三维CAD与二维CAD互操作技术研究

摘要

随着计算机辅助设计理论基础和应用技术的不断发展，各种二维CAD和三维CAD设计系统层出不穷。三维CAD系统有着强大的造型功能，但是其提供的二维工程图模块无法适应设计人员的实际需求。而二维CAD系统虽然具有强大的制图功能，但是缺乏三维CAD系统所具有的造型优势。在当前实际应用中，很多企业希望将三维CAD与二维CAD软件结合起来协同工作以更加有效的完成生产过程。所以，建立三维CAD和二维CAD的互操作机制，使不同系统之间形成优势互补，是当前CAD领域急需解决的问题。 本文主要针对三维CAD和二维CAD互操作机制所需的关键技术研究。通过本体映射技术建立三维CAD和二维CAD系统互操作机制，并以SolidWorks(三维CAD)和AutoCAD(二维CAD)这两个应用广泛的系统之间的互操作机制的具体实现为实例来验证这个系统机制的可行性。 本文的研究内容主要包括： (1)基于 OWL 的本体知识表达。借助于本体论的知识表达能力，用OWTL 语言设计构建局部本体。在此基础之上，本文还提出采用组合本体的映射方法来建立异构局部本体之间的集成关系，为实现三维CAD和二维CAD系统之间互操作集成奠定了基础。 (2)本体表示下的三维CAD和二维CAD互操作机制设计。通过设计三维CAD和二维CAD的局部本体，并构建CAD共享本体，建立起基于本体的异构CAD互操作整体框架。 (3)系统原型实现。以SolidWorks和AutoCAD这两个系统之间的互操作机制具体实现来验证可行性。同时，充分利用COM接口技术来编程实现实际互操作机制。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图目录

第1章绪论

1.1研究背景和意义

1.2国内外研究概况

1.2.1 STEP规范

1.2.2 EXPRESS数据模型

1.2.3异构软件互操作研究现状

1.3 CAD概述

1.3.1计算机辅助设计的发展

1.3.2典型二维CAD软件

1.3.3典型三维CAD软件

1.3.4实现互操作的必要性

1.4本文的内容

第2章本体知识描述和OWL表达

2.1语义Web

2.2本体论原理

2.3本体建模工具

2.4本体建模过程

2.4.1构建原则与基本框架

2.4.2本体元语与构建方法

2.5基于本体论的知识表达机制

2.6 OWL概述

2.7 OWL建模示例

2.7.1建模案例设计

2.7.2 OWL表示

2.8 OWL应用分析

2.9本章小结

第3章三维CAD与二维CAD互操作本体设计

3.1局部本体的建立

3.1.1三维CAD模型的局部本体

3.1.2二维CAD模型的局部本体

3.2本体之间的映射关系

3.3 CAD共享本体表示

3.4本章小结

第4章互操作系统实现的关键技术与架构

4.1异构CAD集成模式

4.1.1封装模式集成

4.1.2接口模式集成

4.1.3紧密集成模式集成

4.2 COM技术

4.2.1 COM概述

4.2.2 SolidWorks集成开发接口

4.2.3 AutoCAD集成开发接口

4.3半结构化语义信息描述

4.3.1 XML语言概述

4.3.2 BOM信息表示

4.4互操作系统架构

4.5应用实例

4.6本章小结

第5章总结与展望

5.1本文总结

5.2下一步的工作

参考文献

致谢