CAD工程数据库的建立及其访问方法

苏欣王伟（鸡西市交通局公路管理处）
摘要：目前工程图纸己基本采用计算机辅助设计（CAD）完成，工程图纸从方案设计到工程完工的整个过程，是一个动态反复的、变化频繁的过程，方案的确定－图纸的绘制－主管部门的审核－施工制造过程中甲方和企业对图纸的变更－返回设计企业进行数据修改等，这一过程的变化是频繁反复的，周期之长已经严重降低工作效率。激烈的竞争和市场的跨地区发展，不同地域和不同设计人员之间的协同合作已使企业迅速做出反应、在市场激烈竞争中获胜的关键因素之一。因此，这就要求企业要建立具有动态修改和易于改变数据结构能力的CAD共享数据库。本文着重介绍了CAD数据库的应用特点和CAD数据库的远程共享技术，为处于不同地理位置的企业和不同设计人员间的数据共享和协作提供了有力的技术支持。
关键词：CAD数据库共享技术 WWW平台
        0 引言
        近几年随着计算机网络技术的迅猛发展和日益成熟，高速宽带网特别是IPV6的技术成熟，大容量数据高速的传播已经成为现实，基于WEB的CAD数据库共享技术将成为发展的主要方向。Internet和Intranet技术为不同地理位置的设计人员之间提供了通讯与协作的可能，也为其他用户查阅设计文件和提供反馈信息提供便利条件，这将大大降低项目的周期和提高企业的竞争力。因此，我们认为建立基于WEB的CAD工程数据库系统是解决问题的良好办法。
        1 CAD产品及相关信息的可视化表达
        CAD产品的实体建模及图形数据交换是CAD数据库系统的关键技术之一。目前流行的各种CAD软件，其图形的数据结构较为复杂，标准也不尽相同，如：PKPM的T文件格式、基于AutoCAD的天正建筑等的DWG、DXF文件格式等等。其突出的问题在于，在不同的CAD平台之间进行数据交换时易产生数据的丢失或畸变，且这种静态表达的结构不支持基于虚拟现实的图形实时表达。三维虚拟现实建模语言VRML(Virtual Reality Modeling Language)是在INTERNET上用于进行三维交互模拟的标准编程语言，通过VRML语言描述的三维产品与零部件信息可以在Internet上通过WEB浏览器进行访问，十分方便和快捷。
        在CAD的应用中，开发者是通过矢量化的工程图来表达设计思想，而过去的Internet界面提供的只是位图形式，不能直接采用。Autodesk公司在目前的版本中采用WHIP技术，使AutoCAD的图形可以直接进入Web，通过Web浏览器观察DWG或DWF（Drawing Web Format）文件，将DWF文件嵌入到HTML网页中，充分地利用了DWF文件基于矢量的性质，且具有较高效率的文件存储和显示性能,但缺陷也十分明显，DWF文件的图形只能静态显示,其主要目的是为工程设计人员提供一个观察和下载工程图形或标准件库的环境,而无法实现模型的三维动态显示,以及详尽表述产品或机构运动的功能,而VRML技术有力地克服了HTML在三维表达方面的缺陷，通过VRML可以实现网络环境下的实体建模，构造虚拟的场景，建立仿真系统和实时参与等等，为设计者提供了直观、形象的设计环境。
        2 CAD数据库的建立
        数据处理是工程CAD开发工作中的一个重要组成部分，其数据库的功能完善和使用方便与否，将直接关系到CAD系统的使用效果。区别于一般的商业数据库，工程数据具有数据量大、种类多、结构复杂等特性。我们可以根据其性质将工程数据分为图形数据和非图形数据；从应用上可以分为产品定义数据和设计与控制数据两种数据。从建立数据库的方面出发，将工程数据分为以下三种：
        2.1 标准数据主要由国家标准和行业标准组成，基本表现为静态数据形式，多以图表或曲线图形式表达，经过数据化处理后可建成关系数据库。
        2.2 设计及工艺技术参数由于工程项目的多样化和随机性，根据具体情况，经过计算而得到的数据往往呈现动态模式，需要在设计过程中随机存储，相互间关系较为复杂，建库比较复杂。
        2.3 图形几何参数由于设计过程的不确定性和产品的复杂性，将设计参数变成几何数据，以确定工程的具体内容等，这类数据的动态模式也十分明显。
        对广大中小企业来说，选择较为成熟的关系数据库来开发是一个可行的方案，这样可以减少开发时间，降低开发成本。如：不少企业和单位利用Visual FoxPro、Visual Basic、C++、等数据库开发软件和AutoCAD等图形软件综合开发出大量行业基础数据库，为数据库的Web化奠定了基础。
        CAD工程数据库是将传统数据库移植到Internet中的一种新技术，是数据库发展的趋势。它是一种动态的数据库，而非传统的单向浏览的静态方式。Microsoft公司的ASP技术是基于ActiveX技术的Web应用程序开发技术，它是服务器端的脚本文件，可以是HTML，也可以是VBScript或JavaScript。
        上述的数据库，包括办公系统中的文档数据，均可以利用ASP技术Web化，使用户可以根据需要在浏览器界面获得和参与。当客户需要访问Web数据库时，客户既可以使用本地浏览器下的APPLET，也可以使用独立运行的应用程序，通过客户端的编程接口，对远程的数据库进行访问。此时，作为数据库服务器端，除了安装ODBC、相应的数据库驱动程序、TCP/IP协议外，还需要安装Internet数据库服务器，并通过它进行发布。客户端也要安装相应的客户端程序，将用户应用程序信息按照DBTP协议提交给数据库服务器，该服务器通过ODBC与后台数据库交互，并将相应的数据按照DBTP协议反馈给客户端。
        3 CAD工程数据库的访问方法
        目前，Internet上Web数据库的访问方式主要有以下几种：
        3.1 服务器外部应用程序方法如CGI、ISAPI、NSAPI等，该方法是由服务器调用外部应用程序，从Web服务器获得用户的查询请求后，再送到数据库查询，并将结果通过Web服务器送回浏览器。
        3.2 以ASP为代表的描述脚本方法 ASP是Microsoft公司基于ActiveX技术的Web应用程序开发技术，它可以结合脚本程序和HTML页面建立或执行动态交互式Web服务器应用程序。由于ASP技术可提供方便简捷地访问数据库的方式，且ASP源代码的安全性好，使得开发基于数据库驱动的Web应用程序更加容易。
        3.3 用Java通过JDBC来实现的方法在APPLET中使用JDBC，就可以在浏览器端嵌入APPLET，再通过JDBC连接到数据库，从而实现对数据库的访问。
        以上几种方法都不同程度地受到DBMS、Web服务器、Web浏览器或者操作系统的影响和制约，所以应根据具体情况进行选择。对广大中小企业来说，运用成熟的ASP技术进行数据库的查询是较好的方法之一。ASP访问数据库的原理是当用户使用浏览器请求ASP主页时，WEB服务器响应，调用ASP引擎来执行ASP文件，并解释其中的脚本语言(JScript 或VBScript)，通过ODBC连接数据库，由数据库访问组件ADO(ActiveX Data Objects)完成数据库操作，最后ASP生成包含有数据查询结果的HTML主页返回用户端显示。
        访问时，客户端通过浏览器向Web服务器发送HTTP请求，Web服务器响应后调用ASP文件，用ADO组件通过ODBC向数据库服务器发送数据请求及数据操作指令，数据库服务器收到请求后进行处理，最后生成HTML文件并将其传给客户端，完成对数据库的查询操作。
        由于ASP在服务器端运行，运行结果以HTML主页形式返回用户浏览器，因而ASP源程序不会泄密，增加了系统的安全保密性。此外，ASP是面向对象的脚本环境，用户可自行增加ActiveX组件来扩充其功能，拓展应用范围。当然，在权限允许的条件下，用户可以对数据库进行添加或删除，并能立即在查询端得到响应，这样既可以保证数据库的安全性又可以使之得到不断完善。
        通过实现CAD工程数据库的共享技术，可以大大缩短对工程项目的反映时间，提高工作效率，是企业在激烈的市场竞争中增加竞争力的有效方法。

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