CN110599598B - 一种统一异构数据的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种统一异构数据的方法和装置，包括：分析原始几何造型的拓扑关系；判断所述分析获得的拓扑关系的合法性；纠正没有通过合法性检查的误差；生成统一格式的几何造型数据；判断每组中的几何造型的相似性，对于两两相似的几何造型保留一个作为基准造型，另一个基于相似性判断计算变换矩阵；对于两个不相似的几何造型，则保留两个几何造型；存储每一个组内被保留的基准造型，剩下的几何造型只记录对应所述基准造型的唯一标识和相对于所述基准造型的变换矩阵。统一异构数据所得到的结果相比三角网格数据更简洁，有利于统一几何数据的表达，从而方便制订合适的行业图形技术标准以及规范化的后续应用流程。

Description

一种统一异构数据的方法和装置

技术领域

本发明属于计算机软件三维图形技术领域，特别涉及一种统一异构数据的方法和装置。

背景技术

三维图形能给用户带来非常直观的物体展示效果，因此在建筑行业软件（尤其是使用BIM技术的软件）中被广泛运用。三维图形在软件内部的存在形式通常分为用于显示的三角网格数据以及用于运算的参数化几何数据两种。由于三角网格数据是适应当前显卡渲染能力的一种数据格式，占用存储空间较大，并且可以从参数化几何数据通过运算产生，因此一般各软件内部用于数据交换和存储的数据格式均为参数化几何数据，然而业内并没有这种参数化几何数据的通用标准。

在建筑领域，目前常见的建模设计类软件有：

Autodesk公司的Revit；

Bentley公司的Aecosim Building Design、PowerCivil等一系列软件；

Trimble公司的Tekla；

广联达公司的MagiCAD。

每个公司均有自己的一套参数化几何数据格式，有的是来自于公司购买的商用数学运算库（例如Autodesk公司），有的是公司自己内部开发的（例如Bentley、广联达公司），因此不同公司的软件的三维图形数据没法直接互通。

由于这种差异性，为下游工具类软件的数据接入带来了极大的挑战，如果不统一这些异构的图形数据，只能考虑接入同一公司的设计模型。

目前下游BIM工具类软件为了支持多种公司的设计模型一般采用仅接入三角网格数据，因为其表达简单，不同公司的解释方式不会有差异。然而这种数据仅能支持显示的应用，反推回参数化几何数据的难度极大，几乎无法实现，所以这些工具软件围绕三维图形所能实现的功能仅能和显示有关，涉及到运算的功能均无法实现（例如碰撞检测，计算体积表面积等）。本发明旨在让下游BIM工具类软件也能接入参数化几何数据从而能实现更加丰富的功能。

发明内容

针对现有技术中的上述缺陷，本发明提供了一种统一异构数据的方法和装置，实现了参数化几何数据的统一。

本发明提供了一种统一异构数据的方法，所述方法包括以下步骤：

（1）分析原始几何造型的拓扑关系；

（2）判断所述分析获得的拓扑关系的合法性；

（3）纠正没有通过合法性检查的误差；

（4）生成统一格式的几何造型数据；

（5）判断每组中的几何造型的相似性，对于两两相似的几何造型保留一个作为基准造型，另一个基于相似性判断计算变换矩阵；对于两个不相似的几何造型，则保留两个几何造型；

（6）存储每一个组内被保留的基准造型，剩下的几何造型只记录对应所述基准造型的唯一标识和相对于所述基准造型的变换矩阵。

进一步地，所述原始几何造型包括边界表示体，所述分析原始几何造型的拓扑关系就是分析所述边界表示体的边界和曲面的对应关系。

进一步地，所述分析边界表示体的边界和曲面的对应关系具体包括：

1）根据两个曲面是否具有相同的同一条边界确定曲面的连通性并建立边界到曲面的反向映射；

2）根据所述连通性把曲面分组，每个分组即是初步分析出来的几何体；

3）根据每个组内的曲面朝向判断是否存在包含关系并进行融合，其中，如果存在所有曲面法向向内的组，需要判断是否有法向向外的组所组成的体包含这组曲面，那这两组应该合并为同一组。

进一步地，所述判断所述分析获得的拓扑关系的合法性具体包括：判断所述几何造型的具体描述的组成部分是否存在某些关键误差超过了容差体系的限制。

进一步地，在所述原始几何造型包括边界表示体时，所述边界表示体需要判断的关键误差是曲面的边界到曲面的距离是否在容差范围内。

进一步地，所述纠正没有通过合法性检查的误差，包括：

利用原特性参数尝试分析所表示的几何体可能的情况，再对有误差的部分进行修补；或，

在拓扑关系描述中加入参数域边界。

进一步地，所述步骤（5）中，判断几何造型的相似性，并基于相似性判断计算变换矩阵包括：

1）通过几何造型的特征计算出对应的哈希散列值做初步的比对，找出散列值相同的几何造型归为同一组；

2）对于每一组内的几何造型，两两分析几何造型具体细节的相似度，如果两个几何造型相似，则保留一个几何造型作为基准造型，另一个几何造型根据参数的差值计算出对应于保留的集合造型的变换矩阵；如果两个几何造型不相似，则保留两个几何造型；

3）继续在组内执行上述步骤2），直到组内没有留下相似的基准造型为止。

本发明还提供了一种统一异构数据的装置，所述装置包括分析单元、合法性判断单元、纠正单元、生成单元、相似性判断单元、存储单元，其中：

所述分析单元，用于分析原始几何造型的拓扑关系；

所述合法性判断单元，用于判断所述分析获得的拓扑关系的合法性；

所述纠正单元，用于纠正没有通过合法性检查的误差；

所述生成单元，用于生成统一格式的几何造型数据；

所述相似性判断单元，用于判断每组中的几何造型的相似性，对于两两相似的几何造型保留一个作为基准造型，另一个基于相似性判断计算变换矩阵；对于两个不相似的几何造型，则保留两个几何造型；

所述存储单元，用于存储每一个组内被保留的基准造型，剩下的几何造型只记录对应所述基准造型的唯一标识和相对于所述基准造型的变换矩阵。

进一步地，所述原始几何造型包括边界表示体，所述分析单元具体用于：分析所述边界表示体的边界和曲面的对应关系。

进一步地，所述所述分析单元分析边界表示体的边界和曲面的对应关系具体包括：

1）根据两个曲面是否具有相同的同一条边界确定曲面的连通性并建立边界到曲面的反向映射；

2）根据所述连通性把曲面分组，每个分组即是初步分析出来的几何体；

3）根据每个组内的曲面朝向判断是否存在包含关系并进行融合，其中，如果存在所有曲面法向向内的组，需要判断是否有法向向外的组所组成的体包含这组曲面，那这两组应该合并为同一组。

进一步地，所述合法性判断单元，具体用于：判断所述几何造型的具体描述的组成部分是否存在某些关键误差超过了容差体系的限制。

进一步地，在所述原始几何造型包括边界表示体时，所述边界表示体需要判断的关键误差是曲面的边界到曲面的距离是否在容差范围内。

进一步地，所述纠正没有通过合法性检查的误差，包括：

利用原特性参数尝试分析所表示的几何体可能的情况，再对有误差的部分进行修补；或，

在拓扑关系描述中加入参数域边界。

进一步地，所述相似性判断单元所实现的判断几何造型的相似性、并基于相似性判断计算变换矩阵具体包括：

1）通过几何造型的特征计算出对应的哈希散列值做初步的比对，找出散列值相同的几何造型归为同一组；

2）对于每一组内的几何造型，两两分析几何造型具体细节的相似度，如果两个几何造型相似，则保留一个几何造型作为基准造型，另一个几何造型根据参数的差值计算出对应于保留的集合造型的变换矩阵；如果两个几何造型不相似，则保留两个几何造型；

3）继续在组内执行上述步骤2），直到组内没有留下相似的基准造型为止。

本发明还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

存储装置；

一个或多个处理器；

所述存储装置用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现上述的方法。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被执行时，实现上述的方法。

本发明所提供的一种统一异构数据的方法和装置，统一异构数据所得到的结果相比三角网格数据会是非常简洁的，适用于使用三维图形技术的BIM软件所输出的三维图形几何数据格式转换，有利于统一几何数据的表达，从而方便制订合适的行业图形技术标准以及规范化的后续应用流程，可以在这个结果基础上做更多更复杂的业务应用。

附图说明

图1是本申请的一种统一异构数据的方法的流程图；

图2是本申请的一种统一异构数据的装置模块组成示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

统一异构数据的核心包含两部分：唯一的数据载体、异构数据转化。本发明中数据载体采用业内较为通用的参数化几何格式作为最终唯一的载体。

三维图形中的参数化几何格式的组成部分包括点、线、面、体，以及表达组成部分之间关联的拓扑关系。

在欧式几何笛卡尔坐标系下，点的描述是唯一的，这里不再冗述，下面具体描述另外三种，即线、面、体：

（1）线，线包括以下几种形式：

直线：最简单线几何；

圆弧：常用于圆柱造型的曲线；

椭圆弧：更加泛用的弧形曲线，但相比圆弧运算效率较低；

Nurbs曲线：非均匀有理Bezier插值（Non Uniform Rational Bezier Sample）样条曲线，工业上常用的泛用型曲线，可以描述任意曲线，但运算效率更低；

螺旋线：建筑领域比较常用的一种特殊曲线。

（2）面，面包括以下几种形式：

平面：最简单的面；

柱面：建筑领域常用的面；

坡面：建筑领域异形造型常用面；

圆环面：建筑领域圆形造型常用的面；

直纹面：可以描述一些复杂造型的曲面（例如花瓶）；

Nurbs曲面：非均匀有理Bezier插值（Non Uniform Rational Bezier Sample）曲面，可以描述任意曲面，运算效率低。

（3）体，体包括以下几种形式：

长方体：建筑领域最常用的体造型；

拉伸体：管道模型常用的造型；

边界表示体：业内比较常用的泛用型表示方式，可以表示很多异形造型，但是相对占用的存储空间更多，运算效率更低。

使用以上定义的参数化几何格式可以承接目前主流设计类软件所输出的几何造型。

实施例一：

参见图1，本发明的实施例一提供了一种统一异构数据的方法，所述方法包括以下步骤：

（1）分析原始几何造型的拓扑关系；

由于大部分的原始几何造型的模型都是体造型，拓扑关系是处理几何转换的最重要的一环。常见的设计软件虽然几何造型的描述不同，但是基本的原理类似，尤其是泛用型的几何体描述一般都拥有相同的特性，仅有部分的软件为了精简可能仅保留最基本的拓扑关系和几何组成。并且，为了统一参数化几何数据格式，部分被省略或表达不同的拓扑关系需要重构。

所述原始几何造型包括边界表示体，边界表示体属于原始几何造型的常见形式，边界表示体的拓扑关系在体中可谓是最复杂的，它可以看作是由多张曲面缝合而成的，拓扑关系决定了这些曲面是如何缝合的。分析边界表示体的拓扑关系就是分析边界表示体的边界和曲面的对应关系，即边界表示体具有的曲面和对应的曲面边界。许多软件的原始数据只叙述了这个体有哪些曲面，以及每个曲面的边界是哪些曲线，而每条边界都应该是两个曲面公用的，因此这种边界和曲面的对应关系也即边界表示体的拓扑关系就需要分析出来。

所述分析边界表示体的边界和曲面的对应关系具体包括：

1）根据两个曲面是否具有相同的同一条边界确定曲面的连通性并建立边界到曲面的反向映射；

2）根据所述连通性把曲面分组，每个分组即是初步分析出来的几何体；

3）根据每个组内的曲面朝向判断是否存在包含关系并进行融合，其中，如果存在所有曲面法向向内的组，需要判断是否有法向向外的组所组成的体包含这组曲面，那这两组应该合并为同一组。

（2）判断所述分析获得的拓扑关系的合法性；

在参数化几何数据的描述中容差体系是一个非常重要的体系，关系到后续应用运算的稳定性和效率。

所述判断所述分析获得的拓扑关系的合法性是指判断所述几何造型的具体描述的组成部分是否存在某些关键误差超过了容差体系的限制。如果有这样的误差存在，则后续应用的运算效率就会严重下降，甚至导致致命错误。

由于不同软件使用的基础单位不同，例如国外多用英寸，国内使用公制单位：米、毫米等，在数据转化中许多数值都要做一定比例的放大或缩小，带来的问题就是误差会被同比放大或缩小。因此，需要判断步骤（1）分析的结果中关键误差是否含有超过容差体系限制的部分，即判断其合法性。

继续以边界表示体为例。边界表示体需要判断的关键误差是曲面的边界到曲面的距离：曲线上的点到曲面距离的最大值。由于按照边界表示体的定义，曲面的边界是需要在曲面内的（即曲线上的点到曲面的距离的最大值为0），然而实际描述的时候由于浮点数的误差以及拟合样条曲线的应用并不可能真的做到所有曲线到曲面的距离为0，因此这个距离必须控制在容差体系的限制之内，才能正常的进行后续应用的运算。

（3）纠正没有通过合法性检查的误差；

所述纠正没有通过合法性检查的误差具体为：如果步骤（2）中存在没有通过合法性判断的部分（出现的概率很高），则修复这个误差。

一种纠正误差的方式是：利用原特性参数尝试分析所表示的几何体可能的情况，再对有误差的部分进行修补。

以边界表示体为例，经过观察，大部分误差超限是因为原始曲面和边界由于描述方式的差异并不是完全重合，例如边界是Nurbs表示，但是对应的曲面是柱面而不是Nurbs表示，这时候边界与曲面间会有一定的缝隙，在英寸为基础单位的体系下这个缝隙的大小在容差范围内，但是改为毫米为基础单位的话就会超过容差范围。因此，本纠正误差的方法在检测到这种误差超限的情况发生时，会优先将有问题的曲线向两个曲面的边界线拟合，如果成功则在新的描述中记为曲面的边界线，否则的话在缝隙处插入新的曲面和边界闭合该缝隙。经试验这种方法基本上能处理这种误差问题，目前还没发现解决不了的特例。

另外一种纠正误差的方式是：在拓扑关系描述中加入参数域边界。

仍然以边界表示体为例，参数域边界由于参数域的维度比原始几何低（三维曲面的参数域是二维的，三维曲线的参数域是一维的），由于每一维都有各自的误差，而总误差是各维误差累积的结果，所以维度越低总误差的绝对值也就较低，也更容易控制和消化，而做运算的时候使用参数域的边界由于维度较低也会更快捷。本方法会使用投影算法将原始的三维曲线边界投影到所对应的曲面上生成对应的参数域边界，并且为了提高后续应用中运算的效率，对于生成的参数域边界曲线会近似拟合成比较简单的描述，如直线或弧线，尽量避免使用样条曲线的方式。

（4）生成统一格式的几何造型数据；

在拓扑关系分析和纠正误差完成后，要生成造型，即要生成统一格式的几何数据，方便参与后续计算的数据，每种造型的生成方式各不相同。

以边界表示体为例，由于原始的造型中根据拓扑关系分析的结果可能包含多个互相不连通的部分，以正常的体定义来讲这就不能仅仅是一个几何造型，这个环节中会把它们拆开生成独立的体，这样更加符合几何体的定义，也对于后续的计算和分析之类的应用会更加方便一些。对于每个通过拓扑关系分析所分析出来的曲面组，生成统一格式描述的曲面结构、边界结构、完整拓扑关系描述并记录到统一格式的体数据结构中，最后计算体的容差。在所述生成造型的环节中，也会再次检查一下每个生成的独立几何体的合法性，对于仍有问题的造型打上标记，可能需要后续更进一步的修复。

（5）判断每组中的几何造型的相似性，对于两两相似的几何造型保留一个作为基准造型，另一个基于相似性判断计算变换矩阵；对于两个不相似的几何造型，则保留两个几何造型；

几何造型数据生成完毕后，下一步就是做数据的轻量化，即分析几何造型的相似性。

所述判断几何造型的相似性，并基于相似性判断计算变换矩阵包括：

1）通过几何造型的特征计算出对应的哈希散列值做初步的比对，找出散列值相同的几何造型归为同一组；

2）对于每一组内的几何造型，两两分析几何造型具体细节的相似度，如果两个几何造型相似，则保留一个几何造型作为基准造型（即独立新几何造型），另一个几何造型根据参数的差值计算出对应于保留的集合造型的变换矩阵；如果两个几何造型不相似，则保留两个几何造型。本步骤中，几何体内的曲面数量和类型都应该是相同的，主要比较的是各参数的差距是否在判断为相似的阈值范围内。

3）继续在组内执行上述步骤2），直到组内没有留下相似的基准造型为止。

本步骤中，几何体内的曲面数量和类型都应该是相同的，主要比较的是各参数的差距是否在判断为相似的阈值范围内。

对于边界表示体来说，可以运用的几何造型特征包括曲面数、边界数、曲面类型、边界曲线类型等等。

（6）存储每一个组内被保留的基准造型，剩下的几何造型只记录对应所述基准造型的唯一标识和相对于所述基准造型的变换矩阵。

在最终的存储中，所有相似的造型仅记录被保留的基准造型，剩下的只记录对应基准造型的唯一标识和相对于基准造型的变换矩阵。

实施例二：

参见图2，本发明的实施例一提供了一种统一异构数据的装置，所述装置包括包括分析单元、合法性判断单元、纠正单元、生成单元、相似性判断单元、存储单元。

所述分析单元，用于分析原始几何造型的拓扑关系；

由于大部分的原始几何造型的模型都是体造型，拓扑关系是处理几何转换的最重要的一环。常见的设计软件虽然几何造型的描述不同，但是基本的原理类似，尤其是泛用型的几何体描述一般都拥有相同的特性，仅有部分的软件为了精简可能仅保留最基本的拓扑关系和几何组成。并且，为了统一参数化几何数据格式，部分被省略或表达不同的拓扑关系需要重构。

所述原始几何造型包括边界表示体，边界表示体属于原始几何造型的常见形式，边界表示体的拓扑关系在体中可谓是最复杂的，它可以看作是由多张曲面缝合而成的，拓扑关系决定了这些曲面是如何缝合的。分析边界表示体的拓扑关系就是分析边界表示体的边界和曲面的对应关系，即边界表示体具有的曲面和对应的曲面边界。许多软件的原始数据只叙述了这个体有哪些曲面，以及每个曲面的边界是哪些曲线，而每条边界都应该是两个曲面公用的，因此这种边界和曲面的对应关系也即边界表示体的拓扑关系就需要分析出来。

所述分析边界表示体的边界和曲面的对应关系具体包括：

1）根据两个曲面是否具有相同的同一条边界确定曲面的连通性并建立边界到曲面的反向映射；

2）根据所述连通性把曲面分组，每个分组即是初步分析出来的几何体；

3）根据每个组内的曲面朝向判断是否存在包含关系并进行融合，其中，如果存在所有曲面法向向内的组，需要判断是否有法向向外的组所组成的体包含这组曲面，那这两组应该合并为同一组。

所述合法性判断单元，用于判断所述分析获得的拓扑关系的合法性；

在参数化几何数据的描述中容差体系是一个非常重要的体系，关系到后续应用运算的稳定性和效率。

所述判断所述分析获得的拓扑关系的合法性是指判断所述几何造型的具体描述的组成部分是否存在某些关键误差超过了容差体系的限制。如果有这样的误差存在，则后续应用的运算效率就会严重下降，甚至导致致命错误。

由于不同软件使用的基础单位不同，例如国外多用英寸，国内使用公制单位：米、毫米等，在数据转化中许多数值都要做一定比例的放大或缩小，带来的问题就是误差会被同比放大或缩小。因此，需要判断步骤（1）分析的结果中关键误差是否含有超过容差体系限制的部分，即判断其合法性。

继续以边界表示体为例。边界表示体需要判断的关键误差是曲面的边界到曲面的距离：曲线上的点到曲面距离的最大值。由于按照边界表示体的定义，曲面的边界是需要在曲面内的（即曲线上的点到曲面的距离的最大值为0），然而实际描述的时候由于浮点数的误差以及拟合样条曲线的应用并不可能真的做到所有曲线到曲面的距离为0，因此这个距离必须控制在容差体系的限制之内，才能正常的进行后续应用的运算。

所述纠正单元，用于纠正没有通过合法性检查的误差；

所述纠正没有通过合法性检查的误差具体为：如果步骤（2）中存在没有通过合法性判断的部分（出现的概率很高），则修复这个误差。

一种纠正误差的方式是：利用原特性参数尝试分析所表示的几何体可能的情况，再对有误差的部分进行修补。

以边界表示体为例，经过观察，大部分误差超限是因为原始曲面和边界由于描述方式的差异并不是完全重合，例如边界是Nurbs表示，但是对应的曲面是柱面而不是Nurbs表示，这时候边界与曲面间会有一定的缝隙，在英寸为基础单位的体系下这个缝隙的大小在容差范围内，但是改为毫米为基础单位的话就会超过容差范围。因此，本纠正误差的方法在检测到这种误差超限的情况发生时，会优先将有问题的曲线向两个曲面的边界线拟合，如果成功则在新的描述中记为曲面的边界线，否则的话在缝隙处插入新的曲面和边界闭合该缝隙。经试验这种方法基本上能处理这种误差问题，目前还没发现解决不了的特例。

另外一种纠正误差的方式是：在拓扑关系描述中加入参数域边界。

仍然以边界表示体为例，参数域边界由于参数域的维度比原始几何低（三维曲面的参数域是二维的，三维曲线的参数域是一维的），由于每一维都有各自的误差，而总误差是各维误差累积的结果，所以维度越低总误差的绝对值也就较低，也更容易控制和消化，而做运算的时候使用参数域的边界由于维度较低也会更快捷。本方法会使用投影算法将原始的三维曲线边界投影到所对应的曲面上生成对应的参数域边界，并且为了提高后续应用中运算的效率，对于生成的参数域边界曲线会近似拟合成比较简单的描述，如直线或弧线，尽量避免使用样条曲线的方式。

所述生成单元，用于生成统一格式的几何造型数据；

在拓扑关系分析和纠正误差完成后，要生成造型，即要生成统一格式的几何数据，方便参与后续计算的数据，每种造型的生成方式各不相同。

以边界表示体为例，由于原始的造型中根据拓扑关系分析的结果可能包含多个互相不连通的部分，以正常的体定义来讲这就不能仅仅是一个几何造型，这个环节中会把它们拆开生成独立的体，这样更加符合几何体的定义，也对于后续的计算和分析之类的应用会更加方便一些。对于每个通过拓扑关系分析所分析出来的曲面组，生成统一格式描述的曲面结构、边界结构、完整拓扑关系描述并记录到统一格式的体数据结构中，最后计算体的容差。在所述生成造型的环节中，也会再次检查一下每个生成的独立几何体的合法性，对于仍有问题的造型打上标记，可能需要后续更进一步的修复。

所述相似性判断单元，用于判断每组中的几何造型的相似性，对于两两相似的几何造型保留一个作为基准造型，另一个基于相似性判断计算变换矩阵；对于两个不相似的几何造型，则保留两个几何造型；

几何造型数据生成完毕后，下一步就是做数据的轻量化，即分析几何造型的相似性。

所述判断几何造型的相似性，并基于相似性判断计算变换矩阵包括：

1）通过几何造型的特征计算出对应的哈希散列值做初步的比对，找出散列值相同的几何造型归为同一组；

2）对于每一组内的几何造型，两两分析几何造型具体细节的相似度，如果两个几何造型相似，则保留一个几何造型作为基准造型（即独立新几何造型），另一个几何造型根据参数的差值计算出对应于保留的集合造型的变换矩阵；如果两个几何造型不相似，则保留两个几何造型。本步骤中，几何体内的曲面数量和类型都应该是相同的，主要比较的是各参数的差距是否在判断为相似的阈值范围内。

3）继续在组内执行上述步骤2），直到组内没有留下相似的基准造型为止。

本步骤中，几何体内的曲面数量和类型都应该是相同的，主要比较的是各参数的差距是否在判断为相似的阈值范围内。

对于边界表示体来说，可以运用的几何造型特征包括曲面数、边界数、曲面类型、边界曲线类型等等。

所述存储单元，用于存储每一个组内被保留的基准造型，剩下的几何造型只记录对应所述基准造型的唯一标识和相对于所述基准造型的变换矩阵。

在最终的存储中，所有相似的造型仅记录被保留的基准造型，剩下的只记录对应基准造型的唯一标识和相对于基准造型的变换矩阵。

另外，本发明实施例还公开了一种电子设备，其包括存储装置和一个或多个处理器，存储装置用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如实施例一的方法。

本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被执行时，实现如实施例一的方法。

附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的方法、装置和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图和框图中的每个方框可以代表一个单元、模块、程序段或代码的一部分，包含一个或多个用于实现逻辑功能的计算机可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。也要注意的是，框图和流程图中的每个方框或方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本申请不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。综上所述，以上仅为本申请的较佳实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种统一异构数据的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)分析原始几何造型的拓扑关系；

(2)判断所述分析获得的拓扑关系的合法性；

(3)纠正没有通过合法性检查的误差；

(4)生成统一格式的几何造型数据；

(5)判断每组中的几何造型的相似性，对于两两相似的几何造型保留一个作为基准造型，另一个基于相似性判断计算变换矩阵；对于两个不相似的几何造型，则保留两个几何造型；

(6)存储每一个组内被保留的基准造型，剩下的几何造型只记录对应所述基准造型的唯一标识和相对于所述基准造型的变换矩阵；

其中，所述步骤(1)中，所述原始几何造型包括边界表示体，所述分析原始几何造型的拓扑关系就是分析所述边界表示体的边界和曲面的对应关系，所述分析边界表示体的边界和曲面的对应关系具体包括：

1)根据两个曲面是否具有相同的同一条边界确定曲面的连通性并建立边界到曲面的反向映射；

2)根据所述连通性把曲面分组，每个分组即是初步分析出来的几何体；

3)根据每个组内的曲面朝向判断是否存在包含关系并进行融合，其中，如果存在所有曲面法向向内的组，需要判断是否有法向向外的组所组成的体包含这组曲面，那这两组应该合并为同一组；

所述步骤(2)中，所述判断所述分析获得的拓扑关系的合法性具体包括：判断所述几何造型的具体描述的组成部分是否存在某些关键误差超过了容差体系的限制；

所述步骤(3)中，所述纠正没有通过合法性检查的误差，包括：

利用原特性参数尝试分析所表示的几何体可能的情况，再对有误差的部分进行修补；或，

在拓扑关系描述中加入参数域边界；

所述步骤(4)中，包括：检查每个生成的独立几何体的合法性，对存在问题的所述几何体进行标记，以便修复；

所述步骤(5)中，判断几何造型的相似性，并基于相似性判断计算变换矩阵包括：

1)通过几何造型的特征计算出对应的哈希散列值做初步的比对，找出散列值相同的几何造型归为同一组；

2)对于每一组内的几何造型，两两分析几何造型具体细节的相似度，如果两个几何造型相似，则保留一个几何造型作为基准造型，另一个几何造型根据参数的差值计算出对应于保留的集合造型的变换矩阵；如果两个几何造型不相似，则保留两个几何造型；

3)继续在组内执行上述步骤2)，直到组内没有留下相似的基准造型为止。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述原始几何造型包括边界表示体时，所述边界表示体需要判断的关键误差是曲面的边界到曲面的距离是否在容差范围内。

3.一种统一异构数据的装置，其特征在于，所述装置包括分析单元、合法性判断单元、纠正单元、生成单元、相似性判断单元、存储单元，其中：

所述分析单元，用于分析原始几何造型的拓扑关系；

所述合法性判断单元，用于判断所述分析获得的拓扑关系的合法性；

所述纠正单元，用于纠正没有通过合法性检查的误差；

所述生成单元，用于生成统一格式的几何造型数据；

所述相似性判断单元，用于判断每组中的几何造型的相似性，对于两两相似的几何造型保留一个作为基准造型，另一个基于相似性判断计算变换矩阵；对于两个不相似的几何造型，则保留两个几何造型；

所述存储单元，用于存储每一个组内被保留的基准造型，剩下的几何造型只记录对应所述基准造型的唯一标识和相对于所述基准造型的变换矩阵；

其中，所述分析单元所实现的所述分析原始几何造型的拓扑关系就是分析边界表示体的边界和曲面的对应关系，所述分析单元分析边界表示体的边界和曲面的对应关系具体包括：

1)根据两个曲面是否具有相同的同一条边界确定曲面的连通性并建立边界到曲面的反向映射；

2)根据所述连通性把曲面分组，每个分组即是初步分析出来的几何体；

3)根据每个组内的曲面朝向判断是否存在包含关系并进行融合，其中，如果存在所有曲面法向向内的组，需要判断是否有法向向外的组所组成的体包含这组曲面，那这两组应该合并为同一组；

所述合法性判断单元具体用于：判断所述几何造型的具体描述的组成部分是否存在某些关键误差超过了容差体系的限制；

所述纠正单元纠正没有通过合法性检查的误差的方法包括：

利用原特性参数尝试分析所表示的几何体可能的情况，再对有误差的部分进行修补；或，

在拓扑关系描述中加入参数域边界；

所述生成单元还用于检查每个生成的独立几何体的合法性，对存在问题的所述几何体进行标记，以便修复；

所述相似性判断单元所实现的判断几何造型的相似性、并基于相似性判断计算变换矩阵具体包括：

1)通过几何造型的特征计算出对应的哈希散列值做初步的比对，找出散列值相同的几何造型归为同一组；

2)对于每一组内的几何造型，两两分析几何造型具体细节的相似度，如果两个几何造型相似，则保留一个几何造型作为基准造型，另一个几何造型根据参数的差值计算出对应于保留的集合造型的变换矩阵；如果两个几何造型不相似，则保留两个几何造型；

3)继续在组内执行上述步骤2)，直到组内没有留下相似的基准造型为止。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，在所述原始几何造型包括边界表示体时，所述边界表示体需要判断的关键误差是曲面的边界到曲面的距离是否在容差范围内。

5.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

存储装置；

一个或多个处理器；

所述存储装置用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-2之一所述的方法。

6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被执行时，实现如权利要求1-2之一所述的方法。

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