三维可视化核心技术的发展与应用.docx

1、三维可视化核心技术的发展与应用1初期三维可视化方式及存在问题初期三维可视化重要是将原始设计文献通过CAD/CAM软件来进行读取，但是公司中所使用软件又各不相似，各CAD/CAM软件基于历史因素及不同开发目，内部数据记录方式和解决方式不尽相似，开发软件语言也不完全一致，导致原始设计文献在不同CAD/CAM软件中不能被互换与共享。 图一为了改进此问题，国际上浮现了一批具备代表性数据互换原则格式，如美国IGES，ISOSTEP，德国VDAIS、VDAFS，法国SET等等。产品设计图档可以在不同CAD/CAM软件中进行浏览（见图一）。针对IGES和STEP格式，德国Pro STEP做了一种关于曲面模型

2、转换对比测试可以很直观反映当前两种格式所存在问题。其中有六个CAD软件系统参加了测试，测试成果如下： 99.8%曲面模型可以成功地采用STEP进行转换 92.6%可以成功地采用IGES进行转换 图二此项对比测试可以更明显看到，两种格式虽然对于三维可视化起到一定辅助作用，但无论STEP和IGES格式中任意一种都无法精确完毕曲面模型数据转换。此外两种格式文献大小显得较为臃肿，并且需要大型CAD/CAM软件系统读取支持等，不利于进行传播交流。这些不利因素使得咱们对变化老式三维可视化方案需求迫切。 随着技术不断进步，信息化厂商纷纷推出各种新三维数据交流及可视化方案，目是在保存基本三维模型信息基本上，实

3、现文献轻量化以及与三维软件无关联性,来满足公司需求。2 众厂商积极推出轻量级三维可视化解决方案 2.1主流履行轻量化格式软件厂商一览各厂商都推出了可以进行三维可视化轻量级CAD数据格式，具备典型代表性见表一。当前几乎所有基于产品生命周期管理软件厂商均有自己三维可视化解决方案，可见其重要性，这些厂商是依照自身轻量化格式推出一系列解决方案。 表一：主流厂商推出三维可视化工具2.2主流三维可视化解决方案特性功能对比各三维可视化解决方案诸多，所具备功能与特点也各不相似（见表二）。有厂商只是针对自身推出格式来进行解决方案展开，此外尚有个别厂家推出了支持海量格式读取浏览器，并且为其配备了其她浏览器所不具备

4、强大功能。 表二2.3主流厂商重要优势分析运用CAD供应商轻量级格式和浏览技术一种优势在于：它可以与原CAD软件集成，并调出丰富产品信息，增强图像功能。因此，对于那些别无选取需要在设计环节中与各式CAD软件协作顾客群而言，CAD供应商格式所带来工作效果是最佳。另一方面，在营销或销售目协作方面，通过运用品备广泛接受功能格式，公司可以提供最佳服务。 表三当前，轻量化三维可视化解决方案种类诸多，软件厂商通过不同技术手段实现也不经相似，有基于功能强大直接浏览器，有通过格式转换后进行三维可视化，有通过为系统安装插件来解决可视化需求等，下面就针对这些解决方案进行逐个简介。3三维可视化 CAD图档轻量化格式

5、引路 随着产品复杂限度日益提高，产品设计原始图档也变得较为庞大，动辄上百兆，很不利于文献传阅。这就需要咱们对原始设计CAD文档进行转换，将其变为轻量化文献格式。转换生成CAD图档轻量化格式，其办法重要分为两种，一种是通过安装特定插件通过大型CAD软件系统进行转换，另一种则是通过厂商推出第三方转换软件进行转换。 图三有了这些通过解决后轻量化格式后，咱们就可以对其进行便捷传阅，针对格式转换后文献浏览方式同样也分为两种：第一种是通过三维可视化浏览器，第二种是通过安装系统插件来实现，下面就对这两种不同方式进行简介。基于轻量化格式转换三维可视化浏览器是指将转换后格式文献以特定浏览器为载体进行读取。例如下

6、图中U3D与JT格式，从其浏览方式可以看到类似这些格式文献是依托特定浏览器进行读取。下面就重要简介下Adobe和Siemens PLM两家公司三维可视化方案。 图四3.1Adobe PDF 浏览功能持续拓展Adobe 公司推出Acrobat 3D提供了一种积极性应用环境以及诸多通用数据格式支持，运用它可以从各种工具中导入CAD文献，并转换成Universal 3D（U3D）格式，这样就能将各家可以通过Adobe Reader（PDF浏览器）来打开和使用这些文献，且对产品可以进行旋转、缩放或断面等式各样主流 CAD 格式 3D图像转换汇入Adobe PDF档案中，大相对复杂解决（见图五）。 图五

7、：使用Adobe Reader浏览三维图形虽然U3D格式需要配合浏览器使用，但这对其并不导致影响，Acrobat 3D以及U3D最大优势就在于，使用者不用下载特殊浏览软件，由于Adobe Reader（PDF浏览器）拥有十分庞大客户群，人们可以直接通过该软件直接进行查看。 随着Adobe公司三维可视化领域技术发展，使得旗下软件Adobe Reader浏览功能又得到了进一步拓展加强。3.2 Siemens PLM JT2GO浏览器传播JT格式由JT驱动一组产品和过程范畴较广泛，涵盖三维数字化产品数据整个生命周期，从产品概念、产品设计、开发、制造始终到生命周期结束。经优化后JT可以执行所有可视化任

8、务。Siemens PLM还提供了JT2GO三维可视化器为JT提供支持（如图六），为JT格式传播起到了很大辅助作用。 图六：使用JT2GO浏览三维图形固然，几乎每个厂商都会提供相应格式浏览器，并不但限于上述两个厂商，这些浏览器只能读取单一或者很少量文献格式，具备很大局限性。但不能否认，为轻量化格式量身打造可视化浏览器对格式推广起到很大辅助作用。当前，普遍软件厂商推出格式都可以使用微软WEB浏览器进行浏览，显然其传播性又得到了极大提高，从而撬开了三维可视化一种新便捷领域。通过为系统安装特定插件后，使这些轻量级格式转换文献可以通过Web浏览器直接打开进行浏览。为了更好进行公司间交流，还可以把格式文

9、献嵌入到OFFICE等办公软件中去，充分运用了WORD、EXCEL和邮件可编辑性和传阅性。此外软件厂商为配合不同人群使用，也推出了配套三维可视化浏览器进行读取查看(如图七)。如达索系统、Autodesk等软件厂商。 图七3.3达索系统 挣脱CATIA系统来查阅三维模型3D XML是一种通用、轻量、基于XML格式。该格式可以与Web紧密集成，使其具备了广泛传播性。3D XML 高度压缩复杂数据，提供迅速文献传播和缩短加载时间，同步保持互换文献精准几何图形。公司可以通过这个技术在网上建立三维零部件库，以便公司宣传，用来和供应商交流。提高了信息交流以及协同工作能力，人们不需要再安装庞大CATIA系统

10、来浏览数据文献，WORD、EXCEL、WEB都成了它便捷浏览载体。3.4 Autodesk 庞大软件拥有群支撑DWF文献推广为了可以在Internet上显示AutoCAD图形，Autodesk采用了一种称为DWF（Drawing Web Format）新文献格式。DWF文献格式支持图层、超级链接、背景颜色、距离测量、线宽、比例等图形特性。顾客可以在不损失原始图形文献数据特性前提下通过DWF文献格式共享其数据和文献。其广泛推广需依托Autodesk所拥有庞大客户群体。固然，并不只是达索系统3DXML和AutodeskDWF格式可以基于WEB浏览器进行查看，诸多软件厂商都涉足此地。厂商竞争，产生了

11、各式种类3D图形文献格式与相应浏览器插件混乱局面。结束这些最佳办法是微软在它WEB浏览器中预装一种或几种实时渲染插件，以至于互联网3D图形观看者不必耗费时间去下载插件。然而，微软并未选中任何一家公司作为其合伙伙伴，也许在某一天微软会推出它自己一整套解决方案，从而保持它在互联网3D图形领域中霸权地位。基于轻量化格式三维可视化具备诸多长处，但大多都是针对各自轻量化格式展开解决方案，这样就导致了使用者某些局限性。众多软件厂商意味着摆在人们面前格式不会是单一，为理解决此问题，浮现了某些支持海量格式读取可视化浏览器。4三维可视化 支持各种文献格式直接浏览器 此类浏览器普遍具备特点是可以读取各种数据格式，

12、并且具备某些普通浏览器所不具备功能（见表二）。按照使用特点它们可以分为两种：第一种就是直接可以对各类文献格式进行直接读取浏览，第二种就是先通过转换然后再进行读取，同步支持各种文献格式转换（见图八）。下面就对此类浏览方式重要几种供应厂商进行简朴简介。 图八4.1 ORECL 任何格式文献都可以来AutoVue体验在公司可视化方案这一新兴市场中，ORECL公司推出了公司可视化解决方案AutoVue，它最大特点就是可以读取广泛三维格式文献，而无需通过专业软件。它所提供统一独立界面以及应用工具包，可以浏览、标注、打印和转换各种电子文档，并完全保存原始文档完整性和安全性。还提供了基于网页浏览功能。除此以

13、外，AutoVue产品也可与文档管理 (PDM)、产品生命周期管理(PLM)、公司资源筹划 (ERP) 等系统集成，实现公司应用软件系统可视化，当前诸多PLM/PDM厂商都通过集成了AutoVue来实现其三维可视化解决方案（见表一），此外AutoVue可视化解决方案应用领域也很广泛，如钢铁,石化,电力,基本设施等非PLM领域均有用它来实现三维可视化。与ORECLAutoVue不同是，也就是咱们提到第二种三维可视化浏览解决方案，通过支持多格式转换后进行读取软件产品，下面就简介几种比较有代表性TransMagic、天喻InteVue和eDrawings，她们都是基于多格式转换直接浏览。4.2 Tr

14、ansMagic 支持多格式转换与读取TransMagic也是解决制造业互通操作之间所面临问题。提供各种格式转换功能，使得模型可以在3D CAD/CAM/CAE系统之间迅速转换。支持各种三维CAD模型文献格式类型，并可以浏览、修复、互换3D CAD数据。4.3 InteVue三维轻量化远程浏览器由于当前Internet网络环境带宽限制，基于三维数模数据协同存在传播效率低下问题。为了提高共享协同效率，天喻公司提供了基于三维轻量化模型可视化协同解决方案（如下图），支持对Pro/E、UG、CATIA、SolidEdge、Inventor等三维模型轻量化和可视化，并以通用接口支持与PDM集成。Inte

15、Vue一方面将三维CAD模型转化成统一、大小仅为原模型二十分之一轻量化模型，基于轻量化模型可实现三维可视化浏览与批注、三维虚拟装配、三维装配动画、三维爆炸视图生成等。 图九4.4 直接打开文献eDrawings是一种极度压缩、可通过电子邮件发送、自行解压和浏览特殊文献。通过安装eDrawings Professional直接从，AutoCAD ，CATIA ，UG，Inventor，Pro/ENGINEER ,Solid Edge等发布eDrawings。它对于任何需要与设计团队其她成员共享数据和协同工作人来说都是一款抱负工具。用审视激活 eDrawings 共享产品设计，可以让无数接受者对您产品设计数据提供反馈，进行协作。