Forschungsprojekt: Geometrie-orientierte Ähnlichteilsuche in


Systemüberblick

Das S3 System ist der Prototyp eines CAD-Datenbanksystems. Es unterstützt die Verwaltung und den Zugriff auf industrielle Bauteile. S3 dient in erster Linie der Kostenreduktion bei der Entwicklung und Produktion von Teilen, indem bestehende Teile wiederverwendet werden. S3 unterstützt drei Arten von Ähnlichkeitsanfragen:

S3 ist ein objektorientiertes System mit einem adequaten graphischen Benutzerinterface. Neben der Bereitstellung verschiedener state-of-the-art Algorithmen und Indexstrukturen für die geometrie-basierte Suche, ist es eine excellente Testumgebung für die Entwicklung und den Test neuer Ähnlichkeitsalgorithmen und Indexstrukturen.

S3 besteht aus drei Komponenten, die jeweils mit einem graphischen Benutzerinterface ausgestattet sind und mit den anderen Komponenten interagieren.Da S3 ein objekt-orientiertes System ist, sind die Komponenten Klassen, die mit anderen Komponenten Nachrichten austauschen. Die Komponenten sind:

  • Der Vorteil dieses Konzepts ist die gute Erweiterbarkeit eines objekt-orientierten Systems: so können zum Beispiel Ähnlichkeitsalgorithmen oder Indexstrukturen ausgetauscht werden, ohne daß andere Komponenten verändert werden müssen. In S3 werden Bauteile durch zweidimensionale, einfache Polygone und eine Menge von thematischen Attributen beschrieben. Die Polygondatenbank wird als Raster visualisiert. In jedme Feld des Rasters wird ein Polygon dargestellt. Wenn der Benutzer in ein Feld klickt, markiert er das zugehörige Teil. Alle nachfolgenden Operationen beziehen sich auf dieses Bauteil. Verfügbare Operationen sind:
  • Verschiedene Algorithmen zur Ähnlichkeitssuche wurden in S3 implementiert. Alle diese Algorithmen benutzen eines sog. Featuretransformation um den Grad an Ähnlichkeit zu berechnen.

    Wenn S3 eine Anfragebearbeitung abgeschlossen hat, wird das Ergebnis der Anfrage graphisch dargestellt. Dies geschieht aus zwei Gründen: zum einen können Benutzer relativ kleine Antwortmengen sehr schnell überblicken, wenn sie graphisch dargestellt sind; zum anderen wollen Benutzer in der Regel nicht nur wissen, welche Bauteile ähnlich sind, sondern auch, warum diese Bauteile als ähnlich erkannt wurden.

    Screen Shots

    Sample of clips data used for tests

    S3 database

    S3 query and result


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    Stefan Berchtold (berchtol@dbs.informatik.uni-muenchen.de)
    last change: 07.10.1996