面向协同的三维CAD模型外部信息同步系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种面向协同的三维CAD模型外部信息同步系统及方法，所述系统包括协同数据管理与沟通服务端、CAD软件客户端、浏览器客户端。本发明专利技术使产品设计人员可以很方便高效的与企业内部或外部的协同人员基于三维模型进行沟通交流，协同人员可直接浏览器查看CAD模型的设计细节并进行批注评论，批注评论等外部信息能实时同步到设计人员的工作CAD软件环境中，无需在不同的软件环境中进行切换查看修改意见，提高工作效率。

【技术实现步骤摘要】
面向协同的三维CAD模型外部信息同步系统及方法
本专利技术属于计算机辅助产品设计
，具体地说是涉及一种面向协同的三维CAD模型外部信息同步系统及方法。
技术介绍
在产品研发设计、生产制造过程中，设计工程师需要频繁的与企业内部或外部的设计人员、审核人员、生产制造人员、客户等对产品三维CAD模型的设计细节进行技术交流和沟通。基于电话、邮件或即时通讯工具等的沟通方式缺少与三维模型的互动，不能有效传递修改意见。在原始三维模型上直接进行圈阅批注，并将批注信息反馈给原设计工程师，是最直观有效的方法。现有的CAD软件都自带了批注功能，将CAD文件发给协同人员，添加批注信息后返回是一种方法，但这种方式有局限性，一些协同人员并不一定装有CAD软件，不能打开CAD文件进行浏览和批注，在与外部人员进行沟通时，从保密性和安全性考虑也不允许发原始设计文件给对方，而且这种方法对CAD文件进行修改，可能会改变原设计文件的完整性和可靠性。随着WebGL技术的发展，基于浏览器无需安装插件进行CAD轻量化模型的浏览与交互技术给协同沟通带来了更好的选择，用户只要在能上网的终端(PC、手机、平板)上打开浏览器即可访问和查看3D模型，并进行圈阅批注。这种方式虽然带来了很大的便利性，但仍要求设计工程师在浏览器和CAD软件之间进行切换，针对浏览器页面里三维模型上的批注意见，在CAD软件里的模型上重新进行定位，还不够直观方便。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种面向协同的三维CAD模型外部信息同步系统及方法。使产品设计人员可以很方便高效的与企业内部或外部的协同人员基于三维模型进行沟通交流，协同人员可直接浏览器查看CAD模型的设计细节并进行批注评论，批注评论等外部信息能实时同步到设计人员的工作CAD软件环境中，无需在不同的软件环境中进行切换查看修改意见，提高工作效率。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种面向协同的三维CAD模型外部信息同步系统，所述系统包括服务端和客户端，所述服务端为协同数据管理与沟通服务端，所述客户端包括CAD软件客户端、浏览器客户端；协同数据管理与沟通服务端：提供了三维CAD模型数据的集中管理、CAD模型的轻量化转换、沟通过程中的批注数据管理和分发、与客户端的通信管理、用户管理的功能；CAD软件客户端：是内嵌于CAD软件的一个插件，设计人员通过插件登录协同数据管理与沟通系统，将CAD文件保存到服务端，或从服务端下载文件到本地打开，并通过插件查看或添加批注信息；浏览器客户端：包含了访问轻量化模型的一系列页面和一个基于WebGL的3D显示引擎，没有安装CAD软件的协作人员或外部客户直接基于浏览器访问和查看文档关联的轻量化模型文件，并在轻量化模型上添加批注信息，通过服务端同步给在CAD软件里打开文档的设计人员。作为优选，协同数据管理与沟通服务端包括业务处理模块、轻量化转换模块、数据库、文件仓库，轻量化转换模块：提取原始CAD文件的显示网格数据、拓扑数据、结构树数据、材质数据、PMI数据、属性数据转换为自定义轻量化文件，以便在浏览器里显示与查看；每个CAD文件都会对应有一个轻量化模型文件；数据库：存放业务数据、批注数据、转换结果数据；文件仓库：存放原始CAD文件、轻量化文件；所述业务处理模块包括用户管理模块、文档管理模块、批注管理模块和连接管理模块；用户管理模块：管理用户账号和权限，负责登录控制；文档管理模块：管理用户上传的CAD文件，提供文档目录浏览、文件上传/下载、文档访问人员设置；批注管理模块：管理客户端用户在文档上加的批注数据并分发给所有打开文档的用户；连接管理模块：管理与客户端之间的连接。作为优选，CAD软件客户端包括下述模块：CAD软件客户端登录模块：登录系统，建立与服务端的WebSocket连接；CAD软件客户端文档管理模块：浏览查看服务端的文件列表，保存CAD文件到服务端或下载文件到本地；CAD软件客户端批注模块：查看、添加、删除批注；提供文本、几何图形、手绘图形、图片、语音批注添加工具；在CAD软件视图窗口中绘制批注热点和几何图形；接收服务端的批注更新信息，同步本地的修改到服务端。作为优选，浏览器客户端包括下述模块：浏览器客户端登录模块：登录系统，建立与服务端的WebSocket连接；浏览器客户端文档管理模块：浏览查看服务端的文件列表，保存CAD文件到服务端或下载文件到本地；3D显示模块：加载显示轻量化三维模型，提供包括平移、缩放、旋转、选取、视图切换、剖切、爆炸、模型结构树的多种3D交互功能；浏览器客户端批注模块：查看、添加、删除批注；提供文本、几何图形、手绘图形、图片、语音批注添加工具；在浏览器模型视图窗口中绘制批注热点和几何图形；接收服务端的批注更新信息，同步本地的修改到服务端。本专利技术还提供了一种面向协同的三维CAD模型外部信息同步方法，采用上述系统，包括以下步骤：(1)设计人员在CAD软件中通过客户端插件将三维CAD模型文件上传到服务端，CAD客户端与服务端之间建立长连接；(2)服务端的文档管理模块为CAD文件创建一个文档对象；(3)服务端的轻量化转换模块生成源CAD模型对应的轻量化模型文件并与文档对象关联；(4)协同人员通过浏览器登录，打开文档对应的轻量化模型进行浏览查看，浏览器客户端与服务端之间建立长连接；(5)通过批注工具在三维模型上添加批注，批注数据封装为JSON格式发送给服务端；(6)服务端的批注管理模块将文档上新加的批注保存到数据库，同时将批注更新信息发送给打开文档的所有客户端；(7)客户端的批注模块接收到批注更新信息后，更新批注列表和三维模型上的热点显示，并给用户消息提示；(8)设计人员点击批注热点或列表里的批注时，批注模块展现批注信息。作为优选，步骤(3)中，轻量化模型包含了源CAD模型中的离散显示网格数据、材质数据、结构树数据、PMI数据、属性数据和简化的拓扑数据，过滤了包括特征定义、几何参数定义、造型过程数据在内的与模型浏览查看无关的数据，轻量化模型的数据量可以减少到原始CAD模型的3％～50％，有效降低了网络传输的数据量，适合在浏览器里显示与查看。作为优选，步骤(3)中，在轻量化转换时同步构建了简化的拓扑对象数据，并基于源CAD模型拓扑对象的永久命名ID建立轻量化模型和源CAD模型在拓扑对象层次上的映射关系。作为优选，步骤(5)中，批注的类型包括文本、图片、语音、视频、几何图形，选择一个体、面、边或顶点添加批注，或者在当前视角的视图平面上圈画几何图形标记出评论区域后再添加批注；每个批注都对应有一个模型上的热点，文本、图片、语言、视频标注对应有不同的热点图标，热点的位置由初始点击位置与模型的交点确定，如果点击位置与模型无交点，则求与过模型中心点且平行窗口平面的交点；每个批注包含一张添加标注时三维本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向协同的三维CAD模型外部信息同步系统，其特征在于：所述系统包括服务端和客户端，所述服务端为协同数据管理与沟通服务端，所述客户端包括CAD软件客户端、浏览器客户端；/n协同数据管理与沟通服务端：提供了三维CAD模型数据的集中管理、CAD模型的轻量化转换、沟通过程中的批注数据管理和分发、与客户端的通信管理、用户管理的功能；/nCAD软件客户端：内嵌于CAD软件的一个插件，设计人员通过插件登录系统，将CAD文件保存到服务端，或从服务端下载文件到本地打开，并通过插件查看或添加批注信息；/n浏览器客户端：包含了访问轻量化模型的一系列页面和一个基于WebGL的3D显示引擎，没有安装CAD软件的协作人员或外部客户直接基于浏览器访问和查看文档关联的轻量化模型文件，并在轻量化模型上添加批注信息，通过服务端同步给在CAD软件里打开文档的设计人员。/n

【技术特征摘要】
1.一种面向协同的三维CAD模型外部信息同步系统，其特征在于：所述系统包括服务端和客户端，所述服务端为协同数据管理与沟通服务端，所述客户端包括CAD软件客户端、浏览器客户端；
协同数据管理与沟通服务端：提供了三维CAD模型数据的集中管理、CAD模型的轻量化转换、沟通过程中的批注数据管理和分发、与客户端的通信管理、用户管理的功能；
CAD软件客户端：内嵌于CAD软件的一个插件，设计人员通过插件登录系统，将CAD文件保存到服务端，或从服务端下载文件到本地打开，并通过插件查看或添加批注信息；
浏览器客户端：包含了访问轻量化模型的一系列页面和一个基于WebGL的3D显示引擎，没有安装CAD软件的协作人员或外部客户直接基于浏览器访问和查看文档关联的轻量化模型文件，并在轻量化模型上添加批注信息，通过服务端同步给在CAD软件里打开文档的设计人员。


2.根据权利要求1所述面向协同的三维CAD模型外部信息同步系统，其特征在于协同数据管理与沟通服务端包括业务处理模块、轻量化转换模块、数据库、文件仓库，
轻量化转换模块：提取原始CAD文件的显示网格数据、拓扑数据、结构树数据、材质数据、PMI数据、属性数据转换为自定义轻量化文件，以便在浏览器里显示与查看；每个CAD文件都会对应有一个轻量化模型文件；
数据库：存放业务数据、批注数据、转换结果数据；
文件仓库：存放原始CAD文件、轻量化文件；
所述业务处理模块包括用户管理模块、文档管理模块、批注管理模块和连接管理模块；
用户管理模块：管理用户账号和权限，负责登录控制；
文档管理模块：管理用户上传的CAD文件，提供文档目录浏览、文件上传/下载、文档访问人员设置；
批注管理模块：管理客户端用户在文档上加的批注数据并分发给所有打开文档的用户；
连接管理模块：管理与客户端之间的连接。


3.根据权利要求1所述面向协同的三维CAD模型外部信息同步系统，其特征在于CAD软件客户端包括下述模块：
CAD软件客户端登录模块：登录系统，建立与服务端的WebSocket连接；
CAD软件客户端文档管理模块：浏览查看服务端的文件列表，保存CAD文件到服务端或下载文件到本地；
CAD软件客户端批注模块：查看、添加、删除批注；提供文本、几何图形、手绘图形、图片、语音批注添加工具；在CAD软件视图窗口中绘制批注热点和几何图形；接收服务端的批注更新信息，同步本地的修改到服务端。


4.根据权利要求1所述面向协同的三维CAD模型外部信息同步系统，其特征在于浏览器客户端包括下述模块：
浏览器客户端登录模块：登录系统，建立与服务端的WebSocket连接；
浏览器客户端文档管理模块：浏览查看服务端的文件列表，保存CAD文件到服务端或下载文件到本地；
3D显示模块：加载显示轻量化三维模型，提供包括平移、缩放、旋转、选取、视图切换、剖切、爆炸、模型结构树的多种3D交互功能；
浏览器客户端批注模块：查看、添加、删除批注；提供文本、几何图形、手绘图形、图片、语音批注添加工具；在浏览器模型视图窗口中绘制批注热点和几何图形；接收服务端的批注更新信息，同步本地的修改到服务端。


5.一种面向协同的三...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶修梓，蒋跃华，
申请(专利权)人：杭州新迪数字工程系统有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33