بناء خوارزمية لاستخلاص معالم ثلاثية البعد من ملفات الـ CAD من أجل العمليات الصناعية

الملخص

تم في هذا البحث بناء خوارزمية, لاستخلاص معالم ثلاثية البعد, ذات أشكال إسطوانية بالإضافة
إلى الجيوب والمجاري من نماذج CAD المخزنة بصيغة ملفات STL وذلك بالاعتماد على منهج التمثيل البياني (graph-based method) ومنهج القواعد(rule-based method).

كما تم تصميم تطبيق باستخدام Visual Stduio C# كواجهة تخاطب مع المستخدم, يسمح له باستيراد نماذج CAD  المخزنة بصيغة STL واستخلاص المعالم وعرض المعلومات الخاصة لكل منها (كقطر وارتفاع وإحداثيات مركز الثقل للأسطوانات, وقيم العرض والطول والإرتفاع للجيوب والمجاري, بالإضافة إلى عرض السطوح المشكلة لها واحداثيات مركز ثقلها).

تم بناء الخوارزمية المقترحة من عدة مراحل هي: تقسيم النموذج المدروس إلى مجموعة من السطوح بالاعتماد على خوارزمية RegionGrowing, يليها استخلاص المعالم الأسطوانية بالاعتماد على منهج القواعد, واستخلاص الجيوب والمجاري بالاعتماد على منهج التمثيل البياني, ثم حساب المعلومات الهندسية الخاصة بكل معلم. تم اختبار الخوارزمية المقترحة على نماذج CAD تحتوي معالم أسطوانية وجيوب ومجاري بأشكال مختلفة. وقد أظهرت النتائج قدرة الخوارزمية المقترحة على استخلاص المعالم الإسطوانية والجيوب والمجاري من نماذج CAD مختلفة مخزنة بصيغة ملفات STL بالإضافة إلى ايجاد المميزات الهندسية للمعالم المستخلصة مثل (احداثيات مركز الثقل بالنسبة لمركز النموذج, العرض, العمق, الارتفاع وقطر الأسطوانة .... الخ).

In this paper, the algorithm was designed for cylinders, slots and pockets extraction from CAD models saved in STL file depending on rule-based method and graph-based method.

Besides, windows application was designed using Visual Studio C# which allows the user to import CAD model and features extraction and view their geometric information (cylinder diameter, height, cylinder center coordinates, width, height, length for slots and pockets. In addition, all surfaces that the feature consists from.

The proposed algorithm consists from multi-steps are: dividing input model into multi surfaces based on RegionGrowing method, next step is cylinder features extraction depending on rule-based method, slots and bockets extraction depending on graph-based method, calculating geometric information for each extracted feature.

The results show that the proposed algorithm can extract cylinders, slots and pockets features from CAD models which saved in STL files and calculates geometric information for each extracted feature.