Para resolver o problema de aninhamento em larga escala, este artigo propõe um novo algoritmo hierárquico baseado na classificação geométrica das peças. O algoritmo inicialmente divide as peças em 3 níveis com base na área e plenitude, aplicando diferentes estratégias de aninhamento para cada nível. Introduz-se um método inovador de "correspondência de formas", que, juntamente com o algoritmo de "empilhamento de caixas quadradas" (para peças retangulares) e o algoritmo de aninhamento gravitacional, forma um sistema integrado de aninhamento hierárquico. O nível 1 inclui peças retangulares grandes, utilizando o algoritmo de empilhamento de caixas quadradas para aninhamento. Este método evita problemas comuns de engate no aninhamento gravitacional, alinhando os pontos dos cantos das caixas limitadoras externas das peças. O nível 2 inclui peças grandes irregulares e peças médias. Primeiro, estas peças são processadas com o algoritmo de correspondência de formas — alcançando a complementaridade do contorno por meio de rotação e translação. A qualidade da correspondência é avaliada pelo coeficiente de correspondência de formas (SMC). Se o SMC não atingir o limiar de qualidade pré-definido, o sistema alterna para empilhamento de caixas quadradas (para peças grandes irregulares) ou aninhamento gravitacional (para peças médias). O nível 3 inclui as peças pequenas restantes e as peças que falharam nos dois primeiros níveis. Para estas peças, o sistema tenta primeiro o algoritmo de correspondência de formas e, em caso de falha, utiliza o algoritmo de aninhamento gravitacional. Resultados experimentais e comparativos mostram que, em comparação com o algoritmo tradicional de aninhamento gravitacional, o algoritmo hierárquico atinge uma maior taxa de aproveitamento do material. Essa melhoria deve-se aos algoritmos de empilhamento de caixas quadradas e correspondência de formas, que promovem uma disposição mais ordenada e compacta das peças.

aninhamento em larga escala;algoritmo hierárquico;empilhamento de caixas quadradas;correspondência de formas;aninhamento gravitacional;princípio da energia potencial mínima