CN109582809A - 一种基于数据库的三维模型管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于数据库的三维模型管理系统，包括服务端和客户端，所述服务端包括模型数据库、3D模型文件和WEB服务器，所述客户端包括模型需求模块、模型缓存模块和模型配置模块；以及三维模型管理方法：S1、生成模型配置文件，并将该模型配置文件存放至客户端；S2、客户端解析模型配置文件，并发送请求至服务端的WEB服务器；S3、WEB服务器接收到该模型请求后，从模型数据库中查询请求所需的模型存放位置、版本数据，基于该模型的存放位置、版本数据从3D模型文件中获取对应的3D模型文件，并通过WEB服务器将该3D模型文件返回至客户端；S4、客户端接收到3D模型文件后，将3D模型文件存放至模型缓存模块中，并供用户使用。

Description

一种基于数据库的三维模型管理系统及方法

技术领域

本发明涉及三维模型管理，具体涉及一种基于数据库的三维模型管理系统及方法。

背景技术

目前，在航天、航空、汽车行业等制造水平较高的领域，车间无纸化制造已逐渐成为主流车间生产趋势。国内小卫星设计和制造已形成一套全三维的数字化设计制造方法，打通了从总体集成设计到最终总装产品的数据流，实现了小卫星设计制造过程的无纸化。航空发动机制造基于MBD三维工艺系统，根据三维工艺的特点与要求，基于CAD和PLM协同平台，在CAX与IE的基础上，通过开发形成的工艺设计系统，辅助工艺人员完成零件的三维工艺规程的设计。汽车装配通过引入三维可视化作业指导，实现了车间现场的无纸化作业指导，极大的提高了装配作业效率。

随着企业信息化水平的不断提升，各类工业软件和信息系统的应用也愈加广泛。但是由于企业在生产过程中，大量的传统信息处理模式于数字化管理并存、各类软件和系统集成不规范、导致各类软件和系统之间模型数据存在一个模型多个源，多个模型一个源等问题，使得多种系统并行的信息化体系的模型维护和管理困难，加重制造过程的管理负担，以至造成混乱。

在“智能制造2025”大背景下，企业对数字化、网络化、智能化等相关技术要求的愈加苛刻。在现有生产制造模式中，生产人员通常根据二维图纸，进行零件加工和装配。但是由于现有二维图纸和二维作业指导书普遍缺乏直观性，对生产人员视图和理解工艺能力有一定要求，且由于上述文件多以纸质形式在车间流转，经常出现文档破损和丢失情况，不利于生产现场的管理。为解决上述问题，欧美的制造强国通过MBD/MBI(基于模型的定义/基于模型的电子作业指导书)技术，推行车间无纸化制造，引入基于三维模型的定义、数字化三维作业指导和车间三维实时监控技术等相关技术，并加以工程应用，有效的解决了上述问题。但是，在三维模型为载体的三维工艺模型，三维作业指导书和三维可视化监控技术工程应用过程中，由于缺乏模型的统一管理，导致在实际使用过程中存在三维模型管理混乱、无序，客户端和服务端模型版本不一致等问题，制约了三维作业指导书和三维可视化监控在辅助生产和生产监控等作用的发挥。

发明内容

本发明为解决现有制造过程中，三维模型管理混乱、无序的问题。提出一种基于数据库的三维模型管理方法。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于数据库的三维模型管理系统，包括服务端和客户端，所述服务端包括模型数据库、3D模型文件和WEB服务器，所述客户端包括模型需求模块、模型缓存模块和模型配置模块，其中：

所述模型数据库用于存储3D模型数据，并对所述3D模型进行统一编码和唯一标识；

所述WEB服务器用于获取模型请求，向所述模型数据库发起该模型请求，并在模型数据库进行检索和查找，最后模型数据库将对应的模型信息返回值WEB服务器；

所述3D模型文件用于通过将3D模型进行版本标识，将不同版本的3D模型存放到不同的硬盘位置；

所述模型配置模块用于根据3D模型的模型类型和版本信息生成模型配置文件；

所述模型需求模块用于通过读取解析模型配置文件，获取当前所需的模型数据，并将该模型数据以请求形式通过接口发送至客户端；

所述模型缓存模块用于对3D模型在客户端进行暂时存储。

基于模型的制造，三维作业指导书，三维可视化监控系统的模型统一管理和版本管理，确保了所述软件的模型来源唯一性。通过对模型进行版本管理，在保证模型升版本的同时，备份低版本模型，方便用于模型追溯。每个模型都包含版本信息，便于对模型版本进行统一管理，以确保客户端访问模型的一致性。不同的版本模型均进行保存，便于之前版本模型的追溯和调用。

进一步的，所述模型数据包括模型基础信息、模型版本、模型位置、模型类型、模型大小。

进一步的，所述模型配置文件由MBD的软件或三维作业指导软件或三维可视化监控软件生成。

进一步的，所述3D模型文件在进行添加或删除时，所述模型数据库中的3D模型数据也会同时进行注册或注销。

进一步的，所述模型数据库包括CAD子模型库、CG子模型库；所述CAD模型子库包括产品BOM数据，以及子模型的模型版本，模型位置数据；CG模型子库包括用于三维作业指导书和三维可视化监控相关的模型版本、模型位置、贴图版本、贴图位置数据。

一种基于数据库的三维模型管理方法，包括以下步骤：

S1、生成模型配置文件，并将该模型配置文件存放至客户端；

S2、客户端解析模型配置文件，并发送请求至服务端的WEB服务器；

S3、WEB服务器接收到该模型请求后，从模型数据库中查询请求所需的模型存放位置、版本数据，基于该模型的存放位置、版本数据从3D模型文件中获取对应的3D模型文件，并通过WEB服务器将该3D模型文件返回至客户端；

S4、客户端接收到3D模型文件后，将3D模型文件存放至模型缓存模块中，并供用户使用；

进一步的，还包括以下步骤：

S5、若模型配置文件有更改，模型需求模块将模型配置文件与模型缓存模块中的3D模型文件进行比较，仅更新版本不同和新增加的3D模型文件。

一种基于数据库的三维模型管理方法，关键在于模型的统一源管理和版本管理，通过将数据库和模型文件结合的形式，将模型数据和模型文件分别存放，提高模型管理的扩展性。通过对模型数据和模型文件进行关联操作，避免出现模型文件缺失的情况，提高模型管理的可靠性和安全性。

通过模型文件对模型管理，使得模型保存和管理不用通过模型中间格式中转，消除了中间格式转换、翻译、认证的工作量和极大的避免了潜在的模型中转错误。通过将模型文件以原有格式进行保存，提高了模型库对于模型格式的兼容性

客户端通过模型配置管理，实现了客户端模型源管理和版本管理，保证了模型数据来源的唯一性，通过将配置管理所需的模型加载到客户端本地，实现了模型文件的快速加载和使用。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明有效的克服了现有基于模型的定义、三维作业指导、三维可视化监控之间模型关联耦合，版本管理混乱、无序的问题，对三维模型管理具有较高意义和实际使用价值。每个模型都包含版本信息，便于对模型版本进行统一管理，以确保客户端访问模型的一致性。不同的版本模型均进行保存，便于之前版本模型的追溯和调用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明原理结构示意图；

图2为数据库原理结构示意图；

图3为本发明流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1、2所示，一种基于数据库的三维模型管理系统，包括服务端和客户端，所述服务端包括模型数据库、3D模型文件和WEB服务器，所述客户端包括模型需求模块、模型缓存模块和模型配置模块，其中：

所述模型数据库用于存储3D模型数据，并对所述3D模型进行统一编码和唯一标识；

所述WEB服务器用于获取模型请求，向所述模型数据库发起该模型请求，并在模型数据库进行检索和查找，最后模型数据库将对应的模型信息返回值WEB服务器；

所述3D模型文件用于通过将3D模型进行版本标识，将不同版本的3D模型存放到不同的硬盘位置；

所述模型配置模块用于根据3D模型的模型类型和版本信息生成模型配置文件；

所述模型需求模块用于通过读取解析模型配置文件，获取当前所需的模型数据，并将该模型数据以请求形式通过接口发送至客户端；

所述模型缓存模块用于对3D模型在客户端进行暂时存储。

基于模型的制造，三维作业指导书，三维可视化监控系统的模型统一管理和版本管理，确保了所述软件的模型来源唯一性。通过对模型进行版本管理，在保证模型升版本的同时，备份低版本模型，方便用于模型追溯。每个模型都包含版本信息，便于对模型版本进行统一管理，以确保客户端访问模型的一致性。不同的版本模型均进行保存，便于之前版本模型的追溯和调用。

所述模型数据包括模型基础信息、模型版本、模型位置、模型类型、模型大小。

所述模型配置文件由MBD的软件或三维作业指导软件或三维可视化监控软件生成。

所述3D模型文件在进行添加或删除时，所述模型数据库中的3D模型数据也会同时进行注册或注销。

所述模型数据库包括CAD子模型库、CG子模型库；所述CAD模型子库包括产品BOM数据，以及子模型的模型版本，模型位置数据；CG模型子库包括用于三维作业指导书和三维可视化监控相关的模型版本、模型位置、贴图版本、贴图位置数据。

一种基于数据库的三维模型管理方法，包括以下步骤：

S1、生成模型配置文件，并将该模型配置文件存放至客户端；

S2、客户端解析模型配置文件，并发送请求至服务端的WEB服务器；

S3、WEB服务器接收到该模型请求后，从模型数据库中查询请求所需的模型存放位置、版本数据，基于该模型的存放位置、版本数据从3D模型文件中获取对应的3D模型文件，并通过WEB服务器将该3D模型文件返回至客户端；

S4、客户端接收到3D模型文件后，将3D模型文件存放至模型缓存模块中，并供用户使用；

还包括以下步骤：

S5、若模型配置文件有更改，模型需求模块将模型配置文件与模型缓存模块中的3D模型文件进行比较，仅更新版本不同和新增加的3D模型文件。

一种基于数据库的三维模型管理方法，关键在于模型的统一源管理和版本管理，通过将数据库和模型文件结合的形式，将模型数据和模型文件分别存放，提高模型管理的扩展性。通过对模型数据和模型文件进行关联操作，避免出现模型文件缺失的情况，提高模型管理的可靠性和安全性。

通过模型文件对模型管理，使得模型保存和管理不用通过模型中间格式中转，消除了中间格式转换、翻译、认证的工作量和极大的避免了潜在的模型中转错误。通过将模型文件以原有格式进行保存，提高了模型库对于模型格式的兼容性

客户端通过模型配置管理，实现了客户端模型源管理和版本管理，保证了模型数据来源的唯一性，通过将配置管理所需的模型加载到客户端本地，实现了模型文件的快速加载和使用。

实施例2

如图3所示，一种基于数据库的三维模型管理方法分为服务端和客户端两部分，服务端部署有Tomcat服务器，MySQL数据库，模型文件和模型管理软件WPF。Tomcat作为WEB服务器，通过HTTP协议实现客户端的模型数据接收和响应管理，接收到模型数据请求时，通过数据库查询获取MySQL数据库内存储的模型数据，之后基于该模型数据从模型文件中获取模型，之后将该模型返回至数据请求方。模型管理软件WPF实现对模型文件和模型数据的注册和注销管理，实现数据库的模型管理和版本管理，同时，模型管理软件WPF根据三维作业指导和三维可视化监控所需的模型需求，可在该模块生成xml、json等文本形式的配置文件，可通过线上发送或离下拷贝的形式拷贝的客户端。

客户端用户通过IE、火狐(FireFox)等浏览器发起模型数据请求，请求所需的模型文件保存在客户端本地，模型加载返回后，客户端将模型保存至缓存区中，便于下次模型的快速加载。

实施例3

根据不同工业软件对模型的不同要求，定义不同的子模型库，包含用于作业指导的CAD模型库，用于三维可视化作业指导和三维监控的CG模型库等，各子模型库通过模型数据库统一进行管理、唯一标识。

模型数据库中不包含三维模型数据，三维模型文件存放在硬盘中，三维模型数据和三维模型相对独立，可实现UG、Pro/E、Catia、SolidWorks等软件制作的CAD模型，3dmax、Maya、Blender等制造的CG模型等多种类型、多种标准的模型存储，提高模型数据库中3D模型的兼容性。同时，相对独立的存放方式使得模型库的升级和备份更加高效、灵活。

可将3D模型文件进行二进制或十进制序列化，统一存放在数据库。使得模型库的安全性更高，但是会增加模型数据库的管理难度，增加模型管理过程的工作量。

服务端的的WEB服务器除采用HTTP等协议外，还可采用HTTPS、Socket、MQTT协议等，实现客户端和服务端的数据交互。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于数据库的三维模型管理系统，其特征在于，包括服务端和客户端，所述服务端包括模型数据库、3D模型文件和WEB服务器，所述客户端包括模型需求模块、模型缓存模块和模型配置模块，其中：

所述模型数据库用于存储3D模型数据，并对所述3D模型进行统一编码和唯一标识；

所述WEB服务器用于获取模型请求，向所述模型数据库发起该模型请求，并在模型数据库进行检索和查找，最后模型数据库将对应的模型信息返回值WEB服务器；

所述3D模型文件用于通过将3D模型进行版本标识，将不同版本的3D模型存放到不同的硬盘位置；

所述模型配置模块用于根据3D模型的模型类型和版本信息生成模型配置文件；

所述模型需求模块用于通过读取解析模型配置文件，获取当前所需的模型数据，并将该模型数据以请求形式通过接口发送至客户端；

所述模型缓存模块用于对3D模型在客户端进行暂时存储。

2.根据权利要求1所述的一种基于数据库的三维模型管理系统，其特征在于，所述模型数据包括模型基础信息、模型版本、模型位置、模型类型、模型大小。

3.根据权利要求1所述的一种基于数据库的三维模型管理系统，其特征在于，所述模型配置文件由MBD的软件或三维作业指导软件或三维可视化监控软件生成。

4.根据权利要求1所述的一种基于数据库的三维模型管理系统，其特征在于，所述3D模型文件在进行添加或删除时，所述模型数据库中的3D模型数据也会同时进行注册或注销。

5.根据权利要求1所述的一种基于数据库的三维模型管理系统，其特征在于，所述模型数据库包括CAD子模型库、CG子模型库；所述CAD模型子库包括产品BOM数据，以及子模型的模型版本，模型位置数据；CG模型子库包括用于三维作业指导书和三维可视化监控相关的模型版本、模型位置、贴图版本、贴图位置数据。

6.一种基于数据库的三维模型管理方法，根据权利要求1至5中任意所述的一种基于数据库的三维模型管理系统，其特征在于，包括以下步骤：

S1、生成模型配置文件，并将该模型配置文件存放至客户端；

S2、客户端解析模型配置文件，并发送请求至服务端的WEB服务器；

S3、WEB服务器接收到该模型请求后，从模型数据库中查询请求所需的模型存放位置、版本数据，基于该模型的存放位置、版本数据从3D模型文件中获取对应的3D模型文件，并通过WEB服务器将该3D模型文件返回至客户端；

S4、客户端接收到3D模型文件后，将3D模型文件存放至模型缓存模块中，并供用户使用。

7.根据权利要求6所述的一种基于数据库的三维模型管理方法，其特征在于，还包括以下步骤：

S5、若模型配置文件有更改，模型需求模块将模型配置文件与模型缓存模块中的3D模型文件进行比较，仅更新版本不同和新增加的3D模型文件。