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1、1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/CA顺件来进行读取，但 是企业中所使用的软件又各不相同，各CAD/CAMC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不尽相同，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/CAMC件中不能被交换与共享。图一为了改善此问题，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。产品设计 图档能够在不同CAD/CAMC件中进行浏览（见图一）。针对IGES和STE哈式，德国Pro STEP做了一个关于曲面模
2、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CAM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 STER!行转换 92.6%可以成功地采用IGES进行转换IGBK. STEP曲面模型转换成功率对比测试图二此项对比测试可以更明显的看到，两种格式虽然对于三维可视化起到一定的辅助 作用，但无论STE所口 IGES格式中任意一个都无法准确的完成曲面模型的数据转 换。另外两种格式的文件大小显得较为臃月中，并且需要大型的CAD/CA顺件系统的读 取支持等，不利于进行传播交流。这些不利因素使得我们对改变传统的三维可视 化方案需求迫切。随着技术的不断进步，信息
3、化厂商纷纷推出各种新的三维数据交流及可视化 方案，目的是在保留基本三维模型信息的基础上， 实现文件轻量化以及与三维软 件无关联性，来满足企业需求。2众厂商积极推出轻量级三维可视化解决方案2.1 主流推行轻量化格式软件厂商一览各厂商都推出了能够进行三维可视化的轻量级 CACK据格式，具有典型代表 性的见表一。目前几乎所有的基于产品生命周期管理的软件厂商都有自己的三维 可视化解决方案，可见其重要性，这些厂商是根据自身的轻量化格式推出一系列 解决方案。I rw格式浏览方式支持的三维软件|AdobeU3D将U3D格式的3D内容保存在PDF文件中并用Adobe Reade e 读取NK, PR。铝、CA
4、T1A、SolidWorks 3D MAK. AutdCAD 等达索系瞌3DKMLWrd Escel- EmsiL Vfebl安 装3D KML播放器）ail A. SolidCETIA和 Pfa/& 等Sieaens PLKJrJT2GO浏.NX. Slid Ed 短、CAT IA 和FtoE等Itlt octekDTFW eb ;刘览器安装Aut 口4.k 公司的HijKPerformance DWF 插件）Ine nt c r、Airt oCAD、 3DMU等PTCPVSProdu.QtView匚色百h 查附器 （安装七tVie宣Express归浏览器插件JPRO/E 等SoliilFo
5、rkse dr wing安装swingsProfessional 插!牛囊括现有主流如软件格 式ORECL推出AirtNue浏览器约456梅蜗隔一一表一：主流厂商推出的三维可视化工具2.2 主流三维可视化解决方案特征功能对比各三维可视化的解决方案很多，所具备的功能与特点也各不相同（见表二）。有的厂商只是针对自身推出的格式来进行解决方案的展开，另外还有个别厂家推出 了支持海量格式读取的浏览器，并且为其配备了其他浏览器所不具备的强大功能各三维浏览解决方案特征与功能AdobeSystess达索系 姨Siewers PLIAut ocLcskPTCSolidWorksORECL(AutoVue J代表
6、的格式奏 里13D3D XMLnDWFPVSeDravrir文件轻量JV44V一需羲测我软件 支持J7J与PL1察贻 成性是否好4JJ支持浏览 ,4dVV4支持格式较量 是否多4f浏览事功tg是 否强444多种格式峋整 台集成性4原始用户群441表二2.3 主流厂商主要优势分析利用CADft应商的轻量级格式和浏览技术的一个优势在于：它可以与原CAD软件集成，并调出丰富的产品信息，增强图像功能。所以，对于那些别无选择需 要在设计环节中与各式CADa件协作的用户群而言，CADtt应商的格式所带来的 工作效果是最佳的。另一方面，在营销或销售目的的协作方面， 通过利用具备广 泛接收功能的格式，公司可以
7、提供最佳服务。厂商主要优势AdobeAdobe Read”客户群广泛达索系统PLM集成性好Siemens PLNTFUI生成回AutodeslAut。de mk客户群广泛OKECL支持格式广泛，与系筑集成柔性好3工词QLk支持格式广之式壮门够锣独立婚 行一一表三目前，轻量化三维可视化解决方案种类很多， 软件厂商通过不同的技术手段实现 也不经相同，有基于功能强大的直接浏览器，有通过格式转换后进行三维可视化， 有通过为系统安装插件来解决可视化需求等，下面就针对这些解决方案进行逐一 介绍。3三维可视化CAD图档的轻量化格式引路随着产品复杂程度的日益提升，产品设计的原始图档也变得较为庞大， 动辄 上百
8、兆，很不利于文件的传阅。这就需要我们对原始设计CADX档进行转换，将 其变为轻量化文件格式。转换生成CADH档的轻量化格式，其方法主要分为两种， 一种是通过安装特定插件通过大型 CAM件系统进行转换，另一种则是通过厂商 推出的第三方转换软件进行转换。图三有了这些经过处理后的轻量化格式后， 我们就可以对其进行便捷的传阅， 针对格 式转换后文件的浏览方式同样也分为两种： 第一种是通过三维可视化浏览器，第 二种是通过安装系统插件来实现，下面就对这两种不同的方式进行介绍。基于轻量化格式转换的三维可视化浏览器是指将转换后的格式文件以特定 的浏览器为载体进行读取。例如下图中的 U3D与JT格式，从其浏览方
9、式可以看 到类似这些格式的文件是依托特定的浏览器进行读取。下面就主要介绍下Adobe和Siemens PLM两家公司的三维可视化方案。图四3.1 Adobe PDF 浏览功能持续拓展Adobe公司推出的Acrobat 3D提供了一个主动性的应用环境以及很多通用的数据格式支持，利用它能够从多种工具中导入 CADC件，并转换成Universal 3D （U3D格式，这样就能将各家可以通过 Adobe Reader （ PDF浏览器）来打开和使用这些文件，且对产品能够进行旋转、缩放或断面等式各样主流CAD格式的3D图像转换汇入Adobe PDF档案中，大相对复杂的处理（见图五）。用五：使用Adobe
10、 Reader浏览三维图形虽然U3丽式需要配合浏览器使用，1这对其并不造成影响，Acrobat 3D以及U3D最大的优势就在于，使用者不用下载特殊浏览软件，因为AdobeReader （PDFM览器）的拥有十分庞大的客户群，人们可以直接通过该软件直接进行查看。随着Adobe公司三维可视化领域技术的发展，使得旗下软件 Adobe Reader 的浏览功能又得到了进一步的拓展加强。3.2 Siemens PLMJT2GO浏览器传播JT格式由JT驱动的一组产品和过程范围较广泛，涵盖三维数字化产品数据的整个 生命周期，从产品概念、产品设计、开发、制造一直到生命周期结束。经优化后 的JT可以执行所有可视
11、化任务。Siemens PLM还提供了 JT2GCE维可视化器为 JT提供支持（如图六），为JT格式的传播起到了很大的辅助作用。图六：使用JT2GoM览三维图形当然，几乎每个厂商都会提供相应格式的浏览器， 并不仅限于上述的两个厂 商，这些浏览器只能读取单一的或者极少量的文件格式，具有很大的局限性。但不能否认，为轻量化格式量身打造的可视化浏览器对格式的推广起到的很大的辅 助作用。目前，普遍软件厂商推出的格式都能够使用微软的WE副览器进行浏览，显然其传播性又得到了极大的提升，从而撬开了三维可视化的一个新的便捷领域。通过为系统安装特定插件后，使这些轻量级格式转换文件能够通过 WebM览 器直接打开进
12、行浏览。为了更好的进行企业间的交流，还可以把格式文件嵌入到 OFFICE办公软件中去，充分利用了 WOREEXCELffi邮件的可编辑性和传阅性。 另外软件厂商为配合不同人群使用，也推出了配套三维可视化浏览器进行读取查 看（如图七）。如达索系统、Autodesk等软件厂商。图七3.3 达索系统摆脱CATIA系统来查阅三维模型3D XML一种通用的、轻量的、基于 XMLB格式。该格式可以与 WebR密 集成，使其具备了广泛的传播性。3D XML高度压缩复杂数据，提供快速的文件 传输和缩短加载时间，同时保持交换文件的精确几何图形。企业可以通过这个技术在网上建立三维的零部件库，以便企业宣传，用来和供
13、应商交流。提高了信息交流以及协同工作的能力，人们不需要再安装庞大的 CATIA系统来浏览数据文件，WORDEXCEL WE匿B成了它便捷的浏览载体。3.4 Autodesk庞大软件拥有群支撑DWFC件推广为了能够在Internet上显示AutoCAD图形,Autodesk采用了一种称为DWF (Drawing Web Format)的新文件格式。DWFt件格式支持图层、超级链接、背 景颜色、距离测量、线宽、比例等图形特性。用户可以在不损失原始图形文件数 据特性的前提下通过DWFC件格式共享其数据和文件。具广泛推广需依托 Autodesk所拥有的庞大的客户群体。当然,并不只是达索系统的3DXMU
14、口 Autodesk的DW略式能包基于 WE欧J 览器进行查看，很多软件厂商都涉足此地。厂商的竞争，产生了各式种类的 3D 图形文件格式与相应的浏览器插件的混乱局面。结束这些最好办法是微软在它的 WEBIU览器中预装一个或几个实时渲染插件，以至于互联网 3D图形的观看者不 必花费时间去下载插件。然而，微软并未选中任何一家公司作为其合作伙伴，也许在某一天微软会推出它自己的一整套解决方案，从而保持它在互联网3D图形领域中的霸权地位。基于轻量化格式的三维可视化具有很多优点， 但大多都是针对各自的轻量化 格式展开解决方案，这样就造成了使用者的一些局限性。众多的软件厂商意味着 摆在人们面前的格式不会是单
15、一的，为了解决此问题，出现了一些支持海量格式 读取的可视化浏览器。4三维可视化支持多种文件格式的直接浏览器这类浏览器普遍具有的特点是能够读取多种数据格式，并且具备一些普通浏 览器所不具备的功能（见表二）。按照使用特点它们可以分为两种：第一种就是 直接可以对各类文件格式进行直接读取浏览，第二种就是先经过转换然后再进行 读取，同时支持多种文件格式的转换（见图八）。下面就对这类浏览方式的主要 几个供应厂商进行简单的介绍。图八4.1 ORECL 任何格式文件都可以来 AutoVue体验在企业可视化方案这一新兴市场中，OREC公司推出了企业可视化解决方案 AutoVue,它的最大特点就是能够读取广泛的三
16、维格式的文件，而无需通过专业 软件。它所提供的统一的独立界面以及应用工具包，可以浏览、标注、打印和转 换各种电子文档，并完全保留原始文档的完整性和安全性。还提供了基于网页的 浏览功能。除此以外，AutoVue产品也可与文档管理（PDM）、产品生命周期管理 （PLM）、企业资源计划（ERP）等系统集成，实现企业应用软件系统的可视化，目 前很多PLM/PDM勺厂商都通过集成了 AutoVue来实现其三维可视化解决方案（见 表一），另外AutoVue的可视化解决方案的应用领域也很广泛，如钢铁 ，石化， 电力，基础设施等非PLM的领域都有用它来实现三维可视化。与OREC的AutoVue不同的是，也就是
17、我们提到的第二种三维可视化浏览解决方 案，通过支持多格式转换后进行读取的软件产品，下面就介绍几个比较有代表性的TransMagic、大喻的InteVue和的eDrawings,他们都是基于多格式转换的直 接浏览。4.2 TransMagic 支持多格式转换与读取TransMagic也是解决制造业互通操作之间所面临问题。提供多种格式转换 功能，使得模型能够在3D CAD/CAM/CAE统之间快速转换。支持多种三维 CAD 模型文件格式的类型，并可以浏览、修复、交换 3D CA曲据。4.3 InteVue三维轻量化远程浏览器由于当前Internet网络环境带宽的限制，基于三维数模的数据协同存在传
18、输效率低下的问题。为了提高共享协同效率，天喻公司提供了基于三维轻量化模 型的可视化协同解决方案 （如下图），支持对Pro/E、UG CATIA、SolidEdge、 Inventor等三维模型的轻量化和可视化，并以通用接口支持与PDM勺集成。InteVue首先将三维CAD真型转化成统一的、大小仅为原模型二十分之一的轻量化模型，基于轻量化模型可实现三维可视化浏览与批注、三维虚拟装配、三维装配动画、三维爆炸视图生成等。风胆鳍构皿示区 1 at T PFTL I Tk 1j n lit nT t- ； l -1LL=川b=3tnjt. jiL Lr. rn, L11 li r i 4.电|Efe 3凡*r； - wLl l. ol 工tb4iL皿“ i LixMriL*iHX中门.图九4.4 直接打开文件eDrawings是一种极度压缩的、可通过电子邮件发送的、自行解压和浏览的 特殊文件。通过安装 eDrawings Professional 直接从，AutoCAD , CATIA , UG, Inventor, Pro/ENGINEERSolid Edge等发布 eDrawings。它对于任何需要与设 计团队的其他成员共享数据和协同工作的人来说都是一款理想的工具。用审阅激活的eDrawings共享产品设计，可以让无数的接收者对您的产品设计数据提供 反馈，进行协作。