一种用于CAD图纸数据的数据存储方法及系统与流程

本发明涉及数据处理，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：

1、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。

2、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。

技术实现思路

1、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。

2、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：

3、获取cad图纸数据上的所有数据点；

4、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；

5、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；

6、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。

7、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：

8、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：

9、

10、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。

11、优选的，所述获取每个数据点的连续程度的具体公式为：

12、

13、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。

14、优选的，所述第个边组合的斜率变化差异的获取方法为：

15、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。

16、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：

17、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；

18、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。

19、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：

20、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：

21、

22、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；

23、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。

24、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：

25、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。

26、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：

27、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：

28、

29、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。

30、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：

31、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：

32、

33、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。

34、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：

35、数据采集模块，用于获取cad图纸数据上的所有数据点；

36、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；

37、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；

38、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。

39、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。