1、2003年5月農業機械學報第34卷第3期基于網絡的CAD 圖形數據傳輸與管理盧章平李志剛許立波【摘要】采用客戶機/服務器模式,利用HT T P 、F T P 和A ut oCA D 的網絡功能,研究了圖形數據在網絡環境下的傳輸和更新。利用CG I 研究了圖形數據共享和一致更新方案的實現過程,利用HT T P 服務和CGI 程序實現了圖形共享管理,利用A uto L ISP 和A ut oCA D 命令腳本實現了客戶端的圖形批上載和服務器端宿主圖形的自動更新。在客戶機/服務器網絡環境下,將I nter net 標準服務、CGI 等網絡技術應用到機械CA D ,解決了CA D 圖形的共享和一致更新

2、問題,為異地協同設計提供了有效的環境支持。關鍵詞:計算機應用計算機輔助設計數據傳輸數據管理中圖分類號:T P 391文獻標識碼:ATransmission and Management of CAD Graphic Data Based on WebLu Zhang ping Li Zhig ang Xu Libo(J iangsu University AbstractAdo pting a client/server m odel and utilizing netw or k functions of HT TP,FTP and Auto-CA D ,we resear ch trans

3、m ission and updating o f g raphic data under Web environment .The pro p-er method of graphic sharing and co nsistency w ere investigated by CGI and the management of graphic and gro up uplo ading at client-end and auto-updating of original gr aphics at server-end byAuto LISP and A utoCAD com mand s

4、cript w ere realized .Under client /serv er environment ,apply-ing Internet standard service and CGI technolog y to mechanism CAD settles sharing and consis-tent updating of CAD g raphics,provides an effective environment suppo rt fo r coo perativ e design.Key words Computer application,Com puter ai

5、ded desig n,Data transmission,Data m an-ag ement收稿日期:20020128盧章平江蘇大學圖形技術研究所教授,212013鎮江市李志剛江蘇大學圖形技術研究所助教許立波江蘇大學圖形技術研究所碩士引言自20世紀80年代中期以來,世界各發達國家的先進制造技術,如CIM S 、并行工程、敏捷制造,以及協同設計、虛擬設計、CSCW 等對傳統設計模式產生了深刻影響,提出了設計資源共享、信息服務、協同環境、網絡通信平臺及相關技術的解決方案。對農業機械設計而言,圖樣是最重要的技術資料,體現了農業機械發展的歷程。圖形數據的網絡傳輸和共享是CAD 網絡化首先要解決的問

6、題。隨著CAD 軟件在國內的普及,越來越多的人開始接觸CAD 的網絡功能,并利用這些工具共享設計數據、交流設計思想。近年來蓬勃發展的信息產業及互聯網技術為網絡化設計與管理提供了必要的環境支持,推動了CAD 網絡化技術的研究。特別是將其應用于農業機械的設計和制造中,會極大地提高設計效率。1CAD 圖形數據的傳輸對機械CAD 而言,采用客戶機/服務器模式可以將設計圖形數據存放在服務器上,而用戶設計中的中間圖形存于客戶端,各個設計主體通過客戶機和網絡訪問服務器,以實現設計信息的共享。客戶機和服務器間的圖形傳輸可利用H TT P 、FTP 以及AutoCAD 的網絡功能實現。1.1DWF圖形文件的上載

7、和下載DWF是AutoCAD的網絡圖形格式,使用DWF可以在Web上快速、直觀地訪問和存儲CAD 的數據。在缺省情況下,DWF文件是以壓縮二進制格式輸出的。通過Auto CAD的ePlot功能可以實現DWF文件到服務器的上載,也可利用Auto LISP 的plot命令和統一資源定位器(U RL將DWF圖形格式發送至服務器。客戶端下載DWF時,可以用瀏覽器打開、查看和打印DWF圖。1.2DWG圖形文件的上載和下載基于互聯網技術的AutoCAD2000文件輸入和輸出命令可以識別指向圖形文件的任何有效的URL路徑。所指定的圖形文件可以下載到本地并在繪圖區域中打開,可以編輯并保存圖形。圖形可以保存在本

8、地,若有足夠的訪問權限,也可保存在服務器上。服務器端應具備HT TP服務和FT P服務。為使文件保存到FTP服務器上,存儲AutoCAD圖形文件的FT P目錄應設置為“寫”權限。禁用FT P服務器中的匿名登錄選項,在域用戶管理器中設置用戶時按戶名和密碼登錄。為使用戶能讀取DWF文件,每個用戶還必須具有對HT TP目錄的“讀”訪問權。為實現CAD圖形的共享和更新,客戶端編輯過的AutoCAD圖形可上載兩份:一份為DWG文件,用于更新舊圖和保存數據;另一份為DWF文件,用于查詢和瀏覽。2圖形數據共享和更新的實現客戶機和服務器共同組成了一個支持分布式計算的環境。當多個設計者進行協同設計時,各個設計者

9、的設計圖紙之間往往存在著聯系,可利用宿主圖形來反映這種聯系。宿主圖形是Auto CAD中包含多個外部圖形的機制,通常用來合并有關聯的圖形。外部圖形以“參照”的形式插到宿主圖形中,則宿主圖形可以反映出各個“參照”圖之間的聯系。將各設計者的圖形作為外部參照插到宿主圖形中,各個參照圖形的內容及變化都可反映在宿主圖形中,可反映多個圖形之間形狀和尺寸上的聯系。每一個DWG文件都可建立與之相對應的DWF文件,這樣在DWG和DWF之間即建立了一一對應的關系。對應的DW G和DWF文件代表的是同一張設計圖,但它們的作用不同。對于DWF 圖,各個設計者均能通過瀏覽器和Web服務器訪問和瀏覽,因而可用于共享設計圖

10、。但設計人員不能修改 DWF圖,因而設計數據具有很高的安全性。對于DWG圖,客戶端使用FT P協議對其下載和上載。可設置FT P服務器的登錄權限,使各個設計者按照用戶名和密碼登錄。這樣設計者只要有足夠的權限,就可以下載、修改和上載DW G圖。利用CGI在服務器上建立管理信息表,表中包含與各個設計者相對應的DWF、DWG圖在服務器上的存放位置。客戶端請求訪問CGI程序時,CGI 根據請求的內容(如設計者的序號或身份查找管理信息表,找到相應的DWF圖和DWG圖,并向客戶機返回一個HT M L頁面。頁面中包含的DWF圖可供用戶查看共享數據,還包含指向DWG文件的鏈接,可供擁有相應權限的設計者下載、編

11、輯圖形時使用,其實現的過程如圖1所示。用戶需要修改DWG圖時,可點擊頁面中指向DWG的鏈接,先進行FTP登錄。確認身份后從FTP服務器下載DWG文件,并在客戶端的Auto-CAD繪圖區中打開。編輯修改后,送回服務器,客戶端修改和更新DWG文件的過程如圖2所示。客戶端編輯過的DWG上載后將覆蓋原來的文件,以更新原圖。這時,服務器端的參照圖形發生了變化,必須重新打開宿主圖形或重載其中的參照才能在宿主圖形中反映出上述變化。為了在參照圖形更新后及時更新宿主圖形,可以在服務器端的Au-toCAD中用AutoLISP及命令腳本監測各個參照圖形的更新。如果發生參照圖的更新,則立即重載宿主100農業機械學報2

12、003年圖形中的參照。宿主圖形和與之對應的DWF 更新后,客戶端可以通過訪問宿主圖形的DWF,及時了解設計伙伴所做的更新。圖形更新過程如圖3 所示。3應用以圖4所示的連桿和鉆孔夾具為例,說明多設計主體間共享設計圖紙和編輯修改圖紙后設計數據一致更新的過程。圖中所示是在鉆床上加工連桿一端的斜置通孔,鉆孔夾具為“一面兩孔” 的定位方式。圖4連桿斜置孔的加工和夾具1.夾具體2、7.壓板3.圓柱銷4.墊塊5.鉆套6.連桿8.削邊銷設連桿和夾具分別由甲、乙兩個設計者負責設計。連桿的形狀、尺寸發生變化時夾具的結構、尺寸也應作相應的變化。如連桿的長度因設計需要而增加,因夾具為“一面兩孔”定位,故夾具外形尺寸和

13、定位銷的位置都需相應地變化。可將這張圖設置為宿主圖形,分別參照連桿設計圖5a 和夾具設計圖5b 。啟動服務器端的Auto -CAD 自動加載并運行圖形監測及更新程序。圖6中的圖形為宿主圖形所對應的DWF 圖。用戶可實現“全圖”的DWF 文件瀏覽,以查看自己的或他人的設計數據。也可通過點擊設計者的序號所附的鏈接,進入相應設計者的頁面。在HT M L 文檔中,各設計者的序號所附的鏈接為指向各個參照圖頁面的位置標記。例如用戶點擊甲設計者的序號“1”后,CGI 向客戶端輸出甲的頁面,如圖7所示。圖形下載后,在客戶端進行編輯和修改。例如, 甲設計者因某種需要而加長了連桿的尺寸,甲執行圖5設計子任務(a

14、連桿(b 夾具圖6宿主圖形頁面圖7參照圖頁面AutoLISP 批上載程序,就會更新服務器端甲的設計圖及DWF 圖,并包含更新標志update _happen.dw f 文件。這時,服務器端的圖形監測程序檢測到update _happen.dw f 文件的存在,因而認為發生了一次參照圖的更新,隨后執行srvupdate .scr 命令腳本重載宿主圖形中的外部參照圖形并更新DWF 圖。甲設計者所作的改動在宿主圖形所對應的DWF 中反映出來。從圖8中可以看出,連桿加長后,其小端與原來的夾具體發生了干涉,原來的削邊銷101第3期盧章平等:基于網絡的CA D 圖形數據傳輸與管理的位置必須加以調整才能和連

15、桿的小端孔配合。可以打開尺寸圖層查看圖形中各個部分之間的尺寸關 系。圖8連桿加長后對宿主圖形的瀏覽乙設計者看到連桿尺寸發生變化后,為使夾具適應連桿的變化,必須修改夾具尺寸,而相關的尺寸數據可以從共享的DWF 圖形中獲得,隨后乙設計者進入鉆孔夾具頁面并擊“打開”,如圖9 所示。圖9鉆孔夾具頁面圖形下載后,乙根據相關尺寸修改夾具的高度、長度,以及削邊銷和壓板的位置,然后上載圖形。服務器端監測到夾具更新后的宿主圖形。客戶端瀏覽刷新后,各設計者都可以看到更新后的結果,如圖10 所示。圖10夾具更新后的宿主圖形4結束語對機械CAD 而言,采用客戶機/服務器模式,具有良好的開放性和可擴充性,能夠通過合理的

16、安裝和配置滿足具體的不同設計模式的要求,適應CAD 網絡化對信息共享和處理的需要,利用CGI 實現服務器端圖形的管理,實現圖形數據在網絡環境下的傳輸和更新。宿主圖形可以合并設計者的工作,反映多個圖形之間的聯系和變化。將各設計者的圖形作為外部參照插到宿主圖形中,放在服務器端,客戶端通過網絡瀏覽和更新服務器上的圖形。客戶端查看宿主圖形對應的DWF,能及時了解其他設計者所做的修改和更新,可查找相關的設計數據,這種高效的機制實現了圖形數據的共享和一致更新。在局域網環境下對上述方案所做的實驗驗證,得到了預期的結果,證實了方案的可行性。參考文獻1童秉樞.現代CA D 技術.北京:清華大學出版社,2000.

17、2薛安榮.協同商業CA D 系統中的協同設計模型的研究與實現.計算機工程,2000(5:3031,613St alling s ,William .Data a nd computer co mmunicat ions .5th editio n .N J :Pr entice Hall ,1997.4D ouglas E Co mer.Inter net w o rking w ith T CP /IP vo l.I:pr inciples,pro to co ls,and ar chitecture .T hird Edition.N J:P rince Hall,1995.5D ouglas E Co mer ,Da vid L Stev ens .Inter net w o rking w it h T CP /IP