基于web的三维协同设计模型及其关键技术

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1、基于Web的三维协同设计模型及其关键技术　：　　为在虚拟环境下进行产品异地实时设计和装配，提出一种基于的完全型数据模型.在几何造型方面，尽可能利用成熟技术，如已有的ACIS几何引擎等，集中精力探索和研究关键问题.　　（1）设计界面.用于接收客户端的设计信息，并将其转换成ECSG格式，传回服务器待处理.　　（2）ECSG模型格式.用于表征产品三维设计全过程的模型格式，不仅记录产品静态设计信息，如几何属性、位置属性和表面属性等，还记录产品设计的动态信息，如功能属性、装配属性和运动属性等.　　（3）三维建模.L转换器.实现由边界表示模型SAT到面片拟合表示模型VRML的转换.　　（5）细节分层和局

2、部数据接口.对VRML模型进行细节分层处理和局部数据提取操作，在满足视觉要求的前提下尽量减少X络传输流量，实现三维设计结果的实时显示.　　（6）显示界面.在客户端的浏览器中利用插件显　：　　为在虚拟环境下进行产品异地实时设计和装配，提出一种基于的完全型数据模型.在几何造型方面，尽可能利用成熟技术，如已有的ACIS几何引擎等，集中精力探索和研究关键问题.　　（1）设计界面.用于接收客户端的设计信息，并将其转换成ECSG格式，传回服务器待处理.　　（2）ECSG模型格式.用于表征产品三维设计全过程的模型格式，不仅记录产品静态设计信息，如几何属性、位置属性和表面属性等，还记录产品设计的动态信息，如

3、功能属性、装配属性和运动属性等.　　（3）三维建模.L转换器.实现由边界表示模型SAT到面片拟合表示模型VRML的转换.　　（5）细节分层和局部数据接口.对VRML模型进行细节分层处理和局部数据提取操作，在满足视觉要求的前提下尽量减少X络传输流量，实现三维设计结果的实时显示.　　（6）显示界面.在客户端的浏览器中利用插件显服务器端传来的VRML模型文件.　　2协同设计流程　　根据上述结构模型，基于L格式的虚拟场景数据反馈给JavaApplet，并通过　　EAI传回浏览器进行显示.对于希望参加已有会议的协同设计用户，只需要协同会议管理系统在访问权限数据库中新建一条记录，然后将所登录会议的设计场

4、景传至客户端浏览器即可.　　图2协同设计过程　　Fig.2Collaborativedesignprocess　　本系统最重要的功能是用户在客户端进行的交互设计操作，当一个用户通过浏览器提交一个设计操作后，系统通过VRML场景的节点事件eventOut将设计数据传给JavaApplet程序.如果当前的设计操作只涉及实体的修改和删除，那么JavaApplet仅将设计数据通过Inter传给协同设计管理系统，修改相应数据库后，系统以广播的形式将修改信息传给所有协同用户的JavaApplet程序（见图2），然后采用EAI技术，通过节点事件eventIn修改VRML模型数据，最后将修改结果传回浏览器进

5、行更新显示；如果当前用户的设计操作需要从设计实例库中调用一个满足设计要求的最佳实例进行修改设计，那么系统在执行上述操作前，需要通过PDM采用一定的推理机制从数据库中提取设计实例.3关键技术研究　　（1）任意形状基本实体的表征.沿用标准CSG树各节点的表示方法，叶节点表示面、线和点等基本扩展元素，内部节点表示扩展的造型运算，如拉伸、旋转、放样和覆盖等.由于这些造型运算包括单目、双目和多目等情况，需要将标准CSG的二叉树表示扩展为树形结构表示.　　（2）零件扩展属性的描述和基本操作的表示.采用面向对象的方法对扩展属性和基本操作进行描述，每个零件作为一个对象，零件的扩展属性用对象的属性表示，零件的

6、基本操作用对象的方法模拟.　　（3）零件之间装配关系和部件运动仿真属性的建立.采用面向对象的方法表示零件之间的装配关系，每个装配关系用一个对象描述，与装配相关的参　　数用对象的属性表示，而装配操作和运动仿真操作则由对象的方法模拟.　　（4）基于ACIS和ECSG的三维造型技术.针对以ECSG格式表示的模型文件进行结构分析，调用几何引擎ACIS的造型函数进行三维实体造型，得到SAT格式的中间文件；运用三角X格划分和优化算法，将SAT文件转换为VRML格式文件.　　（5）层次细节模型的生成算法.以面删除算法为基础，提出一种渐进X格模型的生成算法，以面删除简化方法实现原模型的简化.为避免复杂的三角

7、化过程，选择与被删除面共边的所有三角面形成的区域重新进行局部三角划分，同时，以一定的格式记录模型简化的过程，得到一种新的渐进X格模型的表示.对于不连续表面，采用小波变换方法实现层次细节X格的自动生成.　　4应用实例　　基于上述协同设计模型，研发出一套支持某产品X络协同设计的原型系统，客户端操作界面见图3.整个操作界面基于浏览器实现，共包括3个交互区域.左侧区域①由一个VRML插件组成，负责设计结果的三维显示和