CN117040541A - 一种用于cad图纸数据的数据存储方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数据处理技术领域，具体涉及一种用于CAD图纸数据的数据存储方法及系统，包括：获取CAD图纸数据上的所有数据点；根据每个数据点的分叉程度和每个数据点的连续程度，获取每个数据点的分段程度，进而获得CAD图纸数据上的所有分段数据点和所有分段；获取若干个尺度下的CAD图纸数据，根据每个尺度下每个分段中每个数据点的拟合程度，获得每个尺度下每个分段中所有拟合数据点；根据每个尺度的最优程度，获取最优尺度；对最优尺度下每个分段中的所有拟合数据点进行数据拟合，得到拟合结果，对CAD图纸数据进行压缩存储。本发明保证了在压缩过程中CAD图纸数据为无损变化，使得压缩率大大提高。

Description

一种用于CAD图纸数据的数据存储方法及系统

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，具体涉及一种用于CAD图纸数据的数据存储方法及系统。

背景技术

计算机辅助设计（Computer-Aided Design，简称CAD）在工程设计、规划和制造过程中已经取得了广泛的应用。随着CAD技术的发展，设计数据的数量也呈现出爆炸式增长，这些数据包括图纸、模型、参数、注释等多种类型，其复杂度和体量极大增加了数据的管理和存储需求。因此，如何有效地存储这些CAD图纸数据，成为了一个重要的研究课题。

由于CAD图纸数据存储过程中，是对每个数据点进行存储，会将每个数据点的坐标以及数据点之间的关系进行存储，但是由于CAD图纸数据中存在较强的规则性，数据点之间的分布关系联系较为密切，若将所有数据点均存储这无疑加大了数据存储的冗余度，会占用较大的存储空间。同时由于CAD图纸数据需要无损压缩的特殊性，其他传统的有损压缩方法均不能用于CAD图纸数据的压缩。基于此，本发明提出一种通过函数变化关系的方式来进行CAD图纸数据的压缩，实现用于CAD图纸数据的优化存储。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种用于CAD图纸数据的数据存储方法及系统。

本发明一个实施例提供了一种用于CAD图纸数据的数据存储方法，该方法包括以下步骤：

获取CAD图纸数据上的所有数据点；

获取每个数据点的分叉程度；获取每个数据点的连续程度；根据每个数据点的分叉程度和连续程度获取每个数据点的分段程度；根据每个数据点的分段程度获取CAD图纸数据上所有分段数据点和所有分段；

获取若干个尺度下的CAD图纸数据；获取每个尺度下的CAD图纸数据上每个分段中每个数据点的拟合程度；根据每个尺度下的CAD图纸数据上每个分段中每个数据点的拟合程度，获取每个尺度下的CAD图纸数据上每个分段中所有拟合数据点；

根据每个尺度下的CAD图纸数据上的所有数据点的连续程度，获取连续程度变化曲线；获取每个尺度下的CAD图纸数据上所有拟合边组合和每个拟合边组合的相似程度；根据每个尺度下的CAD图纸数据上每个拟合边组合的相似程度和连续程度变化曲线，获取每个尺度的最优程度；根据每个尺度的最优程度获取最优尺度；对最优尺度下每个分段中的所有拟合数据点进行数据拟合，得到拟合结果，根据拟合结果对CAD图纸数据进行压缩存储。

优选的，所述获取每个数据点的分叉程度，包括的具体方法为：

对于CAD图纸数据上的第个数据点，将CAD图纸数据上与第个数据点相邻的数据 点作为与第个数据点的具有连接关系的数据点；同理，获得所有与第个数据点的具有连 接关系的数据点；则第个数据点的分叉程度的计算表达式为：

式中，表示第个数据点的分叉程度；表示所有与第个数据点的具有连接关系 的数据点总数量；表示所有数据点具有连接关系的数据点的数量的最大值。

优选的，所述获取每个数据点的连续程度的具体公式为：

式中，表示第个数据点的连续程度；表示第个数据点的所有边组合的斜率变 化差异的标准差；表示第个数据点的所有边组合的总数量；表示第个数据点的第个 边组合的斜率变化差异；表示以自然常数为底数的指数函数。

优选的，所述第个边组合的斜率变化差异的获取方法为：

对于CAD图纸数据上的第个数据点，若第个数据点是与第个数据点的具有连接 关系的数据点，则第个数据点和第个数据点之间的连接构成第个数据点的一个数据边， 同理，获得第个数据点的所有数据边；将第个数据点的任意两个数据边构成一个边组合， 进而获取第个数据点的所有边组合；对于第个数据点的第个边组合，将第个边组合中的 第一个边的斜率与第个边组合中的第二个边的斜率，记为第一比值，将第一比值与1的差 值绝对值作为第个边组合的斜率变化差异。

优选的，所述根据每个数据点的分叉程度和连续程度获取每个数据点的分段程度；根据每个数据点的分段程度获取CAD图纸数据上所有分段数据点和所有分段，包括的具体方法为：

对于CAD图纸数据上的第个数据点，将第个数据点的分叉程度与第个数据点的 连续程度的比值作为第个数据点的分段程度；若第个数据点的分段程度大于等于预设阈 值，则将第个数据点记为分段数据点，同理，获得CAD图纸数据上的所有分段数据点；

对于CAD图纸数据上的任意两个分段数据点，若所述两个分段数据点在CAD图纸数据上处于同一条边，则所述两个分段数据点之间的连接构成一个分段；同理，获得CAD图纸数据上的所有分段。

优选的，所述获取每个尺度下的CAD图纸数据上每个分段中每个数据点的拟合程度；根据每个尺度下的CAD图纸数据上每个分段中每个数据点的拟合程度，获取每个尺度下的CAD图纸数据上每个分段中所有拟合数据点，包括的具体方法为：

对于第个尺度下的CAD图纸数据上第个分段中第个数据点，通过对第个尺度 下的CAD图纸数据上第个分段和第个尺度下的CAD图纸数据上第个分段进行算 法，获取第个数据点的匹配数据点数量；则第个尺度下的CAD图纸数据上第个分段中第 个数据点的拟合程度的计算表达式为：

式中，表示第个尺度下的CAD图纸数据上第个分段中第个数据点的拟合程 度；表示第个尺度下的CAD图纸数据上第个分段中所有数据点的总数量；表示第个尺度下的CAD图纸数据上第个分段中所有数据点的总数量；表示第个尺度下 的CAD图纸数据上第个分段中第个数据点的匹配数据点数量；表示第个尺度下的 CAD图纸数据上第个分段中第个数据点的匹配数据点数量；为线性归一化函数；表示取绝对值；

对于第个尺度下的CAD图纸数据上第个分段中第个数据点，若第个数据点的 拟合程度大于等于预设阈值，则将第个数据点记为拟合数据点；同理，获得第个尺度下 的CAD图纸数据上第个分段中所有拟合数据点；进而获得每个尺度下的CAD图纸数据上每 个分段中所有拟合数据点。

优选的，所述根据每个尺度下的CAD图纸数据上的所有数据点的连续程度，获取连续程度变化曲线，包括的具体方法为：

根据每个尺度下的CAD图纸数据中的所有数据点的连续程度均值，构建连续程度变化曲线，所述曲线的横坐标为尺度序号，纵坐标为每个尺度下的CAD图纸数据中所有数据点的连续程度均值。

优选的，所述获取每个尺度下的CAD图纸数据上所有拟合边组合和每个拟合边组合的相似程度，包括的具体方法为：

对于第个尺度下的CAD图纸数据上第个分段，将所有拟合数据点相连构成第个 分段的拟合边，同理，获取第个尺度下的CAD图纸数据上所有分段的拟合边；将第个尺度 下的CAD图纸数据上所有分段的拟合边中任意两个分段的拟合边构成一个拟合边组合，进 而获取第个尺度下的CAD图纸数据上所有拟合边组合，通过算法获取第个尺度下的 CAD图纸数据上第个拟合边组合之间的距离，则第个尺度下的CAD图纸数据上第个拟合 边组合的相似程度的计算表示为：

式中，表示第个尺度下的CAD图纸数据上第个拟合边组合的相似程度；表 示第个尺度下的CAD图纸数据上第个拟合边组合之间的距离；表示以自然常数为底 数的指数函数。

优选的，所述根据每个尺度下的CAD图纸数据上每个拟合边组合的相似程度和连续程度变化曲线，获取每个尺度的最优程度，包括的具体方法为：

对于第个尺度下的CAD图纸数据上第个拟合边组合，若第个拟合边组合的相似 程度大于等于预设阈值，则将第个拟合边组合记为相似拟合边组合，同理，获取第个尺 度下的CAD图纸数据上所有相似拟合边组合；则第个尺度的最优程度的计算表达式为：

式中，表示第个尺度的最优程度；表示连续程度变化曲线中横坐标为的坐标 点的斜率值，表示连续程度变化曲线中所有坐标点的斜率值最大值；表示第个尺度 下的CAD图纸数据上所有相似拟合边组合数量；表示第个尺度下的CAD图纸数据上所有 拟合边组合数量。

本发明的实施例提供了一种用于CAD图纸数据的数据存储系统，该系统包括数据采集模块、数据特征获取模块、数据特征分析模块以及数据存储模块，其中：

数据采集模块，用于获取CAD图纸数据上的所有数据点；

数据特征获取模块，用于获取每个数据点的分叉程度；获取每个数据点的连续程度；根据每个数据点的分叉程度和连续程度获取每个数据点的分段程度；根据每个数据点的分段程度获取CAD图纸数据上所有分段数据点和所有分段；

数据特征分析模块，用于获取若干个尺度下的CAD图纸数据；获取每个尺度下的CAD图纸数据上每个分段中每个数据点的拟合程度；根据每个尺度下的CAD图纸数据上每个分段中每个数据点的拟合程度，获取每个尺度下的CAD图纸数据上每个分段中所有拟合数据点；

数据存储模块，用于根据每个尺度下的CAD图纸数据上的所有数据点的连续程度，获取连续程度变化曲线；获取每个尺度下的CAD图纸数据上所有拟合边组合和每个拟合边组合的相似程度；根据每个尺度下的CAD图纸数据上每个拟合边组合的相似程度和连续程度变化曲线，获取每个尺度的最优程度；根据每个尺度的最优程度获取最优尺度；对最优尺度下每个分段中的所有拟合数据点进行数据拟合，得到拟合结果，根据拟合结果对CAD图纸数据进行压缩存储。

本发明的技术方案的有益效果是：针对CAD图纸数据中存在较强的规则性，数据点之间的分布关系联系较为密切，若将所有数据点均存储这无疑加大了数据存储的冗余度，会占用较大的存储空间的问题；本发明结合尺度变化的思想，通过曲线函数拟合的方式来获取数据点之间的变化关系，以求通过存储部分数据点以及函数变化关系的方式来精准的表示CAD图纸数据中的各个边，以达到优化存储的目的。其中根据CAD图纸数据中每个数据点的分叉程度以及连续程度来获取每个数据点的分段程度，并对CAD图纸数据的每个边的分段。结合尺度变化，获取每个尺度下的拟合数据点，进而得到每个尺度的最佳尺度，通过拟合数据点拟合函数方程，进而根据拟合的函数方程进行CAD图纸数据压缩存储。避免了传统的CAD图纸数据压缩算法中，将所有数据点均进行存储造成极大冗余的缺点，保证了在压缩过程中CAD图纸数据为无损变化，尽可能的保证了压缩率大大提高，实现CAD图纸数据的优化存储。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种用于CAD图纸数据的数据存储方法的步骤流程图。

图2为本发明的一种用于CAD图纸数据的数据存储系统的结构框图。

具体实施方式

为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种用于CAD图纸数据的数据存储方法及系统，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。

下面结合附图具体的说明本发明所提供的一种用于CAD图纸数据的数据存储方法及系统的具体方案。

请参阅图1，其示出了本发明一个实施例提供的一种用于CAD图纸数据的数据存储方法的步骤流程图，该方法包括以下步骤。

步骤S001：获取CAD图纸数据上的所有数据点。

需要说明的是，由于CAD图纸数据存储过程中，是对每个数据点进行存储，会将每个数据点的坐标以及数据点之间的关系进行存储，但是由于CAD图纸数据中存在较强的规则性，数据点之间的分布关系联系较为密切，若将所有数据点均存储这无疑加大了数据存储的冗余度，会占用较大的存储空间。同时由于CAD图纸数据需要无损压缩的特殊性，其他传统的有损压缩方法均不能用于CAD图纸数据的压缩。

具体的，为了实现本实施例提出的一种用于CAD图纸数据的数据存储方法，首先需要采集CAD图纸数据上的所有数据点，具体过程为：

利用CAD软件获取CAD图纸上的所有数据点的三维坐标信息以及多个数据点组成的边，进而获得CAD图纸数据上的所有数据点和边。其中，CAD图纸数据表示的为每个数据点的三维坐标，以及多个数据点组成的边；例如，若干个数据点组成的直线边和弧线边；本实施例以零件的CAD图纸数据为例进行叙述。

至此，通过上述方法得到CAD图纸数据上的所有数据点。

步骤S002：根据每个数据点的分叉程度和每个数据点的连续程度，获取每个数据点的分段程度，进而获得CAD图纸数据上的所有分段数据点和所有分段。

需要说明的是，本实施例期望通过函数拟合的方式为压缩进行参考，因此需要对数据点构成每个边进行分段处理，对每个分段进行函数拟合，根据每个分段的函数的保存来代替原有的边上的所有的数据点的保存。在获取分段点的过程中，本实施例期望两个具有关系的分段点构成的边可以很好的进行函数拟合，因此本实施例通过获取数据点的分段程度来获取分段点，其中数据点的分段程度根据分叉程度以及连续程度有关。

1.获取每个数据点的分叉程度。

需要说明的是，数据点的分叉程度与数据点的具有连接关系的数据点数量有关，若与该数据点具有连接关系的数据点的数量越多，则表明该数据点越处于零件的各个边的分叉位置，则对应的该数据点的分段程度就越大。

具体的，对于CAD图纸数据上的第个数据点，将CAD图纸数据上与第个数据点相邻 的数据点作为与第个数据点的具有连接关系的数据点；同理，获得所有与第个数据点的 具有连接关系的数据点；则第个数据点的分叉程度的计算表达式为：

式中，表示第个数据点的分叉程度；表示所有与第个数据点的具有连接关系 的数据点总数量；表示所有数据点具有连接关系的数据点的数量的最大值。

至此，获得每个数据点的分叉程度。

2.获取每个数据点的连续程度。

需要说明的是，由于获取到的每个数据点的分叉程度中仅是能确定每个数据点所在边的分析，没有考虑到数据点在各个边之间的关系，因此通过每个数据点的连续程度来量化。其中，本实施例期望压缩的代价尽可能的低，即对应的若此数据点所在的各个边之间的存在一定的规则性，则对应的该数据点的连续程度较大，则对应的分段程度较小；若数据点仅有1个的具有连接关系的数据点，则对应的该数据点的连续程度设置为最小连续程度值。

具体的，对于CAD图纸数据上的第个数据点，若第个数据点是与第个数据点的 具有连接关系的数据点，则第个数据点和第个数据点之间的连接构成第个数据点的一 个数据边，同理，获得第个数据点的所有数据边；将第个数据点的任意两个数据边构成一 个边组合，进而获取第个数据点的所有边组合；对于第个数据点的第个边组合，将第个 边组合中的第一个边的斜率与第个边组合中的第二个边的斜率，记为第一比值，将第一比 值与1的差值绝对值作为第个边组合的斜率变化差异；则第个数据点的连续程度的计算 表达式为：

式中，表示第个数据点的连续程度；表示第个数据点的所有边组合的斜率变 化差异的标准差；表示第个数据点的所有边组合的总数量；表示第个数据点的第个 边组合的斜率变化差异；表示以自然常数为底数的指数函数。

至此，获得每个数据点的连续程度。

3.获取CAD图纸数据上的所有分段数据点和所有分段。

预设一个阈值，其中本实施例以为例进行叙述，本实施例不进行具体 限定，其中根据具体实施情况而定。

具体的，对于CAD图纸数据上的第个数据点，将第个数据点的分叉程度与第个数 据点的连续程度的比值作为第个数据点的分段程度；若第个数据点的分段程度大于等于 预设阈值，则将第个数据点记为分段数据点，同理，获得CAD图纸数据上的所有分段数据 点。

对于CAD图纸数据上的任意两个分段数据点，若所述两个分段数据点在CAD图纸数据上处于同一条边，则所述两个分段数据点之间的连接构成一个分段；同理，获得CAD图纸数据上的所有分段。

至此，通过上述方法得到CAD图纸数据上的所有分段数据点和所有分段。

步骤S003：获取若干个尺度下的CAD图纸数据，根据每个尺度下每个分段中每个数据点的拟合程度，获得每个尺度下每个分段中所有拟合数据点。

需要说明的是，根据上述步骤得到分段数据点以及对应的各个分段，通过对每个分段进行分析，获取需要进行拟合的数据点来获取准确的拟合函数。在上述基础上获取的分段数据点，仅能保证各个分段的起始点、终止点以及对应的分段，本实施例期望通过函数拟合的方式来表示分段，同时考虑零件的规则性，首先对在不同尺度下考虑每个分段数据点选取需要参加函数拟合的数据点，并同时考虑不同尺度下的分段之间的关联性特征，也即对应的为根据规律性的结构，其他的边可以通过该边拟合后的函数进行简单的转换，以达到表征其他边的目的，来获取最佳尺度，并以该最佳尺度进行函数拟合，根据无损压缩的特性，获取每个分段中进行拟合的数据点。

1.获取若干个尺度下的CAD图纸数据。

需要说明的是，本实施例所述的尺度变化同图像处理过程中的尺度变化过程中相同，通过尺度变化来模拟类似的CAD图纸数据处理过程中缩小操作，对于每个尺度进行分析，本实施例期望选取一个最佳的尺度来进行压缩，其中该尺度可以很好的体现为整个零件的结构特征，同时这个尺度下，通过函数拟合后的可以很好的表示其他边的拟合关系，基于此，来确定最佳的尺度进行压缩分析。

预设两个参数，其中本实施例以为例进行叙述，本实施例不进行 具体限定，其中根据具体实施情况而定。

具体的，对CAD图纸数据以预设参数为缩小步长进行缩小操作，共缩小预设参数 次，则每次缩小后的CAD图纸数据的缩小比例分别为0.9、0.8、0.7、0.6、0.5，将每个缩小后 的CAD图纸数据作为每个尺度下的CAD图纸数据，进而获得个尺度下的CAD图纸数据。

至此，获得若干个尺度下的CAD图纸数据。

2.获取每个尺度下的CAD图纸数据上每个分段中每个数据点的拟合程度。

需要说明的是，计算最佳尺度的前提为确定每个尺度中的每个分段中需要进行函数拟合的数据点，由于需要无损压缩则这些数据点，因此需要进行函数拟合的数据点要保证其边在尺度变化过程中不损失信息。

具体的，对于第个尺度下的CAD图纸数据上第个分段中第个数据点，通过对第 个尺度下的CAD图纸数据上第个分段和第个尺度下的CAD图纸数据上第个分段进行算法，获取第个数据点的匹配数据点数量；则第个尺度下的CAD图纸数据上第个分 段中第个数据点的拟合程度的计算表达式为：

式中，表示第个尺度下的CAD图纸数据上第个分段中第个数据点的拟合程 度；表示第个尺度下的CAD图纸数据上第个分段中所有数据点的总数量；表示第个尺度下的CAD图纸数据上第个分段中所有数据点的总数量；表示第个尺度下 的CAD图纸数据上第个分段中第个数据点的匹配数据点数量；表示第个尺度下的 CAD图纸数据上第个分段中第个数据点的匹配数据点数量；为线性归一化函数；表示取绝对值。

需要说明的是，表示相邻尺度下同一个分段中数据点数量的变化关系，而表示相邻尺度下同一个分段中该数据点的匹配结果，通过比较和的比值与 1的差异来表征尺度变化后的数据点信息表征能力，其中若该差异与差异的均值之间差异 较大，则表明该数据点在尺度变化后信息变化的较多，则对应的该数据点的信息表征能力 更大，则对应的该点的拟合程度越大，其中，理想的拟合程度较小的点，在尺度变化后其匹 配的数量应该与尺度变化关系对应的数量相同，越相同，则表示该数据点表征信息能力越 小，即对应的拟合程度较小；算法为动态时间规整算法为现有技术，此处不做过多赘 述。

至此，获得每个尺度下每个分段中每个数据点的拟合程度。

3.获取每个尺度下的CAD图纸数据上每个分段中所有拟合数据点。

预设一个阈值，其中本实施例以为例进行叙述，本实施例不进行具体 限定，其中根据具体实施情况而定。

具体的，对于第个尺度下的CAD图纸数据上第个分段中第个数据点，若第个数 据点的拟合程度大于等于预设阈值，则将第个数据点记为拟合数据点；同理，获得第个 尺度下的CAD图纸数据上第个分段中所有拟合数据点；进而获得每个尺度下的CAD图纸数 据上每个分段中所有拟合数据点。

至此，通过上述方法得到每个尺度下的CAD图纸数据上每个分段中所有拟合数据点。

步骤S004：根据每个尺度的最优程度，获取最优尺度；对最优尺度下每个分段中的所有拟合数据点，进行数据拟合，完成CAD图纸数据的压缩存储。

需要说明的是，在CAD图纸数据压缩存储过程中，往往是将CAD图纸数据中每个边上的点的坐标以及点和点之间的连接关系进行存储，但是这种存储方式冗余度非常大，会占用较大的无用空间。由于CAD图纸数据基本上呈现较强的规则性，其中，CAD图纸数据中表示的为零件的精细结构，其结构往往是规则的，因此在压缩过程中可以通过规则性进行压缩，即对应的压缩过程中，需要对CAD图纸数据的数据点进行降维处理，通过筛选部分数据点来整体的表示CAD图纸数据。其中本实施例所期望以最小的存储空间来对CAD图纸数据进行存储，并且需要进行无损压缩，因此本实施例结合尺度变化的思想，也即CAD图纸数据处理过程中的缩小操作，通过曲线函数拟合的方式来获取点与点之间的变化关系，以求通过存储部分数据点以及函数变化关系的方式来精准的表示CAD图纸数据中的各个边，以达到优化存储的目的。

1.根据每个尺度的最优程度，获取最优尺度。

需要说明的是，最优程度与整个零件的结构特征能力，以及边与边之间的联系性较强，则对应的通过结构表征能力以及关联能力来获取，其中结构表征能力可以根据上述步骤中获取的每个数据点的连续程度的变化来获取；在尺度变化过程中，随着尺度的变化数据点的个数越来越少，则对应的数据点之间的连续程度会发生变化；具有关联性能力表征的为某个分段可以通过另外一个边来简单变化表示，即对应的两个分段在一定程度上的分布较为相似。

预设一个阈值，其中本实施例以为例进行叙述，本实施例不进行具体 限定，其中根据具体实施情况而定。

具体的，根据每个尺度下的CAD图纸数据中的所有数据点的连续程度均值，构建连续程度变化曲线，所述曲线的横坐标为尺度序号，纵坐标为每个尺度下的CAD图纸数据中所有数据点的连续程度均值。

对于第个尺度下的CAD图纸数据上第个分段，将所有拟合数据点相连构成第个 分段的拟合边，同理，获取第个尺度下的CAD图纸数据上所有分段的拟合边；将第个尺度 下的CAD图纸数据上所有分段的拟合边中任意两个分段的拟合边构成一个拟合边组合，进 而获取第个尺度下的CAD图纸数据上所有拟合边组合，通过算法获取第个尺度下的 CAD图纸数据上第个拟合边组合之间的距离，则第个尺度下的CAD图纸数据上第个拟合 边组合的相似程度的计算表示为：

式中，表示第个尺度下的CAD图纸数据上第个拟合边组合的相似程度；表 示第个尺度下的CAD图纸数据上第个拟合边组合之间的距离；表示以自然常数为底 数的指数函数。

对于第个尺度下的CAD图纸数据上第个拟合边组合，若第个拟合边组合的相似 程度大于等于预设阈值，则将第个拟合边组合记为相似拟合边组合，同理，获取第个尺 度下的CAD图纸数据上所有相似拟合边组合。

进一步，第个尺度的最优程度的计算表达式为：

式中，表示第个尺度的最优程度；表示连续程度变化曲线中横坐标为的坐标 点的斜率值，表示连续程度变化曲线中所有坐标点的斜率值最大值；表示第个尺度 下的CAD图纸数据上所有相似拟合边组合数量；表示第个尺度下的CAD图纸数据上所有 拟合边组合数量。

同理，获取每个尺度的最优程度，将最优程度最大值对应的尺度作为最优尺度。

至此，获得最优尺度。

2. 对最优尺度下每个分段中的所有拟合数据点进行数据拟合，得到拟合结果，根据拟合结果对CAD图纸数据进行压缩存储。

具体的，通过拉格朗日插值拟合法对最优尺度下每个分段中的所有拟合数据点进行曲线拟合，获得最优尺度下每个分段的拟合后的曲线函数方程，将每个分段的起始点的三维坐标和终止点的三维坐标，以及该分段的拟合后的曲线函数方程的系数进行存储，进而实现CAD图纸数据的优化存储；其中，可以用拟合后的曲线函数方程表征每个分段，即对应的可以通过曲线函数方程来表征整个CAD图纸数据。

请参阅图2，其示出了本发明一个实施例提供的一种用于CAD图纸数据的数据存储系统的结构框图，该系统包括以下模块：

数据采集模块，用于获取CAD图纸数据上的所有数据点；

数据特征获取模块，用于获取每个数据点的分叉程度；获取每个数据点的连续程度；根据每个数据点的分叉程度和连续程度获取每个数据点的分段程度；根据每个数据点的分段程度获取CAD图纸数据上所有分段数据点和所有分段；

数据特征分析模块，用于获取若干个尺度下的CAD图纸数据；获取每个尺度下的CAD图纸数据上每个分段中每个数据点的拟合程度；根据每个尺度下的CAD图纸数据上每个分段中每个数据点的拟合程度，获取每个尺度下的CAD图纸数据上每个分段中所有拟合数据点；

数据存储模块，用于根据每个尺度下的CAD图纸数据上的所有数据点的连续程度，获取连续程度变化曲线；获取每个尺度下的CAD图纸数据上所有拟合边组合和每个拟合边组合的相似程度；根据每个尺度下的CAD图纸数据上每个拟合边组合的相似程度和连续程度变化曲线，获取每个尺度的最优程度；根据每个尺度的最优程度获取最优尺度；对最优尺度下每个分段中的所有拟合数据点进行数据拟合，得到拟合结果，根据拟合结果对CAD图纸数据进行压缩存储。

本实施例针对CAD图纸数据中存在较强的规则性，数据点之间的分布关系联系较为密切，若将所有数据点均存储这无疑加大了数据存储的冗余度，会占用较大的存储空间的问题；本发明结合尺度变化的思想，通过曲线函数拟合的方式来获取数据点之间的变化关系，以求通过存储部分数据点以及函数变化关系的方式来精准的表示CAD图纸数据中的各个边，以达到优化存储的目的。其中根据CAD图纸数据中每个数据点的分叉程度以及连续程度来获取每个数据点的分段程度，并对CAD图纸数据的每个边的分段。结合尺度变化，获取每个尺度下的拟合数据点，进而得到每个尺度的最佳尺度，通过拟合数据点拟合函数方程，进而根据拟合的函数方程进行CAD图纸数据压缩存储。避免了传统的CAD图纸数据压缩算法中，将所有数据点均进行存储造成极大冗余的缺点，保证了在压缩过程中CAD图纸数据为无损变化，尽可能的保证了压缩率大大提高，实现CAD图纸数据的优化存储。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于CAD图纸数据的数据存储方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

获取CAD图纸数据上的所有数据点；

获取每个数据点的分叉程度；获取每个数据点的连续程度；根据每个数据点的分叉程度和连续程度获取每个数据点的分段程度；根据每个数据点的分段程度获取CAD图纸数据上所有分段数据点和所有分段；

获取若干个尺度下的CAD图纸数据；获取每个尺度下的CAD图纸数据上每个分段中每个数据点的拟合程度；根据每个尺度下的CAD图纸数据上每个分段中每个数据点的拟合程度，获取每个尺度下的CAD图纸数据上每个分段中所有拟合数据点；

根据每个尺度下的CAD图纸数据上的所有数据点的连续程度，获取连续程度变化曲线；获取每个尺度下的CAD图纸数据上所有拟合边组合和每个拟合边组合的相似程度；根据每个尺度下的CAD图纸数据上每个拟合边组合的相似程度和连续程度变化曲线，获取每个尺度的最优程度；根据每个尺度的最优程度获取最优尺度；对最优尺度下每个分段中的所有拟合数据点进行数据拟合，得到拟合结果，根据拟合结果对CAD图纸数据进行压缩存储。

2.根据权利要求1所述一种用于CAD图纸数据的数据存储方法，其特征在于，所述获取每个数据点的分叉程度，包括的具体方法为：

对于CAD图纸数据上的第个数据点，将CAD图纸数据上与第/>个数据点相邻的数据点作为与第/>个数据点的具有连接关系的数据点；同理，获得所有与第/>个数据点的具有连接关系的数据点；则第/>个数据点的分叉程度的计算表达式为：

式中，表示第/>个数据点的分叉程度；/>表示所有与第/>个数据点的具有连接关系的数据点总数量；/>表示所有数据点具有连接关系的数据点的数量的最大值。

3.根据权利要求1所述一种用于CAD图纸数据的数据存储方法，其特征在于，所述获取每个数据点的连续程度的具体公式为：

式中，表示第/>个数据点的连续程度；/>表示第/>个数据点的所有边组合的斜率变化差异的标准差；/>表示第/>个数据点的所有边组合的总数量；/>表示第/>个数据点的第/>个边组合的斜率变化差异；/>表示以自然常数为底数的指数函数。

4.根据权利要求3所述一种用于CAD图纸数据的数据存储方法，其特征在于，所述第个边组合的斜率变化差异的获取方法为：

对于CAD图纸数据上的第个数据点，若第/>个数据点是与第/>个数据点的具有连接关系的数据点，则第/>个数据点和第/>个数据点之间的连接构成第/>个数据点的一个数据边，同理，获得第/>个数据点的所有数据边；将第/>个数据点的任意两个数据边构成一个边组合，进而获取第/>个数据点的所有边组合；对于第/>个数据点的第/>个边组合，将第/>个边组合中的第一个边的斜率与第/>个边组合中的第二个边的斜率，记为第一比值，将第一比值与1的差值绝对值作为第/>个边组合的斜率变化差异。

5.根据权利要求1所述一种用于CAD图纸数据的数据存储方法，其特征在于，所述根据每个数据点的分叉程度和连续程度获取每个数据点的分段程度；根据每个数据点的分段程度获取CAD图纸数据上所有分段数据点和所有分段，包括的具体方法为：

对于CAD图纸数据上的第个数据点，将第/>个数据点的分叉程度与第/>个数据点的连续程度的比值作为第/>个数据点的分段程度；若第/>个数据点的分段程度大于等于预设阈值/>，则将第/>个数据点记为分段数据点，同理，获得CAD图纸数据上的所有分段数据点；

对于CAD图纸数据上的任意两个分段数据点，若所述两个分段数据点在CAD图纸数据上处于同一条边，则所述两个分段数据点之间的连接构成一个分段；同理，获得CAD图纸数据上的所有分段。

6.根据权利要求1所述一种用于CAD图纸数据的数据存储方法，其特征在于，所述获取每个尺度下的CAD图纸数据上每个分段中每个数据点的拟合程度；根据每个尺度下的CAD图纸数据上每个分段中每个数据点的拟合程度，获取每个尺度下的CAD图纸数据上每个分段中所有拟合数据点，包括的具体方法为：

对于第个尺度下的CAD图纸数据上第/>个分段中第/>个数据点，通过对第/>个尺度下的CAD图纸数据上第/>个分段和第/>个尺度下的CAD图纸数据上第/>个分段进行/>算法，获取第/>个数据点的匹配数据点数量；则第/>个尺度下的CAD图纸数据上第/>个分段中第/>个数据点的拟合程度的计算表达式为：

式中，表示第/>个尺度下的CAD图纸数据上第/>个分段中第/>个数据点的拟合程度；表示第/>个尺度下的CAD图纸数据上第/>个分段中所有数据点的总数量；/>表示第个尺度下的CAD图纸数据上第/>个分段中所有数据点的总数量；/>表示第/>个尺度下的CAD图纸数据上第/>个分段中第/>个数据点的匹配数据点数量；/>表示第/>个尺度下的CAD图纸数据上第/>个分段中第/>个数据点的匹配数据点数量；/>为线性归一化函数；表示取绝对值；

对于第个尺度下的CAD图纸数据上第/>个分段中第/>个数据点，若第/>个数据点的拟合程度大于等于预设阈值/>，则将第/>个数据点记为拟合数据点；同理，获得第/>个尺度下的CAD图纸数据上第/>个分段中所有拟合数据点；进而获得每个尺度下的CAD图纸数据上每个分段中所有拟合数据点。

7.根据权利要求1所述一种用于CAD图纸数据的数据存储方法，其特征在于，所述根据每个尺度下的CAD图纸数据上的所有数据点的连续程度，获取连续程度变化曲线，包括的具体方法为：

根据每个尺度下的CAD图纸数据中的所有数据点的连续程度均值，构建连续程度变化曲线，所述曲线的横坐标为尺度序号，纵坐标为每个尺度下的CAD图纸数据中所有数据点的连续程度均值。

8.根据权利要求1所述一种用于CAD图纸数据的数据存储方法，其特征在于，所述获取每个尺度下的CAD图纸数据上所有拟合边组合和每个拟合边组合的相似程度，包括的具体方法为：

对于第个尺度下的CAD图纸数据上第/>个分段，将所有拟合数据点相连构成第/>个分段的拟合边，同理，获取第/>个尺度下的CAD图纸数据上所有分段的拟合边；将第/>个尺度下的CAD图纸数据上所有分段的拟合边中任意两个分段的拟合边构成一个拟合边组合，进而获取第/>个尺度下的CAD图纸数据上所有拟合边组合，通过/>算法获取第/>个尺度下的CAD图纸数据上第/>个拟合边组合之间的距离，则第/>个尺度下的CAD图纸数据上第/>个拟合边组合的相似程度的计算表示为：

式中，表示第/>个尺度下的CAD图纸数据上第/>个拟合边组合的相似程度；/>表示第/>个尺度下的CAD图纸数据上第/>个拟合边组合之间的距离；/>表示以自然常数为底数的指数函数。

9.根据权利要求1所述一种用于CAD图纸数据的数据存储方法，其特征在于，所述根据每个尺度下的CAD图纸数据上每个拟合边组合的相似程度和连续程度变化曲线，获取每个尺度的最优程度，包括的具体方法为：

对于第个尺度下的CAD图纸数据上第/>个拟合边组合，若第/>个拟合边组合的相似程度大于等于预设阈值/>，则将第/>个拟合边组合记为相似拟合边组合，同理，获取第/>个尺度下的CAD图纸数据上所有相似拟合边组合；则第/>个尺度的最优程度的计算表达式为：

式中，表示第/>个尺度的最优程度；/>表示连续程度变化曲线中横坐标为/>的坐标点的斜率值，/>表示连续程度变化曲线中所有坐标点的斜率值最大值；/>表示第/>个尺度下的CAD图纸数据上所有相似拟合边组合数量；/>表示第/>个尺度下的CAD图纸数据上所有拟合边组合数量。

10.一种用于CAD图纸数据的数据存储系统，其特征在于，该系统包括以下模块：

数据采集模块，用于获取CAD图纸数据上的所有数据点；

数据特征获取模块，用于获取每个数据点的分叉程度；获取每个数据点的连续程度；根据每个数据点的分叉程度和连续程度获取每个数据点的分段程度；根据每个数据点的分段程度获取CAD图纸数据上所有分段数据点和所有分段；

数据特征分析模块，用于获取若干个尺度下的CAD图纸数据；获取每个尺度下的CAD图纸数据上每个分段中每个数据点的拟合程度；根据每个尺度下的CAD图纸数据上每个分段中每个数据点的拟合程度，获取每个尺度下的CAD图纸数据上每个分段中所有拟合数据点；

数据存储模块，用于根据每个尺度下的CAD图纸数据上的所有数据点的连续程度，获取连续程度变化曲线；获取每个尺度下的CAD图纸数据上所有拟合边组合和每个拟合边组合的相似程度；根据每个尺度下的CAD图纸数据上每个拟合边组合的相似程度和连续程度变化曲线，获取每个尺度的最优程度；根据每个尺度的最优程度获取最优尺度；对最优尺度下每个分段中的所有拟合数据点进行数据拟合，得到拟合结果，根据拟合结果对CAD图纸数据进行压缩存储。