網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動的協(xié)同設(shè)計三維幾何模型共享技術(shù)的實(shí)現(xiàn)問題

摘 要：處在當(dāng)今信息時代的高速發(fā)展時期，對于網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動的產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計的研究，對于這個時代背景下人們工作的群體、分布、交互和協(xié)同的特征進(jìn)行了很好的體現(xiàn)，對于并行工程的產(chǎn)品設(shè)計的重點(diǎn)問題，依然是對于產(chǎn)品信息模型的描述、建立和應(yīng)用問題，在模型對協(xié)同設(shè)計的支持問題是其重中之重。當(dāng)前協(xié)同設(shè)計的關(guān)鍵和急待解決的關(guān)鍵點(diǎn)和難點(diǎn)，就是對于三維幾何模型的共享，這是網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動協(xié)同設(shè)計的核心實(shí)現(xiàn)手段，也是網(wǎng)絡(luò)支持的協(xié)同設(shè)計領(lǐng)域的重點(diǎn)研究領(lǐng)域所在。本文結(jié)合一些實(shí)踐的探索，對于這個問題作出了一些分析和探討。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動 協(xié)同設(shè)計 三維幾何模型 共享技術(shù)

中圖分類號：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）04（a）-0026-01

協(xié)同設(shè)計的載體就是幾何模型，協(xié)同設(shè)計的關(guān)鍵和難點(diǎn)問題，都是三維幾何模型的共享。對于零件的描述，傳統(tǒng)的特征對于幾何和拓?fù)鋵W(xué)方面的描述比較偏重，本文基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計環(huán)境下，對于三維形狀特征模型這個高層次的模型進(jìn)行了研究，并且把產(chǎn)品數(shù)據(jù)依據(jù)不同的內(nèi)容、格式和應(yīng)用需求，將其轉(zhuǎn)換成特定的應(yīng)用數(shù)據(jù)模型。這對于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的形狀特征模型來說，對于其優(yōu)點(diǎn)和數(shù)據(jù)的可訪問性、一致性還有共享性等諸多優(yōu)點(diǎn)集于一身，對于工作協(xié)同性和地域分布性這兩個主要特征進(jìn)行了分布和實(shí)施的協(xié)調(diào)性作了很好的處理。

1 網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動的協(xié)同設(shè)計三維幾何模型共享技術(shù)的具體概念

形成和發(fā)展還僅僅只有二十來年時間的網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動協(xié)同設(shè)計，作為一個多學(xué)科交叉和支持的新型研究領(lǐng)域，在全球范圍內(nèi)的開發(fā)人員和對此的研究呈現(xiàn)出一股熱潮，并且有新研究成果、產(chǎn)品及應(yīng)用系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)和問世。在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)世界，各類科學(xué)家完全能夠克服空間、時間和計算機(jī)設(shè)備差異等因素的制約和阻礙，完全實(shí)現(xiàn)虛擬同地的工作在一起，從而一個異地協(xié)同設(shè)計方式形成了，這對于設(shè)計過程和功能相互有效實(shí)現(xiàn)起到了重要的橋梁作用。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)里，從而能夠完全對于地域因素的限制進(jìn)行克服，而實(shí)現(xiàn)各小組之間的交換信息、處理知識和轉(zhuǎn)換各種數(shù)據(jù)等。

網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動的協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)，其目的和特性就是對于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、協(xié)同科學(xué)和信息技術(shù)，還有有關(guān)學(xué)科技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高效的對于一個群體的集體協(xié)同，并且完成共同任務(wù)的大力支持。這個技術(shù)具有多樣性的協(xié)作活動、群體和交互性德任務(wù)、廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和多媒體化的信息等諸多特征，對于開發(fā)這樣的系統(tǒng)提出的要求是多方面的。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)特征，一般把網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動的協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)需求分為系統(tǒng)需求、應(yīng)用需求和技術(shù)需求三個類別。

1.1 系統(tǒng)需求

以計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，以群體協(xié)同支持為目標(biāo)，這是網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)的明顯特征，并且它是一種具有廣泛應(yīng)用領(lǐng)域的分布式系統(tǒng)，它包括了開放性、組通信性、綜合性的系統(tǒng)支持、可擴(kuò)充性、重用性、重構(gòu)形和繼承性以及安全性這些系統(tǒng)需求特征。

1.2 應(yīng)用需求

在網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動環(huán)境之下，對于協(xié)同用戶為自己各類應(yīng)用目標(biāo)進(jìn)行的有效協(xié)同工作，是網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動的協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)的基本目的。在不同的任務(wù)、環(huán)境和條件要求下，網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動的協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)提供的是不同的服務(wù)。以部分有效協(xié)同手段為依據(jù)，網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動的協(xié)同設(shè)計在應(yīng)用需求之下具有協(xié)同意識、群組工作機(jī)制、應(yīng)用的動態(tài)特性、控制模型、用戶應(yīng)用模式和協(xié)同機(jī)制這些主要特性。

1.3 技術(shù)需求

要對于系統(tǒng)需求和應(yīng)用需求，在網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動的協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)中進(jìn)行很好的滿足，就必須從實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的保證出發(fā)，對于技術(shù)支持進(jìn)行相應(yīng)要求。需要采用到的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式包括以Internet/Extranet/Intranet為平臺或者多媒體高速寬帶網(wǎng)絡(luò)，這些作為網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；以多媒體計算機(jī)會議系統(tǒng)、協(xié)同寫作工具、工作流系統(tǒng)和群件為主的基本工具；數(shù)據(jù)庫技術(shù)；多媒體技術(shù)；接口技術(shù)和安全技術(shù)。

2 網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動的協(xié)同設(shè)計環(huán)境下三維幾何模型特征解析

2.1 對于網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動協(xié)同設(shè)計環(huán)境下的幾何模型形狀特征建模

相比傳統(tǒng)CAD系統(tǒng)特征，網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動的協(xié)同設(shè)計環(huán)境下的幾何模型形狀特征的建模，有這樣一些特征：主體性多、共同性、協(xié)同性、可共享性、靈活性、數(shù)據(jù)的一致性和可訪問性以及可實(shí)時交換性。

在網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動的協(xié)同設(shè)計環(huán)境里，特征造型的基本組成部分就是3D幾何模型的形狀特征描述。它在不同的領(lǐng)域有著不同的概括形式，或從功能角度予以考慮，或從設(shè)計及工藝角度出發(fā)等。非常重要的一點(diǎn)就是，對于形狀特征進(jìn)行的合理定義。為了解決特征操作的特征識別、有效程度和面對特征設(shè)計的統(tǒng)一性，需要從特征的邊界構(gòu)成到構(gòu)造方法進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪^渡。處于直觀形狀特征和簡化的需要，對于3D幾何模型的形狀特征的粗粒度數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述，就需要用一個獨(dú)立的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體系，來對于每個形狀特征單元進(jìn)行表達(dá)，從這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述中，能夠?qū)τ谛螤钐卣鞯南盗袑傩赃M(jìn)行有效的描述，并且按要求對于內(nèi)容進(jìn)行定論。

2.2 在基于局部操作的形狀特征進(jìn)行操作分析

把幾何模型可以當(dāng)成一系列的形狀特征，并且這些特征以某類關(guān)系形成的組合，從而總結(jié)出形狀特征之間肯定存在某類相應(yīng)的聯(lián)系，包括相互之間的組合形式、從屬和連接關(guān)系，復(fù)雜一點(diǎn)的則是對于設(shè)計到布爾運(yùn)算的規(guī)律等。要操作形狀特征為基本單元的執(zhí)行局部，需要系列化和結(jié)構(gòu)化、直觀的形象和實(shí)現(xiàn)簡單等優(yōu)勢特征，必須的前提條件則是靈活的形狀特征，這些特征包括了產(chǎn)生形狀特征、變化特征的功能、修改框架參數(shù)等相關(guān)內(nèi)容。這些局部操作的研究，都是建立在歐拉運(yùn)算基礎(chǔ)之上的。它通過拓?fù)渥兓僮鞯闹饕ぷ鞣绞?，對于正確的拓?fù)潢P(guān)系和造型的合理性進(jìn)行有效的保證。

3 網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動的協(xié)同設(shè)計三維幾何模型共享技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)是幾何模型信息共享的基礎(chǔ)所在。出于產(chǎn)品信息使用安全性保障的需要，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制對其的訪問權(quán)限，這就存在訪問產(chǎn)品信息過程中的矛盾問題。在對于信息消費(fèi)者能在開發(fā)產(chǎn)品過程中自由而方便獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行保證的同時，還要嚴(yán)加控制數(shù)據(jù)訪問的權(quán)限，從而從根本上對于非法讀取和操作數(shù)據(jù)的現(xiàn)象進(jìn)行杜絕。這正時對于怎樣安全而方便的使用產(chǎn)品數(shù)據(jù)的技術(shù)，來進(jìn)行產(chǎn)品信息共享的研究的關(guān)鍵和切入點(diǎn)。

產(chǎn)品信息的存儲和傳遞，已經(jīng)隨著信息技術(shù)的大力發(fā)展和CAX技術(shù)的發(fā)展，逐步從紙張媒媒介方式向著數(shù)字化方向進(jìn)行大力的轉(zhuǎn)變。這類數(shù)字化格式的信息，以非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)形式為主儲存在相應(yīng)的信息倉庫里，以便于信息消費(fèi)者進(jìn)行查找和使用。隨著三維CAD技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，產(chǎn)品數(shù)據(jù)更進(jìn)一步對于二維表達(dá)方式的限制進(jìn)行了擺脫和突破，對于消除表達(dá)歧義和提高數(shù)據(jù)一致性上進(jìn)行了大為有利的改善，從而對于數(shù)據(jù)共享的能力進(jìn)行大力的增強(qiáng)。

4 結(jié)語

對于人們工作方式，網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動的協(xié)同設(shè)計帶來的是革命性的變化。它對于人們改善交流信息和進(jìn)行協(xié)作的方式，以及對于人們系統(tǒng)工作的整體效率進(jìn)行大力的提高。對于網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動的協(xié)同設(shè)計三維幾何模型共享技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，已經(jīng)取得豐富的研究進(jìn)展和成果，具有極大的推廣價值，并且具有廣泛的應(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)價值。

參考文獻(xiàn)

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