




已阅读5页,还剩51页未读, 继续免费阅读
(计算机软件与理论专业论文)产品协同设计的模型传输机制研究.pdf.pdf 免费下载
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
中文摘要 产品协同设计是现代设计技术的应用模式之一,它是由两个及两个以上的设计 主体,在分布计算机网络环境下,相互协作,互相完成一个产品的设计过程。产品 的协同设计具有异地网络环境下的协同实时性。如何在跨时空环境下,协同设计人 员之间实时感知到对方的设计变化,是协同设计模型传输的核心问题之一。本文主 要针对协同设计研究下的c a d 模型实时传输技术进行研究,主要的工作有: ( 1 ) 在分析了协同设计的基本集成工具c a d 数据库中d x f 数据存储格式的基础上, 基于c a d 存储图形特征结果缓冲区,实现了在c a d 中对一个图形基本特征信息 的提取,并利用c a d 二次开发函数接口获得实时改变的协同设计模型的数据信 息。 ( 2 ) 针对协同设计实时数据传输的需求,给出了适应协同设计模型实时传输需求的 通信协议,以实现模型实时改变信息由客户端向服务器端的传输,服务器端根 据协议帧的解封并重塑客户端变化的实体模型。 ( 3 ) 基于信息增量传输机制,服务器端将解析传输信息模型的增量部分,实时传递到 协作者的客户端以实现协同感知模型设计变更的信息,客户端接收并解析增量 模型,将其融合到原有模型中,从而得到特征编辑后的结果模型。 ( 4 ) 基于版本控制策略实现协同设计模型传输的冲突消解。同时实现了一个协同设 计的模型传输系统,验证了上述方法的可行性。 协同设计模型传输机制的研究,对协同设计过程环境平台的建设具有十分重要 的意义,是协同设计实现,缩短产品开发周期,提高产品创新设计能力的基础和前 提。 关键词:协同设计;模型信息传输;增量传输;实时协同感知 a b s t r a c t c o l l a b o r a t i v ep r o d u c td e s i g ni sf l a p p l i c a t i o nm o d e lo ft h em o d e m d e s i g nt e c h n i q u e s ,i ti sc o m b i n e db yt w oa n dm o r et h a nt w od e s i g nm a i n b o d y , i nt h en e t w o r ke n v i r o n m e n to ft h ed i s t r i b u t e dc o m p u t e r , t h em u t u a l c o o p e r a t i o nw i t he a c ho t h e rt oc o m p l e t eap r o d u c td e s i g np r o c e s s p r o d u c t s c o l l a b o r a t i v e d e s i g nw i t ha r e a l t i m ec o l l a b o r a t i o no fr e m o t en e t w o r k e n v i r o n m e n t h o wt oc r o s st i m ea n ds p a c ee n v i r o n m e n t ,b e t w e e nt h e c o l l a b o r a t i v ed e s i g n e r , t h e yc a nf e e le a c ho t h e r sd e s i g nc h a n g e sr e a l t i m e ,i s o n ec o r ei s s u e so fm o d e lt r a n s m i s s i o no ft h ec o l l a b o r a t i v ed e s i g n i nt h i s p a p e r , t h em a i ns t u d yi st h et r a n s m i s s i o nt e c h n o l o g yo ft h ec a dm o d e l r e a l t i m e o fc o d e s i g n ,t h em a i nw o r ki s : ( 1 ) a f t e ra n a l y z i n gt h eb a s i ci n t e g r a t e dt o o lo fc o d e s i g nf o rd x fd a t a s t o r a g ef o r m a to fc a dd a t a b a s e ,b a s e do nt h ec h a r a c t e r i s t i cr e s u l t sb u f j f e ro f t h ec a d g r a p h i c ss t o r a g e i m p l e m e n tt od i s t i l lab a s i cg r a p h i c a li n f o r m a t i o n i nt h ec a d ,a n du s et h es e c o n d a r yd e v e l o p m e n to fc a di n t e r f a c ef u n c t i o nt o o b t a i nt h ed a t ai n f o r m a t i o no f r e a l t i m ec h a n g e sc o l l a b o r a t i v ed e s i g nm o d e l ( 2 ) f a c et h en e e d so fr e a l - t i m ed a t at r a n s m i s s i o no fc o - d e s i g n ,g i v ea c o m m u n i c a t i o np r o t o c o lt oa d a p tt om o d e lr e a l t i m e t r a n s m i s s i o n d e m a n do fc o - d e s i g n ,t oa c h i e v et h em o d e l sr e a l t i m ec h a n g ei n f o r m a t i o ni s t r a n s f e r e df r o mc l i e n tt os e r v e r - s i d e ,t h es e r v e r - s i d eb a s e do nt h eu n c o r do f t h ef la m ea n dr e c o v e rt h ee n t i t ym o d e lo ft h ec l i e n tc h a n g e s ( 3 ) i n f o r m a t i o n - b a s e di n c r e m e n t a lt r a n s f e rm e c h a n i s m ,t h es e r v e rw i l l t r a n s m i ti n c r e m e n t a li n f o r m a t i o no ft h em o d e l r e a l t i m et r a n s m i tt ot h e c l i e n tc o l l a b o r a t ei no r d e rt oa c h i e v es y n e r g ya w a r ei n f o r m a t i o no fm o d e l d e s i g nc h a n g e s ,t h ec l i e n tr e c e i v e sa n da n a l y s i st h ei n c r e m e n t a lm o d e l ,i t i n t e g r a t ei n t ot h eo r i g i n a lm o d e l ,w h i c hh a sb e e nt h er e s u l tm o d e lo f c h a r a c t e r i s t i ce d i t e d ( 4 ) t h es t r a t e g i e sw h i c hb a s e do nv e r s i o nc o n t r o li m p l e m e n tt h ec o n f l i c t r e s o l u t i o no fc o l l a b o r a t i v ed e s i g nm o d e lt r a n s m i s s i o n a tt h es a m et i m e , i m p l e m e n tam o d e lt r a n s m i s s i o ns y s t e mo fc o l l a b o r a t i v ed e s i g nt ov e r i f yt h e f e a s i b i l i t yo f t h ea b o v e m e n t i o n e dm e t h o d s t h er e s e a r c ho fm o d e lt r a n s m i s s i o nm e c h a n i s mo fc o l l a b o r a t i v e d e s i g n e d ,h a sg r e a ts i g n i f i c a n c et ot h eb u i l d i n go ft h ee n v i r o n m e n tp l a t f o r m o fc o l l a b o r a t i v ed e s i g np r o c e s s i st h eb a s i sa n dp r e m i s eo fr e a l i z a t i o no f c o l l a b o r a t i v e d e s i g n ,s h o r t e n t h e p r o d u c td e v e l o p m e n tc y c l e ,i m p r o v e p r o d u c ti n n o v a t i o n k e y w o r d s : c o l l a b o r a t i v e d e s i g n ; m o d e li n f o r m a t i o nt r a n s m i t t e d ; i n c r e m e n t a lt r a n s m i s s i o n ;r e a l t i m ec o l l a b o r a t i o n - a w a r e 声明尸明 本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在指导教师的指导下, 独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文 不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究 做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的 法律责任由本人承担。 作者签名:础 日期: 关于学位论文使用权的说明 本人完全了解太原科技大学有关保管、使用学位论文的规定,其 中包括:学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件、复印 件与电子版;学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存 学位论文;学校可允许学位论文被查阅或借阅;学校可以学术交 流为目的,复制赠送和交换学位论文;学校可以公布学位论文的全 部或部分内容( 保密学位论文在解密后遵守此规定) 。 作者签名:罩趱沤l 日期: 啦始竺量 导师签名: 日期:雹:圭丝 第一章绪论 第一章绪论 1 1 课题提出的背景 1 1 1 计算机支持的协同设计概述 随着经济全球化进程的加速,跨行业、跨地区、跨国家的联盟型虚拟企业发展 迅速,客户对于产品的要求不断的提高,产品的复杂度大大增强,所有的企业都面临 着空前的压力,敏捷制造得到越来越多的重视。企业的外协已经从原先的设计过程 扩展到整个产品的开发过程,如何缩短产品的开发周期,提高企业快速开发新产品 的能力,以及市场多元化、个体特征化发展需求的能力,成为企业最迫切解决的问 题。这就要求产品开发能够由分布在不同地点的开发小组协同完成,因此在现代商 务中迫切需要建立一个协作环境,便于在地理上分布的工作团队能有效地进行产品 数据、信息的共享,从而提高新产品的研发进度。计算机支持的协同工作( c s c w , c o m p u t e rs u p p o r t e dc o o p e r a t i v ew o r k ) 就是在这种背景下产生的。 c s c w 最早在1 9 8 4 年由美国m i t 的i r e n eg r e i f 和d e c 公司的p a u lc a s h m a n 两位研究 人员提出,用于描述他们所组织安排的如何用计算机支持来自不同领域和学科的人 们共同工作的课题,并缩写为c s c w 。从它出现之时,c s c w 就被认为是一个全新的研 究领域,其研究领域涉及计算机科学、系统论、社会学、管理学、心理学等多个学 科交叉与综合。c s c w 为时空上分散的人们提供了一个共享的空间,一个协同的工作 环境,它支持多个时间上分离、空间上分布而工作又互相依赖的协作成员的协同工 作,使计算机系统从传统的只能提高个体工作效率变为能提高群体工作效率,因而 受到日益广泛的重视。 计算机支持的协同设计( c s c d ,c o m p u t e rs u p p o r t e dc o o p e r a t i v ed e s i g n ) 是先 进制造技术与c s c w 相结合并给予产品设计过程有效支持的一个全新的研究领域乜1 。它 是根据c s c w 理念而建立的一种面向协同设计的计算机工作系统。是指两个或两个以 上来自不同专业领域的设计专家,通过定的信息交换和相互协同机制、共享关于 产品设计的信息和知识,进而提高设计的效率。 c s c d 是c s c w 的概念和技术在产品协同开发过程中的有效应用。在当今信息化和 数字化时代里,如何以团队精神( t e a mw o r k ) 和信息技术缩短其产品的开发周期 ( t i m e ) ,降低成本( c o s t ) ,提高产品质量( o u a l i t y ) 和加强销售服务( s e r v i c e ) 是企 业生存和发展的关键之一。这己经超越了设计人员个人的能力和单机的c a d 系统的功 能,发展计算机支持的协同设计工具和系统己成为一种必然的需求。 1 产品协同设计的模型传输机制研究 c s c d 具有分布式的组织集成、信息集成和过程集成的特征,它以“产品”为核 心和目标,组织多学科和不同技术的人员进行分布式协同设计。这是一种: 1 以信息的交换、加工处理、采集、传输与信息管理等为核心的“协同数据库”作 为其“信息集成基础。 2 基于团队并强调人与人之间的交互关系有多方参与协同设计以体现出“组织集 成”的特点。 3 在计算机网络环境下进行“产品”设计开发的新型模式。 4 以工作流系统( w f m s ) 技术进行设计进程的协调和控制作为“过程集成”的方法。 1 1 2 协同设计的分类 协同设计系统的类型是多种多样的,根据各个站点在协同中的地位和分布情况, 协同设计可分为集中式结构、复制式结构和混合式结构:根据各个站点的响应情况, 可分为同步协同设计系统和异步协同设计系统:根据各个站点中采用的c a d 系统的相 似与否,可分为同构系统和异构系统等。在实际应用中,可以根据具体需要采用不 同的协同设计系统。 1 按各个站点在协同中的地位和分布情况划分: ( 1 ) 集中式结构:集中式的同步协同设计系统采用客户机i j 艮务器结构,其中服务 器用于放置共享的建模系统和中心模型,负责提供建模服务,生成中心模型:客户端 则主要负责建模操作的交互输入和模型显示b 1 。集中式的系统结构示意图如图1 1 所 示。 图1 - 1集中式结构 f i g u r e1 - 1c e n t r a l i z e ds t r u c t u r e 集中式结构的最大优点是可以保证结果的一致性,因为整个系统只有服务器上 有唯一的结果,但是它的缺点也在于集中式的服务器,它可能会带来整个系统可靠 性的降低和系统整体性能的下降,即使服务器处于不拥塞的时候,服务器到客户端 的数据刷新的数量也相当大,因此,集中式的协同系统一般适用于交互不是很频繁, 交互的对象也相对比较简单的情况。 2 第一章绪论 集中式的同步协同设计的代表性工作主要体现在以下几个方面:荷兰d e l f t 大学 b i d a r r a 等开发的基于特征的协同建模系统w e b s p i f f h 3 ,美国c o c r e a t e 公司开发的 协同c a d p l m 应用系统瞄3 ,南澳大利亚大学先进制造研究中心的k a o 和l i n 开发了协 同c a d c a m 系统c o c a d c a m 引。 ( 2 ) 复制式结构: 图1 - 2 复制式结构 f i g u r e1 - 2c o p ys t r u c t u r e 图1 2 为复制式结构示意图,这种结构实际上将集中式结构中服务器的功能“下 放”到各客户方,系统中的各进程( 或站点) 都具有双重身份。此时,各站点在地位 上是对等的,例如它们都可以维护某种对象( 如一篇文档或一幅设计图纸等) 并可以 在将用户的操作转化成相应的事件之后,直接将这些事件作用于它所维护的对象。 由于协作用户的操作结果可能会对其他协作用户产生某种影响,因此各站点还需要 将它所生成的事件发送到有关的其他站点处。每一个站点都可接收其他站点传来的 事件,并将这些事件作用于它所维护的对象。 与集中式的结构比较起来,该结构可以避免集中式结构所带来的可靠性差以及 响应速度降低等缺点。正因如此,在一些交互性比较强的场合,如各种实时的同步 协作系统中,这种结构得到普遍的认同。它所带来的一个问题,就是系统复杂程度 的提高。例如,由于很难保证所有的事件都按同一顺序到达其他站点处,因此在事 件执行的调度策略方面如果不仔细考虑的话,将很难保证各站点所维护的目标对象 的一致性。例如澳大利亚k a o 等人开发的协同曲面造型系统c o c a d c a m 、英国n a m 等人 研发的协同工业设计环境c o l l i d e 德国s t o r k 等人研发的c o o p e r a t i v ea r c a d e 德国 l u k a s 等人开发的t o b a c o 等盯1 。 ( 3 ) 混合式结构 产品协同设计的模型传输机制研究 图1 - 3 混合式结构 f i g u r e1 - 3h y b r i ds t r u c t u r e 图1 3 为混合式结构示意图,它实际上是将集中式协同c a d 系统与复制式协同 c a d 系统进行综合,能发挥其各自的优点,并且避免各自的缺点。与复制式结构类似, 参与协作的各站点也各自维护一个结果复制。当站点产生事件之后,事件被发送到 服务端进行统一调度,并将调度后的事件返回给站点执行。虽然这种方法可以在一 定程度上降低复制式协同设计系统一致性控制的复杂度,但是却无法避免集中式协 同设计系统的可靠性差和响应慢的缺点。另外,通过回退等方法也能容易地在复制 式系统中实现类似于集中式系统的一致性维护的方法。因此,混合式结构在现有的 协同设计系统中并不多见。 综合考虑以上三种体系结构的优缺点,本文采用集中式的结构作为协同设计系 统体系,对于集中式来说其主要的缺点在于传输的数据量大的时候会造成网络的堵 塞和延迟,针对上述问题我们基于信息增量传输的技术来研究c s c d 中模型的传输 机制,增量传输技术的核心机理是:服务器端只向客户端传输当前操作之后改变过 的图形信息,在保证客户端得到正确结果的前提下大大减少数据传输量的方法。这 样就可以利用增量传输的优点,极大的降低数据的传输量,提高系统的响应速度。 2 按各个站点的响应情况划分: ( 1 ) 异步协同设计它是一种松散藕合的协同设计模式,它的主要特点是t 多个协作 者在分布式协同设计的平台上对同一个任务进行协同设计,不过他们有自己的工作 空间,自己任意的时间去进行协同设计,这种协同设计的缺点是不能迅速的从其它 协同设计者处得到反馈信息。其代表性工作有加州大学伯克利分校的w r i g h t 等人研 究开发的c y b e r c u t 系统:斯坦福大学的c u t k o s k y 领导的s h a r e 项目和m a d e f a s t 项 目:k i m 等人开发的c y b e r v i e w 系统等。 ( 2 ) 同步协同设计它是一种紧密耦合的协同设计模式,它的主要特点为:很多个 协同设计工作人员在同一时间内,通过共享工作空间进行设计活动,并且任何一个 4 第一章绪论 协同者都可以迅速地从其他协同者处得到反馈信息。因此近年来,其正在成为协同 设计领域研究的热点之一。这方面的代表工作有:韩国的l e e 等人开发的基于w e b 的 协同特征造型系统n e t f e a t u r e ,荷兰d e l f t 大学b i d a r r a 等开发的基于特征的协同 建模系统w e b s p i f f ,德国的l u k a s 等人研发的t o b a c o 和香港的c h a n 等开发的c s m 系统。 1 。1 。3 国内外研究现状 同步协同设计已经成为c a d 领域研究的一个热点问题,并取得了一定的进展工作, 下面将分别介绍国内外在这方面的研究情况。 国外公司在协同设计方面的研究起步也比较早,并投入了大量的人力物力,取 得了一定的进展,也开发出了一些相应的产品。例如i o w a 大学i n t e r n e t 实验室的 k a n g 和g r a d y 等对i n t e r n e t 环境下的协同设计进行了研究随3 ,提出了一个基于w w w 的协同设计系统总体结构,并加以实现,称为c y b e rv i e w ,它采用v r m l 在浏览器下 实现分布设计小组对模型的协同浏览,产品模型采用s t e p 。荷兰d e l f t 大学b i d a r r a 等开发的基于特征的协同建模系统w e b s p i f f n ,服务器集成了w e b 和建模功能,客 户端则是基于j a v a 3 d 的显示终端。k e n t u c k y 大学计算机系的z h a n g 和c h e n g 则研究 了基于w e b 架构的协同c a d 系统阳1 ,通过讨论w e b 协同系统的优点,他们认为w w w 为 协同c a d 应用提供了一个理想的支持环境,另外还具体研究了协同用户界面、协同 感知支持、同步与异步以及安全性等技术。w e b s c o p e 的开发是基于j a v a 语言的c a d 实时协同产品n 们,设计人员能够在浏览器上获得产品的二维和三维信息,实现的功 能主要有:平移和缩放、在线聊天、视图的旋转、2 d 文本注释等,但它缺乏三维模型 的编辑和修改功能。用户基于客户端的显示模型和部分特征信息向服务器提交特征 操作。当服务器接收到用户操作之后,执行该操作得到结果实体。w e b s p i f f 先将精 确结果模型转换为图像文件传输给客户端,以便用户能及时的对结果进行预览。之 后,再将精确结果模型转换为显示模型,并将该模型整体传输到客户端进行更新并 显示。 i b m 公司的c a t i a 系统v 5 3 提供了应用于w e b 的解决方案,审核人员可在 i n t e r n e t 上通过w e b 浏览器审查产品的设计结果,并可对其中的问题进行一些批注, 提示设计人员进行相应的修改。s p a t i a l 提供软件组件和服务用于3 d 协同工作、建 模和可视化,把程序集成到自己的3 d 组件中,就能使协同设计者得到3 d 模型, s p a t i a l 的几何造型核心是a c i s ,它利用o p e nh s f3 ds t r e 技术解决三维模型网路 产品协同设计的模型传输机制研究 传输问题,并提供了简单的注释功能。此外还有其他一些公司也推出了自己利用w e b 技术开发的一些c a d c a m 产品。南澳大利亚大学先进制造研究中心的k a o 和l i n 开 发了协同c a d c a m 系统c o c a d c a m ,利用现有的商品化c a d c a m 软件提供的a p i 开发 接口,将传统的单机、单用户系统扩展为支持协同工作的多点应用程序,使异地分 布的用户可以实现自由曲面的协同编辑和n c 加工路径的系统仿真。 商品化的集中式协同系统o n e s p a c e n e t 是美国c o c r e a t e 公司开发的协同 c a d p l m 应用系统,是一个支持产品开发组成员之间在线协同的轻量级协同工具。它 集成了诸如在线感知、工程组织、安全消息传递和实时在线会议等概念,并提供了 一整套方案,使设计组之间能够通过w e b 进行知识共享和问题解决。该系统的客户 端为o n e s p a c e n e t 模型浏览器,能够让用户对工程数据( 诸如2 d 或者3 d 模型) 进行 精确的协同可视化、查询和标注。同时该产品可以支持三维产品的协同查看和协同 建模,但是不能实现异构c a d 系统之间的协同,只能在o n es p a c e 提供的建模器下 实现协同工作。o n e s p a c e n e t 是协同设计领域中少有的基本可以实用的应用软件。 国内对于计算机协同工作的研究始于1 9 9 4 年,研究工作主要集中在理论方面,对 于具体的协同设计的应用研究不多,但是现在也取得了一定的进展,在具体实现上, 清华大学的吴华鹏等人开发了基于w e b 的异地协作设计系统c d e s i g n 。哈工大的孔振 宇等利用w e b 艮务中的相关网络接口开发了基于i n t e r n e t 的电加工c a d c a m 系统n2 j , 浙江大学周勋等n 3 1 人开发了基于w e b 的同步协同建模系统w e b c o s m o s 它采用l o n a 公 司的o r b a c u s4 1 0 实现c o r b a 中间层服务器端的几何引擎为美国s p a t i a l t e c h n o l o g y 公司的a c i s 6 0 开发工具为v c + + ,客户端采用支持j a v a3 d 的j a v aa p p l e t 开发工具为j d k l 3 和j b u i t d e r5 0 从当前国内外对于基于w e b 的协同设计方面的研 究情况可以看出,通过w e b 来提高产品设计的效率已经有了定的理论基础并且国外 也有了一些商化的软件 1 2 研究的目的和意义 目前的产品协同设计系统都在一定程度上实现了同步协同的功能,但也存在着 一些有待解决的问题这些问题包括,协同实时性差、协同效率比较低,服务器客户 机之间数据传输负载过重,缺乏合理的并发冲突处理机制,服务器端的应用软件不 常用,不易被推广等本文就是为了弥补当前的这些不足,在这方面进行了一些探 索工作,针对协同实时性差、协同效率比较低,服务器客户机之间数据传输负载过 重提出利用o b j e c t a r x2 0 0 7 ,a u t o c a d 2 0 0 7 软件及在它的基础上形成的二次开发接 6 第一章绪论 口进行图形的实时监测以及数据的实时传输,很好的实现了同步协同的功能。 它可以提高设计人员的工作效率,从而缩短工作时间,减少成本,提高它的社 会经济竞争能力,使其设计效率大大提高。 1 3 论文的研究内容及结构 本课题以产品协同设计的模型传输机制为研究对象,重点研究了a u t o c a d 同步 协同设计模型信息传输的机制和方法,各个客户端把自己更改的图形的详细信息实 时传递到服务器,服务器执行完命令之后将结果以增量传输的形式传递到各个客户 端,使各个客户端都能够看到图形的变化,以达到实时协同设计的效果。 本文的组织结构如下: 第一章:绪论。主要介绍了课题提出的背景,国内外研究现状,研究的目的和 意义以及论文的研究内容及结构。 第二章:协同设计模型数据处理研究。包括a u t o c a d 数据库存储格式,d x f 组码 和结果缓冲区,动态数据的获得以及数据的优化处理。 第三章:协同设计模型传输通信协议及控制。主要介绍了通讯协议,基于t c p i p 协议的协同数据网络传输,s o c k e t 技术、s o c k e t 编程、客户端模型重构以及协同控 制。 第四章:基于a u t o c a d 的协同设计模型传输系统设计与实现。介绍了协同设计 中用到的数据库,总体框架,然后针对一个典型的例子对协同设计中的功能进行了 详细的描述。 第五章:分析了产品协同设计的模型传输机制研究中存在的难点问题,针对文 中的不足之处和有待进一步提高的功能提出了未来的工作方向。 7 第二章协同设计中模型数据处理研究 第二章协同设计中模型数据处理研究 2 1 a u t o c a d 数据库存储格式分析 d x f 格式是特定版本a u t o c a d 图形文件中所包含的全部信息的标记数据的一种表示方 法。标记数据是指在每个数据元素前都带一个称为组码的整数。这个整数值表明了其后的 数据元素的类型,也指出了数据元素对于给定对象类型的含义,实际上,图形文件中所有 用户指定的信息都能够以a u t o c a d 中数据存储的特有格式一d x f 文件格式表示。在 a u t o c a d l i s p 和a r x 应用程序中使用的d x f 格式与a u t o c a d 的d x f 格式基本相同n4 1 ,只是 在某些数据上存在着细微的差别。 在d x f 格式中,将组码与组码相关联的值定义为整型,浮点数型和字符串型。 在编写程序提取数据时如果类型不匹配将有可能产生随机数,得不到正确的数据, 所以必须注意组值类型,组码值类型( 部分) 表示如表2 1 所示: 表2 - 1 :纽码值类型( 部分) t a b l e2 - 1 :g r o u pc o d ev a l u et y p e s ( p a r t ) 代码范围组值类型 0 - 9 1 0 - 3 9 4 0 - 5 9 6 0 - 7 9 9 0 - 9 9 1 0 0 1 0 2 1 0 5 1 1 0 1 1 9 字符串( 随着从a u t o c a d2 0 0 0 起引入了扩展符号名称,字数限制己 由2 5 5 个字符扩大到2 0 4 9 个单字节字符,不包括行末的换行符) 双精度三维点值 双精度浮点值 1 6 位整数值 3 2 位整数值 字符串( 最多2 5 5 个字符;对于u n i c o d e 字符串,字符数要少一些) 字符串( 最多2 5 5 个字符;对于u n i c o d e 字符串,字符数要少一些) 表示1 6 进制( h e x ) 句柄值的字符串 双精度浮点值 在d x f 格式中,对象的定义与图元的定义不同,图元有图形表示,而对象没有图 形表示,所以图元也称为图形对象,而对象称为非图形对象。 图元出现在d x f 文 件的b l o c k 和e n t i t i e s 段,组码在这两段中的用法相同。定义图元的某些组码始 终显示其他组码是可选的,仅当其值与默认值不同时才显示。在程序设计的时侯不 能依照所显示的次序进行。图元的结尾由下一个0 组表示,该o 组表示下一个图元 9 产品协同设计的模型传输机制研究 的开始或指示此段己结束。注意如果以表驱动的方式编写d x f 处理程序,忽略未定 义的组码,且对图元中的组码次序不做任何假定,那么将比较容易在a u t o c a d 以后 的版本中调整d x f 文件。因为a u t o c a d 的性能将不断得到增强,所以图元中将添加 一些新的组码以提供更多的功能。 2 2d x f 组码和结果缓冲区 a u t o c a d 系统提供了用d x f 组码和结果缓冲区链表( r e s u l t b u f ) 一起来表示图 形数据库实体数据的方法。d x f 组码是对结果缓冲区链表内的数据所表征的意义作出 规定的一套类型码,基于d x f 组码规则构建的结果缓冲区链表可以用作a u t o c a d 数 据库实体数据的统一数据格式,通过函数s t r u c tr e s b u f * a d s e n t g e t ( a d s n a m ee n t ) 可以获得指定实体的结果缓冲区指针。结果缓冲区定义如下: s t r u c tr e s b u f s t r u c tr e s b u f * r b n e x t ;用于链接下个结果缓冲区。 s h o r tr e s t y p e ;用于指定哪种类型的值被存储在该缓冲区的r e s v a l 字段。 u n i o na d s u v a lr e s v a l ; 存储数据 有以上语句可知,s t r u c tr e s b u f 结果缓冲区包含3 个字段: ( 1 ) 指到下个结果缓冲区的指针变量r b n e x t ; ( 2 ) 存放该结果缓冲区节点值的r e s v a l 变量; ( 3 ) 标识该结果缓冲区节点上同位字段r e s v a l 值的类型标识变量r e s t y p e 。 u n io na d s u v a l a d s _ r e a lr p o i n t 3 ; s h o r tr i n t ; a d s r e a lr r e a l ; l o n gr l n a m e 2 : l o n gr l o n g ; c h a r * r s t r i n g : s t r u c ta d s _ b i n a r yr b i n a r y ; 有上述定义可知u n i o na d s u v a l 是个综合类型的变量,它可以是以上定义的 各种变量类型之一,这样关于实体的各种类型的数据都可以存放在结果缓冲区中。 由于结果缓冲区中有指到下个结果缓冲区的指针变量r b n e x t ,所以多个缓冲区可以 1 0 第二章协同设计中模l ! 数据处理研究 链接起来组成链表,每一个缓冲区节点描述实体某一方面的信息,如颜色,线型等, 多个缓冲区链接起来就可以描述实体的全部信息。 在a u t o c a d 中,图形主要由圆( 弧) ,椭圆( 弧) ,直线,多段线和样条曲线组 成。它们图形对象的组码既出现在d x f 文件的e n t i t i e s 区域中,又在图元定义表中 被a u t o l i s p 和a r x 应用程序使用。下面我们以圆为例分析组码和组值的定义,在组 码的说明前有两种提示符:a p p 只用于应用程序的说明,d x f 只用于d x f 文件的说明 如果组码说明对d x f 文件和应用程序都适用,那么没有提示符。例如圆组码表示如 表2 - 2 所示: 表2 2 :圆组码 t a b l e2 2 :g r o u pc o d eo fc i r l e 2 3 基于d x f 的c a d 图形数据库跟踪实例 我们基于d x f 来读取c a d 中的圆的图形信息,其算法实现如下: # i n c l u d e ”s t d a f x h ” # i n c l u d e ”r e s o u r c e h ” # i n c l u d e ”a c e d h ” # i n c l u d e ”r x r e g s v c h ” # d e f i n es z r d s _ r _ x s t ( ”a s d k ”) s t a t i ci n tp r i n t d x f ( r e s b u f 母e b ) ; e x t e m ”c ” s t r u c tr e s b u f 宰e b u f ,幸e b ; a d sn a m ee n t l ; 产品协同设计的模型传输机制研究 a c d b e n t l a s t ( e n t l ) ; e b u f = a c d b e n t g e t ( e n t1 ) ; e b = e b u f ; a c u t p r i n t f 【_ - t ( ”k n r e s u l t so fe n t g e t t i n gl a s te n t i t y i l ”) ) ; p r i n ti t e r n si nt h el i s t f o r ( e b = e b u f ;e b ! = n u l l ;e b = e b - r b n e x t ) p r i n t d x f ( e b ) ; r e l e a s et h ea c d b e n t g e t 0l i s t a c u t r e l r b ( e b u f ) ; 通过对上述算法程序的运行,我们可以得到如图2 1 所示运行结果: 图2 1 :基于d x f 的c a d 中圆的图形信息 f i g u r e2 - 1 :t h eg r a p h i c a li n f o r m a t i o no fc a dw h i c hb a s e do nd x f t 1 0 0 u 瞳n 翻帆t y p e ) ( 6 7 o ) q 羔0 u k 门a 啪t y p e ) ( 8 ”0 ) ( 10 0 u t 盘t l o w r lt y - o e ) 1 0 6 1 6 6 0 79 4 4 2 3 10 o o o ) f 4 0 1 3 2 。1 6 9 ) 2 1 0 。0 o o o0 0 0 01 o o o ) 、矗p p l i c a 恿王。髓 宴- u p li e a ti 口n i n c 。 棚切半径c r ) 】 从图2 1 中我们可以看出其显示了实体的详细信息。一1 是图元名,0 表示图元类 型的字符串,3 3 0 是软指针句柄,5 是图元句柄,1 0 0 是子类数据标记,6 7 是空间一 模型空间或图纸空间,4 1 0 是字符串,8 是图层名,1 0 是圆的圆心,4 0 是半径,2 1 0 是拉伸方向。 1 2 第二章协同设计中模型数据处理研究 2 4 增量数据 在协同设计过程中,客户端与服务器之间交换共享的如果是整个图形文件数据 信息,则会因为传输数据量过大而引起网络的延迟,影响协同工作的实时性。 由于各个客户端在a u t o c a d 系统中每进行一次操作都会产生实时动态增量数据 口5 1 。例如,新增加一条直线或者是刚被修改的一个圆,又或者是刚被删除的某个图 形。如果我们实时捕捉到这种分步产生的动态增量数据用作协同设计中客户端与服 务器之间传输的图形数据信息,则既保证了设计意图的完整性又大大的减少了需要 传递的数据量。而对于整幅设计图纸中没有改动的元素,它们的数据是在协同会议 开始时通过服务器分发设计原图后存在于各协同设计客户端的,不需要实时传递, 只有这样,才能将需要传输的数据量减少到最低,从而保证设计中的实时同步。在 本系统中,通过a u t o c a d 实时监控模块完成实时数据提取功能。程序中主要使用了 o b j e c a r x 中的数据库反应器。它主要负责对a u t o c a d 数据库中发生的操作事件进行 实时监控。如:实体的添加、删除、修改等各种命令操作,以此来获取协同过程中的 实体改变信息。由数据库反应器可得到所改变实体的对象i d 号。通过实体的对象i d 就可以获取实体对象的结果缓冲区( r e s u l tb u f f e r ) ,再通过所获得实体的结果缓冲 区就能获取实体信息。下面简要叙述一下该模块的工作过程。 首先,从数据库反应器类中派生出子类a s d k d b r e a c t o r 。子类继承了父类的3 个 重要成员函数: a c d b d a t a b a s e r e a c t o r :o b j e c t a p p e n d e d a c d b d a t a b a s e r e a c t o r :o b j e c t m o d if ie d a c d b d a t a b a s e r e a c t o r :o b j e c t e r a s e d 这3 个函数分别响应数据库中对象添加、修改和删除的通知,然后返回一个指向 产生该通知的数据库对象的指针p o b j 。通过这个指针,使用查询函数可以获得它所 指对象的各种属性数据,例如对象的类型、宽度、颜色、所在图层以及其它的几何 属性信息。 例如: a c g e p o i n t 3 ds p = p l i n e 一 s t a r t p o i n t0 : 获取直线的起点坐标 a c g e p o i n t 3 de p = p l i n e 一 e n d p o i n t0 : 获取直线的终点坐标 a c c m c o lo rc o l = p l in e 一 c o lo r ( ) : 1 3 产品协同设计的模型传输机制研究 获取直线的颜色 注意到指针只在本地机当前数据库起作用,而句柄则可以保存在d w g 文件中,所以调 用a c d b o b j e c t :g e t a c d b h a n d l e0 函数获得该数据库对象的句柄o b j h a n d l e ,这里采 用句柄来标识协同设计中的各个图形元素。 1 4 第二章协同设计中模互! 传输通信协议及控制 第三章协同设计中模型传输
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 单招服装考试题及答案
- 大学造型基础考试题及答案
- 中国烧碱氧化物项目创业投资方案
- 大学电磁理论考试题及答案
- 老师招聘协议书
- 船厂起重工考试题及答案
- 年会舞协议书
- 急救药品考试试题及答案
- 机械员考试试题及答案
- 回转窑考试试题及答案
- 法理学-第五编-法的价值
- 人教鄂教版五年级上册科学期中测试题(1-3单元)(含答案)
- 心灵树洞中小学生心理健康主题班会PPT教学课件
- 木质纤维素的生物分解及其转化技术
- 海康威视磁盘阵列使用说明精.选
- GB/T 7387-1999船用参比电极技术条件
- GB/T 39473-2020北斗卫星导航系统公开服务性能规范
- GB 16808-2008可燃气体报警控制器
- 公司有限空间作业安全专项排查表
- 强度调制机理光纤传感器基本原理课件
- 《当代中国经济》第一章中国经济体制改革
评论
0/150
提交评论