一種基于J2EE架構的3D印刷數字資產管理系統研發

周 剛，牟式標

（義烏工商職業技術學院，浙江 義烏 322000）

在印刷領域，平面印刷圖像上再現物體立體三維圖像的印刷形式，稱為3D印刷。3D印刷，將三維立體成像技術與印刷工藝特點融為一體，使平面印刷圖像呈現出立體動畫和異變圖的奇特視覺感受，從根本上打破了傳統印刷品平面、靜態、單一的局面，給印刷工藝帶來了新的內涵與活力。在3D印刷中，將圖像在計算機環境下，利用軟件平臺進行印前制作，但是生成立體光柵圖像是個復雜過程。數字資產管理（DAM），是以數字資產文件獲取、存儲與重復利用為目標的新技術，主要應用于新聞媒體、圖書出版、印刷包裝等行業。如果將數字資產管理（DAM）應用到3D印刷企業中，可以較好地應對3D印刷圖像制作和處理問題。

1 研究內容與技術研發

1.1 主要研究內容

（1）分析3D印刷企業目前的印前設計中數據管理現狀，了解3D印刷企業中印前數據管理的需求。

（2）分析數字資產管理系統在3D印刷企業應用中所涉及的主要關鍵技術。

（3）研究印刷頁面數據模型，建立文本對象、圖像對象、圖形對象相應的數據和屬性，并對數據模型的可行性進行實驗測試。

（4）結合3D印刷企業的實際情況，構建印刷企業數字資產管理系統的基本結構，并完成3D印刷數字資產管理系統平臺構建。

（5）擴展3D印刷數字資產庫，針對印刷企業不同印刷產品的特點，嘗試將3D印刷數字資產管理系統應用到掛歷、年畫、手提袋、異形盒等其他印刷品的生產中。

1.2 關鍵技術

（1）數字資產的編碼與索引。

（2）數字版權管理。嘗試加密、數字簽名和數字水印技術在數字資產管理系統中的應用。

（3）數字資產管理系統平臺構建。比較基于Web技術、分布式數字資產管理技術、基于J2EE的分布式數字資產管理技術開發的優缺點，嘗試基于J2EE的分布式數字資產管理系統在3D印刷企業印前設計中的實現。

（4）支持多用戶并發訪問，所有業務交易的系統平均響應時間不低于3秒，每秒事務處理能力TPS在所有用戶并發訪問時處于平穩狀態。

（5）用戶界面簡潔實用，通過簡單培訓既可學會操作；常用表單和報表使用Ms Excell格式，便于使用和印刷，并支持報表樣式。

（6）軟件架構采用比較先進的J2EE多層架構技術，系統的安全性、可擴展性、靈活性較好。

2 研究過程

2.1 總體設計與系統構建原理

3D印刷數字資產庫管理系統是比較基于Web技術、分布式數字資產管理技術、基于J2EE的分布式數字資產管理技術開發的優缺點，嘗試基于J2EE的分布式數字資產管理系統在3D印刷企業印前設計中的實現，采用基于EJB組件技術建立的數字資產管理系統應用服務層。系統具有保留跨平臺的特性，同時又使用組件技術進行DAMS應用層的開發，使數字資產管理系統具有處理異構、分布式數據的特點。平臺的基本功能均是通過基礎組件平臺這一中間層邏輯的服務來實現的,它們是運行在應用服務器上的組件,而這些組件又可通過Hibernate對運行于系統平臺之上的數據庫服務器進行訪問,數據庫系統通過自身的機制將數據返回給業務組件,組件則回應前臺展示層通過控制層的請求,實現用戶的交互需求。

圖1系統管理簡圖

2.2 開發策略

3D印刷數字資產庫管理系統的開發，計劃采取以下開發策略：

（1）堅持總體規劃、分步開發、遞進完善的總體開發策略。在開發方法上，堅持自頂而下的系統設計與自底而上的系統實施相結合，以保證系統具有良好的開放性、集成性和可擴充性，采用基于組件的軟件開發方式，滿足企業對軟件強適應性的要求。

（2）堅持生命周期法和快速原型法相結合的軟件開發策略。系統立足于企業大量基礎信息的基礎上，采用軟件工程開發生命周期法（按照計算機軟件開發規范實施）和快速原型法（根據用戶需求快速建立系統原型，通過運行不斷完善）相結合，根據印刷數字資產庫的自身特點，完成系統的開發與完善。

2.3 采用基于角色的訪問控制策略

本項目采用基于角色的訪問控制策略，實現系統用戶和實際權限之間引入角色這一中介。用戶主要是指使用該應用軟件系統的人員，一般用戶得到權限一般是通過分配角色來得到的。關于角色、用戶、資源菜單三者的關系如下：每個角色允許有一個或多個菜單權限，一個用戶擁有多個角色，而一個角色也可屬于多個用戶。顯然，系統功能菜單相互獨立，權限分配靈活。

2.4 構建頁面數據模型構建

構建文本對象、圖像對象、圖形對象數據模型，并對數字資產進行編碼與索引,主要涵蓋了3D印刷設計任務庫、3D印刷設計素材庫、3D印刷分割圖層庫、3D印刷光柵合成圖庫、3D印刷設計效果圖庫和3D印刷擴展庫。

2.5 3D印刷數字資產庫管理系統研發

系統管理人員通過網絡建立3D印刷設計任務庫、3D印刷設計素材庫、3D印刷分割圖層庫、3D印刷光柵合成圖庫、3D印刷設計效果圖庫和3D印刷擴展庫的素材為主要內容，結合企業的實際生產狀況，應用現代的企業管理方法，構建3D印刷數字資產庫管理系統。

圖2 系統功能簡圖

基于B/S結構使它能用瀏覽器作為客戶端，無需安裝相關軟件。當網絡保證連通的前提下，每臺獨立計算機的瀏覽器均可作為客戶端軟件。基于B/S結構的系統響應速度快，系統平均響應時間3秒以內。

3 結論與創新點

3.1 研究結論

實現企業3D印刷信息的錄入、導入、處理、查詢等常規管理，支持多種索引的自由組合；支持3D印刷設計任務庫、3D印刷設計素材庫、3D印刷分割圖層庫、3D印刷光柵合成圖庫、3D印刷設計效果圖庫和3D印刷擴展庫的文本和圖像的在線管理和維護；支持建立3種文本對象、圖像對象、圖形對象相應的數據和屬性，并對數據模型的可行性進行實驗測試。以上系統功能，有效提高了3D印刷信息企業的信息化水平，為企業管理提高了效率。

通過需求分析、概念結構設計、邏輯設計等過程，圍繞3D印刷設計任務庫、3D印刷設計素材庫、3D印刷分割圖層庫、3D印刷光柵合成圖庫、3D印刷設計效果圖庫和3D印刷擴展庫的文本和圖像等為主要內容，結合企業的實際生產狀況，應用現代的企業管理方法，提出并建立一套行之有效的3D印刷數字資產庫管理系統，為用戶提供更多的3D印刷數字服務。

3.2 創新點

通過3D印刷數字資產庫管理系統平臺進行監控及應對措施的分析研究，提出并建立一套行之有效的管理工作制度與規范，構建相應的3D信息庫系統軟件，選用先進的J2EE架構技術來構建平臺，管理理念和技術均達到同類軟件先進水平。

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