CAD工程數據庫的建立及其訪問方法

摘要：目前工程圖紙已基本采用計算機輔助設計(CAD)完成，工程圖紙從方案設計到工程完工的整個過程，是一個動態反復的、變化頻繁的過程，方案的確定一圖紙的繪制一主管部門的審核一施工制造過程中甲方和企業對圖紙的變更一返回設計企業進行數據修改等，這一過程的變化是頻繁反復的，周期之長已經嚴重降低工作效率。激烈的競爭和市場的跨地區發展，不同地域和不同設計人員之間的協同合作已使企業迅速做出反應、在市場激烈競爭中獲勝的關鍵因素之一。因此，這就要求企業要建立具有動態修改和易于改變數據結構能力的CAD共享數據庫。本文著重介紹了CAD數據庫的應用特點和CAD數據庫的遠程共享技術，為處于不同地理位置的企業和不同設計人員間的數據共享和協作提供了有力的技術支持。

關鍵詞：CAD數據庫 共享技術 WWW平臺

0 引言

近幾年隨著計算機網絡技術的迅猛發展和日益成熟，高速寬帶網特別是IPV6的技術成熟，大容量數據高速的傳播已經成為現實，基于WEB的CAD數據庫共享技術將成為發展的主要方向。Internet和Intranet技術為不同地理位置的設計人員之間提供了通訊與協作的可能，也為其他用戶查閱設計文件和提供反饋信息提供便利條件，這將大大降低項目的周期和提高企業的競爭力。因此，我們認為建立基于WEB的CAD工程數據庫系統是解決問題的良好辦法。

1 CAD產品及相關信息的可視化表達

CAD產品的實體建模及圖形數據交換是CAD數據庫系統的關鍵技術之一。目前流行的各種CAD軟件，其圖形的數據結構較為復雜，標準也不盡相同，如：PKPM的T文件格式、基于AutoCAD的天正建筑等的DWG、D×F文件格式等等。其突出的問題在于，在不同的CAD平臺之間進行數據交換時易產生數據的丟失或畸變，且這種靜態表達的結構不支持基于虛擬現實的圖形實時表達。三維虛擬現實建模語言VRML(Virtual Reality Modelingg Language)是在IN-TERNET上用于進行三維交互模擬的標準編程語言，通過VRML語言描述的三維產品與零部件信息可以在Internet上通過WEB瀏覽器進行訪問，十分方便和快捷。

在CAD的應用中，開發者是通過矢量化的工程圖來表達設計思想，而過去的Jnternet界面提供的只是位圖形式，不能直接采用。Autodesk公司在目前的版本中采用WHIP技術，使AutoCAD的圖形可以直接進入Web，通過Web瀏覽器觀察DWG或DWF(Drawing Web Format)文件，將DWF文件嵌入到HTML網頁中，充分地利用了DwF文件基于矢量的性質，且具有較高效率的文件存儲和顯示性能，但缺陷也十分明顯，DWF文件的圖形只能靜態顯示.其主要目的是為工程設計人員提供一個觀察和下載工程圖形或標準件庫的環境，而無法實現模型的三維動態顯示，以及詳盡表述產品或機構運動的功能，而VRML技術有力地克服了HTML在三維表達方面的缺陷，通過VRML可以實現網絡環境下的實體建模，構造虛擬的場景，建立仿真系統和實時參與等等，為設計者提供了直觀、形象的設計環境。

2 CAD數據庫的建立

數據處理是工程cAD開發工作中的一個重要組成部分，其數據庫的功能完善和使用方便與否，將直接關系到CAD系統的使用效果。區別于一般的商業數據庫，工程數據具有數據量大、種類多、結構復雜等特性。我們可以根據其性質將工程數據分為圖形數據和非圖形數據：從應用上可以分為產品定義數據和設計與控制數據兩種數據。從建立數據庫的方面出發，將工程數據分為以下三種：

2.1標準數據主要由國家標準和行業標準組成，基本表現為靜態數據形式，多以圖表或曲線圖形式表達，經過數據化處理后可建成關系數據庫。

2.2設計及工藝技術參數由于工程項目的多樣化和隨機性，根據具體情況，經過計算而得到的數據往往呈現動態模式，需要在設計過程中隨機存儲，相互間關系較為復雜，建庫比較復雜。

2.3圖形幾何參數由于設計過程的不確定性和產品的復雜性，將設計參數變成幾何數據，以確定工程的具體內容等，這類數據的動態模式也十分明顯。

對廣大中小企業來說，選擇較為成熟的關系數據庫來開發是一個可行的方案，這樣可以減少開發時間，降低開發成本。如：不少企業和單位利用VisuaI FoxPro、VisuaI Basic、C++、等數據庫開發軟件和AutoCAD等圖形軟件綜合開發出大量行業基礎數據庫，為數據庫的Web化奠定了基礎。

CAD工程數據庫是將傳統數據庫移植到Internet中的一種新技術，是數據庫發展的趨勢。它是一種動態的數據庫，而非傳統的單向瀏覽的靜態方式。Microsoft公司的ASP技術是基于Active×技術的Web應用程序開發技術，它是服務器端的腳本文件，可以是H丁ML。也可以是VBSc ript或JavaSc ript。

上述的數據庫，包括辦公系統中的文檔數據，均可以利用ASP技術Web化，使用戶可以根據需要在瀏覽器界面獲得和參與。當客戶需要訪問Web數據庫時，客戶既可以使用本地瀏覽器下的AP—PLET，也可以使用獨立運行的應用程序，通過客戶端的編程接口，對遠程的數據庫進行訪問。此時，作為數據庫服務器端，除了安裝0DBC、相應的數據庫驅動程序、TCP／lP協議外，還需要安裝Inter-net數據庫服務器，并通過它進行發布。客戶端也要安裝相應的客戶端程序，將用戶應用程序信息按照DBTP協議提交給數據庫服務器，該服務器通過ODBC與后臺數據庫交互，并將相應的數據按照DBTP協議反饋給客戶端。

3 CAD工程數據庫的訪問方法

目前，Internet上Web數據庫的訪問方式主要有以下幾種：

3.1服務器外部應用程序方法如CGI、ISAPI、NSAPI等，該方法是由服務器調用外部應用程序，從Web服務器獲得用戶的查詢請求后，再送到數據庫查詢，并將結果通過Web服務器送回瀏覽器。

3.2以ASP為代表的描述腳本方法ASP是Microsoft公司基于Active×技術的Web應用程序開發技術，它可以結合腳本程序和HTML頁面建立或執行動態交互式Web服務器應用程序。由于ASP技術可提供方便簡捷地訪問數據庫的方式，且ASP源代碼的安全性好，使得開發基于數據庫驅動的Web應用程序更加容易。

3.3用Java通過JDBc來實現的方法在APPLET中使用JDBC，就可以在瀏覽器端嵌入APPLET，再通過JDBC連接到數據庫，從而實現對數據庫的訪問。

以上幾種方法都不同程度地受到DBMS、Web服務器、Web瀏覽器或者操作系統的影響和制約，所以應根據具體情況進行選擇。對廣大中小企業來說，運用成熟的ASP技術進行數據庫的查詢是較好的方法之一。ASP訪問數據庫的原理是當用戶使用瀏覽器請求ASP主頁時，WEB服務器響應，調用ASP引擎來執行ASP文件，并解釋其中的腳本語言(JScript或VBScript)，通過ODBC連接數據庫，由數據庫訪問組件ADO(Active×Data 0 bjects)完成數據庫操作，最后ASP生成包含有數據查詢結果的HTML主頁返回用戶端顯示。利用ASP技術實現訪問數據庫的結構流程如圖所示：

訪問時，客戶端通過瀏覽器向Web服務器發送H-iTP請求，web服務器響應后調用ASP文件，用ADO組件通過ODBC向數據庫服務器發送數據請求及數據操作指令，數據庫服務器收到請求后進行處理，最后生成HTML文件并將其傳給客戶端，完成對數據庫的查詢操作。具體操作步驟如下圖所示。

由于ASP在服務器端運行，運行結果以HTML主頁形式返回用戶瀏覽器，因而ASP源程序不會泄密，增加了系統的安全保密性。此外，ASP是面向對象的腳本環境，用戶可自行增加ActiveX組件來擴充其功能，拓展應用范圍。當然，在權限允許的條件下，用戶可以對數據庫進行添加或刪除，并能立即在查詢端得到響應，這樣既可以保證數據庫的安全性又可以使之得到不斷完善。

通過實現CAD工程數據庫的共享技術，可以大大縮短對工程項目的反映時間，提高工作效率，是企業在激烈的市場競爭中增加競爭力的有效方法。