CN101782963A - 一种三维重建系统中基于三视图分类的孔洞识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种三维重建系统中基于三视图分类的孔洞识别方法，其主要步骤是在工程三视图上，分割视图，提取no-Touch基环，嵌套关系判定，确定视图种类，匹配三元组以及产生孔洞特征。它可以将三视图中蕴含的孔洞特征识别出来。特别是对匹配精度高，几何和拓扑信息完整的三视图尤其有效，该方法可广泛应用于基于工程图的自动重建和识别系统当中，也可应用于人工智能、计算机视觉、工业自动化检测、数控加工、逆向工程及其它计算机辅助设计与制造领域。

Description

一种三维重建系统中基于三视图分类的孔洞识别方法

技术领域：

本发明涉及一种三维重建系统中基于三视图分类的孔洞识别方法。该方法可以将各种CAD绘图软件中得到的机械零件的三视图，或在由基于草图的智能CAD实体造型系统导出的工程图中自动识别其包含的孔洞特征。特别对匹配精度高，几何与拓扑信息完整的工程三视图尤为有效。该方法可广泛应用于基于工程图的三维重建系统或过程当中，也可用于人工智能、计算机视觉、工业自动化检测、数控加工、逆向工程及其它计算机辅助设计与制造领域。

技术背景：

在计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)领域中，出现最早的三维造型系统就是二十世纪六、七十年代的基于线框模型的表示系统，线框作为最简便的形体表示方式，能表达形体的基本几何信息和某些特定的拓扑关系。二十世纪七、八十年代以后，随着计算机技术的高速发展，CAD/CAM技术也有了较大发展，先后出现了基于二维草图，面向实体的三维辅助设计系统，如CATIA，UG NX，Pro/E，SolidWorks等。其中出现的表面模型和实体模型等表示方法，都表达了零件更多的空间特性，给设计带来了惊人的方便性。另一方面，随着计算机技术与人工智能的发展，基于工程图的智能CAD/CAE/CAM系统在工业领域越来越受到重视，如何将设计草图的快速地转换成理想的三维形体，必将成为CAD/CAM一个重要的研究领域。无论是现在还是将来的CAD/CAM系统，基于工程图的三维重建系统，都是非常重要的研究课题。就是从工程图三视图中提取数据的几何和拓扑信息再转化为实体特征。本方法在相关理论的基础上，给出了利用基环嵌套关系判定孔洞特征的具体方法，为孔洞特征识别提供了新的具体实施例。特征识别方法作为三维造型技术的基础，可以在相当大的程度上简化三维产品的设计工作，节省资源、节约人力成本，也为其他CAD/CAM系统提供了更多的便利和更大的发展空间。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种在三维重建系统或过程中实现孔洞特征自动识别的具体方法，主要步骤是在工程三视图上，分割视图，提取no-Touch基环，嵌套关系判定，确定视图种类，匹配三元组以及产生孔洞特征。

一种三维重建系统中基于三视图分类的孔洞特征识别方法，其特征在于它是在由广域网连接的客户端和服务器端之间实现的，在三维重建的过程中基于三视图分类的策略和结果，利用基环三元组之间的嵌套关系来自动识别目标形体三视图上的孔洞特征。本发明方法具体包括如下步骤：

A在客户端输入形体的三视图，读取三视图文件中的信息并以二维点表和二维线段表形式存储，并发送到服务器端。

B在服务器端对三视图进行视图分割，在二维线段表中提取no-Touch基环，即首尾相连的两两不同的边组成的环且与其它基环不存在公共边，并存储到基环表中。

C在服务器端对在同一支撑平面上的基环进行位置包含关系的判断，确定各个基环之间的嵌套关系，标记每个基环所在的层数，根据层数建立基环嵌套关系表。

D在服务器端按照基环嵌套关系表中no-Touch基环在三视图中的位置和数量，确定三视图的种类，共分为五类。根据三视图的种类，确定形体三视图的孔洞识别策略。

E在服务器端根据视图种类和提取no-Touch基环的情况，确定三视图中的主特征视图和从特征视图，将主特征视图中的基环与另外两个从特征视图中的基环进行投影匹配，生成基环匹配三元组表。根据视图种类和三元组之间关系，判别形体中的孔洞特征，输出给客户端。

所述的三维重建系统中基于三视图分类的孔洞识别方法，其特征在于步骤A进一步包括：

A1在客户端输入的目标形体的三视图是由图纸扫描并矢量化得到，或者由二维CAD绘图软件产生的DXF文件；

A2二维点表和二维线表的读取数据，它是根据输入的图形文件，遍历其中的点、线段图形元素，采用完全自动方式生成二维点表和二维线段表，存贮并发送到服务器端。

所述的三维重建系统中基于三视图分类的孔洞识别方法，其特征在于步骤B其过程进一步包括：

B1采用包围盒合并方法分割并判别视图：遍历所有线段，求出线段的包围盒，并判断包围盒之间是否相交，如果相交则将包围盒进行合并；遍历结束得到两两互不相交的三个包围盒，将满足X方向坐标最大的作为侧视图的包围盒，Y方向最小的作为俯视图的包围盒，余下的为正视图的包围盒，则在正视图包围盒内的所有点和线段属于主视图，在侧视图包围盒内的所有点和线段为侧视图，在俯视图包围盒内的所有点和线段为俯视图。

B2在服务器端，分别在主视图、侧视图、俯视图三个单视图中，从二维线段表里取出所有端点度数为2的二维线段，从这些线段中进行提取no-Touch基环操作，记录所提出的每个no-Touch基环所属的单视图，并存储到基环表中。

所述的三维重建系统中基于三视图分类的孔洞识别方法，其特征在于步骤C其过程进一步包括：

C1在服务器端对主、侧、俯每一个单视图，按顺时针方向选取一条初始边，利用极左邻边法，提取该单视图的最外基环，标记该最外基环的层数为第0层。

C2在服务器端对在同一单视图里的no-Touch基环进行位置包含关系的判断，确定各个no-Touch基环之间的嵌套关系，标记每个no-Touch基环所在的层数，除了最外层基环，由外向里依次为第1层，第2层...，建立基环嵌套关系表。

所述的三维重建系统中基于三视图分类的孔洞识别方法，其特征在于步骤D其过程进一步包括：

D1在服务器端按照三视图和基环嵌套关系表中no-Touch基环在主、侧、俯三个单视图中的分布情况和数目，确定整个三视图的种类，共分为五类：第I类：主，侧、俯中有一个单视图中只含有no-Touch基环构成，除此之外无点线元素存在；

第II类：主，侧、俯三个单视图中都不含有no-Touch基环；

第III类：主，侧、俯中仅有一个单视图中含有no-Touch基环；

第IV类：主，侧、俯中仅有二个单视图中含有no-Touch基环；

第V类：主，侧、俯中三个单视图都含有no-Touch基环；根据三视图的种类，分别采取不同的策略识别形体中的孔洞属性及其位置。

D2在服务器端根据no-Touch基环的分布位置和数量，定义出五类三视图的孔洞策略：第I类：采取找出主特征视图，选定最外层为实体，逐层递归，依次判别的策略；第II类：认定为没有能识别的孔洞；第III类：寻找出主特征视图，判定和最外基环之间的关系；第IV类：依次寻找出主特征视图，判定和最外基环之间的关系；第V类：依次寻找出主特征视图，判定和最外基环之间的关系；把判断结果放入形体中的孔洞属性表中。

所述的三维重建系统中基于三视图分类的孔洞识别方法，其特征在于步骤E其过程进一步包括：

E1在服务器端将主特征视图中的基环和其他两个从特征视图中的基环之间进行投影匹配，生成基环匹配三元组。在主特征视图中的基环，标记为主基环，在两个从特征视图中的基环都标记为从基环。一个主基环对应着两个从基环，它们共同组成一个满足投影匹配的基环三元组，并加入基环三元组表中。

E2在服务器端比较两个基环三元组之间的关系：即在主特征视图中，两个主基环之间满足最紧嵌套关系，即层数之差为1，在两个从特征视图中，判断对应的两组从基环之间是内部关系还是边界关系，若从基环之间是内部关系，则上下两层基环三元组对应的形体的孔洞属性相反；若从基环之间是边界关系，则上下两层基环三元组对应的形体的孔洞属性相同；根据视图种类和基环三元组匹配情况，最终判别出形体中的孔洞特征。然后用标准的IGES(Initial Graphics Exchange Specification，基本图形交换规范)格式输出给客户端。

藉由上述技术方案，本发明具有如下有益技术效果：

本发明一种三维重建系统中基于三视图分类的孔洞识别方法具有适用范围广、三维重建精度准，识别效率高等优点，对于基于工程图的三维重建系统具有重要意义。

附图说明：

图1是本发明方法所采用客户端/服务器的硬件拓扑结构。

图2是本发明方法中的总流程示意图，

图3是本发明方法中视图分割的流程示意图。

图4是本发明方法中基环嵌套关系判断的流程示意图。

图5是本发明方法中三视图分类的流程示意图。

图6-1、6-2是本发明方法中孔洞特征识别的流程示意图。

图7-1、7-2、7-3是本发明实施例中读取数据并预处理后的三视图；其中，图7-1为俯视图，图7-2为主视图，图7-3为侧视图。

图8-1、8-2、8-3分别是本发明实施例俯视图最外基环，主视图最外基环，侧视图最外基环。

图9-1、9-2、9-3分别是本发明实施例中俯视图第1层基环，主视图第1层基环，侧视图第1层基环。

图10-1、10-2、10-3分别是本发明实施例中俯视图第2层基环，主视图第2层基环，侧视图第2层基环。

图11-1、11-2、11-3分别是本发明实施例中俯视图第3层基环，主视图第3层基环，侧视图第3层基环。

图12-1、12-2、12-3分别是本发明实施例中俯视图第3层基环，主视图第3层基环，侧视图第3层基环。

图13-1、13-2、13-3分别是本发明实施例中俯视图第3层基环，主视图第3层基环，侧视图第3层基环。

图14-1、14-2、14-3分别是本发明实施例中俯视图第3层基环，主视图第3层基环，侧视图第3层基环。

图15-1、15-2、15-3分别是本发明实施例中俯视图第3层基环，主视图第3层基环，侧视图第3层基环。

图16-1、16-2、16-3分别是本发明实施例中俯视图第4层基环，主视图第4层基环，侧视图第4层基环。

图17是本发明实施例重建出的带孔洞特征的目标形体-正面。

图18是本发明实施例重建出的带孔洞特征的目标形体-反面。

具体实施方式：

以下结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步描述。

本发明的实施例中，采用客户端/服务器的硬件拓扑结构如图1所示。客户端输入形体的三视图，本实施例的三视图是三维重建过程中未处理的数据，然后通过广域网络将三视图的数据传输到服务器端，在服务器端进行视图分割，提取no-Touch基环，基环层数和嵌套关系判定，视图种类判别及孔洞判别处理。客户端可以采用通用的PC机，也可以是一台独立的服务器构成，其基本要求是具有一定的运算能力、输入输出功能、以及将运算结果通过网络传输出去的功能，并能够接受远程服务器运算的结果。

本实施例中的客户端平台性能如下：

CPU主频：Pentium D 2.80GHz；

内存容量：512M；

运行操作系统：Windows XP/98，2000，Linux；

一个并行打印端口，配置为USB端口。

本实施例中的服务器采用HP的ProLiant DL380 G4(378735-AA1)，其性能如下：

CPU类型：Xeon DP；

CPU频率(MHz)：3000；

处理器描述：标准处理器数量1；

支持CPU个数：2；

CPU二级缓存：2MB；

运行操作系统为Windows 2003 Server。

三维重建系统中一种基于三视图分类的孔洞识别方法各步骤具体细节描述如下：

1、客户端输入目标形体的三视图，通过数据读入接口的处理，生成二维点表和二维线段表，在服务器端采用包围盒合并方法进行视图分割。在每个单视图里，利用极左邻边方法提取no-Touch基环，并生成基环表，其过程进一步包括：

在客户端输入形体的三视图，读取三视图中的数据信息，产生二维点表和二维线段表及其关联关系，发送到服务器端，然后在服务器端采用包围盒合并方法进行视图分割，首先求取每条二维线段的包围盒，依次检测与其它各个包围盒是否相交，若相交则把相交的包围盒取并集，得到一个新的包围盒，经过有限次合并，最后必然得到三块互不相交的矩形区域，这三块矩形区域中，x方向分量最大的为侧视图，y方向分量最小的为俯视图，剩下的就是主视图，这样把目标形体的三视图分割为主视图，侧视图，俯视图三个单视图。算法流程如图3所示。

2、在服务器端对三视图进行视图分割以后，在二维线段表中提取no-Touch基环，即首尾相连的两两不同的边组成的环且不与其它基环存在公共的边，并存储到基环表中，其过程具体包括：

在服务器端对已经建立的基环表进行操作，在基环表中遍历每一个基环，对每一个给定的基环，本步骤的具体流程图参见图4，图5。如图7-1所示，目标形体的俯视图中，共有8个圆，它们互不相交，所以把它们作为基环加入基环表中，分别记为c1，c2，c3，c4，c5，c6，c7，c8.，从图7-1可知，俯视图的最外基环c0恰好等于c1，同时记它们在主视图、侧视图中的对应基环为f1，f2，f3，f4，f5，f6，f7，f8和l1，l2，l3，l4，l5，l6，l7，l8。

如图8-1，8-2，8-3所示为c0在主视图和侧视图中的对应基环：

f0：p1 p8 p5 p2 p3 p16 p18 p13 p14 p12 p10 p15 p24 p47 p45 p4；

l0：p25 p32 p29 p26 p27 p53 p55 p37 p38 p36 p34 p39 p44 p51 p49 p28；

如图9-1，9-2，9-3所示为c1在主视图和侧视图中的对应基环：

f1：p1 p8 p5 p2 p3 p16 p18 p13 p58 p22 p20 p57 p24 p47 p45 p4

l1：p25 p32 p29 p26 p27 p53 p55 p37 p60 p42 p40 p59 p44 p51 p49 p28

如图10-1，10-2，10-3所示为c1在主视图和侧视图中的对应基环：

f2：p8 p5 p6 p17 p19 p11 p23 p21 p9 p48 p46 p7；

l2：p32 p29 p30 p54 p56 p35 p43 p41 p33 p52 p50 p31；

如图11-1，11-2，11-3所示为c2在主视图和侧视图中的对应基环：

f3：p19 p17 p16 p18；l3：p41 p43 p42 p40；

如图12-1，12-2，12-3所示为c3在主视图和侧视图中的对应基环：

f4：p21 p23 p22 p20；l4：p50 p52 51p p49；

如图13-1，13-2，13-3所示为c4在主视图和侧视图中的对应基环：

f5：p46 p48 p47 p45；l5：p41 p43 p42 p40；

如图14-1，14-2，14-3所示为c5在主视图和侧视图中的对应基环：

f6：p21 p23 p22 p20；16：p56 p54 p53 p55；

如图15-1，15-2，15-3所示为c6在主视图和侧视图中的对应基环：

f7：p24 p57 p20 p22 p58 p13 p14 p12 p10 p15；

l7：p44 p59 p40 p42 p60 p37 p38 p36 p34 p39；

如图16-1，16-2，16-3所示为c7在主视图和侧视图中的对应基环：

f8：p9 p21 p23 p11 p58 p12 p10 p57；

l8：p33 p41 p43 p35 p60 p36 p34 p59；

总共可以生成24个基环，其中包含主特征视图即俯视图中8个no-Touch基环，其余的为从特征视图即正视图和侧视图中的对应基环。限于篇幅，因为本实施例的主特征视图虽然不存在2度端点的线段，无法利用Markowsky和Wesly所提出的极左邻边方法进行提取no-Touch基环，但我们这里取圆形no-Touch基环代替，说明本方法的原理即可。提取俯视图平面上所有可能的基环，并创建基环表。本步骤的具体流程图参见图4。

3、在服务器端对在同一支撑平面上的基环进行位置包含关系的判断，确定各个基环之间的嵌套关系，标记每个基环所在的层数，根据层数建立基环嵌套关系表，其过程进一步包括：

在服务器端对在主特征视图即俯视图内的基环c0，c1，c2，c3，c4，c5，c6，c7，c8进行位置包含关系的判断，确定各个基环之间的嵌套关系，由于此处我们只提2度基环或圆形基环，提出基环之后，并检验单视图中，是否还有其它的图元存在，若不存在，则说明除了这些基环之外，俯视图中都是no-Touch基环，且只含有no-Touch基环，因为no-Touch基环之间都是互不相交的，若不然，则其端点的度数必然大于2，与约定的只提取端点度数等于2的线段相矛盾，因此，各个基环之间互不相交，那么这时判定各个基环之间的包含关系，就变得非常简单了，我们只需要判断圆上某点或者圆心是否在另一个圆基环当中即可，通过这种方法，我们标记出每个基环所在的层数，c0是最外基环我们单独提取，它的层数为0，其它的基环，c1的层数是第1层，c2的层数是第2层，c3，c4，c5，c6，c7，都是处在第3层，c8是处在第4层，根据层数建立基环之间的逐层嵌套关系表。本步骤的具体流程图参见图4。

4、在服务器端按照三视图和基环嵌套关系表中no-Touch基环的位置和个数，确定三视图的种类，共分为五类。根据三视图的种类，确定形体三视图的孔洞识别策略，其过程进一步包括：

在服务器端按照三视图和基环嵌套关系表中no-Touch基环在主、侧、俯三个单视图中的分布情况和数目，确定整个三视图的种类，共分为五类：第I类：主，侧、俯中有一个单视图中只含有no-Touch基环构成，除此之外无点线元素存在；这时这一个单视图被当作三视图中的主特征视图，另外两个单视图是从特征视图；第II类：主，侧、俯三个单视图中都不含有no-Touch基环；暂时不定孔洞策略，第III类：主，侧、俯中仅有一个单视图中含有no-Touch基环；则含有no-Touch基环的单视图被当作主特征视图，其余的两个单视图为从特征视图。第IV类：主，侧、俯中仅有二个单视图中含有no-Touch基环；则含有no-Touch基环的单视图依次被当作主特征视图，其余的两个单视图为从特征视图。第V类：主，侧、俯中三个单视图都含有no-Touch基环；则含有no-Touch基环的单视图依次被当作主特征视图，其余的两个单视图为从特征视图。

根据三视图的种类，分别采取不同的孔洞策略，识别形体中的孔洞特征及其位置。在服务器端根据no-Touch基环的分布位置和个数，定义出五类三视图的策略：第I类：采取找出主特征视图，选定最外层为实体，逐层递归，逐层判别的策略；第II类：认定为没有能识别的孔洞；第III类：寻找出主特征视图，判定和最外基环之间的关系；第IV类：依次轮换主特征视图，判定和最外基环之间的关系；第V类：依次轮换主特征视图，判定与最外基环之间的关系；把判断结果放入形体中的孔洞属性表中。

根据我们对三视图分类的定义，本实施例中的三视图应该属于第I类三视图，所以，本实施例中孔洞识别或三维重建的策略，应该是首先找出主特征视图，显然按照上面主特征视图的定义，在这里俯视图就是三视图中的主特征视图，正视图和侧视图是从特征视图，同时选定最外层基环三元组对应的形体的属性为实体(SOLID)，然后通过逐层递归，依次判别每一个基环三元组的形体属性。最终找出孔洞特征；进行三视图分类的算法流程如图5所示。

5、在服务器端将主特征视图中的基环与另外两个从特征视图中的基环进行包围盒匹配，生成基环匹配三元组表。根据三视图种类和基环三元组的匹配情况，最终判别出形体中的孔洞和凸起，输出给客户端，其过程进一步包括：

在服务器端根据基环匹配三元组中，每个一个三元组之间的主基环之间的嵌套关系和三元组对应的形体的虚实属性来决定下一层三元组所对应的形体的虚实属性，即决定这个三元组的形体所对应是孔洞(HOLE)还是实体(SOLID)或者说凸起。

从步骤2得到的基环通过包围盒即投影匹配，可以得到9个满足匹配的基环三元组，它们分别是：(c0，f0，l0)，(c1，f1，l1)，(c2，f2，l2)，(c3，f2，l2)，(c3，f3，l3)，(c4，f4，l4)，(c5，f5，l5)，(c6，f6，l6)，(c7，f7，l7)，(c8，f8，l8)。其中，除了最外基环三元组(c0，f0，l0)所对应的形体的属性被默认是SOLID以外，其余8个基环三元组所对应的形体的属性都需要逐层判定。

首先，从第一个三元组(c1，f1，l1)开始，在主特征视图中，c1包含在c0当中，它们的层数之差为1，因此是最紧嵌套关系，再看在两个从特征视图中，它们的对应基环之间是什么关系，经过判断f1与f0，l1与l0之间都是边界关系，所以两个三元组(c0，f0，l0)与(c1，f1，l1)它们所对应的形体的属性相同，它们同为SOLID；

其次，进入下一层，在(c1，f1，l1)与(c2，f2，l2)之间，c2与c1是最紧嵌套关系，f2与f1，l2与l1之间都是内部关系，所以三元组(c1，f1，l1)与(c2，f2，l2)所对应的形体的属性相反，因为由上面知道，(c1，f1，l1)为对应形体为SOLID，所以(c2，f2，l2)对应形体为HOLE；

再次，c3，c4，c5，c6，同属于第3层，但是它们与c2既非边界关系又非内部关系，因此在这一层无法判断，必须递归到上一层c1判断，它们的对应基环f3，f4，f5，f6与f1，以及l3，l4，l5，l6与l1，之间是内部关系，所以三元组(c3，f3，l3)，(c4，f4，l4)，(c5，f5，l5)，(c6，f6，l6)的属性与(c1，f1，l1)的属性相反，它们都为HOLE；

接着，c7也属于第3层，与它的上一层c2，c1都是相离关系，因此无法判断属性，必须递归到c0才能判断，f7与f0，l7与l0都是边界关系，所以基环三元组(c7，f7，l7)所对应形体的属性为SOLID；

最后，第4层的c8与第3层的c7，第2层的c2，第1层的c1之间都是既非边界关系有非内部关系，因此是相离关系，暂是无法判断关系，只能递归到c0，经判断它与c0是内部关系，所以c8所在三元组(c8，f8，l8)的对应形体属性为HOLE。

至此，我们共判断出6个孔洞(HOLE)，它们分别是(c2，f2，l2)，(c3，f3，l3)，(c4，f4，l4)，(c5，f5，l5)，(c6，f6，l6)(c8，f8，l8)。其中(c2，f2，l2)为一种特殊的孔洞，它其实是一种凹陷。最后重建出的孔洞特征可以从图17、图18中看出。本步骤的具体算法流程如图6-1，图6-2中所示。

另外，限于篇幅，对于第II类、第III类、第IV类、第V类三视图的孔洞识别过程我们不再做详细分析，只列出其三视图和重建结果。

图19-1，19-2，19-3，图20是第II类三视图重建出的形体；

图21-1，21-2，21-3，图22是第III类三视图重建出的形体及孔洞特征；

图23-1，23-2，23-3，图24是第IV类三视图重建出的形体及孔洞特征；

图25-1，25-2，25-3，图26是第V类三视图重建出的形体及孔洞特征；

综上所述，以上所举之例仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。

Claims (6)

1.一种三维重建系统中基于三视图分类的孔洞识别方法，其特征在于它包括如下步骤：

A在客户端输入形体的三视图，读取三视图文件中的信息并以二维点表和二维线段表形式存储，并发送到服务器端；

B在服务器端对三视图进行视图分割，在二维线段表中提取no-Touch基环，所述的no-Touch基环即首尾相连的两两不同的边组成的环且与其它基环不存在公共边，并存储到基环表中；

C在服务器端对在同一支撑平面上的基环进行位置包含关系的判断，确定各个基环之间的嵌套关系，标记每个基环所在的层数，根据层数建立基环嵌套关系表；

D在服务器端按照基环嵌套关系表中no-Touch基环在三视图中的位置和数量，确定三视图的种类，共分为五类，根据三视图的种类，确定形体三视图的孔洞识别策略；

E在服务器端根据视图种类和提取no-Touch基环的情况，确定三视图中的主特征视图和从特征视图，将主特征视图中的基环与另外两个从特征视图中的基环进行投影匹配，生成基环匹配三元组表；根据视图种类和三元组之间关系，判别形体中的孔洞特征，输出给客户端。

2.根据权利要求1所述的三维重建系统中基于三视图分类的孔洞识别方法，其特征在于步骤A进一步包括：

A1在客户端输入的目标形体的三视图是由图纸扫描并矢量化得到，或者由二维CAD绘图软件产生的DXF文件；

A2二维点表和二维线表的读取数据，它是根据输入的图形文件，遍历其中的点、线段图形元素，采用完全自动方式生成二维点表和二维线段表，存贮并发送到服务器端。

3.根据权利要求1所述的三维重建系统中基于三视图分类的孔洞识别方法，其特征在于步骤B其过程进一步包括：

B1采用包围盒合并方法分割并判别视图：遍历所有线段，求出线段的包围盒，并判断包围盒之间是否相交，如果相交则将包围盒进行合并；遍历结束得到两两互不相交的三个包围盒，将满足X方向坐标最大的作为侧视图的包围盒，Y方向最小的作为俯视图的包围盒，余下的为正视图的包围盒，则在正视图包围盒内的所有点和线段属于主视图，在侧视图包围盒内的所有点和线段为侧视图，在俯视图包围盒内的所有点和线段为俯视图；

B2在服务器端，分别在主视图、侧视图、俯视图三个单视图中，从二维线段表里取出所有端点度数为2的二维线段，从这些线段中进行提取no-Touch基环操作，记录所提出的每个no-Touch基环所属的单视图，并存储到基环表中。

4.根据权利要求1所述的三维重建系统中基于三视图分类的孔洞识别方法，其特征在于步骤C其过程进一步包括：

C1在服务器端对主、侧、俯每一个单视图，按顺时针方向选取一条初始边，利用极左邻边法，提取该单视图的最外基环，标记该最外基环的层数为第0层；

C2在服务器端对在同一单视图里的no-Touch基环进行位置包含关系的判断，确定各个no-Touch基环之间的嵌套关系，标记每个no-Touch基环所在的层数，除了最外层基环，由外向里依次为第1层，第2层...，建立基环嵌套关系表。

5.根据权利要求1所述的三维重建系统中基于三视图分类的孔洞识别方法，其特征在于步骤D其过程进一步包括：

D1在服务器端按照三视图和基环嵌套关系表中no-Touch基环在主、侧、俯三个单视图中的分布情况和数目，确定整个三视图的种类，共分为五类：第I类：主，侧、俯中有一个单视图中只含有no-Touch基环构成，除此之外无点线元素存在；第II类：主，侧、俯三个单视图中都不含有no-Touch基环；第III类：主，侧、俯中仅有一个单视图中含有no-Touch基环；第IV类：主，侧、俯中仅有二个单视图中含有no-Touch基环；第V类：主，侧、俯中三个单视图都含有no-Touch基环；根据三视图的种类，分别采取不同的策略识别形体中的孔洞属性及其位置；

D2在服务器端根据no-Touch基环的分布位置和数量，定义出五类三视图的孔洞策略：第I类：采取找出主特征视图，选定最外层为实体，逐层递归，依次判别的策略；第II类：认定为没有能识别的孔洞；第III类：寻找出主特征视图，判定和最外基环之间的关系；第IV类：依次寻找出主特征视图，判定和最外基环之间的关系；第V类：依次寻找出主特征视图，判定和最外基环之间的关系；把判断结果放入形体中的孔洞属性表中。

6.根据权利要求1所述的三维重建系统中基于三视图分类的孔洞识别方法，其特征在于步骤E其过程进一步包括：

E1在服务器端将主特征视图中的基环和其他两个从特征视图中的基环之间进行投影匹配，生成基环匹配三元组；在主特征视图中的基环，标记为主基环，在两个从特征视图中的基环都标记为从基环；一个主基环对应着两个从基环，它们共同组成一个满足投影匹配的基环三元组，并加入基环三元组表中；

E2在服务器端比较两个基环三元组之间的关系：即在主特征视图中，两个主基环之间满足最紧嵌套关系，即层数之差为1，在两个从特征视图中，判断对应的两组从基环之间是内部关系还是边界关系，若从基环之间是内部关系，则上下两层基环三元组对应的形体的孔洞属性相反；若从基环之间是边界关系，则上下两层基环三元组对应的形体的孔洞属性相同；根据视图种类和基环三元组匹配情况，最终判别出形体中的孔洞特征。然后用标准的基本图形交换规范格式输出给客户端。

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