pdm系统三维浏览器的研究与开发

《pdm系统三维浏览器的研究与开发》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、PDM系统三维浏览器的研究与开发

2、第1内容加载中...摘要:从PDM读取和管理产品以及生产过程的三维信息的重要性出发，分析了开发三维浏览器的必要性;通过对DXF文件的分析，提出了采用SQLServer数据库来存储DXF的几何信息，以供OpenGL进行三维方针的设计思路，并给出了系统的总体结构框架和设计方法。由于计算机三维技术能逼真地虚拟现实模型，以立体的、有光的、有色的生动画面表达大脑内产品的设计结果，较之于传统的二维设计图更符合人的思维习惯与视觉习惯，因此三维设计方式在技术领域已引起极大的重视。目前先进或主流的CAD系统都可以导出三维图形，计算机辅助工艺设计(CA

3、PP)、计算机辅助制造(CAM)、有限元分析、虚拟装配、运动机构分析系统等，也需要产品和生产过程的三维信息。随着计算机及实体建模技术的飞速发展，三维设计取代二维设计将成为今后发展的趋势。因此PDM系统要适应这个趋势，就必须开发出能够读取三维图形信息的三维浏览器。1、三维文件分析川及整体设计思路3DS文件是由许多块组成的，除了包括模型的基本信息还包含了材质、灯光、摄像机、关键帧等信息，每个块首先描述其后的信息类别，即该块是如何组成的，块的信息类别是用ID来标识的。块的前两项信息分别是:块的ID和块的长度。每个块实际上是一个层次结构，不同类型(ID)的块，其层次结构也不

4、相同。3DS文件最开始出现的主块是基本块，它事实上包含了整个文件。DXF文件作为AutoCAI〕所支持的中间文件格式，包含了AutoCAD工程图的全部信息，所以Candle-PDM中的三维图形文件以DXF格式存储，这使本系统具有较好的兼容性和可扩展性。一般一个完整的DXF文件由4个段(SECITION)和I个文件尾组成，它们的顺序是:标题段(HEADER)、表段(TABLES)、块段(BLOCKS)、实体段(ENTITIES)和结尾(EOF)。对于OpenGL调用来说，它只关心图形文件中的图形几何信息以及属性数据，在DXF文件中，这些信息全包含在实体段(ENTITI

5、ES)中，因此我们在设计调用程序的时候，也只需读取ENTITIES段中的数据，并把它转换成OpenGL绘图信息，就可以完成对DXF模型文件的三维仿真。我们在PDM系统数据库mydb中增加用于存放这些几何信息的表，并把表的字段和3DS文件的属性标签一一对应。因此只要我们通过接口程序把这些几何数据存储到数据库里，就可以通过OpenGL读取这些数据进行三维仿真，作出生动的三维画面。整个系统的设计思路如图1所示。从图1可以看到，这种仿真系统采用的是浏览器用良务器的运行模式，其设计思想是通过程序接口把用于构建三维模型的几何信息存储到SQLServer数据库服务器上。然后通过V

6、C十+和OpenGL在客户端进行三维仿真。多数传统的三维浏览器都是采用单机环境的分布式结构，数据共享性差，资源利用不充分，主要表现在所有的数据处理完全依赖于单机执行，任何操作都要将服务器文件远程复制到本地进行，当多数用户并发操作时，网上存在多个备份，因此，数据的完整性难以控制，大量数据频繁传输，易造成网络瓶颈，降低系统的性能。而在浏览器用V务器的运行模式中，采用SQLServer数据库作为数据存储的服务器，使客户端承担了服务器的部分工作量，从而提高了系统的执行效率。在建模阶段利用三维图形软件快速建立复杂的模型，避免了在OpenGL中使用基本几何元素建立三维立体模型而

7、造成的繁琐且低效的劳动;在仿真控制和交互阶段，则通过OpenGL程序实现对模型的人机交互式调整，从而可以随心所欲地利用现成的模型实现仿真和虚拟现实。2、系统的设计从图1我们可以看出，DXF文件的人库和读取几何信息到SQLServer数据库的操作主要通过PDM来实现，所以这里我们主要阐述三维仿真部分的开发，其系统的框架如图2所示。C3DObject是一个实现三维场景绘制的公共基类，其中定义了初始化3D环境、加载场景数据、渲染场景、操纵场景等所用到的公共接口(或成员变量)，这些公共接口大多数都定义为虚函数，以便派生类可以重载，更重要的是这样可以使用基类指针来访问派生类的

8、方法，以达到用同一个基类指针访问不同实现方法的派生类的目的。这个基类里所定义的是3D场景绘制所共有的特征，而真正的功能大多数是由其派生类来实现的。有关接口分配应掌握的一个原则是:能在基类里实现的公共操作或变量则在基类里实现，只将那些由于3DAPI差异而必须分别实现的功能才交由派生类实现。类COGLBase,COGLDraw是基于OpenGL实现3D场景绘制的类，它们都是C3DObject的派生类，其中COGLBase直接从C3DObject派生，主要用于实现3D环境的初始化，而对场景的渲染则主要由派生类COGLDraw来实现。