异构CAD系统集成技术综述.pdf

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1、第2 1 卷第5 期计算机辅助设计与图形学学报v 0 1 2 1,N o 52 0 0 9 年5 月J O U R N A L0 FC O M P U T E R A 1 D E DD E s I G N C O M P u T E RG R A P H l C SM a y,2 0 0 9异构C A D 系统集成技术综述高曙明”何发智2”(浙江大学C A D C G 国家重点实验室杭州3 1 0 0 5 8)”(武汉大学计算机科学与技术学院武汉4 3 0 0 7 2)(s m g a o c a d z j u e d u c n)摘要异构C A D 系统集成是实现协同产品开发的重要环节首先

2、讨论基于几何数据交换的异构C A D 系统集成方法。论述几何数据交换方法本身存在的问题、几何数据交换相比其他方法的不足;然后从参数化特征信息交换的核心问题、代表性研究工作和特征信息交换工具3 个方面人手,分析基于参数化特征信息交换的异构C A D 系统离线集成,并对基于操作命令交换的C A D 系统在线集成工作进行介绍最后对该领域未来的发展趋势进行了总结关键词集成;C A D 系统;异构;数据交换;特征中图法分类号T P 3 9 1AS u r V e yo fH e t e r o g e n e o u sC A DS y s t e mI n t e g r a t i o nG a o

3、S h u m i n 9 1 H eF a z h i 2 (S 口船K P yL 口6 0 r 口f o r y 矿(M D&c G,Z 巧妇竹gU h f w n i 砂,H 口n g z I I o“3 1 0 0 5 8)2(S f o D fo _ 厂C D 研p“P rS c i P,l c P 口,l d 融 n o o g y,W 越 口nL h i w,1 i y,肌 口开4 3 0 0 7 Z)A b s t r a c tT h ei n t e g r a t i o no fh e t e r o g e n e o u sC A Ds y s t e m sp l

4、 a y sak e yr o l ei nr e a l i z i n gc o l l a b o r a t i v ep r o d u c td e v e l o p m e n t F i r s t l y,t h ei n t e g r a t i o nm e t h o d sb a s e do ng e o m e t r yd a t ae x c h a n g ea r ed i s c u s s e d,a n dt h ei n h e r e n tp r o b l e m sa n ds h o r t a g e sc o m p a r e

5、dw i t ho t h e rm e t h o d sa r ea n a l y z e d S e c o n d l y,t h ei n t e g r a t i o na p p r o a c h e sb a s e do np a r a m e t r i cf e a t u r ei n f o r m a t i o ne x c h a n g ea r es u m m a r i z e d,w i t hf o c u s i n go nt h ek e yt e c h n i c a li s s u e s,t y p i c a lr e s

6、e a r c hw o r k sa n dc o m m e r c i a lt o o l s T h i r d l y,t h eo n l i n ei n t e g r a t i o nt e c h n i q u eb a s e do no p e r a t i o nc o m m a n d se x c h a n g ei si n t r o d u c e d F i n a l l y,f u t u r et r e n d so fh e t e r o g e n e o u sC A Ds y s t e mi n t e g r a t i

7、o na r ep r o s p e c t e d K e yw o r d sI n t e g r a t i o n;C A Ds y s t e m s;h e t e r o g e n e o u s;d a t ae x c h a n g e;f e a t u r e在经济全球化和产品开发数字化的今天,使分布在不同地点的、属于不同企业或部门的设计和工程人员能采用各自惯用的数字化工具进行协同产品开发,对于提高企业的产品开发能力和效率已十分重要口 在协同产品开发中,使用最多的数字化工具是C A D 系统由于其种类很多,而不同的企业或部门出于功能、经济等方面的考虑,又往往会选用

8、具有不同特点的C A D 系统,因此,为了支持协同产品开发,实现异构C A D 系统之间各种形式的集成必不可少2 个C A D 系统之间的集成是指其中任意一个C A D 系统生成的C A D 模型可以被离线或在线地传送到另一个C A D 系统中,并能够在其中生成对等的C A D 模型进行重用,即在2 个C A D 系统之间能够实现模型交换既然在使用异构C A D 系统的人员之间进行协同产品设计与开发的过程中必然需要进行C A D 模型的交换和重用,因此实现异构C A D系统集成已成为构建由异构C A D 系统组成的协同产品设计平台的关键收稿日期:2 0 0 8 1 0 0 9;修回日期:2 0

9、 0 9 0 z 一1 7 基金项目:国家自然科学基金(6 0 7 3 6 0 1 9,6 0 6 7 3 0 2 7);国家。八六三”高技术研究发展计划(2 0 0 7 A A 0 4 2 1 4 9,2 0 0 8 A A 0 4 2 1 1 5)高曙明,男1 9 6 4 年生博士,教授,博士生导师,主要研究方向为c A D、c l M S、虚拟样机、协同设计何发智男,1 9 6 8 年生,博士,教授,博士生导师,主要研究方向为C A D&c G、C S C w 万方数据5 6 2计算机辅助设计与图形学学报2 0 0 9 年现有C A D 系统的核心都是几何建模,并且建模功能相似,这本质上

10、是由应用需求所决定的,同时也为实现异构C A D 系统的集成提供了可能性但是,由于异构C A D 系统虽然在核心功能上相似,却在数据结构和建模操作的设计上不尽相同,因此实现异构C A D 系统的集成又具有相当的难度自2 0世纪8 0 年代中后期以来,关于异构C A D 系统集成的方法研究、标准制定和工具开发直是C A D 领域的一个重要研究方向,围绕异构C A D 系统集成问题,学术界和丁业界开展了大量的T 作到目前为止,关于异构C A D 系统集成的研究工作大体可以分为以下3 种:基于几何数据交换的异构C A D 系统集成,基于参数化特征信息交换的异构C A D 系统集成和基于操作命令交换的

11、异构C A D 系统在线集成1 基于几何数据交换的异构C A D 系统集成1 1几何数据交换方法基于几何数据交换的异构C A D 系统集成是指基于交换标准实现不同C A D 系统之间的几何模型交换,从而实现异构C A D 系统之间数据集成的方法这是人们最早研究的异构C A D 系统集成方法,开始于2 0 世纪8 0 年代初,并于9 0 年代初形成了异构C A D 系统集成研究的第一个高潮有效地实现几何数据交换的关键在于制定几何数据交换标准并开发数据交换工具,以解决异构C A D 系统之间的几何互操作问题经过多年努力,这两方面的问题已经被基本解决,其标志是基本图形交换规范I G E S(i n

12、i t i a lg r a p h i c se x c h a n g es p e c i f i c a t i o n,I G E S)和产品模型数据交换标准S T E P(s t a n d a r df o rt h ee x c h a n g eo fp r o d u c tm o d e ld a t a)A P 2 0 3 这2 个几何数据交换标准及其相关交换T 具的成功应用I G E S 由美国国家标准局主持制定,始于1 9 8 0年,其后不断推出新的版本虽然从I G E S 4 1 0 开始有了构造实体几何(c o n s t r u c ts o l i dg e

13、 o m e t r y,C S G)实体模型,从I G E S 5 l o 开始有了流形实体的B r e p 模型,但目前C A D 系统的I G E S 前、后置处理器大多仍以曲面模型为主这是因为曲面模型不涉及拓扑信息的组织与表示,比C S G 或B r e p 模型简单,因此具有更好的通用性I G E S 是第一个得到广泛应用的几何数据交换标准,目前流行的C A D 软件都提供内置I G E S 转换器S T E P 是由国际标准化组织(I S 0)T C l 8 4 技术委员会下属S C 4 分委会所制定的面向数字化产品信息表示和交换的综合性国际标准S T E P 为产品在它的牛命周期

14、内规定了唯一的描述和计算机可处理的信息表达形式,内容十分丰富,包括公共资源和面向汽车、航天、电子等领域的应用协议在产品数据共享方面,S T E P 提供4 个层次的实现方法:A S C I I 码中性文件、访问内存结构数据的应用程序界面、共享数据库和共享知识库在S T E P 中,与几何数据交换及C A D 系统集成最直接相关的是S T E PA P 2 0 3,称为三维配置控制设计应用协议,专门用来描述三维产品设计阶段的形状表示以及控制数据S T E PA P 2 0 3 的主要内容分为6 个级别:级别1 除形状之外的配置管理设计信息;级别2 级别l+几何边界线框模型、曲面模型、或由两者共同

15、表示的形状;级别3 级别1+拓扑线框模型表示的形状;级别4 级别1+拓扑流形曲面模型表示的形状;级别5 级别1+小平面边界表示的形状;级别6 级别1+高级边界表示的形状与I G E S 相比,S T E PA P 2 0 3 的几何数据更加全面,同时还包含产品的管理和配置数据、装配数据等信息,因此,自其在2 0 世纪9 0 年代中期发布以来,一直备受学术界和丁业界的重视,并得到广泛应用目前,几乎所有商品化C A D 系统都提供S T E PA P 2 0 3 数据的输入输出接口 2 6 1 2几何数据交换中的几何修补基于I G E S 和S T E P 的几何数据交换技术虽已得到广泛应用,但由

16、于至今该项技术还不能完全保证交换数据的有效性和一致性,因此其应用效果受到很大影响据保守估计,日本每年由于几何数据交换问题造成的损失在1 亿美元以上(1),而美国更是高达1 0 亿美元 7 导致几何数据交换难以完全保证有效性和一致性的根本原因在于2 个方面:其一,由于不同的C A D 系统采用不同的几何表示精度和不同的几何计算精度,使得发送系统的几何表示精度与接受系统的几何计算精度不匹配,从而导致几何数据交换的结果无效或不一致;其二,由于不同的C A D 系统在曲线、曲面、交线的表示形式和表示精度上具有异构性,从而导致曲线、曲面、交线等数据在交换过程中出现不一致或无效情况针对几何数据交换存在的问

17、题,人们提出了基于几何修补的解决方案,并在工业界被广泛采用几h t t p:w w w j a m a o r j p万方数据5 期高曙明等:异构C A D 系统集成技术综述5 6 3何修补方法通过对几何数据交换结果中存在的几何、拓扑错误进行识别,并对存在错误的交换模型进行一定程度的几何优化重构来实现一致有效的几何数据交换,其本质是一种补救方法这方面的代表性研究工作有:G u 等通过构建一个补充的模型对象树来连续存储拓扑实体,并以其为基础对拓扑错误进行修复 明;B a r e q u e t 提出了一种几何哈希算法,首先将复杂三维形状分割为一个无序的多边形序列,然后连续重组这些多边形,并对各个

18、多边形之间的缝隙进行缝补来修复错误 9 1;S t e i n b r e n n e r 等提出了一种检测修补一个由不同曲度曲面组成的三维形状的邻接弧间的缺口或者重叠的方法,通过将边界弧分割成细小的边并对这些边进行适当的分裂与合并,来实现对缺口或者重叠的检测和修复 1 叩;V o l p i n 等提出了通过简化初始自由形态的面模型解决表面G 1 不连续问题的方法 1 嵋;基于一种容差实体建模理论 12 I,Q i 等通过突破实体建模R 集理论的精度局限性,研究有理论保证的几何修补算法 1 3 3;Y a n g 等则提出了一种基于高层语义(设计历史)的C A D 模型修复方法 1 在应用方

19、面,目前几乎所有的商品化C A D 系统都提供了一些简单的几何修补工具,也出现了功能更强的专业几何修补软件,如C A D F i x 应该指出的是,如何有效地实现几何修补至今仍然是一个十分棘手的问题由于自动修补难以保证原始的设计意图,目前工程实际中的几何修补基本都是由具有几何修补经验的人员借助修补工具完成,代价很大因此,有关几何修补的研究还有待进一步深入2基于参数化特征信息交换的异构C A D 系统集成除了几何数据交换自身存在的问题之外,在参数化特征建模已经成为标准建模方法的今天,仅仅能够在异构C A D 系统之间实现几何数据交换已经远远不够原因很简单:由于几何数据中不包含设计历史、设计约束和

20、特征等高层语义信息,因此无法支持在交换数据的接收端对原设计进行基于约束和特征的编辑、修改和再设计等活动,也无法支持在协同产品开发中时常需要的细粒度功能互操作和实时互操作为此,人们自2 0 世纪9 0 年代开始研究基于参数化特征信息交换的异构C A D 系统集成基于参数化特征信息交换的异构C A D 系统集成方法的核心,是在异构C A D 系统之间实现设计特征和设计约束等高层语义信息的交换,进而在更高的层次上实现异构C A D 系统之间的数据集成这方面的研究工作最早可以追溯到2 0 世纪9 0年代初,普渡大学H o f f m a n n 教授领导进行的研究工作E B r e p(e d i t

21、 a b l eB r 印),其目的是通过对造型活动,如特征创建与特征修改等进行文本式描述,最终得到与底层几何造型引擎无关的、完整的、无二义性和可编辑的结果模型 15。但这项工作仅仅在理论上进行了探索,缺少实验结果近年来,在应用需求驱动下,有关参数化特征信息交换的研究得到迅速发展,人们先后提出了多种方法,并开发出多个工具2 1 基于U P R 的参数化特征信息交换以色列希伯来大学的R a p p o p o r t 等在参数化特征信息交换方面开展了深入、系统的研发工作,提出了一种基于通用产品表示(u 商v e r s a lp 划u c t珥)r e s I 咖a t i o n,U P R)

22、的参数化特征模型交换方法 1 6。9。,其核心技术包括如图1 所示U P R 架构、特征数据重写机制、校验机制和拓扑元素匹配等图1U P R 架构在U P R 架构中,系统首先依据接收到的由源C A D 系统生成的参数化特征模型,创建一个与具体C A D 系统无关的集特征、约束、草图、历史、几何表示于一体的通用产品表示;然后以所建立的通用产品模型为基础,生成目标C A D 系统的参数化特征模型其中,对于无法进行直接映射的特征采用特征数据重写机制进行进一步处理,放弃在特征操作层进行数据转换,进而在几何操作层进行转换,以保证对于这类特征至少还能够在几何层实现完整交换为了保证模型转换的有效性,在每次

23、特征操作转换完成之后,系统采用校验机制对当前已转换特征模型的有效性进行检查,主要检查转换前后模型的体积、重心等主要几何属性值是否保持一致针对某些特征操作需要引用拓扑元素、而不同C A D 系统之问万方数据5 6 4计算机辅助设计与图形学学报2 0 0 9 年的拓扑元素并非一一对应的问题,R a p p o p o r t 等提出了基于边覆盖和几何增补技术实现异构C A D 系统之间拓扑元素匹配的解决方法应该指出的是,基于U P R 的参数化特征信息交换是参数化特征信息交换方向目前最具代表性的工作之一,并且已经获得成功应用,详见第2 4 节不足之处是目前已发表的论文所给出的主要是基本概念和大体方

24、法,缺少对U P R 的具体组成、源文件中模型特征及其参数的具体提取方法、重写机制的具体实现方法等方面的介绍对于模型转换的精度问题仍然无能为力2 2 基于宏文件的参数化特征信息交换韩国科学技术学院(K o r e aa d v a n c e di n s t i t u t eo fs c i e n c ea n dt e c h n o l o g y,K A I S T)的H a n 等2 0 2 1 受数据库系统备份和恢复机制的启发,提出了一种基于宏文件的参数化特征信息交换方法,其核心思想是基于C A D 系统的操作日志文件实现异构C A D系统参数化特征信息交换该方法实现参数化特征

25、信息交换的系统架构如图2 所示,由宏文件输入输出图形用户界面、宏文件数据转换等部分组成其中,宏文件数据转换是整个架构的核心,总体上通过标准宏文件实现异构C A D 系统之间宏文件的转换,关键步骤则是系统宏文件中的造型命令与标准宏文件中的标准造型命令之间的映射H a n 等通过对现有代表性C A D 系统的数百条命令进行分析和归类,设计了一套中性命令集,将其作为标准宏文件包含的标准造型命令集他们将系统宏文件中的造型命令分为可直接转换和不能直接转换2 类,对于可直接转换命令基于命令映射表直接进行转换,而对于不能直接转换的命令,首先使用通用几何造型引擎A C I S 重建出几何模型,再以其为基础进行

26、转换 2 0。2 1 文献 2 0 一2 1 方法在进行参数化特征信息交换不必依靠源C A D 系统和目标C A D 系统,只需要使用一个通用的几何造型引擎,如A C I S 进行几何建a 子标准的组织关系画C A D 口C K 08图2 基于宏文件的参数化特征信息交换架构模,因此系统代价小但是,如何能够利用通用的几何造型引擎有效地实现宏文件中复杂建模命令的交换还不是很清楚,目前所给出的测试实例也比较简单2 3 基于S T E P 标准的特征信息交换随着参数化特征造型成为主流的C A D 建模技术,I S 0 在2 0 世纪9 0 年代成立了以P r a t t 教授为首的丁作组,开始制定有关

27、参数化特征信息交换的S T E P 标准 22|目前已发布或正在制定的相关标准有5 项,它们之间的相互关系如图3 所示其中,1 0 3 0 3 5 5 是过程与混合表示标准,用于对基于特征的模型创建历史进行表示,由p r o c e d u r a l m o d e l s c h e m a 和p r o c e d u r a l s h a p e m o de l s c h e m a2 个部分组成;1 0 3 0 3 1 0 8 是参数化模型的参数和约束表示标准,为可变参数、维数、约束和二维草绘提供表示方法,包括p a r a m e t e r i z a t i o n s

28、c h e m a,e x p l i c i t c o n s t r a i n t s c h e m a,v a r i a t i o n a l r e p r e s e n t a t i o n s c h e 1 a,e x p l i c i t g e o m e t r i c c o n s t r a i n t s c h e m a 和s k e t c h s c h e m a 等5 个部分;1 0 3 0 3 1 0 9 是装配体的动态和几何约束表示标准,用于对装配体部件间的逻辑关系、不同部件间的联系、不同部件间的自由度和装配体的内部约束进行表示,包括

29、a s s e m b l y f e a t u r e r e l a t i o n s h i p s c h e m a 和a s s e m b l y c o n s t r a i m s c h e m a2 个部分;1 0 3 0 3 1 1 l 是过程式造型中的元素表示标准,为基b 子标准的功能关系图3S T E P 基于历史的特征数据交换的子标准关系图万方数据5 期高曙明等;异构C A D 系统集成技术综述于过程和创建历史的造型提供一种高层的形状结构表示;1 0 3 0 3 1 1 2 是二维模型建模命令表示标准,专门用于对二维草绘建模过程进行表示,不过该标准的使用价值

30、尚存在争议I S 0 的上述工作为今后采用S T E P 标准实现基于参数化特征数据交换的异构C A D 系统互操作奠定了基础但是,标准本身并不涉及如何解决异构C A D 系统之间存在的特征操作语义差别这一难题,而将其留给了基于上述S T E P 标准的实施工作目前,P r a t t 等已经开始进行基于S T E P 标准的参数化特征模型交换的实施工作,但总体上还属于非常初步的试验性工作 2 2 引2 4 代表性参数化特征信息交换工具随着参数化特征信息交换研究工作的不断深入,近年来有关参数化特征信息交换工具的开发也发展很快,已经开发出了多种商品化工具,其中最主要的有C o l l a b o

31、 r a t i o nG a t e w a y,A c c-u T r a n s 等美国P r o f i e i e n c y 公司开发的参数化特征信息交换工具C o l l a b o r a t i o nG a t e w a y 能够支持C A T I A,I D E A S,P r o E,U G 等C A D 系统及其不同版本之间的参数化特征数据交换其技术基础是前面已作介绍的基于U P R 的参数化特征信息交换技术据报道,该工具所能达到的特征交换率已经相当高,采用定制模板以后进行转换的自动化程度达到9 5 T r a n s l a t i o nT e c h n o

32、l o g i e s 公司开发的参数化特征信息交换工具A c c-u T m a s 能够支持的C A D系统有S o l i d W o k r s,C A T I A,P r o E,U G 和I-D E A S 其核心技术在于采用交互式建模交换格式(i n t e f a c t i v em o d e l i n ge x c h a n g ef o r m a t,I M X)存储中性的模型数据,可以在目标C A D 系统中正确重建、编辑和修改参数化特征模型同时,通过将B r e p转换器与参数化特征转换器结合起来,可以将零件的全几何显式模型导人到装配体模型中A c c-u-T

33、 r n a s 系统提供特征创建分析(f e a t u r ec r e a t i o na n a l y s i s,F C A)功能来对每个交换完成后的特征进行几何校验,在此基础上还可以通过镜像模型对比器(m i r r o rm o d e lc o m p a r a t o r,M M C)进行更精确的双向校验据报道,利用该工具进行参数化特征信息交换时所需的人工干预仅占5 2 5 与几何数据交换相比,参数化特征信息交换的实现难度显著增加,这是因为不同的C A D 系统在底层几何表示上非常相似,但在高层的参数化特征表示上往往不尽相同虽然目前有关参数化特征模型交换的研究取得了可喜

34、进展,但是特征交换效果还远远不能令人满意;主要是缺少有效地处理复杂特征、奇异特征的方法以及有效性检查和维护方法,因此要使其达到满足工业界实际需要的程度还有很长的路要走3 基于操作命令交换的异构C A D 系统在线集成为了有效地支持需要进行细粒度功能互操作和实时互操作的协同产品开发活动,如同步协同设计等,基于完整模型交换的离线集成已经不够,需要实现能够在C A D 系统之间进行细粒度功能互操作的在线集成与基于完整模型交换的离线集成的主要区别在于,C A D 系统之间的在线集成必须能够实现特征建模操作的实时交换,即在源C A D 系统中执行了一个特征建模操作后,该操作能够实时地交换到目标C A D

35、 系统中加以执行,并获得同样的结果 25。这里的特征建模操作包括特征的创建、修改和删除这方面的工作首先是从同构C A D 系统的在线集成开始的,始于2 0 世纪9 0 年代末,并伴随着复制式同步协同设计系统的研制而产生由于同构C 柚系统的操作命令、特征类型等完全相同,因而实现在线集成相对容易,一般通过所有参与集成的C 心系统之间传递操作命令而完成这方面的代表性工作主要有C o l l m E 系统、s y c 0 3 D 系统、N e t F E A T U R E 系统 2 7 1 代尔夫特工业大学v a nd e nB e r g 关于。协同建模系统”的研究报告对以上工作有较全面的论述 2

36、 8 最近几年,人们开始探索实现异构C A D 系统在线集成的途径,以满足开发异构复制式同步协同设计系统的需要李珉等提出了一种基于中性命令的异构C A D系统在线集成方法,并开发了一个基于异构C A D系统的实时协同设计平台o 纠其核心思想是基于中性建模命令实现异构C A D 系统特征建模操作的实时交换,进而实现异构C A D 系统之间的在线集成图4 所示为文献 2 9 3 3 所提出的异构c A D 系统在线集成框架,其中的关键技术是对每个参与集成的C A D 系统增加2 个转换器模块:S M D t 0-N M C 和N M C t 伊S M O 这里,S M O 是指系统建模h t t

37、p:,w w w p r o f i c i c y 咖oh t t p;,W w w T n n 5 l a t i o n t l L 咖万方数据计算机辅助设计与图形学学报操作,N M C 是指中性建模命令S M 口t o N M C 转换器负责把每个由本地用户触发执行的系统建模操作转化成为中性建模命令,并立即将其通过网络发送至其他站点;N M C t o-S M 0 转换器则负责接收从其他站点发送来的中性建模命令,并立即把它转换成为一个或者多个本地的系统建模操作在本地执行为了有效地支持S M o t o N M C 转化器和N M C t o S M O 转化器的实现,他们使用面向对象技

38、术,以类和对象的形式来表示中性建模命令每条中性建模命令都表示为一个类,这个类具有相应的属性和函数,其中属性的设计旨在使其能够满足所有主流C A D 系统进行相应建模操作重构的需要图4 异构C A D 系统在线集成框架文献 2 9 3 3 工作的另一个特点是提出了在异构C A D 系统之间实时交换特征修改和删除操作的方法与完整特征模型交换不同,除了特征建模操作之外,C A D 系统之间的在线集成同时需要能够支持特征修改和特征删除操作的实时交换,这是同步协同设计的需要实现特征修改和特征删除操作实时交换的难点在于,如何有效地进行异构C A D 系统中被修改或删除对象的匹配对此,他们提出了基于中性建模

39、命令历史的解决方法:在每个站点(C A D 系统)上分别建立一个中性建模命令队列(N M C L i s t),其中每一个队列项存储由流经本站点的中性建模命令I D 和相对应的本地建模操作对象指针所组成的关联对(A s s o c i a t e d P a r i),利用存储在每个队列项中的关联对把流经本站点的中性建模命令和相对应的本地建模操作对象关联起来借助在各站点建立起来的中性建模命令队列,就能够根据本地被操作(被修改或者被删除)的对象找出其他站点上需要进行同步操作(修改或者删除)的对象,进而有效地实现特征修改和特征删除操作的交换基于上述方法,李珉等开发了一个由P r o E,S o l

40、 i d w o r k s 和M D T 组成的实时协同设计平台,通过对其中每个系统开发并内置S M D t o N M C 和N M C t o S M O 转换器,实现了3 个异构C A D 系统之间的实时功能互操作该平台能够支持多个用户使用上述3 个C A D 系统进行实时协同的零件设计和装配建模,并且已经被扩展为W e bs e r v i c e s,用于支持离线的参数化特征模型交换 34|图5 所示为在P r o E 和M D T 之间基于中性命令进行特征建模操作实时交换的一个实例文献 3 5 3 7 从透明协作的群组通信机制、协作用户与协作任务管理、协同感知与人人交互等方面对C

41、 A D 系统在线集成与协同工作进行了探讨,其中关于异构C A D 协同方面采用了与文献 2 1 类似的标准宏命令方法图5 特征建模操作实时交换结果翥一|一旧一一万方数据5 期高曙明等:异构C A D 系统集成技术综述5 6 74 结束语围绕如何有效地实现异构C A D 系统的集成,人们已经开展了很多研究然而,由于异构C A D 系统集成具有高度的复杂性和艰巨性,加之C A D 系统本身在不断发展,为了研究出能够很好地满足工业界实际需要的异构C A D 系统集成技术,人们还需要进行长期不懈的努力目前,有关异构C A D 系统集成的研究正在形成一个新的高潮,其总的发展趋势是:从基于低层几何数据交

42、换的异构C A D 系统集成,向基于高层语义交换的异构C A D 系统集成发展;从基于完整模型交换的异构C A D 系统离线集成,向具有细粒度互操作性的异构C A D 系统在线集成发展;从支持协同零件建模的异构C A D 系统集成,向支持协同装配建模的异构C A D 系统集成发展;从不通用的异构C A D 系统集成,向基于S T E P 标准的异构C A D 系统集成发展;从初步实现异构C A D 系统集成,向实现高质量的异构C A D 系统集成发展参考文献 1 G a oS h u m i n g,H eF a z h i S u f v e yo fd i s t r i b u t e

43、da r l dc o U 8 b o r a t i v ed e s i g n J J o u m a lo f(二o m p u t e r A i d e dD e 8 i g n&C o m p u t e rG r a p h i c s 2 0 0 4,1 6(2):1 4 9 1 5 7(i nC h i n e s e)(高曙明,何发智分布式协同设计技术综述 刀计算机辅助设计与图形学学报。2 0 0 4,1 6(2):1 4 9 1 5 7)2 C l a r kA,S t a l e yS s T E PA P 2 0 3d a t ae x c h a n g e8 t

44、 u d y C P r o c e e d i r 呕so fA C MS y m p 0 8 i u mo nS o l i dM o d e I i n ga n dA p p l i c a t i o n 8,S a l tL a k eC i t y-1 9 9 5l2 1 3 2 2 4 3 s u nJ i a g u a n g,Y a n gC h a n g g u i,Z h o uJ i,f 口z I n t e g r a t e dC A D,C A Ms o f t w a r eS y s t e mB a s e do nS t e p 刀c h i n e

45、 5 eJ o u r n a lo fC o m p u t e r s,1 9 9 6,1 9(8):5 6 卜5 6 7(i nC h i n e s e)(孙家广,杨长贵周济,等基于s T E P 的集成化C A D c A M 支撑软件系统 J 计算机学报,1 9 9 6,1 9(8):5 6 卜5 6 7)4 Y a n gC a n j u n,H uB i a o S t u d yo nc h a r a c t e r i s t i cm o d e l i n go fA P z 0 3b a s e da e r i 8 lg e a rp u m p J C h i

46、 n aM e c h 姐i lE n g i n e e r i n g,2 0 0 4,1 5(1 5):1 3 7 3 1 3 7 8(i nC h i n e s)(杨灿军,胡标基于A P 2 0 3 应用协议的航空齿轮泵特征信息建摸研究 J 中国机械工程,2 0 0 4,1 5(1 5):1 3 7 3 1 3 7 8)5 C h e nx i a o a n,T a nH o n g,L ic h a n g b i n R e s e a r c ho ns T E P,l G E Sc o n v e r s i o nt o o lo f8 u r f a c em o d

47、e lA P 2 0 3 b a s e d J J o u m a lo fC h o n g q i n gU n i v e r s i t y,2 0 0 2,2 5(7):5 8(i nC h i n e s e)(陈小安,谭宏,李昌兵基于A P 2 0 3 曲面模型的s T E P I G E S 转换工具的研究 J 重庆大学学报,2 0 0 2,2 5(7):5 8)6 w a n gL i u j i,z h a n gL i c I l a o,z e n gs h a o y o n g T r a n 8 f o 珊a t i o no ff i l ef o m a t

48、i nI G E Sb a 靼do nB r e p3 0 l i dm o d e lt oS T L J J o u m a lo fc o m p u t e 卜A i d e dD l e s i g n&c o m p u t e rG r a p h i c 8,2 0 0 7,1 9(1)t3 7 4 1(i nC h i n e s e)(王刘记张李超,曾少勇基于B R e p 实体模型的I G E s 转换为S T L 盯计算机辅助设计与图形学学报,2 0 0 7,1 9(1):3 7 4 1)7 B r u n n e m e i e rs,M a r t i ns I n

49、 t e r o p e r a b i l i t yc o s ta n a l y s i so ft h eU S a u t o m o t i v e5 u p p l yc h a i n f i n a lr e p o r t R R e s 髓f c hT r i a n g l eI n s t i t u t e,R T IP r o j e c tN u m b e r7 0 0 7 一0 3,1 9 9 9 8 G uH,c h a 8 eT,c h e n e yD,以口z I d e n t i f y i n g,c o r r e c t i n g,a n

50、 da、r o i d i n ge r r o r si nc o m p u t e r a i d e dd e s i g nm o d e l sw I I i c ha f f e c ti n t e r o p e r a b i l i t y J J o u r m lo fc o m p u t i n ga n dl n f o 删t i o nS c i e n c ea n dE n g i n e e r i n g 2 0 0 1 1(2):1 5 6 1 6 6 9 B a r e q u e tG U s i n gg e o m e tr i ch a s

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