網(wǎng)絡(luò)化幾何造型關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、本文將針對網(wǎng)絡(luò)化幾何造型技術(shù)中多分辨率造型、模型共享及協(xié)同安全三個(gè)最為關(guān)鍵的技術(shù)進(jìn)行深入的理論與應(yīng)用研究。 首先回顧了幾何造型技術(shù)的發(fā)展歷史，重點(diǎn)介紹了特征造型技術(shù)的相關(guān)理論及特點(diǎn)；然后針對多分辨率造型技術(shù)、模型數(shù)據(jù)傳輸和協(xié)同安全技術(shù)的研究現(xiàn)狀和存在問題進(jìn)行綜述和分析。 現(xiàn)有普通的多分辨率造型方法一般都是基于網(wǎng)格模型，根據(jù)最終模型的幾何形狀信息對模型簡化，得到的簡化模型往往與設(shè)計(jì)分析需求不—致，導(dǎo)致它無法滿足CAD/CA

2、M相關(guān)領(lǐng)域的特殊要求。在分析了現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)模式及基于歷史的參數(shù)化特征造型方法的基礎(chǔ)上，提出了一種新型的三維CAD特征模型的多分辨率表示方法。該方法的核心思想是利用模型的復(fù)雜度與操作特征集的相關(guān)性，通過選擇不同的特征集作集合運(yùn)算，得到不同細(xì)節(jié)層次的特征模型。考慮到設(shè)計(jì)特征間存在著相互依賴關(guān)系，不能任意獨(dú)立抑制某個(gè)特征，提出了一種去依賴特征抑制操作。它從分析特征依賴關(guān)系的產(chǎn)生原因入手，通過拓?fù)鋵ο筇鎿Q實(shí)現(xiàn)任意特征的單獨(dú)抑制，從而可以創(chuàng)建任意

3、細(xì)節(jié)層次的特征模型。注意到某些應(yīng)用對某些特征有特殊的要求，如模型分析階段中非常忌諱模型含有諸如倒角、圓角等細(xì)小特征，提出了一種混合型LOD標(biāo)準(zhǔn)，以能優(yōu)先處理這些特殊類型特征。 為驗(yàn)證所提出的多分辨率表示方法的可行性及其應(yīng)用價(jià)值，開發(fā)了一個(gè)多分辨率造型集成原型系統(tǒng)。詳細(xì)闡述了特征模型的多分辨率造型的具體實(shí)現(xiàn)過程，主要介紹了零件體和裝配體模型的多層次幾何建模的具體算法和注意事項(xiàng)，其中關(guān)鍵算法有：模型的特征序列計(jì)算、特征的去依賴抑制、

4、系列LOD層次漠型創(chuàng)建、和零件體及裝配體細(xì)化等。注意到模型的某些細(xì)節(jié)是由草圖輪廓細(xì)節(jié)所產(chǎn)生，它無法通過特征抑制法消除，提出了一個(gè)基于草圖簡化的模型簡化方法。該簡化方法通過分析草圖輪廓信息實(shí)現(xiàn)草圖的最優(yōu)簡化，通過草圖簡化實(shí)現(xiàn)模型簡化。 相對于以往的多分辨率造型方法，所提出的特征模型的多分辨率造型方法得到的簡化結(jié)果模型更加符合設(shè)計(jì)意圖。由于多層次簡化模型創(chuàng)建過程中的操作對象為高層語義特征，它與模型的具體底層表示無關(guān)，因此該多分辨率造

5、型方法具有更好的通用性和語義性，可以在當(dāng)前任意特征造型系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。 在模型共享方面，提出了一種特征模型的混合型共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可規(guī)范不同應(yīng)用中模型共享的數(shù)據(jù)定義；提出了一個(gè)三維CAD特征模型的共享框架，采用了良好傳輸方式和優(yōu)化的傳輸順序；提出了一種新型的基于T-curve邊掃描的離散化網(wǎng)格模型的多層次簡化方法；由此實(shí)現(xiàn)了特征產(chǎn)品模型的多用戶、多視圖、多層次的廣泛共享。 該共享框架充分考慮了基于特征的產(chǎn)品設(shè)計(jì)特點(diǎn)和不同設(shè)計(jì)者

6、具體需求，可根據(jù)設(shè)計(jì)者活動范圍提供不同視圖的顯示數(shù)據(jù)，能依照設(shè)計(jì)目的優(yōu)先傳輸最為關(guān)鍵的模型數(shù)據(jù)，有效減小協(xié)同設(shè)計(jì)操作的延時(shí)。此外，本共享框架還具有良好的伸縮性，如在模型數(shù)據(jù)分隔、數(shù)據(jù)排序中可以由用戶根據(jù)具體應(yīng)用需要選擇適合的模型分隔及排列標(biāo)準(zhǔn)；由于采用了增量傳輸方式，只傳輸增量視圖模型數(shù)據(jù)，大大減少了傳輸數(shù)據(jù)量。 在協(xié)同安全技術(shù)方面，提出了一個(gè)專門針對CAD協(xié)同設(shè)計(jì)環(huán)境的多層次動態(tài)安全訪問控制模型(MLDAC)。該模型根據(jù)CAD

7、產(chǎn)品模型的多層次結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出了—種多層次的權(quán)限模型，以簡化權(quán)限定義及其分配過程，同時(shí)豐富了權(quán)限表達(dá)能力，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品模型的多粒度訪問控制。通過參照工作流的基本理念，引入權(quán)限的依賴關(guān)系及權(quán)限狀態(tài)遷移概念，實(shí)現(xiàn)了權(quán)限的動態(tài)激活及動態(tài)調(diào)整。由于MLDAC模型以層次RBAC模型為基礎(chǔ)，與傳統(tǒng)的訪問控制模型相比，它除具有層次RBAC模型的一切優(yōu)點(diǎn)(如支持職責(zé)分離原則和最小特權(quán)原則)外，還具有支持多粒度的權(quán)限訪問控制機(jī)制、支持權(quán)限動態(tài)更新、支持群組