探究三维数据可视化技术.PDF

探究三维数据可视化技术 摘自 1 三维可视化概述 所谓三维可视化主要是指通过各种方式展示三维 CAD 软件所生成的文档，对产品设计 模型进行查看等操作。一般实现方式有两种，一种是直接浏览原始 CAD 软件生成的数据格 式，另一种就是将原始 CAD 软件生成的产品模型转化为轻量化文件格式再进行浏览，这种 轻量化格式是通过压缩原始CAD 格式文件，变为只有原格式1/10 大小的文件格式。两种类 型的数据文件都可以通过使用浏览器软件或其他方式对原始产品三维造型图形进行查看、批 注等便利性交互操作。 企业可通过使用富于说服力的图像，克服语言障碍。通过强大的三维可视化解决方案使 协同变得更加容易，企业各环节之间的沟通变得更加直观，对产品开发周期的缩短起到了一 定的辅助作用。 1.1 缩短产品开发周期 国内某汽车生产厂家IT 部门的项目经理认为：3D 数据的轻量化浏览与先前受到书面文 件和原始文档交换流程的限制相比，加快了设计方案审核速度，提高了文档安全性，为跨部 门共享设计方案铺平了道路。 对此，他解释说：协同设计及评审各方要看到一种设计方案、对其进行审核，并加入 自己的意见——不论他使用的是什么系统，而且不需要 IT 技术人员帮助他做集成——这样 可以加快流程速度。而且，任何参与到其中的人员都能够对设计方案进行审核并发表意见， 设计时间也减少了。同时，轻量化的文件格式由于不可逆向导入至CAD 中进行再编辑，大 大提高了设计数据的安全性。 企业可视化应用在这里是非常重要的变更管理和批准流程工具。其他人员通过可视化工 具将自己的评论或建议以文本或图形的方式放在设计文档中，让设计人员在第一时间发现问 题解决问题，另外还能更早更直接的将他们的客户引入到产品的设计定义阶段，同时也将供 应链的合作伙伴和其它价值链上的成员引入开发流程中。最终它们希望在第一时间做出正确 的设计，压缩整个时间线，缩短业务流程，加快产品投入市场的时间。 显然，目前三维可视化技术为我们带来了许多的利好。但在过去，三维可视化采用的数 据转换方式，其不准确和文件格式过大都影响了如 IGES、STEP 等曾经比较流行的中间数据 格式的发展，下面我们就来对这些逐渐走下三维可视化历史舞台的数据格式进行一下简单的 回顾。 1.2 早期三维可视化方式及存在问题 早期的三维可视化主要是将原始设计文件通过CAD/CAM 软件来进行读取，但是企业中 所使用的软件又各不相同，各CAD/CAM 软件基于历史原因及不同的开发目的，内部数据记 录方式和处理方式大相径庭，开发软件的语言也不完全一致，导致原始设计文件在不同的 CAD/CAM 软件中不能被交换与共享。 为了改善此问题，国际上出现了一批具有代表性的数据交换标准格式，如的美国的 IGES，ISO 的STEP，德国的VDAIS 、VDAFS ，法国的SET 等等。通过这些数据交换标准格式， 使产品设计图档能够在不同CAD/CAM 软件中进行浏览。 原始产品设计图档 IGES或ST EP格式文 其他类型CAD 格式转换 浏览三维图形 CAD格式 件等 软件系统读取 针对IGES 和STEP 格式，德国Pro STEP 做了一个关于曲面模型转换的对比测试可以 很直观的反应目前两种格式所存在的问题。其中有六个 CAD 软件系统参加了测试，测试结 果如下： ● 99.8% 的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 IGES、STEP 曲面模型转换成功率对比测试 100.00% 98.00% 96.00% 94.00% 92.00% 90.00% 88.00% STEP IGES 此项对