一种基于结构树管理的基础库多分辨率模型批量转换方法与流程

1.本发明属于船舶三维设计技术领域，具体涉及一种基于结构树管理的基础库多分辨率模型批量转换方法。


背景技术：

2.随着数字化设计技术在船舶领域的推广，三维设计已成功应用于船舶研制全过程。大型复杂船舶因体量庞大、系统繁多、集成度高等特点，设计数据量远远超过普通装备，交付模型达数百gb，管理数据高达数十tb。设计信息以几何模型、文件、数据等形式在设计过程中流转，并最终存储在服务器中。过大的数据量一方面不利于设计过程中的数据流转；另一方面导致服务器运行效能低，严重影响设计效率。
3.大型复杂船舶研制是一个不断迭代并推进的过程，其对应的设计模型始终处于不断演变的状态，最终形成交付物。随着设计的不断深入，大型复杂船舶设计专业范围由局部到全面、模型粒度由粗到细、精细化程度不断提高。同时，设计模型面临综合布置、干涉检查、重量重心统计、物料分析、总段平衡、全船平衡等应用需求，应用视图多元化，涉及系统、舱室、区域、总段和全船等应用场景。不同视图对模型粒度要求不同，需兼顾模型数据量大小。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于，提供一种基于结构树管理的基础库多分辨率模型批量转换方法，实现从本地工作站或库服务器到研制平台服务器的几何特征批量转换，应用结束研制平台服务器恢复保存简化粒度级几何特征和相应发布的模型，保证研制平台服务器数据量最小，以提高设计效率，避免设计运行卡顿甚至系统崩塌。
5.为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种基于结构树管理的基础库多分辨率模型批量转换方法，包括以下步骤：
6.搭建服务器和本地工作站或库服务器；
7.以结构树形式构建基础库；
8.在本地工作站或库服务器中设置库管理员端和建模人员端，库管理员端对基础库进行统一归口管理，建模人员端对基础库模型进行多种粒度级几何特征建模和接口定义并断参发布，从而得到多分辨率模型，保存至本地工作站或库服务器后，研制平台服务器仅保存简化粒度级几何特征和相应发布；
9.在本地工作站或库服务器中实时保存完整的各粒度级几何特征的基础库多分辨率模型，根据设计需求实现从本地工作站或库服务器到研制平台服务器的几何特征批量转换；几何特征转换即删除研制平台服务器中基础库模型下的简化粒度级几何特征，对应导入本地工作站或库服务器中某一粒度级几何特征的操作过程；
10.设计应用结束后，经几何特征转换，研制平台服务器恢复保存简化粒度级几何特征和相应发布的基础库模型；
11.建模粒度级的数量为m，其中，m是大于或等于2的整数；
12.基础库适用且不限于设备库、水管阀附件库、风管阀附件库、电缆舾装件库；
13.以结构树形式构建基础库时，由设置在研制平台服务器的库管理员端以基础库名称创建顶层节点，然后按具体专业分类依次创建各级节点，经检查无误后，将基础库多分辨率模型置于结构树相应节点并登记至基础库台账；
14.统一归口管理至少包括构建基础库，将新建多分辨率模型设置于基础库结构树相应节点，根据技术状态删除基础库模型节点，实时跟踪基础库模型状态和审核台账以确保二者一致性；
15.基础库台账至少包括id号、基础库模型名称和模型状态；
16.基础库多分辨率模型按照唯一的id号创建，包括多个不同粒度级几何特征节点以及分别相对应的唯一发布节点；几何特征节点包括以一定粒度构建的外形几何特征，并隐藏非必要的点线面元素和坐标系；
17.基础库多分辨率模型的增补删除和修改的具体步骤为：对于基础库多分辨率模型的增补和删除，库管理员端根据基础库台账进行直接批量操作；对于基础库多分辨率模型的修改，将模型权限转移至库管理员端，库管理员端按批次将完整的基础库多分辨率模型信息从本地工作站或库服务器拷贝至研制平台服务器，然后将模型权限返还建模人员端，由建模人员端进行修改操作，修改操作完成后由库管理员端保存至本地工作站或库服务器；
18.根据设计需求实现从本地工作站或库服务器到研制平台服务器的几何特征批量转换步骤具体为：
19.根据设计需求，库管理员端通过选择结构树节点对象或打开文件列表进行选择，研制平台服务器自动统计待转换的基础库多分辨率模型数量；
20.研制平台服务器逐一识别待转换的基础库多分辨率模型；
21.模型权限转移至库管理员端；
22.删除研制平台服务器中基础库多分辨率模型的简化粒度级几何特征；
23.将本地工作站或库服务器中同一模型相应粒度级几何特征拷贝至研制平台服务器；
24.判断已转换模型数量是否小于转换模型数量，若是则研制平台服务器识别下一个待转换的基础库多分辨率模型，否则进入具体设计场景应用。
25.研制平台服务器中保存简化粒度级几何特征和相应发布的基础库模型，确保数据量最小化；本地工作站或库服务器实时保存含各粒度级几何特征的基础库多分辨率模型，确保数据完整性。
26.还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上述任一项方法的步骤。
27.还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项方法的步骤。
28.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
29.本发明基于结构树形式构建基础库模型，由库管理员端负责管理维护并登记台账。建模人员端在同一id号节点下构建各不同粒度级几何特征和断参发布信息，形成基础
库多分辨率模型。库管理员端实时将完整的基础库多分辨率模型拷贝更新存至本地工作站或库服务器，而研制平台服务器只保留简化粒度级几何特征和断参发布。根据应用需求实现从本地工作站或库服务器到研制平台服务器的不同粒度几何特征批量转换，应用结束则研制平台服务器库模型恢复保存简化粒度级几何特征，确保研制平台服务器数据量最小化。该方法运行安全可靠，可提高船舶设计效率。
附图说明
30.图1为本发明实施例的基础库模型转换策略示意图；
31.图2为本发明实施例中基础库多分辨率模型创建流程示意图；
32.图3为本发明实施例中基础库多分辨率模型批量转换流程示意图。
具体实施方式
33.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
34.本发明提供一种基于结构树管理的基础库多分辨率模型批量转换方法。库管理员工作站保存完整基础库模型，结合应用需求，实现从本地工作站到研制平台服务器的几何特征批量转换，应用结束研制平台服务器端恢复保存含简化粒度级几何特征和相应发布的模型，尽量保证研制平台服务器数据量最小，以提高设计效率，避免设计运行卡顿甚至系统崩塌。
35.本发明的技术方案如下：
36.需要说明的是，在本发明中，库管理员均在库管理员端实现操作，建模人员均在建模人员端实现操作。基础库模型建模粒度级的数量为3，对应包含简化、亚精细化和精细化三种粒度级几何特征进行说明，其建模粒度依次加大。
37.基础库采用结构树形式组织，由库管理员统一归口管理，对库模型构建简化、精细化等多种粒度几何特征和相应发布，均挂在同一id号节点下。本地工作站实时保存完整的基础库模型，根据不同应用需求实现从工作站到研制平台服务器的几何特征批量转换，应用结束研制平台服务器端恢复保存简化粒度级几何特征和相应发布的模型，确保研制平台服务器数据量最小。
38.基础库按结构树形式创建和组织，由库管理员统一负责管理。创建结构树时，以基础库名称创建顶层节点，然后按具体分类依次创建各级节点，库模型由具体建模人员创建，经检查无误后库管理员负责挂至结构树相应节点并登记基础库台账；
39.基础库由库管理员统一负责管理，除创建基础库结构树和模型入库外，库管理员还负责库模型的增补和删除，实时跟踪模型状态和审核台账，确保基础库与台账一致；
40.基础库台账至少包含且不限于id号、模型名称、模型状态等信息。
41.基础库多分辨率模型包含简化、亚精细化和精细化三种粒度级几何特征和相应发布，模型由建模人员负责创建，确保图模一致性。库模型质量检查无误后，建模人员向库管理员申请入库，库管理员负责模型入库；
42.基础库多分辨率模型，按唯一id号创建，模型包含简化、亚精细化和精细化三种粒度级几何特征节点以及唯一发布节点；
43.基础库多分辨率模型几何特征节点，包含以一定粒度构建的外形几何特征，隐藏不必要的点线面元素和坐标系；
44.基础库多分辨率模型发布，通过全局坐标系定义管路、电气等接口位置信息，与不同粒度几何特征实现断参，并进行相应发布。
45.基础库多分辨率模型构建具体步骤如下：
46.步骤1、登录三维设计软件平台；
47.步骤2、建模人员按相应层级创建模型节点，构建包含不同粒度级几何特征的基础库多分辨率模型；
48.步骤3、经检查无误后库管理员负责挂至结构树相应节点并登记基础库台账；
49.步骤4、若首次创建基础库，执行步骤5，否则转向步骤7；
50.步骤5、库管理员指定文件存储路径及名称；
51.步骤6、将基础库导出存至本地工作站，执行步骤9；
52.步骤7、库管理员基于设计软件打开本地存储的基础库文件，负责新增和删除库模型，建模人员负责修改库模型；
53.步骤8、完成增删改后，库管理员导出基础库并保存至本地工作站；
54.步骤9、建模人员删除研制平台服务器中其他粒度级几何特征仅保留简化粒度级几何特征；
55.步骤10、结束。
56.步骤7对基础库模型的操作，因模型状态随总体设计不断变化，模型状态分新增、删除和修改三种。对新增和删除的库模型，库管理员根据台账直接批量操作；对于修改的库模型，需将模型权限转移给库管理员，按批次将模型完整信息从本地工作站拷贝至研制平台服务器，然后将模型权限返还建模人员，由建模人员完成修改。所有操作完成后由库管理员保存至本地工作站。
57.基础库多分辨率模型批量转换具体步骤如下：
58.s1、登录三维设计软件平台，打开研制平台服务器基础库；
59.s2、根据设计需求，库管理员通过基础库结构树选择节点对象或打开文件列表，系统自动统计转换模型数量；
60.s3、逐一识别待转换基础库模型；
61.s4、将库模型权限转移给库管理员；
62.s5、删除研制平台服务器基础库模型下的几何特征；
63.s6、工作站同一模型相应粒度几何特征拷贝至研制平台服务器；
64.s7、判断已转换模型数量是否小于转换模型数量，若是执行s3，否则转向s8；
65.s8、具体设计场景应用；
66.s9、应用结束后,循环恢复研制平台服务器库模型简化粒度级几何特征，并将权限转换建模人员；
67.s10、结束。
68.基础库多分辨率模型批量转换适用于对基础库中任意一个或多个节点开展实施，
也可根据预先编制的文件列表通过程序识别库模型唯一id号循环执行，最后基于所选节点或文件中模型数量判定循环是否结束。
69.多分辨率模型几何特征转换涉及库管理员和建模人员之间的权限转换，权限转移通过库模型的唯一性id，查找相应对象，然后运用开发工具特定的权限转移接口执行。
70.研制平台服务器基础库长期保存简化粒度级几何特征和断参发布的模型，确保其数据量最小化；而库管理员本地工作站实时保存基础库所有不同粒度几何特征和断参发布的模型，确保数据完整性。
71.实施开发程序安装部署，具体操作如下：
72.(1)将开发程序代码编译生成的文件夹，存放在设计软件相应安装路径下；
73.(2)运用管理员模式，启动设计软件下的环境编辑器。选择需要参考的运行环境，在此基础上，创建新的运行环境；
74.(3)激活选中“将新路径添加到此环境”选项，将包含程序代码的文件夹路径添加到新路径中，并修改生成新的环境变量名称及模式；
75.(4)复制软件启动图标生成新的程序启动图标，修改属性中的环境文件名称，启动设计软件，相关工具条在操作界面呈现。
76.基础库多分辨率模型创建流程如图2所述，具体步骤如下：
77.(1)登录三维设计软件平台；
78.(2)建模人员按相应层级创建模型节点，构建基础库多分辨率模型，定义命名，创建不同粒度几何特征，通过全局坐标系定义接口位置并发布信息等内容，如图1所示；
79.(3)经校对、审核等质量检查无误后，库管理员负责将库模型挂至结构树相应节点，同时登记基础库台账，确保基础库与台账一致；
80.(4)若首次创建基础库，则执行步骤(5)；否则转向步骤(7)；
81.(5)库管理员在本地工作站指定基础库存储路径及相应名称；
82.(6)库管理员将基础库导出存至本地工作站；
83.(7)库管理员基于设计软件打开本地存储的基础库文件；
84.(8)库模型分创建、删除和修改三种状态，对于创建和删除的库模型，库管理员根据台账直接批量操作；对于修改的库模型，需将模型权限转移给库管理员，按批次将模型完整信息从本地工作站拷贝至研制平台服务器，然后将模型权限返还建模人员，由建模人员完成修改。所有操作完成后由库管理员保存至本地工作站。
85.(9)对于涉及操作的库模型，库管理员通知建模人员，删除研制平台服务器中其他粒度级几何特征仅保留简化粒度级几何特征；
86.(10)结束。
87.基础库多分辨率模型批量转换如图3所述，具体步骤如下：
88.一、登录三维设计软件平台，打开服务器端基础库；
89.二、根据设计需求，库管理员通过基础库结构树选择节点对象或打开文件列表，系统自动统计转换模型数量；
90.三、程序逐一识别待转换基础库模型；
91.四、利用开发工具特定的权限转移接口，将建模人员权限自动转移给库管理员；
92.五、删除服务器端简化粒度级几何特征所有信息，即简化粒度级几何特征节点
(3dshapeno.1)信息；
93.六、根据应用需求，将本地工作站同一对象亚精细化(3dshapeno.2)或精细化(3dshapeno.3)几何特征拷贝至研制平台服务器端；
94.七、判断已转换模型数量是否小于转换模型数量，若是执行步骤三，否则转向步骤八；
95.八、具体设计场景应用，如舱室综合布置、干涉检查等；
96.九、具体设计应用结束，循环恢复研制平台服务器库模型简化粒度级几何特征，并将权限转移至建模人员；
97.十、结束。
98.本发明提供一种基于结构树管理的基础库多分辨率模型批量转换方法，基于结构树形式创建和组织基础库，由库管理员负责管理维护并登记台账。建模人员在同一id号节点下构建库模型的不同粒度级几何特征和断参发布，形成多分辨率模型。库管理员实时将最新状态的基础库多分辨率模型拷贝更新存至本地工作站，而研制平台服务器只保留简化粒度级几何特征和断参发布。根据应用需求实现从本地工作站到研制平台服务器端的不同粒度级几何特征批量转换，应用结束则研制平台服务器库模型恢复保存简化粒度级几何特征，确保研制平台服务器数据量最小化。该方法运行安全可靠，可提高船舶设计效率。
99.本领域的技术人员容易理解，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同转换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。