基于移动互联网的CAD看图软件的设计与实现
发布时间：2021-08-31 07:42
在当今人们的工作和生活中,互联网扮演着十分重要的角色。随着4G时代的来临和移动设备的普及,已经进入全民移动互联网时代。CAD软件在移动端的应用也将极大方便用户的使用,因此AutoCAD和一些国内厂商也应势推出了移动端CAD软件。通过对比分析AutoCAD及多款国产CAD软件,可以看到针对用户群体的不同,在图纸加速、字体乱码等方面还存在优化空间。本文针对专业和普通用户看图的实际需要,在ODA（Open Design Alliance）底层的基础之上,结合用户操作习惯、热门技术、创新思路设计并实现了一款iOS端的CAD看图软件。它不仅小巧、快速、免费,而且可完全脱离AutoCAD浏览DWG二维图纸。另外,在图纸加速和字体乱码方面作了优化。首先,本文对软件用户群体、应用场景和用户常用功能进行了分析,将功能模块分为登录注册、看图操作、文件管理、传图、图库五个部分,分别建立了详细的用例模型,从性能需求和兼容性需求来定义软件的非功能性需求。CAD看图软件是在Mac OS X系统中,以Cocoa Touch为框架,使用编程语言Objective-C在Xcode中进行开发。采用三层架构模式,从上到下依...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
012-2017年移动宽带用户（3G/4G）发展情况[3]
?蚣芎妥派?┖投寥?CIS实体的边界表达数据；定制命令；集成第三方组件。Teighafor.dwg文件由若干类别的C++类组成，并以类名的前缀作区分，如下所示：OdRx，与运行时类注册和识别有关的类；OdDb，数据库类；OdGi，矢量化数据库对象的类；OdGe，通用几何类；OdBr，用作边界表示遍历的类；OdGs，图形系统类，提供一个矢量化的客户端界面。DWG文件其实就是一个简单的数据库，它在内存中由一个OdDbDatabase类的实例表示，这个数据库将作为所有从文件中载入数据的容器。包括九个符号表和一个对象词典[7]，如图2-1所示：图2-1Teighafor.dwg数据库结构Fig.2-1ThedatabasestructureofTeighafor.dwgViewTable（视图表）：包含绘制的命名视图定义，每一个视图定义指定了一个三维视图。对应的类是OdDbViewTableRecord。TextStyleTable（文本风格表）：包含绘制文本的风格定义，每一个文本风格有一个名字，一个使用的字体的说明，高度，斜度和其他参数。对应的类是OdDbTextStyleTableRecord。LayerTable（图层表）：包含绘制的图层，每个图层中包含诸如开/关，冻结/解冻，颜色、线型之类的属性，相应的类是OdDbLayerTableRecord。LineTypeTable（线型表）：包含了绘图线型，每个线型都有一个名字，一个描述其显示方式的字符描述，以及一个包含决定线型外观控制参数的数组，对应的类是OdDbLinetypeTableRecord。DimStyleTable（尺寸风格表）：包含了绘制维度
基于移动互联网的CAD看图软件的设计与实现12(r,t,f)。正视投影，无论视点远近，投影后的物体大小不发生变化，其视景体是一个长方体。远端平面的left、right、top、bottom值与近端平面值相同。因此，远近端的四个顶点坐标分别为(l,t,n)、(l,b,n)、(r,b,n)、(r,t,n)。图2-3透视投影和正视投影Fig.2-3PerspectiveprojectionandorthographicprojectionCAD看图软件中用的是透视投影。一张图纸中，实体大小其实是一定的。在缩放时，不是实体大小发生了变化，而是视角远近发生了变化。整体实体由多个局部实体所构成，局部实体在不断细分原始实体的过程中产生，直至不能再细分。不同的实体大小，代表的显示数据详细程度也不同，从而在图纸中产生层次细节的效果，有效减少绘制个数。这个细分过程跟树形结构的细分很类似，而四叉树数据结构常被运用于基于LOD技术的地形渲染算法中[28]。树形结构是一种非线性数据结构，元素之间存在一对多的关系，可用来表示层次关系。只有根结点没有前驱结点，位于倒置树的顶部，其余每个结点仅有一个前驱结点。除叶子节点没有后继结点外，其余每个结点有一个或多个后继结点。四叉树就是从根结点分为四个子节点，再由四个子节点每个都划分为四个子节点，一直细分下去直至叶子节点[29]。地形渲染和CAD图纸操作有相似之处，但解决的根本问题却不同。因此，本文仅借鉴LOD在地形渲染中的思想，将设计一个根据实体大小进行四叉树分层、基于视距因子的优化方法，从而减少绘制个数。2.2.3GPU批处理思想OpenGL渲染管线如图2-4所示，该图来源为《OpenGLES3.0编程指南》[30]。VertexBuffer/ArraysObjects（顶点缓冲/数组对象），是CPU提供给GPU的顶点信息，包含位置、颜色、纹理坐标等。VertexShader（顶?
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Teigha.netfor.dwg的GIS数据向CAD数据转换[J]. 庄严. 中国科技信息. 2015(Z2)
[2]基于Teigha技术实现Android系统工程图纸浏览器[J]. 廖显幸. 硅谷. 2014(16)
[3]基于Teigha.net与Shapelib的图形数据转换系统设计与实现[J]. 李广生,程明,贺学文,高彦涛. 测绘与空间地理信息. 2012(08)
博士论文
[1]空间数据最优点查询算法研究[D]. 陈方疏.浙江大学 2017
[2]空间文本数据的查询处理技术研究[D]. 刘思彤.清华大学 2015
[3]基于GPU的内存数据库索引技术研究[D]. 刘勇.华南理工大学 2013
硕士论文
[1]基于GPU的大规模复杂场景渲染优化算法研究[D]. 王梓屹.西华大学 2017
[2]基于局部渲染的文物模型自适应展示技术研究[D]. 祝凯林.浙江大学 2017
[3]基于CPU/GPU的混合地形数据并行可视化方法研究[D]. 吴陶涛.南京师范大学 2016
[4]基于OSG的三维可视化研究[D]. 王誉立.北京邮电大学 2016
[5]AutoCAD环境下DXF文件格式分析与处理[D]. 石鑫.沈阳航空航天大学 2015
[6]基于OpenGL-ES的iPhone渲染技术研发与应用[D]. 环浩.上海交通大学 2014
[7]基于距离的连续LOD地形渲染算法（CDLOD）的研究与实现[D]. 李昌盛.济南大学 2013
[8]面向GPU优化的渲染引擎研究与实现[D]. 陈是权.上海交通大学 2013
[9]二维图形加速引擎设计与实现[D]. 周毅.湖南大学 2013
[10]二维图形加速器设计与实现[D]. 高齐.中国舰船研究院 2011
本文编号：3374497
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
012-2017年移动宽带用户（3G/4G）发展情况[3]
?蚣芎妥派?┖投寥?CIS实体的边界表达数据；定制命令；集成第三方组件。Teighafor.dwg文件由若干类别的C++类组成，并以类名的前缀作区分，如下所示：OdRx，与运行时类注册和识别有关的类；OdDb，数据库类；OdGi，矢量化数据库对象的类；OdGe，通用几何类；OdBr，用作边界表示遍历的类；OdGs，图形系统类，提供一个矢量化的客户端界面。DWG文件其实就是一个简单的数据库，它在内存中由一个OdDbDatabase类的实例表示，这个数据库将作为所有从文件中载入数据的容器。包括九个符号表和一个对象词典[7]，如图2-1所示：图2-1Teighafor.dwg数据库结构Fig.2-1ThedatabasestructureofTeighafor.dwgViewTable（视图表）：包含绘制的命名视图定义，每一个视图定义指定了一个三维视图。对应的类是OdDbViewTableRecord。TextStyleTable（文本风格表）：包含绘制文本的风格定义，每一个文本风格有一个名字，一个使用的字体的说明，高度，斜度和其他参数。对应的类是OdDbTextStyleTableRecord。LayerTable（图层表）：包含绘制的图层，每个图层中包含诸如开/关，冻结/解冻，颜色、线型之类的属性，相应的类是OdDbLayerTableRecord。LineTypeTable（线型表）：包含了绘图线型，每个线型都有一个名字，一个描述其显示方式的字符描述，以及一个包含决定线型外观控制参数的数组，对应的类是OdDbLinetypeTableRecord。DimStyleTable（尺寸风格表）：包含了绘制维度
基于移动互联网的CAD看图软件的设计与实现12(r,t,f)。正视投影，无论视点远近，投影后的物体大小不发生变化，其视景体是一个长方体。远端平面的left、right、top、bottom值与近端平面值相同。因此，远近端的四个顶点坐标分别为(l,t,n)、(l,b,n)、(r,b,n)、(r,t,n)。图2-3透视投影和正视投影Fig.2-3PerspectiveprojectionandorthographicprojectionCAD看图软件中用的是透视投影。一张图纸中，实体大小其实是一定的。在缩放时，不是实体大小发生了变化，而是视角远近发生了变化。整体实体由多个局部实体所构成，局部实体在不断细分原始实体的过程中产生，直至不能再细分。不同的实体大小，代表的显示数据详细程度也不同，从而在图纸中产生层次细节的效果，有效减少绘制个数。这个细分过程跟树形结构的细分很类似，而四叉树数据结构常被运用于基于LOD技术的地形渲染算法中[28]。树形结构是一种非线性数据结构，元素之间存在一对多的关系，可用来表示层次关系。只有根结点没有前驱结点，位于倒置树的顶部，其余每个结点仅有一个前驱结点。除叶子节点没有后继结点外，其余每个结点有一个或多个后继结点。四叉树就是从根结点分为四个子节点，再由四个子节点每个都划分为四个子节点，一直细分下去直至叶子节点[29]。地形渲染和CAD图纸操作有相似之处，但解决的根本问题却不同。因此，本文仅借鉴LOD在地形渲染中的思想，将设计一个根据实体大小进行四叉树分层、基于视距因子的优化方法，从而减少绘制个数。2.2.3GPU批处理思想OpenGL渲染管线如图2-4所示，该图来源为《OpenGLES3.0编程指南》[30]。VertexBuffer/ArraysObjects（顶点缓冲/数组对象），是CPU提供给GPU的顶点信息，包含位置、颜色、纹理坐标等。VertexShader（顶?
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Teigha.netfor.dwg的GIS数据向CAD数据转换[J]. 庄严. 中国科技信息. 2015(Z2)
[2]基于Teigha技术实现Android系统工程图纸浏览器[J]. 廖显幸. 硅谷. 2014(16)
[3]基于Teigha.net与Shapelib的图形数据转换系统设计与实现[J]. 李广生,程明,贺学文,高彦涛. 测绘与空间地理信息. 2012(08)
博士论文
[1]空间数据最优点查询算法研究[D]. 陈方疏.浙江大学 2017
[2]空间文本数据的查询处理技术研究[D]. 刘思彤.清华大学 2015
[3]基于GPU的内存数据库索引技术研究[D]. 刘勇.华南理工大学 2013
硕士论文
[1]基于GPU的大规模复杂场景渲染优化算法研究[D]. 王梓屹.西华大学 2017
[2]基于局部渲染的文物模型自适应展示技术研究[D]. 祝凯林.浙江大学 2017
[3]基于CPU/GPU的混合地形数据并行可视化方法研究[D]. 吴陶涛.南京师范大学 2016
[4]基于OSG的三维可视化研究[D]. 王誉立.北京邮电大学 2016
[5]AutoCAD环境下DXF文件格式分析与处理[D]. 石鑫.沈阳航空航天大学 2015
[6]基于OpenGL-ES的iPhone渲染技术研发与应用[D]. 环浩.上海交通大学 2014
[7]基于距离的连续LOD地形渲染算法（CDLOD）的研究与实现[D]. 李昌盛.济南大学 2013
[8]面向GPU优化的渲染引擎研究与实现[D]. 陈是权.上海交通大学 2013
[9]二维图形加速引擎设计与实现[D]. 周毅.湖南大学 2013
[10]二维图形加速器设计与实现[D]. 高齐.中国舰船研究院 2011
本文编号：3374497
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