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随着CAD技术的不断发展及客户个性化需求的不断提升,传统单人单机的设计模式已经不能满足企业设计团队快速开发的需求。计算机支持的协同设计是CAD未来的发展趋势,它使得不同地点的开发人员或开发商与客户之间可以异地同步参与设计工作,从而提高设计质量和开发效率。其中实时交互型的协同设计可以实现没有时延的同步设计,具有更现实的意义。实时协同设计主要解决的问题是屏幕远程同步共享与远程协同操作、数据实时交换及全方位的交流与沟通。目前大多数实时协同系统采用白板、视频、远程控制等电子会议工具,而针对产品设计对象(如二维CAD图纸、三维产品模型)开发的实时协同系统对于产品信息共享具有更重要的意义。本文在前人的基础上,进行基于轻量化三维模型的实时协同工具的研究与开发。本文的主要研究工作如下:1.探讨实时协同系统的技术方案及体系结构,采用C/S模式进行实时协同工具的部署,结合基于B/S模式的PDM(产品数据管理)系统进行会议信息管理,构建一个稳定、可靠且便于开发和部署的协同设计框架。2.采用STL和OBJ格式的轻量化CAD模型作为实时协同中的设计对象,分析这种模型在协同应用中的优缺点。基于这种轻量化模型没有包含装配信息的局限性,研究如何在现有CAD模型中提取产品模型装配信息,转换成轻量化模型并在协同工具中重新显示完整的装配模型。本文利用目前流行的CAD软件Pro/E提供的工具包Pro/Toolkit,在VC++6.0环境下进行二次开发。3.研究实时协同中的关键技术,提出基于XML语言的消息通信协议,以及实时协同会议中的用户角色管理模型。协同过程中采用点对点的通信方式,而广域网的点对点通信涉及到穿透NAT和防火墙的难题,本文论述了UDP穿透NAT的原理并进行实验验证。4.开发了一个原型工具软件CoViewer,实现了对三维轻量化模型的浏览操作及2D批阅,同时实现文本聊天和模型交互等协同功能,并验证了该网络实时协同设计工具的有效性和可靠性。