搜索为代表的复合搜索方式，将得到越来越广泛的开展和运用。图形搜索技术无论在有效时间、人力资源缩减方面，还是在企业零部件数据资源管理和整合方面都拥有宏大的技术优势。在PLM领域，成排的磁盘柜不再是企业信息化的留念塔，数以千百G的的数据让无数管理者和运用者头疼不已。如前文所述，依赖一两项新技术来处理信息化进程