【摘 要】
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边界表示（Boundary Representation,BREP）与构造实体几何表示（Constructive Solid Geometry,CSG）是两种主流实体表示法。目前各种商用CAD系统广泛采用BREP表示法,也具有完善的建模方法,而如蒙特卡罗等科学计算程序则采用CSG表示法,但缺乏高效的建模手段。蒙特卡罗等计算领域希望借用商用CAD的完善建模方法,其关键是实现BREP→CSG转换。目前
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边界表示（Boundary Representation,BREP）与构造实体几何表示（Constructive Solid Geometry,CSG）是两种主流实体表示法。目前各种商用CAD系统广泛采用BREP表示法,也具有完善的建模方法,而如蒙特卡罗等科学计算程序则采用CSG表示法,但缺乏高效的建模手段。蒙特卡罗等计算领域希望借用商用CAD的完善建模方法,其关键是实现BREP→CSG转换。目前被广泛采用的BREP→CSG算法都是以“点、线、面”等基本元素进行设计,实现中存在计算量大、结果可读性不强等问题。本文基于蒙特卡罗可视化建模平台cos VMPT,结合应用对象的特点,对BREP→CSG转换算法进行优化,主要工作包括:（1）面向扫略体的BREP→CSG转换算法:因为现实应用中存在大量扫略体--二维图形通过拉伸或旋转所形成的三维对象,所以本文将三维拉伸体的BREP→CSG问题转换为二维平面的BREP→CSG问题,从而减少计算量,增加结果的可读性。为此本方法给出拉伸特征的定义、识别方法以及基于拉伸特征的BREP→CSG转换算法,其中拉伸特征是指三维实体或三维实体的一部分。（2）基于图卷积神经网络（Graph Convolution Network,GCN）的BREP→CSG转换:对于相同或相似的BREP模型,可以复用BREP→CSG转换结果,其关键是如何面向BREP→CSG转换定义和实现相似模型比较。模型的属性连接图（Attributed Adjacent Graph,AAG）可用于刻画模型的拓扑特点,本方法扩展的AAG更好的满足了BREP→CSG转换,同时采用GCN实现模型的相似比较,增加方法的灵活性、降低计算量,进而提升BREP→CSG转换的效率、改善结果的可读性。（3）应用与测试:本文研究成果成功集成到课题组与国家电力投资集团有限公司联合开发的蒙特卡罗可视建模软件cos VMPT中,并使用裂变堆芯模型AP10000和聚变堆模型CFETR（2015）进行测试,取得预期效果。
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