一种异构CAD在线集成中的一致性维护方法技术

本发明专利技术涉及一种异构CAD在线集成中的一致性维护方法，本发明专利技术支持本地站点上的CAD用户立即执行交互建模操作，并生成相应的操作命令传送至其他远端站点，从而实现了高本地响应；当远端站点接收到操作命令时，首先通过状态向量机制对该建模操作的因果关系进行检查和维护；待当前站点满足该建模操作的因果关系后，检测当前站点上已执行的并发操作与当前操作间是屏蔽、可交换执行、还是冲突，进而采用相应的处理机制，从而实现了更少约束的并发交互，并维护了各站点上CAD模型的一致性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种CAD领域的维护方法，尤其是涉及ー种异构CAD在线集成中的一致性维护方法。
技术介绍
目前CAD技术的研究大体上分为两类面向单机CAD系统的研究和面向协同工作系统的研究。面向单机CAD系统的研究包括几何造型内核层面的研究、几何造型系统层面的研究以及基于物理的建模方法和系统的研究。面向协同工作系统的研究是，CAD技术与计算机支持的协同工作(CSCW)相结合的新型交叉研究方向。把CAD系统从单机系统向协同工作系统发展，产品的设计由原来的设计人员单独完成转变为由分布在不同地点的产品设计人员协同完成，从而大大提高了产品开发能力和 效率。由于各单机CAD系统分别具有各自的系统优势和功能侧重点，而且不同的产品设计人员都有自己习惯使用的CAD系统，因此不同的产品设计人员通常会选用不同的CAD系统进行产品设计。因此，为了支持产品设计人员使用自己惯用的CAD系统进行协同产品设计，实现异构CAD系统集成势在必行。按照数字化模型信息交换的载体和通信模式来分类，异构CAD系统集成可以分为离线集成方式和在线集成方式。异构CAD系统离线集成主要采用异步方式来交換整体数据文件进行企业产品信息集成的，又可以进ー步分为基于几何模型的数据交换和基于特征模型的数据交換。前者交换的是模型的几何表示，后者交换的是包含高层语义的特征模型。相对异构CAD离线集成来讲，异构CAD系统在线集成是通过交换建模操作命令，实现更细粒度的信息集成及各CAD系统间的协同设计。CAD在线集成应支持各协同站点的CAD用户，对共享的CAD模型同时进行浏览和编辑。面对这些由不同站点发出的并发操作，CAD在线集成需要解决的问题便是如何实现各协同站点上的共享CAD模型的一致性。按照所采用架构的不同，目前已有的在线集成系统(协同设计系统)可以分为两类采用集中式架构的在线集成系统和采用复制式架构的在线集成系统。在典型的集中式架构(即基于Web的架构)中，包含一个服务器和多个客户端。服务器用于存储共享CAD系统和共享模型，另外还担负着实施建模操作的职责，而客户端仅支持可视化和交互的功能。故而，在集中式架构中，所有的建模操作都必须传送到服务器执行，从而阻碍了高本地响应的实现。在复制式架构中，每ー个协同站点都放置CAD系统并存储共享模型副本。与采用集中式架构的在线集成系统相比，采用复制式架构的在线集成系统更有利于实现高本地响应。目如，在已有的在线集成系统中，最具代表性的系统包括Syco3D系统、TOBACO系统、ARCADE系统、CSCW-FeatureM系统、RCCS系统及李珉等人开发的基于中性建模命令的协同设计系统。对于一致性维护问题，Sync3D系统为參与协同设计的CAD用户提供了两种设计模式私人模式和共享模式。在私人模式下，各站点的CAD用户编辑本地站点的模型副本，而不与其他站点的用户进行同步；在共享模式下，把设计结果传送给其他站点的CAD用户进行同歩。对于在共享模式下出现的并发冲突(即导致各站点模型不一致的情況)，只能通过人工交互的方法来解决。TOBACO系统采用ー种叫做“floor control”的机制进行并发控制。这种并发控制机制是非常严格的，只有令牌的拥有者才能进行建模操作，其他用户此时只能对结果模型作视角变换等不影响数据结构的操作。ARCADE系统和CSCW-FeatureM系统分别采用乐观对象锁机制和公共规则和协议实现并发控制，进而实现一致性维护。RCCS系统采用了一种本地锁机制来实现并发控制。在这种机制下，各协同站点上的本地建模操作可以立即执行，然后送到其他站点实现远端执行。另外，为了实现一致性维护，该系统还采用了一种基于名字的方法来解决拓扑元素匹配问题。基于中性建模命令的协同设计系统采用ー种以特征为粒度的的锁机制，实现并发控制和一致性维护，该方法将锁机制的粒度降低到了特征级。通过以上分析我们发现，不论是在floor control机制下，还是在乐观锁机制下，在某一时刻都只允许ー个用户对共享模型进行修改，因此大大限制了多用户交互。尽管RCCS系统所采用本地锁机制能够支持更少约束的多用户交互，但是由于异构CAD系统所 采用的拓扑元素命名机制各不相同，因此RCCS系统所采用的基于名字的拓扑元素匹配方法不能用于异构CAD在线集成系统实现拓扑元素匹配，进而实现一致性维护。基于中性命令的协同设计系统在以特征为粒度的并发控制机制下，当某一个特征被修改吋，不允许其他站点对所有依赖于该特征的特征进行同时修改，因此，在该机制下，多用户交互仍然受到了很大的限制。
技术实现思路
本专利技术主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种能够支持各协同站点上的本地用户操作在本地站点上立即执行，从而实现了高本地响应的一种异构CAD在线集成中的一致性维护方法。本专利技术还有一目的是解决现有技术所存在的技术问题；提供了ー种不再需要对操作的模型或特征进行加锁，也不需要在获得令牌后才能进行建模操作，从而克服了已有的基于锁或令牌机制的一致性维护方法无法进行自由并发操作的缺点，实现了更少约束的自由并发交互的一种异构CAD在线集成中的一致性维护方法。本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的 一种异构CAD在线集成中的一致性维护方法，其特征是，包括以下步骤 步骤I，在本地站点的CAD系统中，立即执行本地CAD用户发出的建模操作，并生成相应的操作命令传送至其他远端站点； 步骤2，当远端站点接收到步骤I发出的建模操作命令时，对所接收到的建模操作的因果关系进行检查，若本站点满足该建模操作的因果关系，则转入步骤3，否则，将该建模操作加入本站点等待执行操作队列，直到其因果关系满足后，转入步骤3 ； 步骤3，在建模操作的因果关系得以满足的前提下，检测该操作与远端站点上已执行的并发操作之间的关系，并根据不同的关系，分别采用相应的并发控制机制进行处理。在上述的一种异构CAD在线集成中的一致性维护方法，所述步骤I中，所述操作命令的格式如下站点号，状态向量，操作类型；所述操作类型包括特征名、特征信息、拓扑元素信息以及特征间的依赖信息。在 上述的一种异构CAD在线集成中的一致性维护方法，所述步骤I中生成的操作命令，定义站点号，状态向量，操作类型如下 定义I:定义站点号为ー个整数i，我们从I开始为參与集成的每个站点分配一个站点号i, i e {I,... N}, N为參与集成的站点的个数； 定义2,定义状态向量为ー个N元组,记为SV,其姆ー个元素SV[j], j e {1，…，N},记录操作在本地站点上执行时，本地站点上已执行的来自站点j的操作个数； 定义3，定义操作类型为添加特征、修改特征和删除特征这三种操作，具体包括 信息I :特征名，是指操作特征的名字，命名所遵循的规则为特征类型_站点号_特征序号； 信息2 :特征信息，是指在远端站点上的CAD系统中，执行相同建模操作所需的信息；信息3 :拓扑元素信息，是指建模操作所引用的拓扑元素信息，包括类型信息、属性信息、界限信息和校验信息； 信息4 :特征间的依赖信息，是指操作特征与本地模型中已有特征间的依赖关系信息。在上述的一种异构CAD在线集成中的一致性维护方法，所述的步骤I的信息I中， 特征类型为CAD系统所支持的特征类型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异构CAD在线集成中的一致性维护方法，其特征是，包括以下步骤 步骤I，在本地站点的CAD系统中，立即执行本地CAD用户发出的建模操作，并生成相应的操作命令传送至其他远端站点； 步骤2，当远端站点接收到步骤I发出的建模操作命令时，对所接收到的建模操作的因果关系进行检查，若本站点满足该建模操作的因果关系，则转入步骤3，否则，将该建模操作加入本站点等待执行操作队列，直到其因果关系满足后，转入步骤3 ； 步骤3，在建模操作的因果关系得以满足的前提下，检测该操作与远端站点上已执行的并发操作之间的关系，并根据不同的关系，分别采用相应的并发控制机制进行处理。2.根据权利要求I所述的一种异构CAD在线集成中的一致性维护方法，其特征在于，所述步骤I中，所述操作命令的格式如下站点号，状态向量，操作类型；所述操作类型包括特征名、特征信息、拓扑元素信息以及特征间的依赖信息。3.根据权利要求I所述的一种异构CAD在线集成中的一致性维护方法，其特征在于，所述步骤I中生成的操作命令，定义站点号，状态向量，操作类型如下 定义I:定义站点号为一个整数i，我们从I开始为参与集成的每个站点分配一个站点号i, i e {I,... N}, N为参与集成的站点的个数； 定义2,定义状态向量为一个N元组,记为SV,其每一个元素SV[j], j e {1，…，N},记录操作在本地站点上执行时，本地站点上已执行的来自站点j的操作个数； 定义3，定义操作类型为添加特征、修改特征和删除特征这三种操作，具体包括 信息I :特征名，是指操作特征的名字，命名所遵循的规则为特征类型_站点号_特征序号； 信息2 :特征信息，是指在远端站点上的CAD系统中，执行相同建模操作所需的信息；信息3 :拓扑元素信息，是指建模操作所引用的拓扑元素信息，包括类型信息、属性信息、界限信息和校验信息； 信息4 :特征间的依赖信息，是指操作特征与本地模型中已有特征间的依赖关系信息。4.根据权利要求3所述的一种异构CAD在线集成中的一致性维护方法，其特征在于，所述的步骤I的信息I中， 特征类型:为CAD系统所支持的特征类型； 站点号为发出操作的本地站点的站点号i ; 特征序号为操作的特征是本地站点上所添加的第k个特征，特征的序号即为k。5.根据权利要求3所述的一种异构CAD在线集成中的一致性维护方法，其特征在于，所述的步骤I的信息2中，在远端站点上执行相同建模操作所需的信息，若操作类型为添加特征，则所需信息对应为执行信息1，若操作类型为修改特征，则所需信息对应为执行信息2，若操作类型为删除特征，则所需信息对应为执行信息3，并定义 执行信息I :添加特征的特征信息，为在远端站点的CAD系统中，创建相同特征所需的信息，其中包括参数信息、约束信息； 执行信息2 :修改特征的特征信息,为操作修改的特征的参数名及修改后的参数值； 执行信息3 :删除特征的特征信息，为要删除特征的名字。6.根据权利要求3所述的一种异构CAD在线集成中的一致性维护方法，其特征在于，所述的步骤I的信息3中，定义类型信息为拓扑元素的类型； 属性信息为拓扑元素的几何属性； 界限信息为一维拓扑元素的端点信息和二维拓扑元素的边界边信息； 校验信息为一维拓扑元素的长度和二维拓扑元素的面积。7.根据权利要求I所述的一种异构CAD在线集成中的一致性维护方法，其特征在于，所述步骤I中生成操作命令，具体包括以下步骤 步骤1.1，获取本地站点的站点号，记为i ; 步骤I. 2，获取本地站点的状态向量SV，然后将SV的第i个元素加I即SV[i]=SV[i]+l ； 步骤I. 3，获取操作的类型和特征名； 步骤I. 4，利用本地站点的CAD系统提供的特征信息访问APIs，获取特征信息； 步骤I. 5，利用本地站点的CAD系统提供的特征依赖关系访问APIs，获取操作特征与模型中已有特征间的依赖关系，并将该依赖关系添加到本地站点存放的特征依赖图中。8.根据权利要求7所述的一种异构CAD在线集成中的一致...

【专利技术属性】
技术研发人员：何发智，李小霞，蔡贤涛，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：