基于Web的CAD异步协同设计的方案研究与实现

【摘 要】随着油田开发数字化、精细化进程的不断推进，在CAD制图方面的数据量越来越大，急需以网络化、数字化的处理方式代替传统的以介质文档进行图纸流转、审批的工作方式。针对这个需求本文详细讨论了基于Web的CAD异步协同设计方案，以及该方案在应用系统中的实现方法，它利用异步处理机制高效灵活地解决了设计工作中CAD图纸在校对、修改、审核、审定过程的往复劳动和纸张浪费。

【关键词】异步处理模式；CAD控件；内部函数

1、基于Web的CAD异步处理方案

所谓Web形式，就是只安装和维护一个Web服务器（Web Server），而客户端采用浏览器（Browser），即传统的浏览器/服务器（B/S）结构。B/S结构的优点是维护方便，能够降低总体成本。客户端程序运行时就像我们平时上网浏览网页一样，有一个浏览器（通常是IE6.0）就行了，不用安装其它支持软件。B/S结构的软件所有的维护、升级工作都只在服务器上进行，服务器进行更改后就可以在客户端上体现出来。

在系统工作过程中，某一客户端（CAD协同设计者）发出HTTP请求，Controller Servlet负责接收这些请求，并做初步处理，如处理用户权限验证等，Controller Servlet的另一项重要的工作是建立一系列哈希表并从属性设置文件初始化这些哈希表，这些表中比较重要的是Coordinator Servlet映射表，它把Controller Servlet所接收到的事件映射到每一个Coordinator Servlet，并把控制转到相应的Coordinator Servlet，Coordinator Servlet的工作是调度相应的JSP视图；在内部初始化Java Bean，并调度Java Bean完成业务逻辑的处理，把处理结果填入Java Bean，然后调度与其相关的JSP视图，把Java Bean的状态填入JSP视图，然后把控制转移到JSP视图，由JSP视图给客户端产生响应。在协同设计的情况下，JSP视图通过内嵌的组件启动企业级设计程序，使得企业级设计程序通过系统与设计参数库进行数据交换，实现设计的持久化与不同客户端的基于数据共享的协同设计。

1.1CAD数据存取方案

依托单机AutoCAD绘制出来的Dwg文件都是零散的存储在技术人员自己的计算机中，集中检索查阅、资源分享非常不便。于是我们设计了非常便捷的图纸绘制、上传方案，用户既可以使用系统自带的绘制功能进行制图，也可以将已经绘制好的Dwg文件上传，由转储模块将文件转化成数据流，统一存储到中心Oracle数据库服务器中。而后用户需要操作该制图文件时，可以随时从数据库中提取出来进行修改、校对、审核、审定等工作。这种方案一方面能够将所有设计人员的制图成果进行统一保存，并且查阅方便，每一次的修改校对都能够留有数据记录。

1.2基于Web的CAD协同设计系统的XML数据表示

CAD设计系统之间交换的数据量非常大，不仅有基本的文本文档，而且还有大量的图形文档。以机械CAD为例，文本文档主要有零件的特征信息、设计过程的计算表达式和一些技术说明文档。零件的特征信息又包括很多内容，有形状特征信息、精度特征信息、管理特征信息、性能分析特征信息、材料特征信息和装配特征信息等。各个特征信息下又包括很多具体的信息，所以描述的信息量非常大。但是这些信息统一用XML描述带来的结果是在不同的计算机系统之间能够进行平滑的信息交换。

以下是我们用XML来描述轴类零件某一段的特征信息文档例子：

圆柱体

52

6

h

外圆柱面

58

无

无

无

0.025

无

外圆柱面

A—B

中心线

切除

Ra

1.6

外圆柱面

我们可以看到，XML文档中的信息具有清晰的树形结构，XML书写者可以根据相关的行业规范自己定义标记符。XML文档必须具有良好的格式，必须严格遵守XML的语法格式，这样文档才具有可靠性。以上例子用XML简要描述了轴类的一段几何形状特征的信息，证明XML能够完整表示设计信息。

这里仍然存在两个问题：一是信息交互的双方如何确认XML文档实例是否有效。解决的方法是使用DTD定义一个标准的格式，双方进行检测，这是一个经常采用的方法。二是如何处理图片数据，这里提供两个思路，第一个适用于AutoCAD等可以生成文本类型文件的CAD软件，使用XSL（扩展样式表语言）技术将AutoCAD生成的文本文件转化成XML文档；第二个对于大多数软件都适用，在XML文档中记录生成该文档的CAD软件命令步骤以及用什么应用程序生成和打开。