基于STEP标准的数据交换的研究与实现.pdfVIP

第22卷 第4期 计算机工程与设计 2001年8月 VoI．22 No．4 cOMPUTER ENGINEERING AND DESIGN Aug． 2001 文章蝙号：1000-7024(2001)04-0005．04 中图分类号：TP391A1 文献标识码：A 基于STEP标准的数据交换的研究与实现 朱太培’，徐永安 ， 扬 镘’， 酶海燕 ， 陈其明 (1北京航空航天大学计算机系，北京 100083；2．青岛海信技术中心．山东青岛 200671) 摘 要：文中概述了产品数据表达与交换标准化的发展过程，着重分析了基于STEP产品数据 交换接口的设计，为自行研制的可视化系统实现了基于 STEP中性文件的数据交换接口，将复 杂形体的几何造型数据读入并在可视化系境内实现四面体剖分，在复杂数据场的分折和显示方 面具有重要的应用价值。 关键词：计算机辅助设计；STEP；数据交挟；四面律罔椿 1 引 言 随着计算机科学快速发展，越来越多的CAD／CAE／CAM系统被广泛用于产品设计、制造和辅助工程 分析等工作。由于不同CAD／CAM／CAE系统在功能和特色之间的差异，综合利用CAD／CAM／CAE系统 能够缩短产品的设计、生产周期，对提高产品质量与竞争力具有至关重要的怍用。但由于各系统开发目 的不同，其数据模型的计算机内部表示普遍存在不兼容的情形，因此，不同CAD／CAM／CAE系统之间的 数据交换是现代产品设计与生产必须解决的重要问题。 早在 1980年，第一个较著名的数据交换标准IGES第 1版公布了，其后世界各国都对数据交换标准 做了大量研制、制订工作，同时也产生了许多标准，较规范的有法国国家航空宇航局的SET、德国汽车 制造业的VDAFS 美国空军在做ICAM~ dComput~,~AidedMmufacm~ng)计划时，认为IGES只能 完成CAD／CAM系统间60％左右的数据交换，因此，在IGES基础上进行了～个涉及到产品生存期中各 个环节的产品数据定义接口PDDI(Product Data Definition Interface)计划。该计划实箍非常成功，从而衍 生出了现在由美国国家标准和技术研究所所属的IPO(IGES／PDESOrganization)领导的PDES(~ Data Exchange specm 6曲)计划。PDES比PDDI应用范围更广，几乎覆盖了整个制造业。PDES计划克服了 IGES弱点，着重于产品全生命周期中模型信息的描述和交换，为STEP标准的制定奠定了良好的基础。 1983年，国际标准化组织ISO PDES为基 础开始制订并发布了国际产品数据的表达和交 换标准，即STEP(Standard for Exchange of product f储 。——厂 黯 ∞ 慧f 元甘 f——丁一 Model Data)标准，其目的是提供一种不依赖于具 体系统的中性机制，能够描述产品整个生命周期 — f f 内的产品数据，从而在不同系统中方便、准确地 交换数据 本文基于 STEP标准，为自行研制的可视化 系统提供数据接口，目的是将已有 CAD软件的 造型功能、分析功能与可视化系统网格剖分功能 和图形显示功能相结合，图 1显示了CAD、可视 图1机械CAD 可视化系统、有限元分析系统的数据交换 收辅日期：20004)4-06 作者简介．朱大培 (1973．)，男．北京航空航天大学计算机系博士研究生，主要研究领域为计算机圈形学和可视化。 化、有限元分析等系统之间数据交换过程。本文基于 STEP标准对可视化系统与CAD造型软件之间的 数据交换技术进行了研究，并给出了数据接口的实现。 2 基于STEP的中性文件交换 STEP实现产品数据交换的方式可分为4种：中性文件交换、工作格式交换、数据库交换、知识库交 换，其中中性文件交换方式比较成熟，后3种方式尚在研究之中。中性文件交换是专门格式的ASCII码 顺序文件，采用WSN(Wirth S