CN101308518A - 用于复制式协同建模系统的拓扑元素名字对应方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于复制式协同建模系统的拓扑元素名字对应方法：协同建模系统内的所有协同站点都具有完备并且对等的交互功能、造型功能、通讯功能和几何模型数据配置；任何一个协同站点通过用户交互生成的造型操作在本地站点立即执行，从而可以提高协同设计过程中的系统响应性；造型操作中包含被引用到的拓扑元素的名字，在拓扑元素的原始名字和引用名字中加入协同站点信息和造型操作执行信息等要素，各个协同站点之间的几何模型数据的一致性维护通过在协同站点之间传输、交换、执行造型操作完成，并且信息传输可以采用文本形式，从而大大降低了网络数据的传输量。本发明还提供了上下文恢复机制以保证三维协同建模过程中造型操作执行的正确性。

Description

用于复制式协同建模系统的拓扑元素名字对应方法

技术领域

本发明属于计算机支持的协同设计领域，特别涉及一种用于复制式三维协同建模系统的拓扑元素名字对应方法。

背景技术

CAD技术是指用计算机帮助设计人员进行产品和工程设计的技术。CAD技术已经被广泛应用在机械、工程建筑、家电、集成电路的设计等国民经济的各个领域并且获得了巨大的成功。CAD技术的发展和应用水平已成为衡量一个国家科技现代化和工业现代化水平的重要标志之一。对CAD技术本身的研究以提高CAD系统的功能、性能以及拓宽CAD技术在不同领域中的应用的研究将会对综合国力的提高、社会经济的发展产生现实而深远的影响。兴起于20世纪80年代末期的计算机支持的协同工作(Computer-supported Cooperative Work)技术，简称CSCW技术，在20世纪90年代中后期和CAD技术相结合从而出现了计算机支持的协同设计的(Computer-supported Cooperative Design)的概念，简称CSCD。

现有CSCD系统普遍缺乏自由并发交互的能力。以两种常见CSCD系统为例：

有一种类型的CSCD系统为复制式结构，它们普遍采用严格加锁机制进行并发控制，一个时刻只允许一个用户拥有对共享模型进行修改的权限。也有一些CSCD系统假设用户总是能够自觉遵守发言规定，并且采用语音工具辅助发言，但不能有效保证一致性，只好进行事后校验。加锁的并发控制机制阻碍了自由、和谐的人人交互，不能够为自然的CSCD系统提供良好的技术支持。

另外一种类型CSCD系统为集中式结构，采用客户机/服务器结构，其中服务器用于放置共享的建模系统和中心模型，负责提供建模服务，生成中心模型，客户端则主要负责建模操作的交互输入和模型显示。集中式同步协同建模系统的优点是系统结构简单、并发控制容易，但也存在网络负载重、通信延迟明显、中心服务器易成瓶颈等问题。虽然有研究着力解决CAD面片模型的传输问题，但是面片模型数据量仍然很大。

发明内容

本发明目的在于提供用于复制式三维协同建模系统的拓扑元素名字对应方法，以支持基于高层造型操作命令交换的复制式协同建模方法。

本发明的技术方案为首先对协同建模系统内所有协同站点进行对等的功能和数据配置，即所有协同站点都配置对等的用户交互功能、造型功能、点到点的通讯功能和几何模型数据，所有协同站点的几何模型数据的一致性维护通过在协同站点间立即交换并执行造型操作的方法完成；

对拓扑元素按规则命名，除由于边布尔运算中由于边界相交而生成的拓扑元素外，对各个协同站点上几何模型中的拓扑元素都关联一个原始名字，所述原始名字的构成包含三类信息，即造型操作名称、生成造型操作的协同站点名称、某个协同站点上当前已经执行的对应于各个协同站点上相应造型操作的个数；对于被造型操作引用到的几何模型中的拓扑元素给以引用名字，所述引用名字的构成包含协同站点信息、拓扑信息和参考实体的几何信息，协同站点信息与生成造型操作的协同站点名称对应；

在造型操作过程中，协同建模系统内所有协同站点既作为生成协同站点也作为接收协同站点，所述在协同站点间立即交换并执行造型操作按以下方式进行处理，任一个协同站点S_i作为生成协同站点，S_i生成的造型操作O立即在S_i上执行并向用户反馈相应的执行结果，然后将造型操作O结合其在S_i上生成时的操作状态向量O(statevector)一起以点对点的方式发送给协同建模系统内其他所有协同站点，造型操作O的参数中包含有被造型操作O引用到的拓扑元素的引用名字；

另一个协同站点S_j作为接收协同站点，S_j接收到S_i发送过来的造型操作O后，首先根据操作状态向量O(statevector)和S_j上当前的站点状态向量S_j(statevector)判断是否满足因果关系，即是否满足造型操作O在其生成站点上先于它生成时已经执行的造型操作在S_j上都已经被执行；如果判断结果为满足因果关系则执行步骤1，否则转步骤2，所述步骤1包括步骤1a和步骤1b，如果S_j接收到的造型操作O属于上下文不敏感类型，则执行步骤1a，所述上下文不敏感类型的造型操作是指特征实例添加类型的造型操作，该类操作中引用的拓扑元素使用的是拓扑元素的几何信息；如果S_j接收到的造型操作O属于上下文敏感类型，则执行步骤1b，所述上下文敏感类型的造型操作是指以被引用拓扑元素为操作对象的造型操作；

步骤1a，则执行造型操作O，然后检查S_j的等待队列WaitingList中是否有新的满足因果关系的造型操作可以执行，如果有则转步骤1处理新的造型操作；

步骤1b，撤消和O为并发关系的造型操作对几何模型的改变，使O在S_j的执行上下文与O在其生成站点S_i的定义上下文相等，然后执行O，之后再次执行撤消掉的和O为并发关系的造型操作，最后检查S_j的等待队列WaitingList中是否有新的满足因果关系的造型操作可以执行，如果有则转步骤1；所述定义上下文由三种信息组成，即造型操作O生成时的几何模型、造型操作O生成时的操作状态向量、造型操作O生成时S_i上已经执行的造型操作队列；所述执行上下文由三种信息组成，即造型操作O在S_j上执行时的几何模型、造型操作O在S_j上执行时S_j上当前的站点状态向量，造型操作O在S_j上执行时S_j上的已经执行的造型操作队列；

步骤2，将接收到的S_i发送过来的造型操作O放入到S_j的等待队列WaitingList中。

而且，所述原始名字的构成形式按照以下具体规则，

1)对于任一造型操作O，以O(OpID)表示造型操作O的名称，以O(SiteID)表示生成造型操作O的协同站点名称，OpID标识造型操作O的操作类型，SiteID标识造型操作O的生成协同站点；

2)对于任一个协同站点S_i，以S_i_OpID_cnt(j)表示S_i上当前已经执行的对应于另一个协同站点S_j上名称为OpID的造型操作的个数，j＝O(SiteID)；

3)对于S_i将要执行的造型操作O，根据O(OpID)、O(SiteID)和S_i_OpID_cnt(j)，j＝O(SiteID)对拓扑元素进行唯一命名，具体方式如下，

造型操作O的形式如公式(1)所示，

O＝OpID(SieID，statevector，parameters)                    (1)

其中statevector为造型操作O生成时的关联上下文标识，协同建模系统中包含协同站点数量标记为N，statevector表现为协同建模系统中的每个协同站点都维持的一个N维向量，任一个协同站点S_i上的站点状态向量S_i(statevector)以SV_i，i＝0，1，2...，N-1表示，SV_i的某个特定的分量SV_i[j]，j＝0，1，2...，N-1，表示任一个协同站点S_i已执行的来自第j个站点S_j的造型操作的个数；parameters为造型操作O的参数；

原始名字的形式如公式(2)所示，

(SiteID，featuretypeId，featureIndexId，topologicaltypeId，topologicalIndexId)    (2)

其中SiteID为生成站点；featuretypeId为特征类型标识，与操作类型OpID相对应；featureIndexId为由(SiteID，featuretypeId)二元组所标识的SiteID站点上的featuretypeId类型特征实例的计数；topologicaltypeId为拓扑元素类型标识，用于区分面、边和点；topologicalIndexId为特征实例中特定类型的拓扑元素的计数。

而且，协同站点S_j作为接收协同站点接收到协同站点发送过来的造型操作O后，通过状态向量和“因果保持”方法保证所有造型操作所引用的拓扑元素都已经产生，从而完成未产生拓扑元素在各个协同站点之间的对应；所述“因果保持”方法为，特定的造型操作O＝OpID(k，SV_o，parameters)所附带的操作状态向量SV_o在任意其它协同站点S_m上执行的时候和S_m上本地当前的站点状态向量SV_m之间同时满足公式(3)和(4)：

SV_o[k]＝SV_m[k]                             (3)

SV_o[j]≤SV_m[j]，j＝[0，1，...N-1]，j≠k    (4)

而且，步骤1b中，对上下文敏感类型的造型操作O，使其执行上下文和定义上下文相等的具体方式如下，

对于某个协同站点S_i上生成的某个造型操作O而言，其定义上下文DC(O)标注形式为S_i<BM，SV_o，EQ>，其中BM为造型操作O生成时的几何模型，SV_o为造型操作O生成时的操作状态向量，EQ为造型操作O生成时S_i站点上已经执行的造型操作队列；

对于某个协同站点S_i上生成的某个造型操作O而言，其在另一个协同站点S_j上的执行上下文EC(O)标注形式为S_j<BM，SV_L，EQ>，其中BM为造型操作O在S_j上执行时的几何模型，SV_L为造型操作O在S_j上执行时S_j上当前的站点状态向量，EQ为造型操作O在S_j上执行时S_j上的已经执行的造型操作队列；

对于上下文敏感类型的造型操作O如果出现DC(O)≠EC(O)的情况，通过撤销掉所有和O并发的造型操作对几何模型的改变，恢复S_j<BM，SV_L，EQ>中的EQ并重建S_j<BM，SV_L，EQ>中的BM从而满足DC(O)＝EC(O)。

而且，所述引用名字的形式如公式(5)所示，

(ele_type，affect_face_cnt，[face/edge/vertex_ON]，affect_face_info1，affect_face_info2...)  (5)

其中ele_type表示拓扑元素的类型；affect_face_cnt表示拓扑元素的影响特征面的个数；拓扑信息采用[face/edge/vertex_ON]表达，face/edge/vertex_ON表示拓扑面/边/点的原始名字，[]表示为可选项，face/edge/vertex_ON中包含协同站点信息；affect_face_infon，n＝0，1...affect_face_cnt，表示一个特定的影响特征面的信息，包含影响特征面的原始名字，和该面相关联的参考实体的几何信息。

本发明将高层造型操定义中被引用的拓扑元素以拓扑元素的名字作为标识，并且在名字属性中引入各种协同信息，再通过建立上下文恢复机制，保证协同建模系统内所有协同站点上执行的造型操作的结果一致，维护所有协同站点上几何数据一致。本发明与已有技术相比较，效果是积极且明显的：本地造型操作的立即执行能够提高协同造型过程的响应性，使协同建模过程更加自然流畅；在协同站点之间传输文本形式的高层造型操作而不是数据量巨大的CAD模型或者面片模型，能够大大减少在网络上数据的传输量减轻网络负载。

附图说明

图1本发明实施例的原理示意图。

具体实施方式

本发明用于复制式三维协同建模系统的拓扑元素名字对应方法，包括以下三个技术层面：

(1)首先对协同建模系统内所有协同站点进行对等的功能和数据配置，即所有协同站点都配置对等的用户交互功能、造型功能、点到点的通讯功能和几何模型数据，所有协同站点的几何模型数据的一致性维护通过在协同站点间立即交换并执行造型操作的方法完成。

(2)对拓扑元素按规则命名，除由于边布尔运算中由于边界相交而生成的拓扑元素外，对各个协同站点上几何模型中的拓扑元素都关联一个原始名字，所述原始名字的构成包含三类信息，即造型操作名称、生成造型操作的协同站点名称、某个协同站点上当前已经执行的对应于各个协同站点上相应造型操作的个数；对于被造型操作引用到的几何模型中的拓扑元素给以引用名字，所述引用名字的构成包含协同站点信息、拓扑信息和参考实体的几何信息，协同站点信息与生成造型操作的协同站点名称对应。

除由于边布尔运算中由于边界相交而生成的拓扑元素外，对各个协同站点上几何模型中的拓扑元素都关联一个原始名字，也就是说对布尔运算前的特征实例中的拓扑元素赋予唯一的原始名字。在布尔运算过程中，拓扑元素的原始名字将会在生成的结果几何模型中进行传播，被分裂的拓扑元素继承分裂前的拓扑元素的原始名字，所以几何模型中拓扑元素的原始名字并不唯一。

为了便于实施，本发明提供了一套原始名字的具体命名规则，但本发明要求保护的范围不应限制于这种命名规则及具体符号表达：所述原始名字的构成形式按照以下具体规则，

1)对于任一造型操作O，以O(OpID)表示造型操作O的名称，以O(SiteID)表示生成造型操作O的协同站点名称，OpID标识造型操作O的操作类型，SiteID标识造型操作O的生成协同站点；

2)对于任一个协同站点S_i，以S_i_OpID_cnt(j)表示S_i上当前已经执行的对应于另一个协同站点S_j上名称为OpID的造型操作的个数，j＝O(SiteID)；

3)对于S_i将要执行的造型操作O，根据O(OpID)、O(SiteID)和S_i_OpID_cnt(j)，j＝O(SiteID)对拓扑元素进行唯一命名，具体方式如下，

造型操作O的形式如公式(1)所示，

O＝OpID(SiteID，statevector，parameters)                (1)

其中statevector为造型操作O生成时的关联上下文标识，协同建模系统中包含协同站点数量标记为N，statevector表现为协同建模系统中的每个协同站点都维持的一个N维向量，任一个协同站点S_i上的站点状态向量S_i(statevector)以SV_i，i＝0，1，2...，N-1表示，SV_i的某个特定的分量SV_i[j]，j＝0，1，2...，N-1，表示任一个协同站点S_i已执行的来自第j个站点S_j的造型操作的个数；parameters为造型操作O的参数；

原始名字的形式如公式(2)所示，

(SiteID，featuretypeId，featureIndexId，topologicaltypeId，topologicalIndexId)    (2)

其中SiteID为生成站点；featuretypeId为特征类型标识，与操作类型OpID相对应；featureIndexId为由(SiteID，featuretypeId)二元组所标识的SiteID站点上的featuretypeId类型特征实例的计数；topologicaltypeId为拓扑元素类型标识，用于区分面、边和点；topologicalIndexId为特征实例中特定类型的拓扑元素的计数。使用公式(2)所示的五元组可以完成布尔运算前的特征实例中的拓扑元素的唯一命名。

为了便于实施，本发明提供了一套引用名字的具体命名形式，但本发明要求保护的范围不应限制于这种命名形式及具体符号表达：所述引用名字的形式如公式(5)所示，

(ele_type，affect_face_cnt，[face/edge/vertex_ON]，affect_face_info1，affect_face_info2...)  (5)

其中ele_type表示拓扑元素的类型，如拓扑面，原始拓扑边，生成拓扑边等。拓扑面都包含原始名字，其继承布尔运算前的特征实例中的拓扑面的原始名字。原始拓扑边为布尔运算前特征实例中的边界边，该类型的边经过布尔运算后继承原来的原始名字。生成拓扑边为实体之间的交边，该类型的边经过布尔运算后不包含原始名字。affect_face_cnt表示拓扑元素的影响特征面的个数，影响特征面是指对拓扑元素的变化产生影响的拓扑面，如一个圆柱槽特征将会造成某个拓扑面、拓扑边的分裂，则圆柱槽的圆柱面就是相应的被分裂的拓扑面，拓扑边的影响特征面。拓扑信息采用[face/edge/vertex_ON]表达，face/edge/vertex_ON表示拓扑面/边/点的原始名字，[]表示为可选项，因为对于生成拓扑边/点而言是没有原始名字的。face/edge/vertex_ON中包含协同站点信息；affect_face_infon，n＝0，1...affect_face_cnt，表示一个特定的影响特征面的信息，包含影响特征面的原始名字，和该面相关联的参考实体的几何信息。

(3)在造型操作过程中，协同建模系统内所有协同站点既作为生成协同站点也作为接收协同站点，所述在协同站点间立即交换并执行造型操作按以下方式进行处理，

任一个协同站点S_i作为生成协同站点，S_i生成的造型操作O立即在S_i上执行并向用户反馈相应的执行结果，然后将造型操作O结合其在S_i上生成时的操作状态向量O(statevector)一起以点对点的方式(有别于现有技术中通过服务器转发的方式)发送给协同建模系统内其他所有协同站点，造型操作O的参数中包含有被造型操作O引用到的拓扑元素的引用名字；

另一个协同站点S_j作为接收协同站点，S_j接收到S_i发送过来的造型操作O后，首先根据操作状态向量O(statevector)和S_j上当前的站点状态向量S_j(statevector)判断是否满足因果关系，即是否满足造型操作O在其生成站点上先于它生成时已经执行的造型操作在S_j上都已经被执行；如果判断结果为满足因果关系则执行步骤1，否则转步骤2。为了进一步保证各协同站点之间的一致性，本发明提供了进一步方案：协同站点S_j作为接收协同站点接收到协同站点发送过来的造型操作O后，通过状态向量和“因果保持”方法保证所有造型操作所引用的拓扑元素都已经产生，从而完成未产生拓扑元素在各个协同站点之间的对应；所述“因果保持”方法为，特定的造型操作O＝OpID(k，SV_o，parameters)所附带的操作状态向量SV_o在任意其它协同站点S_m上执行的时候和S_m上本地当前的站点状态向量SV_m之间同时满足公式(3)和(4)：

SV_o[k]＝SV_m[k]                             (3)

SV_o[j]≤SV_m[j]，j＝[0，1，...N-1]，j≠k    (4)

所述步骤1包括步骤1a和步骤1b，如果S_j接收到的造型操作O属于上下文不敏感类型，则执行步骤1a，所述上下文不敏感类型的造型操作是指特征实例添加类型的造型操作，该类操作中引用的拓扑元素使用的是拓扑元素的几何信息；如果S_j接收到的造型操作O属于上下文敏感类型，则执行步骤1b，所述上下文敏感类型的造型操作是指以被引用拓扑元素为操作对象的造型操作；步骤1a，则执行造型操作O，然后检查S_j的等待队列WaitingList中是否有新的满足因果关系的造型操作可以执行，如果有则转步骤1处理新的造型操作；步骤1b，撤消和O为并发关系的造型操作对几何模型的改变，使O在S_j的执行上下文与O在其生成站点S_i的定义上下文相等，然后执行O，之后再次执行撤消掉的和O为并发关系的造型操作，最后检查S_j的等待队列WaitingList中是否有新的满足因果关系的造型操作可以执行，如果有则转步骤1；所述定义上下文由三种信息组成，即造型操作O生成时的几何模型、造型操作O生成时的操作状态向量、造型操作O生成时S_i上已经执行的造型操作队列；所述执行上下文由三种信息组成，即造型操作O在S_j上执行时的几何模型、造型操作O在S_j上执行时S_j上当前的站点状态向量，造型操作O在S_j上执行时S_j上的已经执行的造型操作队列；

步骤2，将接收到的S_i发送过来的造型操作O放入到S_j的等待队列ExecuteList中。

具体实施时，以上造型操作过程可以通过本领域技术人员设置软件控制，以自动实现协同站点间立即交换并执行造型操作设计。本发明提供了一些方便技术人员实施的简略手段：可以将因果关系简略标记为“→”；将“撤消和O为并发关系的造型操作对几何模型的改变”简略为“Undo”指令；将“执行O”简略为“Do”指令；将“再次执行撤消掉的和O为并发关系的造型操作”简略为“Redo”指令。多个协同站点上造型操作执行顺序、个数的不一致会造成造型操作的定义上下文与其执行上下文不一致的情况，从而导致拓扑元素的名字不能正确对应的问题。本发明通过Undo/Do/Redo的上下文恢复机制保证拓扑元素的名字在非静默上下文中的正确对应，从而保证协同建模过程中造型操作执行的正确性。

参见附图1，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明。本具体实施例采用ACIS6.0作为三维几何造型引擎，以Winsocket2.0作为通讯工具，以VC6.0作为开发平台进行实施，本具体实施例以两个协同站点为例进行说明，但本发明技术方案应用时并不限制协同建模系统内协同站点数目。首先，两个协同站点site0和site1上都具有相同并且完备的用户交互功能、建模功能、通讯功能和几何模型数据。site0和site1之间通过Socket建立点到点的网络通讯连接。以下为本发明实施例的具体过程：

(a)site0和site1站点上的初始状态为：由site0站点通过造型操作O＝block(0，(0，0)，block_parameters)生成了一个立方体特征并且给立方体特征实例中的拓扑元素进行了唯一命名。该造型操作已经在site1站点上得到正确的执行，此时site0和site1具有相同的上下文(S_m，n中的m为站点标识，n标识上下文变化过程)S_0，0<BM，SV_L，EQ>＝S_1，0<BM，SV_L，EQ>，即满足两个站点上的几何模型相同S_0，0<BM>＝S_1，0<BM>，两个协同站点上的本地当前状态向量相同，即满足S_0，0<SV_L>＝S_1，0<SV_L>＝(1，0)，两个协同站点的已执行造型操作队列相同，即满足S_0，0<EQ>＝S_1，0<EQ>＝O。

(b)site0上依次生成并执行了两个造型操作O₀和O₁，具体形式为：O₀＝roundslot(0，(1，0)，roundslot_parameters)在立方体上添加一个圆柱槽特征。O₁＝blend(0，(2，0)，blend_parameters)，选择一条边e做倒圆操作，在O₁中造型操作对象边e以其引用名字作为标识放在blend_parameters中。边e的引用名字构成包含一个O₀生成圆柱槽的圆柱面的影响特征面，和该影响特征面相关联的参考面通过圆柱槽的轴心并和基体顶面垂直，该参考面将被其分裂的两条边分割在两个半空间，e在其中的一个半空间中。边e所在的参考面的正负半空间的符号“+”或者“-”包含在其引用名字中。

site1生成执行了一个造型操作O₂＝roundslot(0，(1，0)，roundslot_parameters)在立方体上添加一个圆柱槽特征。其中添加圆柱槽特征的操作O₀和O₂属于非上下文敏感类型的造型操作，倒圆操作属O₁于上下文敏感类型的造型操作。

(c)site1站点上的造型操作O₂到达site0站点上时，site0站点上的当前上下文状态为S_0，2<SV₁>＝(3，0)，S_0，2<EQ>＝(O，O₀，O₁)，O₂的定义上下文为DC(O₂)<SV>＝(1，0)，DC(O₂)<EQ>＝(O)，判断O₂在site0站点上满足“因果关系”，参照技术方案的步骤1执行：O₂属于上下文不敏感类型，O₂中引用的用于特征实例定位的拓扑边e已经被部分删除，此时可以从和基体特征实例对应的引用实体中找到相应的拓扑边进行圆柱槽特征实例的定位，参照技术方案的1a可以被正确执行并且得到相应的执行结果。

site0站点上的造型操作O₀到达site1站点上时，site1站点上的当前上下文状态为S_1，1<SV₁>＝(1，1)，S_1，1<EQ>＝(O，O₂)，O0的定义上下文为DC(O₀)<SV>＝(1，0)，DC(O₀)<EQ>＝(O)，判断O₀在site1站点上满足“因果关系”，参照技术方案的步骤1执行。O₀属于上下文不敏感类型，可以被正确执行并且得到相应的执行结果。

site0站点上的造型操作O₁到达site1站点上时，site1站点上的当前上下文状态为S_1，2<SV₁>＝(2，1)，S_1，2<EQ>＝(O，O₂，O₀)，O₁的定义上下文为DC(O₁)<SV>＝(2，0)，DC(O₀)<EQ>＝(O，O₀)，判断O₁在site1站点上满足“因果关系”，参照技术方案的步骤1执行。O₁属于上下文敏感类型，参照技术方案的步骤1b执行，通过Undo掉site1上的并发造型操作O₂恢复O₁造型操作的执行上下文为EC(O₁)<SV>＝(2，0)，EC(O₁)<EQ>＝(O，O₀)同时重建site1上的几何模型得到和O₁在site0上被定义时相同的几何模型，此时对于上下文敏感的造型操作O₁满足DC(O₁)＝EC(O₁)。在这样的条件下，包含在造型操作O₁中的倒圆对象e的名字可以在站点site1上得到正确的对应，执行O₁，然后Redo被Undo掉的造型操作O₂，得到相应的执行结果。

Claims (5)

1.用于复制式协同建模系统的拓扑元素名字对应方法，其特征在于：首先对协同建模系统内所有协同站点进行对等的功能和数据配置，即所有协同站点都配置对等的用户交互功能、造型功能、点到点的通讯功能和几何模型数据，所有协同站点的几何模型数据的一致性维护通过在协同站点间立即交换并执行造型操作的方法完成；

对拓扑元素按规则命名，除由于边布尔运算中由于边界相交而生成的拓扑元素外，对各个协同站点上几何模型中的拓扑元素都关联一个原始名字，所述原始名字的构成包含三类信息，即造型操作名称、生成造型操作的协同站点名称、某个协同站点上当前已经执行的对应于各个协同站点上相应造型操作的个数；对于被造型操作引用到的几何模型中的拓扑元素给以引用名字，所述引用名字的构成包含协同站点信息、拓扑信息和参考实体的几何信息，协同站点信息与生成造型操作的协同站点名称对应；

在造型操作过程中，协同建模系统内所有协同站点既作为生成协同站点也作为接收协同站点，所述在协同站点间立即交换并执行造型操作按以下方式进行处理，

任一个协同站点S_i作为生成协同站点，S_i生成的造型操作O立即在S_i上执行并向用户反馈相应的执行结果，然后将造型操作O结合其在S_i上生成时的操作状态向量O(statevector)一起以点对点的方式发送给协同建模系统内其他所有协同站点，造型操作O的参数中包含有被造型操作O引用到的拓扑元素的引用名字；

另一个协同站点S_j作为接收协同站点，S_j接收到S_i发送过来的造型操作O后，首先根据操作状态向量O(statevector)和S_j上当前的站点状态向量S_j(statevector)判断是否满足因果关系，即是否满足造型操作O在其生成站点上先于它生成时已经执行的造型操作在S_j上都已经被执行；如果判断结果为满足因果关系则执行步骤1，否则转步骤2，

所述步骤1包括步骤1a和步骤1b，如果S_j接收到的造型操作O属于上下文不敏感类型，则执行步骤1a，所述上下文不敏感类型的造型操作是指特征实例添加类型的造型操作，该类操作中引用的拓扑元素使用的是拓扑元素的几何信息；如果S_j接收到的造型操作O属于上下文敏感类型，则执行步骤1b，所述上下文敏感类型的造型操作是指以被引用拓扑元素为操作对象的造型操作；

步骤1a，则执行造型操作O，然后检查S_j的等待队列WaitingList中是否有新的满足因果关系的造型操作可以执行，如果有则转步骤1处理新的造型操作；

步骤1b，撤消和O为并发关系的造型操作对几何模型的改变，使O在S_j的执行上下文与O在其生成站点S_i的定义上下文相等，然后执行O，之后再次执行撤消掉的和O为并发关系的造型操作，最后检查S_j的等待队列WaitingList中是否有新的满足因果关系的造型操作可以执行，如果有则转步骤1；所述定义上下文由三种信息组成，即造型操作O生成时的几何模型、造型操作O生成时的操作状态向量、造型操作O生成时S_i上已经执行的造型操作队列；所述执行上下文由三种信息组成，即造型操作O在S_j上执行时的几何模型、造型操作O在S_j上执行时S_j上当前的站点状态向量，造型操作O在S_j上执行时S_j上的已经执行的造型操作队列；

步骤2，将接收到的S_i发送过来的造型操作O放入到S_j的等待队列WaitingList中。

2.根据权利要求1所述的拓扑元素名字对应方法，其特征在于：所述原始名字的构成形式按照以下具体规则，

1)对于任一造型操作O，以O(OpID)表示造型操作O的名称，以O(SiteID)表示生成造型操作O的协同站点名称，OpID标识造型操作O的操作类型，SiteID标识造型操作O的生成协同站点；

2)对于任一个协同站点S_i，以S_i_OpID_cnt(j)表示S_i上当前已经执行的对应于另一个协同站点S_j上名称为OpID的造型操作的个数，j＝O(SiteID)；

3)对于S_i将要执行的造型操作O，根据O(OpID)、O(SiteID)和S_i_OpID_cnt(j)，j＝O(SiteID)对拓扑元素进行唯一命名，具体方式如下，

造型操作O的形式如公式(1)所示，

O＝OpID(SiteID，statevector，parameters)                (1)

其中statevector为造型操作O生成时的关联上下文标识，协同建模系统中包含协同站点数量标记为N，statevector表现为协同建模系统中的每个协同站点都维持的一个N维向量，任一个协同站点S_i上的站点状态向量S_i(statevector)以SV_i，i＝0，1，2...，N-1表示，SV_i的某个特定的分量SV_i[j]，j＝0，1，2...，N-1，表示任一个协同站点S_i已执行的来自第j个站点S_j的造型操作的个数；parameters为造型操作O的参数；

原始名字的形式如公式(2)所示，

(SiteID，featuretypeId，featureIndexId，topologicaltypeId，topologicalIndexId)             (2)

其中SiteID为生成站点；featuretypeId为特征类型标识，与操作类型OpID相对应；featureIndexId为由(SiteID，featuretypeId)二元组所标识的SiteID站点上的featuretypeId类型特征实例的计数；topologicaltypeId为拓扑元素类型标识，用于区分面、边和点；topologicalIndexId为特征实例中特定类型的拓扑元素的计数。

3.根据权利要求2所述的拓扑元素名字对应方法，其特征在于：协同站点S_j作为接收协同站点接收到协同站点发送过来的造型操作O后，通过状态向量和“因果保持”方法保证所有造型操作所引用的拓扑元素都已经产生，从而完成未产生拓扑元素在各个协同站点之间的对应；所述“因果保持”方法为，特定的造型操作O＝OpID(k，SV_o，parameters)所附带的操作状态向量SV_o在任意其它协同站点S_m上执行的时候和S_m上本地当前的站点状态向量SV_m之间同时满足公式(3)和(4)：

SV_o[k]＝SV_m[k](3)

SV_o[j]≤SV_m[j]，j＝[0，1，…N-1]，j≠k    (4)

4.根据权利要求2所述的拓扑元素名字对应方法，其特征在于：步骤1b中，对上下文敏感类型的造型操作O，使其执行上下文和定义上下文相等的具体方式如下，

对于某个协同站点S_i上生成的某个造型操作O而言，其定义上下文DC(O)标注形式为S_i<BM，SV_o，EQ>，其中BM为造型操作O生成时的几何模型，SV_o为造型操作O生成时的操作状态向量，EQ为造型操作O生成时S_i站点上已经执行的造型操作队列；

对于某个协同站点S_i上生成的某个造型操作O而言，其在另一个协同站点S_j上的执行上下文EC(O)标注形式为S_j<BM，SV_L，EQ>，其中BM为造型操作O在S_j上执行时的几何模型，SV_L为造型操作O在S_j上执行时S_j上当前的站点状态向量，EQ为造型操作O在S_j上执行时S_j上的已经执行的造型操作队列；

对于上下文敏感类型的造型操作O如果出现DC(O)≠EC(O)的情况，通过撤销掉所有和O并发的造型操作对几何模型的改变，恢复S_j<BM，SV_L，EQ>中的EQ并重建S_j<BM，SV_L，EQ>中的BM从而满足DC(O)＝EC(O)。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的拓扑元素名字对应方法，其特征在于：所述引用名字的形式如公式(5)所示，

(ele_type，affect_face_cnt，

[face/edge/vertex_ON]，affect_face_info1，affect_face_info2...)  (5)

其中ele_type表示拓扑元素的类型；affect_face_cnt表示拓扑元素的影响特征面的个数；拓扑信息采用[face/edge/vertex_ON]表达，face/edge/vertex_ON表示拓扑面/边/点的原始名字，[]表示为可选项，face/edge/vertex_ON中包含协同站点信息；affect_face_infon，n＝0，1...affect_face_cnt，表示一个特定的影响特征面的信息，包含影响特征面的原始名字，和该面相关联的参考实体的几何信息。