專利名稱：網絡協同設計的異源cad模型數據集成裝置及集成方法
技術領域：
本發明涉及一種計算機輔助設計裝置與方法，尤其涉及網絡協同設計的異源CAD 模型數據集成裝置及集成方法。
背景技術：
隨著經濟全球化進程的加速，許多復雜產品的設計需要由分布在不同地點的產品設計人員協同完成，不同企業或同一企業的不同部門之間需要在異構CAD系統之間進行協同設計，通過異地協同進行的產品設計的工業需求日益增多，這迫切需要一種能夠支持在不同CAD系統之間進行協同設計的技術方法與裝置。因此，開發一種面向網絡協同設計的異源CAD模型數據集成方法，并維護三維協同設計模型與各異源CAD源模型之間的對象鏈接與數據一致性，具有重要的應用價值。在網絡協同設計中，基于異源CAD模型的虛擬裝配、協同標注是關鍵操作。通常， 圓錐曲面、平面、直線、頂點或圓心等拓撲元素常被用作定義裝配約束、標注的參照對象。基于離散網格的三維CAD模型表示方法，由于其數據結構簡單、圖形繪制效率高、不需要額外的模型解釋與數據轉換流程，在異源CAD模型的圖形交換中被廣泛應用。然而，由于離散網格模型只能采用有限的幾何分辨率，且不包含幾何元素之間的高級拓撲信息，丟失了幾何精度，也無法表示幾何造型中的工程語義信息(包括尺寸標注信息、幾何約束信息、裝配約束信息、拓撲命名、零件的屬性信息等)，因而難以支持模型之間的虛擬裝配、標注等交互操作；另外，由于上述兩類模型在幾何信息上的不對稱性，離散網格模型與基于精確拓撲結構描述的CAD實體模型之間，難以實現拓撲元素之間的對應與互相關聯。這些問題構成了將離散網格模型直接應用于CAD網絡協同設計的主要障礙。在CAD特征造型技術中，拓撲元素的永久命名機制是重要的核心技術之一。它基于實體拓撲元素之間的位置關系、特征建模的操作歷史，是用于描述單個拓撲元素與整個 B-Rep實體之間唯一標識關系的技術。拓撲元素永久命名機制的作用在于對于一個實體建模過程中的反復修改與重新計算，通過唯一標識技術保持對某個具體拓撲元素的跟蹤。 所有的實體、特征、面、邊、頂點在其創建的時候可以被永久命名標識。在很多CAD系統中， 永久命名是由一組8位整數型數據組成的長短不一的數組。拓撲元素的永久命名作為CAD 特征建模的共性關鍵技術，曾長期被封裝于CAD系統的內核。近年來，新一代的CAD系統普遍提供了基于COM技術的二次開發接口，并提供了對永久命名機制的訪問。第三方軟件可以方便地訪問并存儲一個拓撲元素的永久命名，并在需要的時候通過永久命名機制重新找回B-R印模型中的對應拓撲元素，即使該B-R印模型已經發生了修改。利用這個機制，用戶可以在第三方模型與CAD源模型之間在拓撲元素層次上建立永久性的鏈接機制。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的缺點和不足，提供網絡協同設計的異源CAD模型數據集成裝置及集成方法，能夠將不同CAD特征造型系統之間的零件模型以及裝配模型集成于一個統一的網絡協同設計代理模型中，進行協同批注、協同虛擬裝配。本發明通過下述技術方案實現網絡協同設計的異源CAD模型數據集成裝置，包括依次連接的CAD特征造型系統， 數據轉換插件模塊、網絡協同設計代理模塊、網絡協同設計客戶端模塊、網絡協同設計客戶端模塊、數據通訊模塊、網絡協同設計服務器模塊；所述數據轉換插件模塊通過組件對象模型接口與CAD特征造型系統相連接；數據轉換插件模塊，其安裝于網絡協同設計的客戶端主機，并以CAD特征造型系統的插件模塊形式存在，用于對CAD源模型(包括零件模型、裝配模型)進行數據轉換，生成統一的XML格式的文件，以代理CAD源模型進行網絡協同設計操作；網絡協同設計代理模塊，其安裝于網絡協同設計的客戶端主機，用于根據XML格式的網絡協同設計代理文件，創建并管理網絡協同設計代理模型；網絡協同設計客戶端模塊，其安裝于網絡協同設計的客戶端主機，用于管理網絡協同設計過程中的用戶交互操作；數據通訊模塊，其安裝于網絡協同設計的客戶端主機，用于與網絡協同設計服務器模塊進行數據傳輸，上傳/下載網絡協同設計代理模型，傳送與接收網絡協同設計操作指令與操作數據；網絡協同設計服務器模塊，其安裝于網絡協同設計的服務器主機，用于管理和傳送網絡協同設計代理模型，并管理和傳送網絡協同設計操作指令與操作數據。所述網絡協同設計代理模塊包括結構化的幾何對象代理單元、虛擬拓撲元素代理單元，其中，所述結構化的幾何對象代理單元，用于代理CAD源模型的幾何外形，并以面為單位組織CAD源模型幾何外形的離散網格數據；所述虛擬拓撲元素代理單元，與所述的結構化的幾何對象代理單元相連接，用于代理CAD源模型中適用于虛擬裝配與標注操作的各類拓撲元素。上述網絡協同設計的異源CAD模型數據集成裝置的集成方法，包括以下步驟步驟1 數據轉換插件模塊，用戶根據網絡協同設計的需要，選擇所需的CAD零件模型或者裝配模型；步驟2 數據轉換插件模塊，通過CAD特征造型系統所提供的組件對象模型 (Component Objeet Model，簡稱COM)接口，依次訪問所選擇的CAD零件模型中的實體對象，獲取構成該實體對象的每張面的離散網格數據、并獲取每張面的拓撲元素永久命名；步驟3 數據轉換插件模塊，將CAD零件中的實體對象依次轉換成以面為基本數據單元、面的拓撲元素永久命名為標識符、面的離散網格數據為內容的結構化的幾何模型；步驟4 數據轉換插件模塊，通過CAD特征造型系統所提供的COM接口，依次訪問步驟2所述的實體對象中的拓撲元素，選擇與虛擬裝配、標注等協同設計有關的拓撲元素類型，獲取其拓撲永久命名與幾何特征數據，創建基于拓撲元素永久命名的虛擬拓撲元素代理對象。其中，所述的與虛擬裝配、標注等協同設計有關的虛擬拓撲元素類型主要包括平面虛擬拓撲元素；圓錐曲面虛擬拓撲元素；
直線邊界虛擬拓撲元素；圓弧邊界虛擬拓撲元素；頂點虛擬拓撲元素。其中，所述的虛擬拓撲元素代理對象的主要數據內容包括該拓撲元素在特征實體模型中的拓撲元素永久命名，用作該對象的標識符；該拓撲元素的幾何特征數據。步驟5 數據轉換插件模塊，通過CAD特征造型系統所提供的COM接口，依次訪問并記錄CAD裝配模型的裝配層次結構、裝配體的位置變換矩陣、裝配體之間的裝配關系定義。其中，所述的裝配體之間的裝配關系定義的紀錄方法中，將引用步驟4所創建的虛擬拓撲元素代理對象，以替代CAD裝配模型中用于定義裝配關系的實體模型的拓撲元
ο步驟6 數據轉換插件模塊，將步驟3、4、5所創建的模型存儲為統一基于XML表示的文件格式，形成與CAD源模型相鏈接的網絡協同設計代理模型，其主要包括以下數據內容步驟3所記錄的裝配層次結構；步驟3所記錄的裝配體的位置變換矩陣；步驟3所記錄的裝配體之間的裝配關系定義；步驟4所創建的結構化的幾何模型；步驟5所創建的虛擬拓撲元素代理對象信息。步驟7 網絡協同設計代理模塊，讀入步驟6所創建的XML格式的網絡協同設計代理模型，在客戶端模塊的圖形窗口顯示該模型幾何外形、并顯示虛擬拓撲元素代理對象的幾何特征；步驟8 數據通訊模塊，將步驟7所讀入的網絡協同設計代理上傳給在權利要求1 所述裝置的網絡協同設計服務器模塊，該服務器模塊對此請求做出處理，為每個上傳的裝配體配置單元描述信息節點，并將節點信息發送給客戶端。[1]版本，用 Version 表示；[2]頭部標志，用Flag表示；[3] CAD 源模型類型，用 Source_Model_Type 表示；[4] CAD源模型控制用戶，用Owner_User_Name表示；[5] CAD源模型的統一資源定位符，用SourCe_Model_URL表示；[6]網絡協同設計代理模型數據，用ft~0Xy_M0del表示；步驟9 網絡協同設計服務器模塊，當其接收到來自網絡協同設計客戶端對網絡協同設計代理模型的修改或者更新時，該服務器模塊將通知其它網絡協同設計客戶端模塊，通過權利要求1所述裝置的數據通訊模塊進行對下載更新后的網絡協同設計代理模型。步驟10 網絡協同設計客戶端模塊，通過鼠標選取網絡協同設計代理模型中的虛擬拓撲元素代理對象，進行裝配元素之間的約束關系定義、標注等操作；步驟11 數據通訊模塊，將步驟10所進行的客戶端操作以指令的形式上傳給權利要求1所述裝置的網絡協同設計服務器模塊，并通過該服務器模塊，傳送給其它的網絡協同設計客戶端模塊，以實現步驟10所進行的操作在其它客戶端模塊的同步執行。與現有技術相比本發明的優點及效果在于本發明能夠支持各異源CAD模型與網絡協同設計代理模型之間的快速更新，能夠實現異源CAD模型在網絡協同設計環境下的自動數據集成，并能夠有效維護網絡協同設計代理模型與各異源CAD模型之間的數據鏈接以及模型數據的一致性。這些優點，降低了用戶創建與維護網絡協用設計模型的負擔，有效地提升網絡協同設計的效率。
圖1是本發明網絡協同設計的異源CAD模型數據集成裝置的結構示意圖。圖2是本發明集成方法中，網絡協同設計操作流程示意圖。
具體實施例方式為了更好地理解本發明，下面結合實施例及附圖對本發明作進一步地描述，但實施方式不限于此。如圖1所示，本發明面向網絡協同設計的異源CAD模型數據集成裝置，包括依次連接的CAD特征造型系統，數據轉換插件模塊、網絡協同設計代理模塊、網絡協同設計客戶端模塊、網絡協同設計客戶端模塊、數據通訊模塊、網絡協同設計服務器模塊；所述數據轉換插件模塊通過組件對象模型接口與CAD特征造型系統相連接；其中，所述數據轉換插件模塊通過CAD特征造型系統被安裝于網絡協同設計的客戶端主機內，用于對CAD源模型進行數據轉換，生成統一的XML格式的文件，以代理CAD源模型進行網絡協同設計操作，該CAD源模型模塊包括零件模型模塊、裝配模型模塊；所述網絡協同設計代理模塊，其安裝于網絡協同設計的客戶端主機，用于根據XML 格式的網絡協同設計代理文件，創建并管理網絡協同設計代理模型；所述網絡協同設計客戶端模塊，其安裝于網絡協同設計的客戶端主機，用于管理網絡協同設計過程中的用戶交互操作；所述數據通訊模塊，其安裝于網絡協同設計的客戶端主機，用于與網絡協同設計服務器模塊進行數據傳輸，上傳或者下載網絡協同設計代理模型，傳送與接收網絡協同設計操作指令與操作數據；所述網絡協同設計服務器模塊，其安裝于網絡協同設計的服務器主機，用于管理和傳送網絡協同設計代理模型，并管理和傳送網絡協同設計操作指令與操作數據。所述網絡協同設計代理模塊，包括結構化的幾何對象代理單元、虛擬拓撲元素代理單元；其中，所述結構化的幾何對象代理單元，用于代理CAD源模型的幾何外形，并以面為單位組織CAD源模型幾何外形的離散網格數據；所述虛擬拓撲元素代理單元，與所述的結構化的幾何對象代理單元相連接，用于代理CAD源模型中適用于虛擬裝配與標注操作的各類拓撲元素。上述面向網絡協同設計的異源CAD模型數據集成裝置的集成方法，包括以下步驟步驟1 在上述數據轉換插件模塊，用戶根據網絡協同設計的需要，選擇所需的CAD零件模型或者裝配模型。步驟2 在上述數據轉換插件模塊，通過CAD特征造型系統所提供的組件對象模型接口，依次訪問所選擇的CAD零件模型中的實體對象，獲取構成該實體對象的每張面的離散網格數據、并獲取每張面的拓撲元素永久命名。其中面的離散網格模型由三角面片信息層獲得，其中三角面片頂點數據包含了實體三角面片上的所有頂點信息，按照一定順序記錄下來，并給出頂點的坐標值；而真正的三角面片定義信息只包括了每個三角形的頂點號信息。由于一個頂點信息可以被多個三角形網格所共用，這樣的數據結構解決了頂點坐標被多個面重復引用的產生的冗余信息。而以面的拓撲元素永久命名為標識符，可以形成與CAD源模型在面的拓撲層次上的永久鏈接。 例如，在特征造型中，對一個特征孔的修改往往只影響到實體模型中的三個面，即該孔所在的圓柱面、頂面、底面。步驟3 在上述數據轉換插件模塊，將CAD零件中的實體對象依次轉換成以面為基本數據單元、面的拓撲元素永久命名為標識符、面的離散網格數據為內容的結構化的幾何模型。步驟4 在上述數據轉換插件模塊，通過CAD特征造型系統所提供的COM接口，依次訪問步驟2所述的實體對象中的拓撲元素，選擇與虛擬裝配、標注等協同設計有關的拓撲元素類型，獲取其拓撲永久命名與幾何特征數據，創建基于拓撲元素永久命名的虛擬拓撲元素代理對象。其中，所述的與虛擬裝配、標注等協同設計有關的虛擬拓撲元素類型主要包括平面虛擬拓撲元素，其數據結構如下
struct Planer—VirtualProxy
{
PKEY m—pKeyOfPlane;
position m—posOfPlaner ； //平面的一個位置 vector m—dirOfPlaner ； //平面的法向失量 bool m—order; //如果為假，面的法向失量反向 };圓錐曲面虛擬拓撲元素，其數據結構如下struct Planer—VirtualProxy
{
PKEY m—pKeyOfPlane;
position m—posOfPlaner ； //平面的一個位置 vector m—dirOfPlaner ； //平面的法向失量 bool m—order; //如果為假，面的法向失量反向
}；直線邊界虛擬拓撲元素，其數據結構如下
struct Line —VirtualProxy
{
PKEY m—pKeyOfLine;
position m—posOfLine; //直線的一個位置 vector m—dirOfLine; //直線的矢量方向
bool m—order; //如果為假，直線的矢量方向反向
}圓弧邊界虛擬拓撲元素，其數據結構如下struct Arc—VirtualProxy
{
PKEY m—pKeyOfArc；
position m—posOfArc ； //圓弧的一個位置 point m—centerpoint ； //圓弧的圓心
vector m—dirOfArc; //圓弧和圓心所構成的面的法向失量方向 bool m—order;//如果為假，圓弧和圓心所構成的面的法向失量反向 };頂點虛擬拓撲元素，其數據結構如下
struct Vertex—VirtualProxy
{
PEKY m_pKeyOfVertex;
position m—posOfPoint ； //點的位置
};其中，所述的虛擬拓撲元素代理對象的主要數據內容包括該拓撲元素在特征實體模型中的拓撲元素永久命名，用作該對象的標識符；該拓撲元素的幾何特征數據。步驟5 在上述數據轉換插件模塊，通過CAD特征造型系統所提供的組件對象模型接口，依次訪問并記錄CAD裝配模型的裝配層次結構、裝配體的位置變換矩陣、裝配體之間的裝配關系定義。其中，所述的裝配層次結構中，一個裝配體可以包括若干子裝配體，子裝配體又可以包括若干零件模型。其中的一個零件模型在整個裝配結構中可以存在多個裝配對象，即分別被父裝配體與子裝配體同時引用。其中，所述的裝配體之間的裝配關系定義的紀錄方法中，將引用步驟4所創建的虛擬拓撲元素代理對象，以替代CAD裝配模型中用于定義裝配關系的實體模型的拓撲元
ο步驟6 在上述數據轉換插件模塊，將步驟3、4、5所創建的模型存儲為統一基于 XML表示的文件格式，形成與CAD源模型相鏈接的網絡協同設計代理模型，其主要包括以下數據內容步驟3所記錄的裝配層次結構；步驟3所記錄的裝配體的位置變換矩陣；步驟3 所記錄的裝配體之間的裝配關系定義；步驟4所創建的結構化的幾何模型；步驟5所創建的虛擬拓撲元素代理對象信息。
具體的XML文件格式表述可分為裝配體XML文件格式和零件XML文件格式，裝配體的XML文件結構如下
〈裝配體〉
〈裝配體名稱〉……</裝配體名稱〉 <PKey> ...... </ PKey>
〈零件1>
<PKey> ...... </PKey>
〈變換矩陣〉……</變換矩陣〉 </零件1>
〈零件N〉
<PKey> ...... </ PKey>
〈變換矩陣〉……</變換矩陣〉 </零件N〉 〈子裝配體1>
<PKey> ...... </ PKey>
〈變換矩陣〉……</變換矩陣〉
〈子裝配體1—1>……</子裝配體1—1>
</子裝配體1>
</裝配體〉
零件體的XML文件結構如下
〈零件〉
〈零件名稱〉……</零件名稱〉 < PKey > ...... </ PKey >〈體1>
〈類型〉……〈/類型〉
<PKey > ...... </ PKey >
〈虛擬拓撲元素代理對象〉 〈直線虛擬拓撲元素代理對象〉 〈直線1>
<PKey > ...... </ PKey >
</直線1>
〈直線N〉……〈/直線N> </直線虛擬拓撲元素代理對象〉 〈圓弧虛擬拓撲元素代理對象〉 〈平而虛擬拓撲元素代理對象〉 〈圓錐虛擬拓撲元素代理對象〉 〈頂點虛擬拓撲元素代理對象〉 </虛擬拓撲元素代理對象〉 〈二角而片信息層〉
〈/圓弧虛擬拓撲元素代理對象〉 〈/平而虛擬拓撲元素代理對象〉 </圓錐虛擬拓撲元素代理對象〉 </頂點虛擬拓撲元素代理對象〉
〈三角面片頂點數據〉 〈頂點1>
〈坐標〉……</坐標〉
</頂點1>
〈頂點N>……〈/頂點N〉</三角面片頂點數據〉 〈曲面1>
< PKey > ...... </ PKey >
〈三角面1>
〈頂點號〉……</頂點號〉 </三角面1>
〈三角面N〉……</三角面N〉 </曲面1>
〈曲面N〉
</曲面N〉
</三角面片信息層〉 </體 1>
〈體N〉……</體N〉 </零件〉步驟7 在上述網絡協同設計代理模塊，讀入步驟6所創建的XML格式的網絡協同設計代理模型，在客戶端模塊的圖形窗口顯示該模型幾何外形、并顯示虛擬拓撲元素代理對象的幾何特征；步驟8 在上述數據通訊模塊，將步驟7所讀入的網絡協同設計代理上傳給在權利要求1所述裝置的網絡協同設計服務器模塊，該服務器模塊對此請求做出處理，為每個上傳的裝配體配置單元描述信息節點，并將節點信息發送給客戶端。節點信息包括如下數據內容[1]版本，用Version表示，指裝配服務器和各客戶端使用的協同軟件版本號；
[2]頭部標志，用Flag表示，指協議的標志頭；[3]CAD源模型類型，用S0urCe_M0del_Type表示，指各客戶端使用的CAD軟件類型；[4]CAD源模型控制用戶，用0Wner_USer_Name表示，執行操作的設計用戶名；[5]CAD源模型的統一資源定位符，用SourCe_Model_URL表示，CAD源模型的地址、 路徑；[6]網絡協同設計代理模型數據，用ft~0Xy_M0del表示，裝配模型的數據結構信息；節點[1]-[5]作為一個頭文件(header file)結構，節點[6]作為另一文件結構， 這樣的表述有利于將屬性信息和設計信息相分離，便于管理和實施。如圖2，網絡協同設計客戶端向網絡協同設計服務器發送上傳結果信息，網絡協同設計服務器對此請求做出處理，給予響應，并將節點信息發送給客戶端。這樣就完成了設計用戶對裝配體單元描述信息的共享。步驟9 在上述網絡協同設計服務器模塊，當其接收到來自網絡協同設計客戶端對網絡協同設計代理模型的修改或者更新時，該服務器模塊將通知其它網絡協同設計客戶端模塊，通過權利要求1所述裝置的數據通訊模塊進行對下載更新后的網絡協同設計代理模型。步驟10 在上述網絡協同設計客戶端模塊，通過鼠標選取網絡協同設計代理模型中的虛擬拓撲元素代理對象，進行裝配元素之間的約束關系定義、標注等操作。步驟11 通過上述數據通訊模塊，將步驟10所進行的客戶端操作以指令的形式上傳給權利要求1所述裝置的網絡協同設計服務器模塊，并通過該服務器模塊，傳送給其它的網絡協同設計客戶端模塊，以實現步驟10所進行的操作在其它客戶端模塊的同步執行。優選的，如圖2所示，網絡協同設計客戶端1和網絡協同設計客戶端2將源模型的數據信息轉換成網絡協同設計代理模型，并集成到網絡協同設計平臺中，同時在此平臺上， 網絡協同設計客戶端1和網絡協同設計客戶端2按照步驟10分別拾取了模型上的一條直線虛擬拓撲元素代理對象(S_linel、s_line2)實現其用戶所需的裝配約束關系，同時網絡協同設計客戶端1對s_linel進行了設計變更操作，網絡協同設計客戶端1在對s_linel 進行設計變更后，服務器模塊將通知網絡協同設計客戶端2，同時網絡協同設計客戶端2將通過權利要求1所述裝置的數據通訊模塊進行對下載更新后的網絡協同設計代理模型，以實現該修改操作在網絡協同設計客戶端1和網絡協同設計客戶端2的同步執行；綜上所述，本發明提出的面向網絡協同設計的異源CAD模型的數據集成裝置和方法，能夠將不同CAD系統之間的零件模型、裝配模型集成于統一的基于XML格式表示的網絡協同設計代理模型中，進行協同環境下的虛擬裝配、批注、與設計驗證。本發明能夠支持各異源CAD模型與網絡協同設計代理模型之間的快速更新，實現異源CAD模型在網絡協同設計環境下的自動數據集成，有效維護網絡協同設計代理模型與各異源CAD模型之間的數據鏈接以及模型數據的一致性。雖然先前描述和附圖描述了本發明的優選實例，但是本發明并非僅限于在此明確描述的上述實例當中。在不脫離本發明的精神和原則的情況下，凡依本發明申請專利范圍的內容所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.網絡協同設計的異源CAD模型數據集成裝置，其特征在于，包括依次連接的CAD特征造型系統，數據轉換插件模塊、網絡協同設計代理模塊、網絡協同設計客戶端模塊、網絡協同設計客戶端模塊、數據通訊模塊、網絡協同設計服務器模塊；所述數據轉換插件模塊通過組件對象模型接口與CAD特征造型系統相連接；其中，所述數據轉換插件模塊通過CAD特征造型系統被安裝于網絡協同設計的客戶端主機內，用于對CAD源模型進行數據轉換，生成統一的XML格式的文件，以代理CAD源模型進行網絡協同設計操作，該CAD源模型模塊包括零件模型模塊、裝配模型模塊；所述網絡協同設計代理模塊，其安裝于網絡協同設計的客戶端主機，用于根據XML格式的網絡協同設計代理文件，創建并管理網絡協同設計代理模型；所述網絡協同設計客戶端模塊，其安裝于網絡協同設計的客戶端主機，用于管理網絡協同設計過程中的用戶交互操作；所述數據通訊模塊，其安裝于網絡協同設計的客戶端主機，用于與網絡協同設計服務器模塊進行數據傳輸，上傳或者下載網絡協同設計代理模型，傳送與接收網絡協同設計操作指令與操作數據；所述網絡協同設計服務器模塊，其安裝于網絡協同設計的服務器主機，用于管理和傳送網絡協同設計代理模型，并管理和傳送網絡協同設計操作指令與操作數據。
2.根據權利要求1所述的集成裝置，其特征在于所述網絡協同設計代理模塊，包括結構化的幾何對象代理單元、虛擬拓撲元素代理單元，所述結構化的幾何對象代理單元用于代理CAD源模型的幾何外形，并以面為單位組織CAD源模型幾何外形的離散網格數據；所述虛擬拓撲元素代理單元，與所述的結構化的幾何對象代理單元相連接，用于代理CAD源模型模塊中適用于虛擬裝配與標注操作的各類拓撲元素。
3.權利要求1所述網絡協同設計的異源CAD模型數據集成裝置的集成方法，其特征在于，包括以下步驟步驟1 在權利要求1所述裝置的數據轉換插件模塊，用戶根據網絡協同設計的需要， 選擇所需的CAD零件模型或者裝配模型；步驟2 在權利要求1所述裝置的數據轉換插件模塊，通過CAD特征造型系統所提供的組件對象模型接口，依次訪問所選擇的CAD零件模型中的實體對象，獲取構成該實體對象的每張面的離散網格數據、并獲取每張面的拓撲元素永久命名；步驟3 在權利要求1所述裝置的數據轉換插件模塊，將CAD零件中的實體對象依次轉換成以面為基本數據單元、面的拓撲元素永久命名為標識符、面的離散網格數據為內容的結構化的幾何模型；步驟4 在權利要求1所述裝置的數據轉換插件模塊，通過CAD特征造型系統所提供的組件對象模型接口，依次訪問步驟2所述的實體對象中的拓撲元素，選擇與虛擬裝配、標注協同設計有關的拓撲元素類型，獲取其拓撲永久命名與幾何特征數據，創建基于拓撲元素永久命名的虛擬拓撲元素代理對象。其中，所述的與虛擬裝配、標注協同設計有關的拓撲元素類型主要包括下列元素 平面虛擬拓撲元素； 圓錐曲面虛擬拓撲元素； 直線邊界虛擬拓撲元素；圓弧邊界虛擬拓撲元素； 頂點虛擬拓撲元素；上述虛擬拓撲元素代理對象的數據內容包括該拓撲元素在特征實體模型中的拓撲元素永久命名，用作該對象的標識符；該拓撲元素的幾何特征數據；步驟5 在權利要求1所述裝置的數據轉換插件模塊，通過CAD特征造型系統所提供的組件對象模型接口，依次訪問并記錄CAD裝配模型的裝配層次結構、裝配體的位置變換矩陣、裝配體之間的裝配關系定義；其中，所述的裝配體之間的裝配關系定義的紀錄方法中，將引用步驟4所創建的虛擬拓撲元素代理對象，以替代CAD裝配模型中用于定義裝配關系的實體模型的拓撲元素；步驟6 在權利要求1所述裝置的數據轉換插件模塊，將上述步驟3、步驟4、步驟5所創建的模型存儲為統一基于XML表示的文件格式，形成與CAD源模型相鏈接的網絡協同設計代理模型，其包括以下數據內容上述步驟3所記錄的裝配層次結構、步驟3所記錄的裝配體的位置變換矩陣、步驟3所記錄的裝配體之間的裝配關系定義；步驟4所創建的結構化的幾何模型；步驟5所創建的虛擬拓撲元素代理對象信息；步驟7 在權利要求1所述裝置的網絡協同設計代理模塊，讀入步驟6所創建的XML格式的網絡協同設計代理模型，在客戶端模塊的圖形窗口顯示該模型幾何外形、并顯示虛擬拓撲元素代理對象的幾何特征；步驟8 在權利要求1所述裝置的數據通訊模塊，將步驟7所讀入的網絡協同設計代理上傳給在權利要求1所述裝置的網絡協同設計服務器模塊，該服務器模塊對此請求做出處理，為每個上傳的裝配體配置單元描述信息節點，并將節點信息發送給客戶端； 節點信息包括如下數據內容[1]版本，用Version表示；[2]頭部標志，用Flag表示；[3]CAD 源模型類型，用 Source_Model_Type 表示；[4]CAD源模型控制用戶，用Owner_User_Name表示；[5]CAD源模型的統一資源定位符，用SourCe_Model_URL表示；[6]網絡協同設計代理模型數據，用ft~0Xy_M0del表示；步驟9 在權利要求1所述裝置的網絡協同設計服務器模塊，當其接收到來自網絡協同設計客戶端對網絡協同設計代理模型的修改或者更新時，該網絡協同設計服務器模塊將通知其它網絡協同設計客戶端模塊，通過權利要求1所述裝置的數據通訊模塊下載更新后的網絡協同設計代理模型；步驟10 在權利要求1所述裝置的網絡協同設計客戶端模塊，通過鼠標選取網絡協同設計代理模型中的虛擬拓撲元素代理對象，進行裝配元素之間的約束關系定義、標注操作；步驟11 通過權利要求1所述裝置的數據通訊模塊，將步驟10所進行的客戶端操作以指令的形式上傳給權利要求1所述裝置的網絡協同設計服務器模塊，并通過該網絡協同設計服務器模塊，傳送給其它的網絡協同設計客戶端模塊，以實現步驟10所進行的操作在其它客戶端模塊的同步執行。
全文摘要
本發明提供網絡協同設計的異源CAD模型數據集成的裝置和方法，能夠將不同CAD系統之間的零件模型、裝配模型集成于統一的基于XML格式表示的網絡協同設計代理模型中，進行協同環境下的虛擬裝配、批注、與設計驗證。本發明能夠支持各異源CAD模型與網絡協同設計代理模型之間的快速更新，實現異源CAD模型在網絡協同設計環境下的自動數據集成，有效維護網絡協同設計代理模型與各異源CAD模型之間的數據鏈接以及模型數據的一致性。本發明可普遍用于具有開放式接口的CAD特征造型系統，基于這些CAD系統實現復雜產品的網絡協同虛擬裝配設計、批注、與設計驗證。
文檔編號H04L29/06GK102332039SQ201110109970
公開日2012年1月25日 申請日期2011年4月29日 優先權日2011年4月29日
發明者李靜蓉, 湯誠, 王清輝 申請人:華南理工大學