基于网络的Auto CAD图形协同设计研究与探讨

摘 要：经作为CAD设计的发展前沿，网络协同设计的理论基石是建立在增量图形体系Increment Graphics System之上的。网络协同设计通过与目前最受建筑师欢迎的软件Auto CAD的结合，将客户机/服务器运行模式纳入其范围内，因此，网络协同设计提出的解决方法（即Auto CAD协同设计系统）最明显的三个特征便是集中化的管理、分布化的信息和及时化的协同。

关键词：Increment Graphics System；网络协同设计；Auto CAD；及时协同

中图分类号：TP391.72

当前被我国协同设计最为广泛运用、最受欢迎的是Realtime Collabarative AutoCAD Design System系统，它是在发达的计算机网络基础上开发出来的Auto Design System及时协同设计系统。该系统开发是为了解决网络协同开发过程中出现的各种矛盾冲突，因此它具有在线即时沟通和跟进项目进展的特性，可以有效地将研发过程中的项目速度极大程度的提高。其中，网络协同设计的二次开发是建立在Auto CAD基础之上的，它可以有效地将开发进度中遇到的操作问题的发生率降低，甚至能完全避免其发生。本研究通过对比国内外网络协同设计案例，总结了其成功经验与失败的教训，从科学、客观的角度将“以人为核心”的Auto CAD网络协同设计进行了分析与阐述。

1 实时协同软件设计平台

作为一个完整系统的“网络协同设计”，它需要的不仅仅是功能上的独特设计，它还需要与其功能设计相匹配的管理性能。然而，放眼全球，真正匹配完备功能的协同设计Auto CAD系统平台少之又少、屈指可数。要想实现这些功能，仅靠某一单独的软件是无法达到目的的，因为以解决大众问题为目标的软件永远都无法满足各种截然不同的客户个体或单位的设计要求，没有办法实现对不同行业用户的个性化定制。因此，Auto CAD网络协同设计系统平台应运而生，在沟通信息数据元素、转化知识数据和制造数据等领域占据着最为核心的位置，而就其目前的设计构架而言，最为紧要的是实现其有效管理协同图像、管理协同流程的两大基础性能[1]。

1.1 有效管理协同图像。管理协同图像主要是由跨系统和平台的文件与信息的标准的制定、跨平台数据传输两方面构成。在这一功能的帮助下，身处异地的设计研发员可以克服以往距离带来的沟通不便，通过网络轻松地进行快速有效的在线沟通，使得开发网络协同设计的效率大幅度提高。除此之外，它还参与制定设计决策者的审批和校验过程，同时支持与制定设计图纸的权限及安全等相关问题，实现异地图文档案存储的及时化，通过网络帮助协同系统提高分享的效率。

1.2 管理协同流程。在Auto CAD网络协同系统的帮助下，协同设计人员可以在设计项目的决策者确定好每个人的分工与设计职责后，随时跟踪掌握沟通交流、信息共享等项目开发过程中遇到的问题，有效提高项目对接口各个接设计人员的配合度，将项目设计的信息变化与进程随时随地汇报到项目决策者那里，保证协同设计任务的顺利制定和切实落实到实处[2]。

2 实时协同设计系统结构

建立在Auto CAD之上的网络实时协同系统的主要组成部分包括了Auto CAD内核、用户界面、群三个部分。为了保证各部分能在相互协助之下完成一个任务目标，实时协同设计在设计之初便将网络计算机技术的交互性作为根本要义，实现设计的群体性，因此实时性、动态化和分布化是实时协同设计系统的最为显著的特点。

2.1 内核Auto CAD。位于编辑系统功能、Auto CAD系统数据库和ARX类库等各个系统的整体核心位置的便是Auto CAD内核。

2.2 用户界面设计。为了让参与系统设计的工作人员能够实现沟通的及时化，基于“以人为核心”的人体工程学设计原理，用户界面应运而生。用户界面为参与协同设计的工作人员提供了统一有效的交流工具，通过灵活多变的创建方式让他们在工作的时候随时得到关于自己设计职能与分工的信息。

2.3 群。激励、状态通讯和监视数据是群的主要运用部分，其中最为重要的就是数据监视了，它拥有创建、删除、修改数据库等多项跟进事项的权限，在整个项目设计过程中，在其功能完成之后，便有激励开始运转，根据文件的命令或者监视器状态的命令，使得在动态状态情况下可以下达网络命令，同步执行项目设计工作人员发出的工作任务。不仅如此，为了实现各功能部分的在线协同作用，还会通过状态通讯将命令传送到auto cad内核。

为了保证设计Auto CAD能够有更好、更稳定的基础构架，群的内部结构中是由核心控制、支持库和功能群这三个部分支撑起来的。

2.3.1 核心控制。由数据解释器、网络接口、动作集成器和群状态接口四部分组成的核心控制对整个的正常运行起着至关重要的作用。网络接口作为组成部分之一，除了负责信息的内外交互功能之外，还需要感知外部环境的变化并且对该变化做出相应的反应。不仅如此，负责处理网络接口所传递信息的数据解释器的功能也离不开网络接口的辅助。之后，负责将信息传达到动作集成器上的状态群接口必须对解释器发出的信息做出反应，进行信息处理，然后依据设计需求和状态群形成一定的互动，保证动作集成器随后能做出更深层次的反应。程序最后的动作集成器发出的命令流在图形协同设计中担任着掌控者的角色。

2.3.2 支持库。有规则库、知识库和Acad数据库是搭建起支撑库骨架脉络的主要组成部分。其中，规则库具有感知外部环境变化的功能，这一功能是通过感知实现的，不仅如此，它还对运动中的动作动态准则起着监听的作用。而在Auto CAD图形协同设计过程中，数据库负责内部数据的存储和处理的关联工作记忆，以及自动将动态变化和日志的相关信息记录存储起来的工作。

2.3.3 功能群。在面向对象技术的协同帮助下，功能体编写出了二维数的对象功能群集合了所有Auto CAD图形协同设计的模块，它包含了被动功能体和主动功能体这两个版块。其中，通过被动功能体提供的方法，主动功能体不仅需要负责对方法借口的调用，还需要负责信息对于逻辑控制层的反馈，没有这一功能的实现，上文提到的通讯接口的功能则无法实现。因此，只有保证完成核心控制层级的讯息在同一个内的互动流动，才能使得每一个独立的功能体协同完成同一个指令，而这一设计不仅大幅度将系统的可重复性提高，还使得设计过程的设计难度有效降低。

3 实时协同用户界面

协同设计的工作人员的指令之所以能够得以实现，是因为工作人员的一系列操作都是经由协同系统中的用户界面实现的，同时依据不同管理权限的用户而做出动态的变化。动态用户界面是由用户安全级别、用户角色识别和用户界面三个部分组成的。依据安全级别和用户角色的不同，用户界面会对信息的动态变化进行有效管理，同时参考不同程序设计人员的自身差异化需求，主动创建能够完成程序设计人员工作需要的用户界面，其目的则在于实现Auto CAD图形协同设计的“以为为核心”的目标，保证人性化操作落实到实处，使得设计工作人员的操作流程大幅度减少，从而有效提高协同设计作业的工作效率。

4 结束语

综上所述，本文秉承着科学严谨的研究态度，经过多方对比，客观地论述了Auto CAD图形协同设计的整体结构关系和用户界面的动态化处理。我国基于网络的Auto CAD图形协同设计已经与欧洲发到国家的一流工业设计水平持平，可以充分为系统设计工作人员提供灵活、流畅和具有智能分辨性的一系列便利的作业操作，并凭借这些显著优势成为网络协同设计的主流发展方向。虽然有着这些优势，但由于网络协同设计产品当前的局限性，只有在网络协同设计中运用Auto CAD开发才能有效降低设计投入，并将设计过程的效率大大提高。基于网络的Auto CAD图形协同设计在继承传统软件系统的优势即超强设计性能的同时，又保证了协同设计的实现。

参考文献：

[1]刘志刚，尹朝万，罗焕佐.基于AUTOCAD协同设计支持系统设计与实现[J].小型微型计算机系统，2010（15）：17-23.

[2]闵春平，窦文华.面向并行工程的大规模异地协同设计过程管理技术研究[A].第一届国际机械工程学术会议论文集，2011（13）：27-29.

作者简介：王向卫（1982-），男，科员，助教，学士学位，研究方向：计算机网络类。

作者单位：四川航天职业技术学院，成都 610100