Para resolver el problema de anidamiento a gran escala, este artículo propone un nuevo algoritmo jerárquico basado en la clasificación geométrica de las piezas. El algoritmo primero divide las piezas en 3 niveles según el área y la plenitud, y luego aplica diferentes estrategias de anidamiento para cada nivel. Se introduce un método innovador de "coincidencia de formas", que junto con el algoritmo de "apilamiento de cajas cuadradas" (para piezas rectangulares) y el algoritmo de anidamiento gravitacional forman un sistema integral de anidamiento jerárquico. El nivel 1 incluye piezas rectangulares grandes, utilizando el algoritmo de apilamiento de cajas cuadradas para el anidamiento. Este método evita los problemas comunes de enganche en el anidamiento gravitacional mediante la alineación de los vértices del contorno exterior de las piezas. El nivel 2 incluye piezas grandes irregulares y piezas medianas. Primero, estos se procesan con el algoritmo de coincidencia de formas — logrando la complementariedad del contorno mediante rotación y traslación. La calidad de la coincidencia se evalúa mediante el coeficiente de coincidencia de formas (SMC). Si el SMC no alcanza el umbral de calidad predeterminado, el sistema cambia a apilamiento de cajas cuadradas (para piezas grandes irregulares) o anidamiento gravitacional (para piezas medianas). El nivel 3 incluye las piezas pequeñas restantes y las piezas que fallaron en los dos primeros niveles. Para estas piezas, el sistema intenta primero el algoritmo de coincidencia de formas y, si falla, utiliza el algoritmo de anidamiento gravitacional. Los resultados experimentales y comparativos muestran que, en comparación con el algoritmo tradicional de anidamiento gravitacional, el algoritmo jerárquico logra una mayor tasa de utilización de material. Esta mejora se debe a los algoritmos de apilamiento de cajas cuadradas y coincidencia de formas, que promueven una disposición de las piezas más ordenada y compacta.

anidamiento a gran escala;algoritmo jerárquico;apilamiento de cajas cuadradas;coincidencia de formas;anidamiento gravitacional;principio de energía potencial mínima