具有协同设计功能的三维实体建模软件的开发

论文摘要

本文在ACIS几何造型平台上进行了具有协同设计功能的三维电磁场有限元分析实体建模软件的开发,通过三维实体建模软件的开发和协同设计功能的实现,完成了课题研究工作。 ACIS几何造型平台是美国Spatial Technology公司推出的面向对象的二、三维几何造型平台,它集线框、曲面和实体造型于一体,并允许这三种表示共存于统一的数据结构中。ACIS是面向对象的由35个DLL组成的C++库,为各种3D造型应用开发者提供了丰富的复杂模型构造与操作功能,如过渡、扫掠、蒙皮、放样、覆盖、等距、分割、缝合等。 本文的第一部分工作是在ACIS几何造型平台上,采用微软的MFC类库,在Visual Studio.Net 2003开发环境中进行三维实体建模软件的开发工作,实现了基本二维、三维几何体的创建、基本三维几何体之间的布尔运算、二维几何体通过扫掠操作创建复杂三维几何体以及模型几何参数的修改等功能。这些功能初步满足了有限元分析前处理过程中,对求解域的建模要求。 当前的CAD技术正从仅支持单机运行和面向单个用户的开发工作,转向支持分布式运行和面向整个开发团队的协同工作;将来只有支持多个用户协同工作的CAD软件才会有好的市场前景。因此,本文的第二部分工作就是为前一部分所设计的三维实体建模软件加入协同设计支持的功能。在本课题的研究中,利用套接字技术实现了客户端和服务器之间的通讯;采用有主持的协同会话实现会话控制;采用基于令牌传递的方式实现了并发控制;采用共享窗口的方式实现了协同感知。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景及研究意义
• 1.2 国内外研究现状分析
• 1.2.1 国内外AutoCAD现状分析
• 1.2.2 国内外三维实体建模技术研究现状与分析
• 1.2.3 国内外计算机支持的协同设计技术研究现状与分析
• 1.3 应用领域和应用前景
• 2 ACIS几何建模平台
• 2.1 ACIS概述
• 2.2 ACIS的几何总线
• 2.3 ACIS的应用接口
• 2.3.1 ACIS的C++接口
• 2.3.2 API函数（Application Procedural Interface）
• 2.3.3 类（Class）
• 2.3.4 DI函数(（Direct Interface）
• 2.3.5 ACIS的Scheme接口
• 2.3.6 ACIS的几何与拓扑
• 2.4 ACIS的主要功能和特色
• 2.4.1 功能
• 2.4.2 特色
• 3 HOOPS/3DAF应用程序框架介绍
• 3.1 Hoops/3DAF应用程序框架组成模块介绍
• 3.2 HOOPS/GMB - 几何建模桥
• 4 二维、三维基本几何体创建模块的设计
• 4.1 基本几何体创建工具的设计
• 4.2 基本几何体参数设置工具的设计
• 4.3 基本几何体创建工具之间切换模式的设计
• 4.4 基本二维、三维实体的图例
• 5 复杂三维实体的建立
• 5.1 三维实体之间的布尔运算
• 5.1.1 ACIS平台上三维实体之间的布尔运算介绍
• 5.1.2 ACIS平台上三维实体之间的可视化布尔运算的实现
• 5.1.3 软件执行布尔运算的图片
• 5.2 扫掠
• 5.2.1 ACIS平台上的扫掠操作介绍
• 5.2.2 ACIS平台上的可视化扫掠操作的实现
• 5.2.3 软件执行扫掠操作的图片
• 5.3 用本软件创建的一个变压器模型
• 6 计算机支持的协同工作和协同设计介绍
• 6.1 计算机支持的协同工作
• 6.1.1 概念和分类
• 6.1.2 应用领域
• 6.1.3 关键技术
• 6.1.4 系统的构建方法
• 6.2 计算机支持的协同设计
• 6.3 计算机支持的协同设计在电磁场有限元分析中的应用
• 7 协同设计的支持系统的实现
• 7.1 底层网络通信
• 7.1.1 Socket技术
• 7.1.2 底层通信在本系统中的实现
• 7.2 协同会话
• 7.2.1 协同会话介绍
• 7.2.2 系统协同会话功能的实现
• 7.3 并发控制
• 7.3.1 并发控制介绍
• 7.3.2 并发控制的实现
• 7.4 协同感知
• 7.4.1 协同感知介绍
• 7.5 协同感知的实现
• 8 三维实体建模软件的协同设计工作过程介绍
• 8.1 软件的部署
• 8.2 软件的启动及协同会话的创建过程
• 8.3 用户加入协同会话
• 8.4 用户间进行协同工作介绍
• 9 结论
• 参考文献
• 在学研究成果
• 致谢