用于家具设计的图纸生成方法及系统与流程

本发明涉及计算机辅助设计，尤其涉及用于家具设计的图纸生成方法及系统。

背景技术：

1、家具设计图纸的生成通常借助计算机辅助设计系统完成，依据家具产品的三维几何模型自动投影生成二维工程图，其中除标准三视图外，还包含用于表达连接节点、开槽、封边细节的局部放大详图。在生成局部放大详图时，系统对三维模型中选定的局部区域进行几何投影和比例放大，随后依据预设的标注规则自动添加尺寸、公差和工艺符号，从而输出供制造环节使用的图纸。

2、现有技术在自动生成此类局部放大详图时，三维模型本身往往采用简化方式构建，部分工艺特征仅在属性或注释中记录而未在几何体上实际构造。当上述简化模型被高倍率放大形成详图后，放大区域内的几何轮廓无法体现已标注的工艺结构，造成标注符号与可视图形之间缺乏对应，影响图纸表达的一致性；同时，自动标注算法只按固定规则在视图范围内分布标注，无法感知局部区域的实际工艺信息密度，容易在需要详细说明的位置遗漏关键标注，而在非关键位置又集中过多尺寸，导致生成的局部详图难以满足可读性与制造准确性的双重要求。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供用于家具设计的图纸生成方法及系统

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、用于家具设计的图纸生成方法，包括：

4、s1：获取目标三维模型区域的装配关系及工艺属性集；

5、s2：按预设比例生成目标三维模型区域的投影视图，并提取可见几何轮廓；

6、s3：从工艺属性集提取加工操作信息，推断加工操作信息对应的加工操作应呈现的几何痕迹，若在可见几何轮廓中未检索到几何痕迹，则确定为缺失特征并记录缺失特征的位置；

7、s4：根据装配关系识别配合零件上与缺失特征对应的配合特征，若配合特征在已生成的配合零件图纸中已标注且配合特征的标注内容唯一确定缺失特征的加工要求，则结束处理，否则执行s5；

8、s5：根据缺失特征的位置确定预期区域并在预期区域周围生成空白候选区，确定投影视图的主阅读轴线，计算各空白候选区形心到主阅读轴线的偏离度，利用voronoi图竞争确定标注候选区；

9、s6：计算标注候选区内的已有标注密度，若标注密度超过预设密度，则将标注位置调整至与标注候选区相邻且标注密度低于预设密度的空白区域，生成缺失特征的标注内容。

10、进一步地，获取目标三维模型区域的装配关系及工艺属性集，包括：获取目标三维模型区域的边界定义，根据边界定义从家具产品装配体中截取目标三维模型区域；提取目标三维模型区域内零件间的配合约束作为装配关系，配合约束标识零件间的接触面与配合类型；遍历目标三维模型区域内的零件，读取零件上附着的工艺属性组成工艺属性集，工艺属性包括加工操作信息、特征名称及特征在零件上的位置坐标。

11、进一步地，按预设比例生成目标三维模型区域的投影视图，并提取可见几何轮廓，包括：确定目标三维模型区域在预设视角下的投影平面，投影平面与预设视角的视线方向垂直；将目标三维模型区域的三维几何数据沿视线方向映射至投影平面，并按预设比例计算映射点的平面坐标，生成投影视图，投影视图包含深度信息；对投影视图进行深度不连续性检测，将深度变化超过阈值的相邻像素点标记为轮廓点，由全部轮廓点构成可见几何轮廓。

12、进一步地，从工艺属性集提取加工操作信息，推断加工操作信息对应的加工操作应呈现的几何痕迹，若在可见几何轮廓中未检索到几何痕迹，则确定为缺失特征并记录缺失特征的位置，包括：从工艺属性集提取加工操作信息中的加工操作类型和操作参数，根据加工操作类型和操作参数在预设加工痕迹映射表中查询，得到预期几何痕迹的轮廓描述；在可见几何轮廓中搜索与预期几何痕迹的轮廓描述相匹配的轮廓段；若在可见几何轮廓中未搜索到与预期几何痕迹的轮廓描述匹配的轮廓段，则将加工操作信息对应的特征确定为缺失特征，并从工艺属性集中提取该特征在零件上的位置坐标作为缺失特征的位置。

13、进一步地，从工艺属性集提取加工操作信息中的加工操作类型和操作参数，根据加工操作类型和操作参数在预设加工痕迹映射表中查询，得到预期几何痕迹的轮廓描述，包括：将加工操作类型与预设加工痕迹映射表中的操作类型字段进行匹配，确定匹配记录；从匹配记录中提取基准几何形状和参数映射函数，将操作参数输入参数映射函数计算得到形状参数值；将基准几何形状与形状参数值组合，生成预期几何痕迹的轮廓描述，轮廓描述包含几何图元的类型、尺寸及方向信息。

14、进一步地，根据装配关系识别配合零件上与缺失特征对应的配合特征，若配合特征在已生成的配合零件图纸中已标注且配合特征的标注内容唯一确定缺失特征的加工要求，则结束处理，否则执行s5，包括：根据缺失特征的位置坐标确定缺失特征在零件上所处的接触面，从装配关系中查找包含接触面的配合约束，将配合约束中另一零件作为配合零件，将配合约束中另一零件的接触面作为配合接触面；从配合零件的工艺属性集中提取位于配合接触面上的特征，作为配合特征；检查已生成的配合零件图纸中是否包含配合特征的标注内容，若包含且配合特征的标注内容包含缺失特征的完整尺寸与公差，则结束处理，否则执行s5。

15、进一步地，根据缺失特征的位置确定预期区域并在预期区域周围生成空白候选区，确定投影视图的主阅读轴线，计算各空白候选区形心到主阅读轴线的偏离度，利用voronoi图竞争确定标注候选区，包括：根据缺失特征的位置坐标在投影视图中确定映射点，以映射点为中心并依据加工操作信息对应的操作影响范围划定预期区域；在预期区域周围识别投影视图中未被可见几何轮廓覆盖且未放置标注内容的区域作为可用空白区域，在可用空白区域中分割出多个矩形区域作为空白候选区；对投影视图中的可见几何轮廓坐标点进行主成分分析，提取最大方差方向对应的直线作为主阅读轴线；计算各空白候选区形心到主阅读轴线的垂直距离作为偏离度；以各空白候选区形心为生成点构建voronoi图，将偏离度转换为注意力权重，在voronoi图中进行加权竞争，将加权竞争后占据面积最大的空白候选区确定为标注候选区。

16、进一步地，将偏离度转换为注意力权重，在voronoi图中进行加权竞争，将加权竞争后占据面积最大的空白候选区确定为标注候选区，包括：将各空白候选区的偏离度取倒数并进行归一化处理，得到各空白候选区的注意力权重；以各空白候选区形心为生成点构建voronoi图，将各空白候选区的注意力权重赋予voronoi图中对应生成点所在的voronoi单元；在voronoi图中，各voronoi单元沿边界向相邻voronoi单元扩展，扩展速度与注意力权重成正比，当相邻voronoi单元相遇时停止扩展，并以扩展停止后的voronoi单元面积作为加权竞争后的占据面积；比较各voronoi单元的占据面积，将占据面积最大的voronoi单元对应的空白候选区确定为标注候选区。

17、进一步地，计算标注候选区内的已有标注密度，若标注密度超过预设密度，则将标注位置调整至与标注候选区相邻且标注密度低于预设密度的空白区域，生成缺失特征的标注内容，包括：统计标注候选区内标注内容的数量，获取标注候选区的面积，计算标注内容数量与标注候选区面积的比值作为已有标注密度；若已有标注密度超过预设密度，则遍历与标注候选区相邻的可用空白区域，计算相邻的可用空白区域的标注密度，选择标注密度低于预设密度的相邻的可用空白区域作为最终标注位置；在最终标注位置生成缺失特征的标注内容。

18、另一方面，本发明提供用于家具设计的图纸生成系统，包括：

19、数据获取模块，用于获取目标三维模型区域的装配关系及工艺属性集；

20、视图生成模块，用于按预设比例生成目标三维模型区域的投影视图，并提取可见几何轮廓；

21、特征识别模块，用于从工艺属性集提取加工操作信息，推断加工操作信息对应的加工操作应呈现的几何痕迹，若在可见几何轮廓中未检索到几何痕迹，则确定为缺失特征并记录缺失特征的位置；

22、配合校验模块，用于根据装配关系识别配合零件上与缺失特征对应的配合特征，若配合特征在已生成的配合零件图纸中已标注且配合特征的标注内容唯一确定缺失特征的加工要求，则结束处理，否则执行位置优选模块；

23、位置优选模块，用于根据缺失特征的位置确定预期区域并在预期区域周围生成空白候选区，确定投影视图的主阅读轴线，计算各空白候选区形心到主阅读轴线的偏离度，利用voronoi图竞争确定标注候选区；

24、标注生成模块，用于计算标注候选区内的已有标注密度，若标注密度超过预设密度，则将标注位置调整至与标注候选区相邻且标注密度低于预设密度的空白区域，生成缺失特征的标注内容。

25、本发明的有益效果是：

26、1.在标注准确性与完整性层面，本发明通过从工艺属性集中提取加工操作信息推断预期几何痕迹，并与投影视图的可见几何轮廓进行匹配来识别缺失特征，使得因三维模型简化而未建模的工艺结构能够被自动检出，避免了详图中标注符号与可视图形之间出现不对应的情形，利用装配关系中配合零件已生成图纸的标注内容判断缺失特征的加工要求是否已被唯一确定，当配合特征标注内容覆盖缺失特征的完整尺寸与公差时不再重复标注，从而在保证加工信息完整的前提下减少了冗余标注，提升了图纸表达的准确性。

27、在标注可读性与布局合理性层面，通过确定投影视图的主阅读轴线，计算各空白候选区形心到主阅读轴线的偏离度，并利用voronoi图加权竞争确定标注候选区，使标注位置的选择不仅考虑空间可用性，更兼顾阅读者的视觉注意分布规律，标注被放置在视线扫过概率更高的区域，同时通过检测标注候选区的已有标注密度，对密度超限的候选区向邻近低密度可用空白区域调整标注位置，使得标注在图纸整体布局上趋于均匀，避免了局部标注堆积导致的图纸可读性下降，上述效果的实现嵌入到投影视图生成到标注内容输出的自动流程中，提升了计算机辅助设计系统在家具图纸生成中的自动化水平。