基于AutoCAD 的實時協(xié)同設(shè)計技術(shù)研究

康靜

中國能源建設(shè)集團山西省電力勘測設(shè)計院有限公司 山西太原 030001

現(xiàn)如今，我國信息技術(shù)發(fā)展的十分迅速，計算機的應(yīng)用也隨之逐步擴展。正是由于計算機技術(shù)的發(fā)展以及信息時代的到來，相關(guān)人員需要加強計算機技術(shù)的培訓(xùn)和發(fā)展。其次，全球市場的競爭變得越來越激烈，這就迫使計算機公司需要加速新系統(tǒng)的開發(fā)，并使其可以在盡可能短的開發(fā)周期內(nèi)占領(lǐng)市場。由于世界各地的激烈競爭，相關(guān)企業(yè)可以通過降低成本、提高質(zhì)量、縮短開發(fā)周期以及提供更好的服務(wù)的方法來吸引客戶。在這樣的競爭環(huán)境下，企業(yè)需要提供新的方式、新的設(shè)計，例如計算機集成制造、并行工程、復(fù)雜制造、柔性制造、敏捷制造、虛擬制造、復(fù)古-工程等等技術(shù)。在新模型中使用這些新設(shè)計、新方式和先進(jìn)技術(shù)，從而開發(fā)出更好的技術(shù)、更好的模式。下文向我們介紹了實時協(xié)同設(shè)計的相關(guān)含義和應(yīng)用[1]。

1 實時協(xié)同設(shè)計的相關(guān)含義

基于AutoCAD 的實時協(xié)同設(shè)計可以為多個用戶創(chuàng)建實時協(xié)作應(yīng)用程序環(huán)境，并擴展AutoCAD 應(yīng)用程序的范圍。實時協(xié)同設(shè)計可以超越地理、專業(yè)和學(xué)科界限，還可以共享AutoCAD 數(shù)據(jù)的相關(guān)資源。AutoCAD 的實時協(xié)同設(shè)計的條件包括共享數(shù)據(jù)資源、友好的界面以及人機交互。

2 實時協(xié)同設(shè)計的應(yīng)用和發(fā)展

2.1 交換系統(tǒng)數(shù)據(jù)的方法

實時協(xié)同設(shè)計的原型是一種協(xié)作遠(yuǎn)程的同步網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，其允許兩個用戶參與實時協(xié)作并在AutoCAD 中完成設(shè)計和圖形。協(xié)作交互過程中最重要的是在交互過程中發(fā)送的圖形數(shù)據(jù)量。為了提高傳輸質(zhì)量，設(shè)計人員設(shè)計了基于SQL2000 的圖形數(shù)據(jù)庫，用于存儲AutoCAD 圖形的相關(guān)數(shù)據(jù)，并使其可以在網(wǎng)絡(luò)上共享。每當(dāng)用戶與AutoCAD 進(jìn)行交互時，僅會更改少量圖形數(shù)據(jù)，只有已修改的圖形數(shù)據(jù)才會在中央圖形數(shù)據(jù)庫中更新，并且已修改的圖形實體會同時記錄并存儲在相應(yīng)的數(shù)據(jù)中，在更新過程中其數(shù)據(jù)會被保存。隨后系統(tǒng)通過發(fā)送消息通知另一用戶采取相關(guān)操作，并且另一用戶可以分析和處理該消息。這項技術(shù)取決于自我識別和中間密鑰鏈，即標(biāo)識符和作為關(guān)鍵字的標(biāo)識符。然后，系統(tǒng)從記錄中讀取表的數(shù)據(jù)，并由數(shù)據(jù)處理模塊重新生成圖表。這樣做可以達(dá)到允許異地圖形同步更新的效果。SQL 圖形數(shù)據(jù)庫表的數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)段包含修改的實體的幾何數(shù)據(jù)和關(guān)聯(lián)的屬性數(shù)據(jù)，并且表號可用于標(biāo)識實體處理數(shù)據(jù)。與文件交換格式相比，此數(shù)據(jù)交換格式增加了檢索修改的實體數(shù)據(jù)、存儲數(shù)據(jù)、發(fā)送消息、處理消息以及重新生成實體所需的時間等功能。該交換格式是可以通過非常快地速度在本地進(jìn)行管理和處理，并且對數(shù)據(jù)訪問和消息傳輸進(jìn)行處理；網(wǎng)絡(luò)傳輸速率高；實時整體性能優(yōu)于交換圖形文件的方式[2]。

2.2 共享文件的應(yīng)用

AutoCAD 的實時協(xié)同設(shè)計（Computer Supported Realtime Cooperative Design）是面向所有用戶的，它需要盡可能的了解每個用戶的操作，使其工作流程十分的明確，從而提高效率。實時協(xié)同設(shè)計使用的是分散式和集中式架構(gòu)，每個架構(gòu)都有優(yōu)點和缺點。分散式體系結(jié)構(gòu)中沒有服務(wù)器，文件存在多個副本無法進(jìn)行集中管理。集中式結(jié)構(gòu)使人們可以清楚的區(qū)分用戶和服務(wù)器，但由于所有信息都存儲在服務(wù)器上，該結(jié)構(gòu)對網(wǎng)絡(luò)速度和帶寬的要求較高。基于AutoCAD 的實時協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)結(jié)合了完全分散和集中式結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。在用戶實時協(xié)同設(shè)計過程中，系統(tǒng)僅發(fā)送修改后的相關(guān)數(shù)據(jù)，這樣就減少了數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸，并改善了共享數(shù)據(jù)的存儲方式。該協(xié)作方法具有一定的準(zhǔn)確性和實時性。因AutoCAD 的實時協(xié)同設(shè)計需要唯一的對象數(shù)據(jù)，并且其允許每個設(shè)計點讀取共享數(shù)據(jù)并加入相關(guān)圖形，因此服務(wù)器存儲的數(shù)據(jù)必須保證對象的唯一性。基于AutoCAD 的實時協(xié)同設(shè)計數(shù)據(jù)庫只能打開具有唯一ID 號標(biāo)識的共享文件，從而確保圖形文件對象的唯一性。AutoCAD 的實時協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)是通過讀取存儲在數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)數(shù)據(jù)來進(jìn)行工作的，在讀取數(shù)據(jù)時系統(tǒng)對數(shù)據(jù)對象進(jìn)行編號。正是因為數(shù)據(jù)具有唯一性，所以客戶讀取的數(shù)據(jù)具有準(zhǔn)確性。

2.3 實時協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)的溝通機制

基于AutoCAD 的實時協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)，我們需要使用二次開發(fā)ObjectARX（2010 版）工具作為API，并使用AutoCAD 中的幾何數(shù)據(jù)信息在數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建處理模塊。AutoCAD 實時協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)可使用三種類型的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)（分別是遠(yuǎn)程調(diào)用、套接字和中間件）在計算機之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信[3]。套接字可以使用兩種通信方法：TCP 和UDP。在兩臺相互通信的計算機之間成功建立連接之后，必須建立穩(wěn)定的連接才能傳輸圖形數(shù)據(jù)，TCP 提供連穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸。然而，UDP 不需要像TCP 這樣的穩(wěn)定的通信連接，即使通信成功，也只需將程序發(fā)送到IP 層。對于UDP 通信而言，存在不提供數(shù)據(jù)包分組、組裝和不能對數(shù)據(jù)包進(jìn)行排序的缺點。當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)送之后，是無法得知其是否安全完整到達(dá)的。為了保持自身的穩(wěn)定性，AutoCAD 實時協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)需要采用TCP 通信格式。

3 結(jié)語

綜上所述，上文向我們分析和研究了計算機輔助協(xié)同設(shè)計（CSCD）的含義和應(yīng)用，并指出了研究的方向。通過研究，使我們可以更加詳細(xì)的了解CAD 實時協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)，從而總結(jié)出系統(tǒng)的優(yōu)缺點，緊接著就可以提出該研究項目的方案、研究方向和方法。