CN104272352A - 针对给出任意体的概念环境确定布尔区域参与者 - Google Patents
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Abstract
产品数据管理(PDM)系统及方法。方法包括接收目标体和工具体,以及评估目标体的体类型以及工具体的体类型。该方法包括评估目标体与工具体之间的交叉,以及应用比较准则以确定目标体和工具体之间的交叉的空间关系和相对凸性。该方法包括基于上述评估和所确定的交叉的空间关系和相对凸性来识别工具体的工具面区域。该方法包括将工具面区域添加至目标体以产生修改的目标体。
Description
相关申请的交叉引用
本发明涉及根据独立权利要求的用于针对给出任意体的概念环境确定布尔区域参与者的方法、产品数据管理数据处理系统以及计算机可读介质。
技术领域
本公开内容一般地涉及用于对产品数据及其他项目进行管理的计算机辅助设计、可视化和制造系统、产品生命周期管理(“PLM”)系统、以及类似系统(统称为“产品数据管理”系统或PDM系统)。
背景技术
PDM系统对PLM和其他数据进行管理。期望改进了的系统。
发明内容
各种公开的实施方式包括用于在CAD对象模型中针对给出任意体的概念环境来确定布尔区域参与者的系统及方法。
各种公开的实施方式包括PDM系统和方法。方法包括接收目标体和工具体,以及评估目标体的体类型和工具体的体类型。该方法包括评估目标体与工具体之间的相互作用,以及应用比较准则以确定目标体与工具体之间的交叉的空间关系和相对凸性。该方法包括基于上述评估和所确定的交叉的空间关系和相对凸性来识别工具体的工具面区域。该方法包括将工具面区域添加至目标体以产生修改的目标体。
以上所述已经相当广泛地概述了本公开内容的特征和技术优点,使得本领域技术人员可以更好地理解下面的详细描述。将在下文中描述本公开内容的构成权利要求的主题的其他方面和优点。本领域技术人员应当意识到,他们可以容易地使用所公开的构思和具体实施方式作为修改或设计用于实现本公开内容相同目的的其他结构的基础。本领域技术人员还应当意识到,这样的等同构造并未脱离本公开内容的最广泛形式的精神和范围。
在开始下面的具体实施方式之前,阐述贯穿本专利文件使用的某些单词或短语的定义会是有利的:词语“包括(include)”和“包括(comprise)”及其派生词语指没有限制的包括;术语“或”是包括性的,指和/或;短语“相关联”和“与其相关联”及其派生短语可以指包括、被包括在内、与其互连、包含、被包含在内、连接至或与其连接、耦接至或与其耦接、能够与其通信、与其合作、交错、并列、与其接近、绑定至或与其绑定、具有、或具有其性质等;以及词语“控制器”指控制至少一个操作的任何设备、系统或其一部分,不论这样的设备是通过硬件、固件、软件或上述中至少两者的组合来实现。应当注意,与任何具体控制器相关联的功能,无论本地或远程,可以是集中式或分布式的。贯穿本专利文献提供某些单词和短语的定义,并且本领域技术人员应当理解,这样的定义即使不是在大多数实例中但仍在许多实例中适用于这样被定义的单词和短语的现有及未来使用。尽管有些词语可能包括各种各样的实施方式,但是所附权利要求可以明确地将这些词语限制在具体实施方式中。
附图说明
为了更全面地理解本公开内容及其优点,现在结合附图来参照以下描述,其中相同的附图标记指代相同的目标,在附图中:
图1描绘了能够实现实施方式的数据处理系统的框图;
图2A和图2B示出了根据所公开的实施方式的目标体中的腔(pocket)特征;
图3A和图3B示出了根据所公开的实施方式的两个示例性体;
图4A至图4D示出了根据所公开的实施方式的操作的示例;
图5描绘了根据所公开的实施方式的处理的流程图;
图6A至图6G描绘了用于说明根据所公开的实施方式的处理的示例体;以及
图7A至图7P描绘了根据所公开的处理产生的不同的最终产品的示例。
具体实施方式
在本专利文献中图1至图7以及用于描述本公开内容的原理的各种实施方式仅出于说明目的,而不应当以任何方式解释为限制本公开内容的范围。本领域技术人员应当理解,本公开内容的原理可以通过任何经适当配置的设备来实现。将参照示例性非限制性实施方式来描述本申请的诸多创新性教示。
在PDM或者CAD环境中,执行布尔操作以从对象模型“减去”形状会是有利的。当执行操作以从“目标体”去除“工具体”时,以下会很重要:确保去除目标体的适当区域,并且确保如通过将恰当的面添加至目标体来修改目标体的其他部分以正确地反映该操作,该恰当的面对通过工具体去除的区域进行划界。
所公开的实施方式包括计算机实现处理,该计算机实现处理可以确定任意目标体和任意工具体的什么区域参与布尔操作,并且适当地修改目标体。
图1描绘了数据处理系统的框图,其中实施方式能够实现为例如通过软件或其他方式特别地配置成执行如本文所述的处理的PDM系统,并且具体地实现为如本文所述的多个互连和通信的系统中的每一个。所描绘的数据处理系统包括与二级高速缓存器/桥接器104连接的处理器102,所述二级高速缓存器/桥接器104又连接至本地系统总线106。本地系统总线106可以是例如外围部件互连(PCI)架构总线。在所描绘的示例中,与本地系统总线连接的还有主存储器108和图形适配器110。图形适配器110可以与显示器111连接。
如局域网(LAN)/广域网/无线(例如,WiFi)适配器112的其他外围设备也可以与本地系统总线106连接。扩展总线接口114将本地系统总线106与输入/输出(I/O)总线116连接。I/O总线116与键盘/鼠标适配器118、盘控制器120和I/O适配器122连接。盘控制器120可以与存储设备126连接,所述存储设备126可以是任何适当的机器可用或机器可读存储介质,包括但不限于:非易失性、硬编码型介质如只读存储器(ROM)或者可擦除、电可编程只读存储器(EEPROM)、磁带存储设备和用户可记录型介质如软盘、硬盘驱动器及致密盘只读存储器(CD-ROM)或数字多功能盘(DVD)以及其他已知的光、电或磁存储设备。
在所示出的示例中,与I/O总线116连接的还有音频适配器124,音频适配器124可以连接有扬声器(未示出)以播放声音。键盘/鼠标适配器118提供用于定点设备(未示出)如鼠标、跟踪球、轨迹指示器的连接。
本领域普通技术人员应当理解,图1所描绘的硬件可以因具体实现而异。例如,如光盘驱动器等其他外围设备还可以被另外使用或者代替所描绘的硬件。所描绘的示例仅出于说明目的而提供,并且非意在暗示对本公开内容的架构限制。
根据本公开内容的实施方式的数据处理系统包括采用图形用户界面的操作系统。操作系统允许多个显示窗口同时显示在图形用户界面中,其中每个显示窗口针对不同的应用或者针对相同应用的不同实例来提供接口。用户可以通过定点设备来操作图形用户界面中的光标。可以变化光标的位置和/或生成例如点击鼠标按钮等事件以驱动期望响应。
可以采用经适当修改的各种商业操作系统之一如位于华盛顿州雷德蒙的Microsoft公司的产品Microsoft WindowsTM版本。根据所描述的本公开内容来修改或创建该操作系统。
LAN/WAN/无线适配器112可以与网络130(不是数据处理系统100的一部分)连接,所述网络130可以是本领域技术人员所知的任何公共或私有数据处理系统网络或网络的组合,其包括因特网。数据处理系统100可以经由网络130与服务器系统140通信,所述服务器系统140也不是数据处理系统100的一部分,而是可以实现为例如单独的数据处理系统100。
各种实施方式包括如关于具体环境来确定任意目标体和任意工具体的什么区域参与布尔操作的系统和方法。
由西门子产品生命周期管理软件有限公司生产的NX软件产品以及其他CAD建模包提供用于构造零件的众多的建模特征。流行的各种特征是基于轮廓的特征。图2A和图2B示出了在目标体205中的“腔(Pocket)”特征210。
基于轮廓的特征包括用于如何构造特征的要素和指令的“秘诀”。示例腔特征采集如以下的输入:应该添加有腔210的目标体205、腔210的形状的轮廓(示出为方形215)、从该轮廓扫掠工具体的方向和距离(示出为箭头220)以及用于对目标体和工具体进行组合的布尔指令。该秘诀是简明的;该秘诀精确地预计产生腔所需的要素并且然后产生腔。
尽管基于轮廓的特征是方便,但是建模的明确的方法—明确地建造目标体和工具体并且明确地与布尔操作组合—仍然流行。
图3A和图3B示出了两个示例性体。考虑组合这些体的操作使得“工具”体325变成“目标”体305上的腔。其中,出于产生腔的目的而构造了工具体325的基于轮廓的特征,在此示例中的这些体是任意的并且可以用于任意操作。“腔”仅是概念性环境,不同于所规定的基于轮廓的特征的环境。
给出“腔”的概念以及其中体305是目标并且体325是工具的环境,产生腔310可以被认为是以下布尔操作:从目标体305减去工具体325以产生图3B所示的结果。这是人的观点。作为由PDM系统处理执行的“算法”的观点不能假定简单地减去工具而产生腔。“腔”的概念环境仅意味着目标仍然是整体凸起形式并且工具在目标中产生局部地凹特征。这两个体还可以参与例如“凸垫(pad)”的概念环境。
图4A至图4D示出了这样的操作的更加复杂的示例,图4A和图4C示出了倾斜的“俯视”图以及图4B和图4D示出了“仰视”图。任务是使用工具体425修改目标体405以产生图4B和图4D所示的“特征”410。
此示例不是通过简单地从目标减去工具来实现。目标的概念环境仍然是整体凸起形式并且工具在目标中产生概念上是“腔”的局部地凹特征,但是注意,在目标的“远”侧上增加壁的厚度的同时工具的厚度是如何在目标的“近”侧产生空隙的。
按照人的观点,在给出产品的先验概念的情况下工具应该如何修改目标会很明显;毕竟,人类使用头脑中的意图来对体进行建模。然而,空间感例如“近”侧和“远”侧、“腔”或者“壁”的几何描述、以及保留体的哪些区域或者去除体的哪些区域的决定是感性的。
所公开的实施方式包括可以确定在给定概念环境下任意目标体和任意工具体的什么区域参与布尔操作的计算机实现处理。算法可以可编程地模拟人类的观点以在给定任意体的情况下解释概念和感知。
所公开的实施方式在处理薄壁体时特别地有利但是不是排他性地有利。体可以是在任何组合中的实体或片。实体可以是薄壁或“厚的”;其中“厚的”仅意味着实体不是典型的薄壁体。
图5描绘了根据所公开的实施方式的处理的流程图。参照如图6A至图6G所描绘的非限定性示例来描述该处理的各种步骤。该处理对目标体605和工具体625进行分析以产生要被添加至目标体625的“概念特征”610,该概念特征610表示在目标体605与工具体625之间的布尔区域操作的结果。在此示例中,概念特征是“凸压”(腔、凹陷、总体上局部凹形式)
在该处理中,“系统”指被配置成或被编程以执行下述各种动作的PDM数据处理系统。
系统接收目标体和工具体(步骤505)。这些体可以是PDM系统中的三维对象模型体。如本文所使用的“接收”可以包括从存储设备加载、从其他设备或处理接收、经由与用户的交互来接收或以另外的方式来接收。图6A示出了与工具体625交叉的目标体605。作为此步骤的部分,系统可以接收用户选择以产生如图6B和图6C的示例所示的包括概念特征610的结果模型。
系统可以评估目标体和工具体的各个体类型(步骤510)。这可以包括确定每个体是实体还是片。
系统可以评估目标体与工具体之间的交叉的数量、几何特征以及拓扑特征(步骤515)。
系统可以评估目标体与工具体之间的交叉面集的数量、几何特征以及拓扑特征(步骤520)。如图6D所示,此步骤可以包括识别目标体与工具体之间的面环630。这些面环与目标体和工具体的各个面之间的交叉对应,并且由于系统知道每个面的位置,所以可以通过系统从数学上识别这些面环。
系统可以评估目标体和工具体的面区域的数量、几何特征以及拓扑特征(步骤525)。
步骤515至步骤525中的一个或更多个步骤可以被总称为评估目标体与工具体之间的相互作用(interaction)。
根据该评估,系统可以确定目标体与工具体之间的交叉的区别特征(步骤530)。
系统可以将比较准则应用于目标体和工具体以确定目标体与工具体之间的交叉的空间关系和相对凸性(步骤535)。
系统可以确定工具体的可以与目标体组合的工具面区域以基于例如评估和所确定的交叉的空间关系和相对凸性来产生概念特征(步骤540)。这是在图6E和图6F的示例中所示出的,图6E和图6F示出了工具体625的所识别的工具面区域。注意,在很多情况下,该区域由上面所识别的面环划界。
系统可以使用目标体来“分割”工具体以产生要被添加至目标体的工具面区域635(步骤545)。分割之后的这些区域635可以被保持为如图6G所示的单独体。注意,在很多情况下,沿着上面所识别的面环来进行该分割。
系统可以将工具面区域635添加至目标体605(步骤550)以产生修改的目标体作为如图6B和6C所示的最终产品。该步骤可以包括通过添加工具面区域635从目标体605去除从目标体“切掉”的任何特征(边、面等)。该步骤可以包括存储或显示所修改的目标体605。
除非另有明确规定,如可以在权利要求中明确规定的那样,本文所描述的各种步骤可以以不同的方式执行、并发地或者顺序地执行、可以省略或者结合、或者可以重复。
图7A至图7P描绘了根据所公开的处理取决于目标体和工具体的特征产生的不同的最终产品的示例。关于术语《相互作用》和《交叉》,当放置一个体使得该体与其他体“交叠”时,这些体交叉并且还相互作用。具体的《交叉》是两个体之间的所有《相互作用》的子集。即,工具体之间的术语《相互作用》指体之间的多个关系,包括目标体与工具体之间的《交叉》的数量、几何特征以及拓扑特征;目标体与工具体之间的交叉面集的数量、几何特征以及拓扑特征;识别目标体与工具体之间的面环;以及评估如本文所述的目标体和工具体的面区域的数量、几何特征以及拓扑特征。转至图7A至图7O。
图7A示出了薄壁目标体与厚工具体之间的相互作用,以及图7B示出了如本文所公开的处理的相应的最终产品。
图7C示出了薄壁目标体与薄壁工具体之间的相互作用,以及图7D示出了如本文所公开的处理的相应的最终产品。
图7E示出了薄壁目标体与片工具体之间的相互作用,以及图7F示出了如本文所公开的处理的相应的最终产品。
图7G示出了厚目标体与厚工具体之间的相互作用,以及图7H示出了如本文所公开的处理的相应的最终产品。
图7I示出了厚目标体与薄壁工具体之间的相互作用,以及图7J示出了如本文所公开的处理的相应的最终产品。
图7K示出了厚目标体与片工具体之间的相互作用,以及图7L示出了如本文所公开的处理的相应的最终产品。
图7M示出了片目标体与厚工具体之间的相互作用,以及图7N示出了如本文所公开的处理的相应的最终产品。
图7O示出了片目标体与片工具体之间的相互作用,以及图7P示出了如本文所公开的处理的相应的最终产品。
本文所述的处理可以在实现布尔或类布尔的功能的系统中使用,其中布尔具有概念环境例如“凸压”或“凸垫”或者“腔”(其是比基本元件或者基底更高阶的环境),该系统接受任意体作为输入,并且该系统在没有用于产生概念特征的明确输入或者指令的情况下自动确定体如何形成这些概念特征以产生该概念环境。
当然,本领域技术人员应当意识到,除非特别说明或者根据操作顺序的需要,如上所述的处理中的某些步骤可以省略、并发地或顺序地执行或者以不同的顺序执行。
本领域技术人员应当认识到,为简单和清楚起见,本文中未描绘或描述适于与本公开内容一起使用的所有数据处理系统的完全结构和操作。替代地,仅仅描绘和描述了数据处理系统中作为本公开内容所独有的部分或用于理解本公开内容所必需的部分。数据处理系统100的构建和操作的其余部分可以遵照本领域中公知的各种任意目前实现和实践。
重要的是应当注意,尽管本公开内容包括在完全功能性系统的情形下的描述,但是本领域技术人员应当理解,本公开内容的至少部分机制能够以各种任意形式包含在机器可用、计算机可用或者计算机可读介质中的指令的形式来分配,并且不管实际执行分配所采用的指令或信号承载介质或者存储介质的具体类型如何,本公开内容均同样适用。机器可用/可读或计算机可用/可读介质的示例包括:非易失性、硬编码型媒介质如只读存储器(ROM)或可擦除、电可编程只读存储器(EEPROM)、以及用户可记录型介质诸如软盘、硬盘驱动器及致密盘只读存储器(CD-ROM)或者数字多功能盘(DVD)。
尽管已详细描述了本公开内容的示例性实施方式,但是本领域技术人员应当理解,可以在不偏离本公开内容的最广泛形式的精神和范围的情况下对本文中所公开的内容做出各种变化、替换、变型和改进。
本申请中的任何描述都不应当被理解为暗示任何具体的元素、步骤或功能是权利要求范围中必须包括的必需要素:保护主题的范围仅通过所允许的权利要求来限定。
所使用的附图标记列表,词汇表
100 数据处理系统
102 处理器
104 高速缓存器/桥接器
106 本地系统总线
108 主存储器
110 图形适配器
111 显示器
112 局域网/广域网/无线适配器
114 扩展总线接口
116 输入/输出总线,I/O总线
118 键盘/鼠标适配器
120 盘控制器
122 I/O适配器
124 音频适配器
126 存储设备
130 网络
140 服务器系统
205 目标体
210 “腔”特征,腔
215 方形
220 箭头
305 目标体
310 腔
325 工具体
405 目标体
410 特征
425 工具体
505 接收目标体和工具体
510 评估目标体的体类型和工具体的体类型;评估体类型
515 评估目标体与工具体之间的交叉
520 评估交叉面片
525 评估面区域
530 确定交叉的区别特征
535 确定空间关系和相对凸性
540 识别可以组合的工具面区域
545 分割工具体
550 将工具面区域添加至目标体
605 目标体
610 概念特征
625 工具体
630 面环
635 面区域
CAD 计算机辅助设计
I/O 输入/输出
LAN 局域网
PCI 外部部件互连
PDM 产品数据管理
PLM 产品生命周期管理
WAN 广域网
Claims (21)
1.一种用于产品数据管理的方法,所述产品数据管理以下由PDM表示,所述方法由PDM数据处理系统(100)执行,所述方法包括:
在所述PDM数据处理系统中接收(505)目标体(405,605)和工具体(625);
对所述目标体(405,605)的体类型以及所述工具体(425,625)的体类型进行评估(510);
应用(535)比较准则以确定所述目标体(405,605)与所述工具体(425,625)之间的交叉的空间关系和相对凸性;
基于所述评估和所确定的所述交叉的空间关系和相对凸性来识别(540)所述工具体(425,625)的工具面区域(635);以及
将所述工具面区域(635)添加(550)至所述目标体(405,605)以产生修改的目标体(405,605)。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述PDM数据处理系统还使用所述目标体(405,605)分割(545)所述工具体(425,625)以产生所述工具面区域(635)。
3.根据权利要求1所述的方法,还包括对所述目标体(405,605)与所述工具体(425,625)之间的相互作用(515,520,525)进行评估。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,对所述目标体(405,605)与所述工具体(425,625)之间的相互作用(515,510,525)进行评估包括:对所述目标体(405,605)与所述工具体(425,625)之间的所述交叉的数量、几何特征和拓扑特征进行评估。
5.根据权利要求3所述的方法,其中,对所述目标体(405,605)与所述工具体(425,625)之间的相互作用(515,520,525)进行评估包括:对所述目标体(405,605)与所述工具体(425,625)之间的交叉面集的数量、几何特征和拓扑特征进行评估。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述PDM数据处理系统还对所述目标体(405,605)与所述工具体(425,625)之间的至少一个面环进行识别,所述至少一个面环与所述目标体(405,605)和所述工具体(425,625)的各个面之间的交叉对应。
7.根据权利要求3所述的方法,其中,对所述目标体(405,605)与所述工具体(425,625)之间的相互作用进行评估包括:对所述目标体(405,605)和所述工具体的面区域的数量、几何特征和拓扑特征进行评估。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,所述PDM数据处理系统还确定所述目标体(405,605)与所述工具体之间的所述交叉的区别特征。
9.一种产品数据管理数据处理系统(100),所述产品数据管理数据处理系统(100)以下用PDM数据处理系统(100)表示,其包括:
至少一个处理器(102);以及
可访问存储器(108,126),所述PDM数据处理系统(100)被配置成:
接收(505)目标体(405,605)和工具体(625);
对所述目标体(605)的体类型以及所述工具体(425,625)的体类型进行评估(510);
对所述目标体(405,605)与所述工具体(425,625)之间的相互作用进行评估;
应用(535)比较准则以确定所述目标体(405,605)与所述工具体(425,625)之间的交叉的空间关系和相对凸性;
基于所述评估以及所确定的所述交叉的空间关系和相对凸性来识别(540)所述工具体(425,625)的工具面区域;以及
将所述工具面区域添加(550)至所述目标体(405,605)以产生修改的目标体。
10.根据权利要求9所述的PDM数据处理系统,其中,所述PDM数据处理系统还使用所述目标体(405,605)分割(545)所述工具体(425,625)以产生所述工具面区域。
11.根据权利要求9所述的PDM数据处理系统,其中,对所述目标体(405,605)与所述工具体(425,625)之间的相互作用进行评估(515,520,525)包括:对所述目标体(405,605)与所述工具体之间的所述交叉的数量、几何特征和拓扑特征进行评估。
12.根据权利要求9所述的PDM数据处理系统,其中,对所述目标体(405,605)与所述工具体(425,625)之间的相互作用进行评估(515,520,525)包括:对所述目标体(405,605)与所述工具体之间的交叉面集的数量、几何特征和拓扑特征进行评估。
13.根据权利要求12所述的PDM数据处理系统,其中,所述PDM数据处理系统还对所述目标体(405,605)与所述工具体(425,625)之间的至少一个面环进行识别(540),所述至少一个面环与所述目标体(405,605)和所述工具体的各个面之间的交叉对应。
14.根据权利要求9所述的PDM数据处理系统,其中,对所述目标体(405,605)与所述工具体(425,625)之间的相互作用进行评估(515,520,525)包括:对所述目标体(405,605)和所述工具体的面区域的数量、几何特征和拓扑特征进行评估。
15.根据权利要求9所述的PDM数据处理系统,其中,所述PDM数据处理系统还确定所述目标体(405,605)与所述工具体之间的交叉的区别特征。
16.一种编码有可执行指令的非暂态机器可读介质,所述可执行指令当被执行时使产品数据管理数据处理系统(100)—所述产品数据管理数据处理系统(100)以下用PDM数据处理系统(100)表示—进行如下操作:
接收(505)目标体(405,605)和工具体;
对所述目标体(405,605)的体类型以及所述工具体的体类型进行评估(510);
对所述目标体(405,605)与所述工具体之间的相互作用进行评估(515);
应用比较准则以确定所述目标体(405,605)与所述工具体之间的交叉的空间关系和相对凸性;
基于所述评估和所确定的所述交叉的空间关系和相对凸性来识别所述工具体(425,625)的工具面区域;以及
将所述工具面区域添加(550)至所述目标体(405,605)以产生修改的目标体。
17.根据权利要求16所述的机器可读介质,其中,所述PDM数据处理系统还使用所述目标体(405,605)分割(545)所述工具体(425,625)以产生所述工具面区域。
18.根据权利要求16所述的机器可读介质,其中,对所述目标体(405,605)与所述工具体(425,625)之间的相互作用进行评估(515,520,525)包括:对所述目标体(405,605)与所述工具体之间的所述交叉的数量、几何特征和拓扑特征进行评估。
19.根据权利要求16所述的机器可读介质,其中,对所述目标体(605)与所述工具体(425,625)之间的相互作用进行评估(515,520,525)包括:对所述目标体(605)与所述工具体之间的交叉面集的数量、几何特征和拓扑特征进行评估。
20.根据权利要求19所述的机器可读介质,其中,所述PDM数据处理系统还识别所述目标体(405,605)与所述工具体(425,625)之间的至少一个面环,所述至少一个面环与所述目标体(405,605)和所述工具体的各个面之间的交叉对应。
21.根据权利要求16所述的机器可读介质,其中,对所述目标体(605)与所述工具体(425,625)之间的相互作用进行评估(515,520,525)包括:对所述目标体(405,605)和所述工具体的面区域的数量、几何特征和拓扑特征进行评估。
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