基于图卷积网络(GCN)的BREP→CSG转换方法及其应用研究

作者：周波; 郭正跃; 韩承村; 杜华; 严伊蔓; 罗月童

来源：图学学报, 2021, 1-10.

• BREP→CSG转换
• 相似性
• 属性邻接图
• 图卷积网络
• 中国聚变工程实验堆

BREP和CSG是应用最广泛的两种实体表示法，在粒子输运计算辅助建模等领域对BREP→CSG自动转换算法有迫切的需求，但目前最常用的基于分割的BREP→CSG转换算法存在“计算量大、CSG表达过于复杂”等不足。观察到“拓扑相似的BREP模型的CSG表达结构类似”，因此提出建立包含（BREP，CSG）二元组的模型库，对待转换BREP模型，通过从模型库中检索相似模型，进而基于相似模型的CSG表达生成转换结果。该方法一方面可以提高转换速度，另一方面通过优化CSG表达，克服了基于空间分割方法的不足。采用扩展的属性邻接图刻画BREP模型的拓扑特征，将模型相似问题看作属性邻接图分类问题，进而应用图卷积网络（GCN: Graph Convolutional Network）实现快速模型检索，对属性邻接图的扩展属性也进行了精心设计，以提高模型检索的准确性。该算法已集成进入自主研发粒子输运可视建模软件cosVMPT（COSINE Visual Modelling of Particle Transport）并使用中国聚变工程实验堆（CFETR: China Fusion Engineering Test Reactor）中的典型复杂部件偏滤器模型进行测试，测试结果展现了该算法的时间有效性和CSG结果优越性。

• 单位
  中国科学院等离子体物理研究所; 合肥工业大学; 国家电投集团科学技术研究院有限公司