异构CAD系统间中性语义特征数据交换

提出了一种基于中性语义特征转换的异构CAD系统间数据交换方法,该方法采用“中性语义特征转换器”将不同系统间的造型信息转换为统一的数据信息格式,并通过中性语义转换库实现了不同系统间操作命令的4种映射关系。此外,还实现了异构CAD系统间零件的同步协同传输。最后,将该文提到的思想初步应用在理工大学自主开发的HUSTCAIDS与UG间的异构协同设计中,证明该理论的可行性。     

基于中性文件的三维CAD零件模型异地传输特性研究*

为实现三维CAD零件模型的异地快速传输,提出了一种以记事本为数据文件载体,在获得模型中所包含的特征信息后构建中性文件,通过网络传输该中性文件并在异地通过对模型的自动重构实现大型三维CAD模型的异地快速精确传输的方法。对该方法的传输性能进行了测试,结果表明该方法可使传输的数据文件缩小50倍以上,传输速率达50 kbps以上。     

基于RDF/XML的装配语义建模研究

为解决异构CAD系统集成及协同装配设计过程中的信息共享问题，在分析装配特征语义信息的基础上，提出了面向协同设计的三元装配语义模型，提出采用RDF／XML表达装配语义元模型，并讨论了基于XML的数据集成关键技术。在文章的最后通过具体的CAD系统实现协同设计过程实例，验证了该模型及实现方法的有效性和可行性。     

基于细胞元本体的标准件库资源共享研究

针对目前标准件库不支持异构CAD系统和标准件信息不完整两个主要问题,提出了一种基于细胞元本体的标准件库资源共享方法。该方法使用Web本体描述语言(Web Ontology Language,OWL)表示细胞元本体模型,制定语义映射规则,以细胞为转换单元,屏蔽了信息表示的异构性,使应用本体和细胞元本体成为具有语义关系的逻辑上的整体,实现了异构CAD系统对标准件库的共享及异构数据的实时转换。该方法应用在Pro/E,UG和CATIA3个CAD平台的同步协同设计中,证明了其可行性。     

协同CAD系统中操作语义共享技术研究

研究了协同CAD系统的操作语义，给出了操作语义的定义和描述方法、操作语义的识别技术以及基于本体的映射模型，在此基础上提出了一种基于操作语义共享的CAD协同框架，最后给出了基于该框架的一个原型系统。     

基于XML和Automation APIs的CAD模型集成与交换研究

异构数据源(例如不同CAD系统之间)的交换和共享是虚拟产品开发中信息集成的核心。一般是采用基于设计历史参数化建模方法进行模型交换,但特征和几何信息的交换导致了转换器规模变大;另外转换器采用过程模型作为中性文件,需要几何建模内核生成内部显式模型。为了解决该问题,提出了一种称之为MidCAD的共享集成平台,该平台将转换器和中性文件分开,这样商业CAD系统的转换器只和MidCAD进行交互。采用Microsoft开发的Automation APIs实现MidCAD的交互通信。转换器利用MidCAD的Automation APIs将源CAD模型转换为XML宏文件,或将XML宏文件转换为目标CAD系统的模型。对MidCAD集成平台进行了验证。     

异构三维CAD模型集成转换及共享方法研究*

为解决异构CAD平台间的三维模型转换和共享问题,提出一种新的基于特征模型的集成转换和共享方法。该方法通过集成转换工具实现异构CAD平台的专用模型文件与共享中间文件的转换。首先建立特征模型,分析其信息构成及表达方法;研究了模型文件转换中的关键技术,提出基于CAD平台应用层的几何元素标志方法及标志转换方法;最后设计了集成转换工具的结构模型,并根据该模型编程验证了上述方法的可行性。     

基于语义的多代理协同数据库平台

提出了协同数据库平台CDP的体系结构、模型和实现。该平台可支持协同活动和管理多数据源。讨论了包括应用、支持和数据库的3层多Agent体系结构，基于语义的Agent模型以及语义联系的实现，从而屏蔽了异步和同步工作方式。协同用户通过应用语义来进行协同操作和信息共享。     

基于增量模型的协同CAD建模关键技术研究

为了解决产品同步协同造型过程中由于模型信息庞大而造成设计修改无法及时反馈到客户端的问题,提出传输造型变化增量的方法.该方法避免修改后传输所有的模型信息,只需传输被设计修改影响部分的模型信息.提出了几何模型增量搜索算法,利用该算法搜索出协同CAD模型在修改前后发生变化的特征、拓扑关系和几何元素.将搜索结果封装成增量模型传输到客户端.设计出增量模型聚合算法,利用该算法将增量模型聚合到客户端原有几何模型上形成修改后的协同CAD模型.最后利用渐进式显示技术使协同造型设计者能更快地看到修改结果.     

协同语义特征建模技术研究

为了提高协同语义建模系统的性能,提出了一种新的协同设计方法,亦即使用特征语义表示法和细胞元模型来表示数据和管理模型中的各种数据和信息,然后通过语义匹配的方法来确定子模型间的逻辑和装配关系,通过语义区域划分、"最值空间"等技术来检测和消解协同设计中发生的操作冲突,最后通过创建临时模型来降低全局约束求解的复杂度。这种方法不仅能够完全实现协同语义特征建模的需要,还可以大大提高协同设计的效率。实验表明,该算法具有更强的适应性和实用性。     

逆向工程中基于语义的测量信息传递方法研究

针对逆向工程中曲面数字化与模型重建的信息交互方式单一,一些对后续建模有用的辅助信息（隐式信息）流失（目前的数据文档格式无法保存与传递）,造成后续模型重建困难的问题,提出一种基于语义的测量信息传递方法,分析测量过程中有利于模型重建的隐式信息,建立语义信息模型,采用类IGES数据格式存储语义信息,阐述语义信息的封装、解析方法以及基于语义的数据预处理、模型重建过程。实验研究表明,基于语义的测量信息传递方法能够有效提高CAD模型重建效率。     

Parametric exchange of round shapes between a mechanical CAD system and a ship CAD system

Interoperability among heterogeneous Computed-Aided Design (CAD) systems is an important issue. With the advent of global outsourcing, collaborative design has expanded from inside the enterprise to parts suppliers. This paper introduces a method for design data exchange between shipyards and equipment suppliers. These parties usually use different CAD systems, because they want to select the most suitable one for their jobs. CAD systems provide modeling functionality that is based on distinct modeling units. Therefore, to exchange design data, one must map between these two distinct sets of modeling units. Some modeling units can be directly mapped and converted, and other modeling units that cannot be directly mapped (such as the fillet feature in a mechanical CAD system) are converted by the indirect mapping procedure proposed in this paper. The proposed method is demonstrated with case studies between TransCAD and the AVEVA Marine system.     

Encapsulation of geometric functions for ship structural CAD using a STEP database as native storage

It is difficult to support collaborative design with a conventional ship CAD system that manages design information using files. The file storage, however, can be replaced with a commercial database management system. This paper describes OpenDIS, which is an interface between the geometric modeling kernel and the DBMS. The main purpose of OpenDIS is to implement a CAD system that has the STEP database as the native storage. A prototype CAD system has been implemented using the OpenCascade geometric modeling kernel and ObjectStore, a commercial object-oriented DBMS. The STEP methodology is used for the database schema. This CAD system has been applied to the hull design process of a ship in order to verify the usefulness of the interface.     

语义特征建模系统中参数范围计算的研究

在语义特征CAD系统中,特征参数的确定是一个十分耗时且需要反复实验和调整的过程。为了在创建特征的同时能够迅速为设计者给出特征参数值的适当范围,提出了一种改进的方法。该方法使用特征语义表示法来描述产品特征的各种信息,简化了“细胞元”模型管理特征的各个面的策略,通过提取每个特征面的语义并计算特征面的语义约束条件,最终确定特征参数的精确范围。该算法不仅可以有效提高确定参数范围的速度和精确度,还可以大大提高语义特征CAD系统的性能。实验表明该算法具有更强的适应性和实用性。     

语义特征建模系统中操作局部化的研究

为了提高语义特征建模系统约束求解的效率及系统的整体性能,提出了一种新的操作局部化方法。该方法使用特征语义表示法来描述产品模型中特征的各种信息,改进了细胞元模型对特征元素的管理机制,通过特征的“语义面”将局部特征从模型中有效地分离出来,通过创建临时特征的方法来实现模型的局部约束求解。该策略不仅可以完全满足在复杂模型中直接操作的需要,还可以大大提高系统的性能。实验表明该算法具有更强的适应性和实用性。     

基于ECA规则的动态数据交换技术

动态数据交换是实现网络协同设计的关键技术,在协同设计中每一步的设计信息都进行实时交换必然导致在动态数据交换中包含不必要的数据。为了解决这个问题,该文提出基于ECA规则的动态数据交换技术。建立基于ECA规则的动态数据交换系统结构,并定义动态数据交换中的ECA规则和动态数据更新中事件间的基本关系。应用该技术实现了跨平台异构CAD系统之间动态数据的实时交互和一致性。     

一种基于语义的协同工作模型

针对产品制造领域,提出一种基于语义的协同工作模型。该模型分别以XML和RDF(S)作为协同信息的语法描述模式和语义描述模型,为协同信息提供机器呵处理和可理解能力;通过建立由个体Ontology和顶层Ontology构成的两层Ontology体系,以个体Ontology描述协同过程中个人或团体的领域背景知识,以顶层Ontology为概念和语义参照模型,建立协同信息之间的语义约束,为协同过程提供多领域知识共享和互操作环境。