网络驱动的协同设计几何模型共享技术研究

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1、重庆大学博士学位论文网络驱动的协同设计几何模型共享技术研究姓名：罗天洪申请学位级别：博士专业：机械制造及其自动化指导教师：陈小安20050701中文摘要摘要网络驱动的产品协同设计研究体现了信息时代人们工作的群体性、分布性、交互性及协同性的特征，并行工程产品设计的核心问题仍然是产品信息模型的描述、建立、应用问题，尤其是模型对协同设计的支持问题。三维几何模型的共享不仅是协同设计的关键问题，也是在该领域急需解决的难题，是网络驱动的协同设计实现的核心，是网络支持的协同设计领域的研究重点之一。本文在国家自然科学基金《共享模型驱动的异地实时协同设计方法和技术研究》（项目编号50175113）以及教育部高

2、校博士学科点专项科研基金项目《网络环境下协同设计三维模型实时共享方法及实现》（项目编号20040611006）的资助下，对网络驱动的协同设计三维几何模型共享技术进行了研究，主要做了以下几个方面的工作：提出了一种分布式客户机/服务器系统结构，通过有效的服务器冲突协商机制实现由多台网络服务器对协同设计用户的联合管理，避免协同过程对单一服务器的依赖，克服了单服务器系统的瓶颈，提高了协同设计过程的稳定性和可靠性。提出了一种基于排队理论的具有多服务器的客户/服务器系统的数学模型，通过分析求解服务器平均利用率、排队队长、等待时间等系统性能的解析结果，方便、直观地反映系统的动态行为、合理地组织系统、优化多

3、服务器系统的设计。几何模型数据信息的描述情况，将直接关系到协同设计的成本和效率，为了保持网络驱动的协同设计中信息获取和信息传递的通畅，提出三维模型的几何知识、与制造工艺相关的形状特征信息和与产品生命周期相关的形状特征信息为三维几何模型不同粒度描述的组成部分，提出了基于多粒度的产品几何模型数据结构和描述方法，克服了粗粒度的描述方法过于注重信息描述的形式大而不全、细粒度的描述方法过于注重信息描述的内容过于繁冗而不能满足产品寿命周期中的某些特定应用阶段的需求的弊端，既能满足多方协同用户的需求又能满足网络信息传输的需求。以多粒度的数据结构记录特征模型信息、形状特征参数化、创建特征模型的参数配置表，共

4、享模型的任何改变均可描述为形状特征参数的改变，并能同时完成参数配置表的修改。然而传统的遍历特征历史记录的方法具有计算效率低、特征操作时序死板、特征单元约束的单向驱动、特征深层次语义保持难的弊端，本文提出面向模型局部操作的游历——查询特征的历史记录来重构模型的特征建模方法，当实体的局部参数发生改变时，就在形状特征参数配置表中修改，寻找局部操作发生在历史记录中的位置，查询所有与此特征有关联的其他特征，并作相I重庆大学博士学位论文应修改，通过数据交换机制传到图形系统重构模型，完成实体局部的修改，实现三维模型的跨平台实时设计和编辑。分析了网络驱动的协同设计数据交换的特点，研究了网络环境下协同设计动态

5、数据交换中所涉及的数据转换、数据传输、数据操作，提出了异类CAD系统之间的动态数据交换体系结构和组织模式，以ORACLE数据库为核心的多数据库系统，各CAD系统用户可以同时访问ORACLE数据库，能够实现用户与服务器、用户与用户之间的图形、数据的实时交互。实现了跨平台异类CAD系统之间动态数据的实时交互和数据的实时一致性。数据交换只对被改变的数据对象进行操作，减小了网络传输的负担，提高了数据交互效率。为解决传统并发控制方法中存在的死锁、夭折率和重启率高等问题，分析了网络环境下协同设计的特点，提出了实时更新并发控制系统模型，该模型能根据代理的数据要求生成复制事务，事务发生改变后其它站点能实时显

6、示、实时读取有效数据。运用模糊逻辑分析方法计算操作优先权限的分配，以此保证网络协同用户在操作过程中的高并发率。提出一种面向对象的实时复制结构下基于优先权限的乐观并发控制协议，该协议保证在不同站点的同一对象的多个拷贝在各自只有单进程访问的情况下，这些复制及其他各操作在各站点的执行结果之间的一致性，每次对象的拷贝只复制发生改变的部分。该并发控制协议不但保证了协同设计过程中较高的并发度、较短的响应时间，而且能及时检查冲突，资源利用率高、重启率低，能保持各共享图形、数据的实时一致性。关键词：网络驱动，协同设计，共享技术，几何模型，动态数据交换，并发控制II英文摘要ABSTRACTTheInterne

7、t-Drivencollaborativedesignopenedupanewdomainforengineeringdesignandestablishedanewworkmodeforpeopleintheeraofinformation,whichwasgrouped,distributed,interactiveandcooperative.Oneofthekernelsofconcurrencyen