基于STEP标准的数据.ppt

基于STEP标准的数据研究 主要内容 研究背景 STEP标准的发展 STEP的体系结构 基于STEP中性文件的模型重构内容 STEP中性文件 STEP中性文件与EXPRESS的映射 EXPRESS到C++的映射 数据格式？ 自己开发IGES STEP 研究背景 虚拟装配过程中，CAD软件生成模型到虚拟平台WTK的数据转换。 虚拟现 实模型 CAD 模型 特定格式文件 专用数 据接口 VR CAD 其它 专用数据接口 常用格式转换方法 STEP与IGES的比较 STEP IGES 标准制定 国际标准ISO 10303 美国国家标准 适用范围 现有的大多数CAD软件 现有的大多数CAD软件 数据量 相对小（133 kb） 相对大（531 kb） 基本信息 几何实体 （点、棱边、路径、方向、环、面、壳） 几何实体 （点、线、圆弧、曲线、曲面） 拓扑信息 材质信息 注释信息 显示信息 逻辑关系 主要不足 １）实体元素多（500多个） ２）元素之间引用关系复杂 １）不稳定，经常发生信息丢失 ２）不能转换属性信息 STEP标准的发展 STEP：产品模型数据的表达和交换标准（Standard for exchange and presentation of product model data） 1983 年12 月在负责工业自动化系统技术委员会TC184 内部成立了产品数据的外部表示分会SC4, 其任务是制定一个统一的国际标准, 定名为产品模型数据的表达和交换标准STEP 从1993年2月起, ISO 将STEP 中较成熟部分陆续发表。编号为ISO 10303 STEP标准的特点 针对不同的CAx系统进行一致性的数据交换与资源共享。 在CAx系统信息集成基础上进行的产品全生命周期数据共享。 基于沃尔斯WSN(Wirth Syntax Notation)语法的描述。无二义性，与上下文无关，便于计算机识别。 具有可扩充性。用户可增加数据、语法、实体的定义。 多种实现方式。 支持不同的应用领域。 STEP的体系结构I STEP核心部分: 描述方法（形式化建模语言EXPRESS ） STEP实现方法 一致性测试 集成资源 应用协议 STEP的体系结构Ⅱ 从内容分成7个系列:0，10，20，30，40，100和200系列。10系列为描述方法，20系列为实现方法，30系列为一致性测试方法，40系列为通用产品模型，100系列为应用资源，200系列为应用协议。 描述方法：Part 11～Part19 实现方法：Part 21～Part29 一致性测试方法论和框架：Part 31～Part39 集成资源：通用资源，Part41～Part99 集成资源：应用资源，Part 101～Part199 应用协议：Part 201～Part1199 抽象测试集：Part 1201～Part2199 STEP的体系结构Ⅲ 体系结构分3个层次：应用层、逻辑层和物理层。 应用层用术语描述的某种应用，包括系统功能活动及其联系，建立应用的信息模型等。例如：用 公差类型、几何元素和位置路径描述应用的信息结构 逻辑层把上述用专门术语描述的信息结构，变换成通用的形式化语言EXPRESS描述的产品数据结构。 物理层通过规则把EXPRESS语言的描述变换成易懂的正文编码(Clear text encoding)标准 该部分内容由《ISO 10303-11 EXPRESS语言规范》给出 。 语言特点：面向对象，形式化描述。采用模式、实体、属性、关系来定义数据。 可以自定义数据类型（type）、实体（entity） STEP核心部分I-描述部分（express语言） ENTITY curve SUPERTYPE OF (ONEOF (line, conic, pcurve, surface_curve, offset_curve_3d, curve_replica)) SUBTYPE OF (geometric_representation_item); END_ENTITY; -- curve STEP核心部分Ⅱ-集成资源 集成资源又包括通用资源（ Part41～Part99）和应用资源（ Part 101～Part199 ） STEP标准中把不同领域中有共性的信息模型抽取出来，制成标准的集成资源供制定应用协议时引用。 part42：几何与拓扑表示（Geometric and Topological Representation ） 1.几何模型。包括定义点、曲线和曲面ENTITY等几何实体所需的函数与数据类型。 2.拓扑模型。拓扑主要指物体之间的连接关系。基本的拓扑实体为顶点vertex 、边 edge、路径Path 、环loop、面face及