面向几何测量的轻量化CAD应用系统设计与实现
这是一篇关于智能制造,工业测量,场景图,CAD的论文, 主要内容为近年来,智能制造作为国家战略,已成为推动我国制造业由大到强高质量发展的重要支撑。工业测量作为智能制造的重要构成也受到广泛关注,但国内工业测量软件起步较晚,多以购买国外软件为主,同时测量过程中产生的数据庞杂且碎片化,若不提供相应的管理与分析手段,测量工作在实际应用中也较难深入。计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)和几何测量是工业测量软件中的重要环节,而基于现有CAD软件的二次开发会使软件本身臃肿庞大,也存在较多冗余功能。为此论文将工业测量方法与CAD技术相结合,设计开发了一个面向几何测量的轻量化CAD应用系统。系统运用Qt实现可视化界面设计,基于Open SceneGraph(OSG)完成场景管理与数据可视化,基于Open CASCADE(OCC)完成元素的底层模型表达,并通过研究OCC与OSG的数据组织方式,实现OCC模型向OSG节点的转换以完成对模型的渲染显示,支持导入模型、筛选、标注、拾取、场景漫游与操作元素等多种功能。系统配合影像测量仪使用,能够针对影像测量仪采集到的图像完成几何元素的识别与测量,基于OCC实现几何元素的存储,系统提供场景报告区辅助用户浏览分析测量过程中产生的图元数据,标注尺寸信息,支持将场景中的内容以多种文件格式保存至本地,提供场景操作区实现针对场景中图元数据的操作以及场景内容的多项自定义设置,支持多角度浏览场景数据。为将DXF文件导入场景,在研究其内部的数据组织形式之后,系统实现了DXF文件的解析算法。系统结合八叉树与多细节层次(Levels Of Detail,LOD)技术管理场景数据,并通过自定义漫游器实现漫游式浏览。系统开发工作遵循软件工程规范,经过系统测试后,能够满足用户相关需求,已在实际测量工作中得到应用。
基于特征的异构CAD系统数据交换技术研究
这是一篇关于CAD,特征,标识,约束,数据交换的论文, 主要内容为随着企业信息化进程的加快,企业之间的竞争日益激烈,协同产品设计信息的交流作为影响产品研发速度的重要因素直接关系企业效益,异构CAD模型数据交换技术是解决此问题的重要方法。为此,本文提出了一种基于特征的异构CAD模型数据交换集成策略,并对影响该策略的主要技术作了研究,具体内容如下： (1)通过分析特征造型技术和特征类型,给出了特征层次CAD模型信息构成方法以及基于基本特征类和扩展特征类的特征描述方法,并针对CAD模型特征信息的构成特点以及XML语言优势,确定并采用了XML文件作为CAD模型信息的描述和共享文件。 (2)提出了一种基于改进几何证书的几何元素标识方法以解决几何元素的命名与辨识问题,给出了明确的辨识流程并详细描述了二维空间中草图元素、三维空间中边和面的标识方法。 (3)针对模型信息转换中约束丢失的问题,提出了特征层次的草图约束、定位约束以及拓扑约束转换方法,解决了目标模型设计意图丢失、无法与源模型保持一致的问题。 (4)给出了异构CAD系统数据交换平台的整体框架。通过分析数据交换工具运行原理确定了数据交换系统的运行机制,并利用VC++6.0、JSP等编程工具,在UG NX5.0软件上完成了对整个系统的开发,最后通过实例转换以及与其他三种转换方法的对比验证了本方法的可行性。 实验表明,该方法有效解决了协同产品快速设计中的CAD模型转换与共享问题。与其他方法相比,目标模型不仅保留了源模型的设计意图,保持了与源模型的一致性,而且目标模型达到了可被编辑、修改的目的。
多模态融合人机交互三维几何建模软件设计与开发
这是一篇关于CAD,Open CASCADE,多模态,人机交互,几何引擎的论文, 主要内容为计算机技术的不断发展改变了人类与机器交互的方式,多模态人机交互(Multi-Modal Human-Computer Interaction,MMHCI)技术至此也坐上了时代列车,得到了飞速发展。人机交互方式的发展主要体现在交互理念的变化和交互设备的升级。越来越多的人机交互方式不仅方便了人们的生活,同时也为工程设计的发展提供了新的思路。传统的CAD建模软件一直采用“键盘+鼠标”的交互模式来表达设计意图,这种依赖双手的高频操作交互模式一直延续至今,难以支撑当前创新设计方案的快速生成。因此,研究高效的人机交互方式驱动三维建模引擎实现简单自由、直观自然、灵活高效、安全可靠的人机建模,为实现下一代CAD软件的研发提供了一种新的思路。本文首先深入研究了手势、语音、眼动、肌电人机交互技术,为实现多模态融合人机交互三维建模软件奠定了技术基础,提出了一种基于同步采集的人机信号融合判决方法,对肌电提供的初始建模、眼动控制的鼠标移动、手势转换坐标操作信息、语音确定具体参数的信号指令进行融合,驱动几何建模引擎进行建模;其次,深入研究了开源的Open CASCADE三维几何建模库,设计并开发了多模态融合人机交互三维建模软件,实现了手势、语音、眼动等多模态人机交互建模,软件涵盖了传统CAD的图形构建、布尔操作、视图切换、特征操作等基本功能;最后,通过对典型装备的多模态人机交互建模,验证了设计与开发软件的可行性和有效性。通过对本文提出的多模态融合人机交互技术与建模软件,创新了未来工业软件人机交互方式,摆脱了传统“键盘+鼠标”的束缚,提出了人机建模的新手段,具有重要的参考价值和实际意义。
基于SINOVATION的石化静设备三维设计系统的设计与实现
这是一篇关于CAD,SINOVATION,石油化工,设备设计的论文, 主要内容为在当今激烈的市场竞争中,石油化工企业正面临着巨大的时间、成本、质量等压力。数字化工厂技术与系统作为新型的制造系统,能够为企业提供一个制造工艺信息平台,使企业能够对整个制造过程进行设计规划,模拟仿真和管理,能够较好的满足石化企业的需要,已经成为企业发展的重要方向。在目前石化企业的规划建设过程中,工艺配管等专业已实现了三维设计,为数字化工厂提供强有力的支持。但是设备设计专业作为工厂设计建设的重中之重,目前主要使用二维设计,较大的制约了数字化工厂的推进。因此,本文对石化静设备的三维设计进行的研究和开发工作,可以帮助企业较快推进三维设计,有利于提高设计效率,对于缩短设计周期和增加企业利润具有十分重要的意义。 本文首先分析目前石化静设备设计过程中存在的主要问题,并在这些问题分析的基础上提出石化静设备三维设计系统的总体方案。 其次,本文深入研究石化静设备三维设计系统总体方案中涉及到的关键技术：将三维设计应用于石化静设备的设计过程之中,并基于三维CAD设计软件SINOVATION建立三维设计系统的原型；分析石化静设备的元件构成,并在此基础上深入研究SINOVATION的标准件库系统,并据此构建石化静设备元件库；分析石化静设备元件的图纸及尺寸标注要求,在此基础上,结合投影出图功能,实现对石化静设备图纸的自动生成、快速更新；分析研究元件之间的关联关系,并在此基础上提出基于有向图算法的元件联动系统,这一系统类似于三维建模的参数化系统,具有速度快,分析准确等优点,便于设计人员对设计进行修改；对元件单体及设备整体设计计算校核及基于XML技术的计算结果格式显示技术进行研究,帮助设计人员更为直观的了解计算过程及结果,帮助设计人员更快的形成可供存档的计算书。 最后,在上述研究的基础上进行系统的总体设计,在VS2005环境下进行系统的开发,并通过系统的试运行验证系统设计的可行性、实用性和准确性。
浮头式换热器辅助设计系统研究与开发
这是一篇关于换热器,CAD,数据库,图库的论文, 主要内容为换热器是重要的化工单元操作设备，浮头式换热器是换热器的一种重要类型。本文针对浮头式换热器规格品种繁多、形式各异、使用广泛、产品设计标准完善、同系列产品图形结构相同、尺寸变化跨度大的特点，通过数据库和图库的开发、管束组件的参数化设计，运用“死图活尺寸”的开发理念，研究和开发了浮头式换热器辅助设计系统。 文中首先分析了换热器产品的特点及其辅助设计系统开发的现状，总结了其设计流程，构建了浮头式换热器辅助设计系统的总体结构。该系统由选型计算、布管定型、零部件图和装配图自动生成三大模块组成。在选型计算模块中，通过换热器设计计算、管束组件的布管方式分析、数据库的检索，开发了浮头式换热器辅助设计计算子系统；在布管定型模块中，按照确保壳程流体流动均匀、且换热器壳体的内径较小、管程壳程间换热良好且节省材料的原则，根据设计计算参数建立了自动布管定型系统；在零部件图和装配图自动生成模块中，分级分类地开发了浮头式换热器所有零部件图和装配图的图纸尺寸数据库和图库，运用“死图活尺寸”的开发理念，开发了图形自动生成与管束参数化设计的集成系统。论文最后介绍了所开发的软件系统，并以某浮头式换热器设计为例，说明了该软件的使用过程及辅助设计的效果。 文中提出的方法充分利用了数据库技术对换热器系列标准化尺寸数据进行有效的存储与管理，利用图库对结构相同或相似的视图进行分级分类存储与管理，利用“死图活尺寸”的图形生成原理快捷地生成各种型号浮头式换热器的零部件图和装配图，实现了浮头式换热器的辅助设计计算和自动绘图的功能；所开发的软件使得换热器设计中许多实际问题得到圆满解决，软件开发方法具有通用性，对其它类型的换热器辅助设计系统的开发有重要的参考价值，在该领域中将有良好的应用前景。
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