CN111274451A

CN111274451A - 一种基于xml的cad数据存储方法

Info

Publication number: CN111274451A
Application number: CN202010064990.0A
Authority: CN
Inventors: 陈睿; 刘国威; 何忠毓; 周亚曦; 李玲; 赵雅利
Original assignee: Hunan Linqi Network Technology Co Ltd
Current assignee: Hunan Linqi Network Technology Co Ltd
Priority date: 2020-01-20
Filing date: 2020-01-20
Publication date: 2020-06-12

Abstract

本发明公开了一种基于XML的CAD数据存储方法，包括步骤：S1：确定xml的版本和编码格式；S2：定义文件中所有几何元素和操作命令，得到几何元素集合和操作命令集合；本发明还提供一种基于XML的CAD数据存储系统以及存储介质。与现有技术相比，本发明提供一种基于XML的CAD数据存储方法，其提供了一种全新的CAD模型文件的存储方法，使存储数据独立于应用程序独立化，也让存储数据更加易于传输；该数据存储方法支持Windows、Linux和国产麒麟系统之间的的跨平台数据传输，是一种跨平台通用的数据存储格式；该数据存储方法可以使得设计行业的CAD存储模型变得自主可控，同时支持国产麒麟操作系统也让这种数据存储方法变得更加安全。

Description

一种基于XML的CAD数据存储方法

技术领域

本发明涉及存储方法，特别涉及一种基于XML的CAD数据存储方法。

背景技术

XML意为可拓展的标记语言，是一套定义语义标记的规则，它也是一种元标记语言，即定义了用于定义其他与特定领域有关的、语义的、结构化的标记语言的句法语言。XML作为一种元标记语言，用户可以定义自己需要的标记，这些标记必须根据某些通用的原理来创建，XML标记描述的是文档的结构和意义，而不描述页面元素的格式化，可用样式单为文档增加格式化信息。文档本身只说明文档包括什么标记，而不是说明文档看起来是什么样的。

XML为开发者提供了一个途径来创建他们自己的格式，将这些格式用于文档和数据时，使得他们组织严密而且标签清晰，同时这种格式使得应用开发者们无论是否在网页上进行开发，使用XML来存储各种不同的信息都将变得十分方便，XML最初起源于文档处理，但它现在更多应用于数据交换，XML最简单的应用是作为一个在两个不同系统之间的交换格式，XML可以当做几乎所有基于文本的信息的容器，简化了把信息从一个应用程序传送到另一个应用程序的任务。

XML具有如下优点：XML遵循严格的语法要求；XML允许各种不同的专业开发与自己的特定领域有关的标记语言；XML的最大能力来源于它不仅允许定义自己的一套标记，而且这些标记不必仅限于对显示格式的描述；XML允许根据各种不同的规则来制定标记。由于XML是非专有的并易于阅读和编写，就使得它成为在不同的应用间交换数据的理想格式，由于标记是有含义的，所以即使过了很长时间用户仍然可以很容易地理解XML文档；XML是基于W3C定制的开放标准，从而使得基于XML的应用具有广泛性。

随着科技和行业的不断发展，软件的安全和自主可控也变得越来越有必要。目前大多数2D和3D设计软件都是基于Windows系统上运行，国产麒麟操作系统上还没有自主可控的CAD设计软件，这对于行业的发展和国家的安全都是一个很大的隐患。

目前，三维CAD软件主要的有IGES和STEP等通用存储格式，以及各个CAD软件自己产生的专用数据存储格式。例如，CATIA的零件图为CATPart格式，装配图为CATProduct格式，proE的零件图为prt格式，装配图为asm格式，UG的零件和装配图均为prt格式。

上述文件存储格式存在如下缺点：(1)上述文件格式都是基于Windows系统下的软件数据存储格式，对于国产麒麟操作系统并不适用；(2)上述存储格式都为国外的一些存储标准，从安全性能上来讲，这些软件的存储标准并不是自主可控。

有鉴于此，本申请的发明人经过深入研究，结合XML的优点，得到一种基于XML的CAD数据存储方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于XML的CAD数据存储方法，其使得存储数据独立于应用程序结构化，也让存储数据更加易于传输。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种基于XML的CAD数据存储方法，包括步骤：

S1：确定xml的版本和编码格式；

S2：定义文件中所有几何元素和操作命令，得到几何元素集合和操作命令集合。

进一步的改进，

所述S1具体包括：用一个浮点数字对XML的版本进行定义，用字符串加阿拉伯数字对文档的编码形式进行定义；

所述S2具体包括：用一个根元素来定义一个文件单元，所述文件单元包括几何元素和操作命令，得到所述几何元素集合和所述操作命令集合。

进一步的改进，所述几何元素集合和操作命令集合均以单个几何体为组进行代码表示。

进一步的改进，所述几何元素集合包括但不限于几何体的名字、尺寸、坐标位置、颜色、材质、透明度以及光照信息。

本发明还提供一种基于XML的CAD数据存储系统，包括：

第一定义单元，用于确定xml的版本和编码格式；

第二定义单元，用于定义文件中所有几何元素和操作命令，得到几何元素集合和操作命令集合。

进一步的改进，

所述第一定义单元具体包括：用一个浮点数字对XML的版本进行定义，用字符串加阿拉伯数字对文档的编码形式进行定义；

所述第二定义单元具体包括：用一个根元素来定义一个文件单元，所述文件单元包括几何元素和操作命令，得到所述几何元素集合和所述操作命令集合。

本发明还提供一种存储介质，包括程序，所述程序能够被处理器执行上述方法。

与现有技术相比，本发明提供了一种全新的CAD模型文件的存储方法，使存储数据独立于应用程序独立化，也让存储数据更加易于传输；该数据存储方法支持Windows、Linux和国产麒麟系统之间的的跨平台数据传输，是一种跨平台通用的数据存储格式；该数据存储方法可以使得设计行业的CAD存储模型变得自主可控，同时支持国产麒麟操作系统也让这种数据存储方法变得更加安全。

附图说明

图1是本发明涉及一种基于XML的CAD数据存储方法的数据模型图。

图2是本发明涉及一种基于XML的CAD数据存储方法对应的CAD参考模型图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

各种CAD软件对几何模型的表达方式是不同的，但是其模型的几何本质必然是相同的，这就提供了不同软件间几何元素交流的可能，此处所说的几何元素相同，首先是对于最基本的几何元素，任何CAD软件都必须准确地从几何上给出其定义，例如对于线段而言，必然有其两个端点信息的存在，圆必然有其圆心和半径的信息存在，当然，对于某一几何元素在不同软件中可能存在不同的描述方式，而根据其描述方式总得得到其它的描述方式。几何本质的相同意味着对于最基本的几何特征，CAD软件必须给出其完整而准确的信息，例如即使软件生成圆柱的方式不同，必然有圆柱的几何信息存在，而对于基本的几何特征，其生成方式也是可以互换的，比如圆柱可以看作圆拉伸形成，也可以看作上矩形旋转生成，只要得到一种方式就可以转换成另外的方式，在基于特征的建模方法中，生成特征的建模历史会被保留下来，这样就可提取出特征的几何要素和建模历史，实现格式的转化。基于上述基础，遂有本实施例的一种基于XML的CAD数据存储方法。

本实施例的一种基于XML的CAD数据存储方法在的总体构思为：在xml文件中的按一定的结构对文件所使用的编码、文件的元素、几何元素、元素的个数以及元素之间的几何运算等进行定义；几何元素包括二维几何元素的点、线段、曲线、圆和多边形等以及三维几何元素球、立方体、圆柱体圆锥体和多边形主体等；几何运算主要包含二维和三维元素的平移、旋转、缩放与镜像等操作，以及三维几何体的布尔运算等操作。

具体如下：

一种基于XML的CAD数据存储方法，包括步骤：

S1：确定xml的版本和编码格式；

具体的，所述S1具体包括：用一个浮点数字对XML的版本进行定义，用字符串加阿拉伯数字对文档的编码形式进行定义；

例如：version＝‘1.0’来表示XML的版本(1.0)，encoding＝‘utf-8’来定义文档所使用的编码(UTF-8：万国码，可显示各种语言)

所述S2具体包括：用一个根元素来定义一个文件单元，所述文件单元包括几何元素和操作命令，得到所述几何元素集合和所述操作命令集合，所述几何元素集合和操作命令集合均以单个几何体为组进行代码表示，所述几何元素集合包括但不限于几何体的名字、尺寸、坐标位置、颜色、材质、透明度以及光照信息。

采用上述方法，使存储数据独立于应用程序独立化，也让存储数据更加易于传输；该数据存储方法支持Windows、Linux和国产麒麟系统之间的的跨平台数据传输，是一种跨平台通用的数据存储格式；该数据存储方法可以使得设计行业的CAD存储模型变得自主可控，同时支持国产麒麟操作系统也让这种数据存储方法变得更加安全。

采用本方法形成的数据模型图参见图2。

为对本实施例的一种基于XML的CAD数据存储方法进行充分说明，现给出相应的XML格式定义：

1.二维几何元素的XML格式定义

(1)点：

</point>

(2)直线：

</line>

(3)曲线：

</curve>

(4)圆：

</circle>

(5)正方形：

</square>

(6)长方形：

<parameter center＝"a_point"height＝"a_value"

width＝"a_value"/>

</rectangle>

(7)多边形：

</polygon>

2.三维几何元素的xml格式定义：

(1)球：

</sphere>

(2)立方体：

<parameter height＝"a_value"width＝"a_value"

depth＝"a_value"center＝"a_point"/>

</cube>

(3)圆柱体：

3.几何元素转换：

(1)平移

(2)旋转

(3)缩放

(4)镜像

4.几何元素的布尔操作：

(1)并集运算

<union>[objects_list]</union>

(2)交集运算

<intersection>[objects_list]</intersection>

(3)差集运算

<difference>[objects_list]</difference>

上述二维几何元素和三维几何元素均为几何元素集合的元素，几何元素转换和几何元素的布尔操作均为操作命令集合的元素。

为进一步说明本技术方案的实施过程，给出如下实例：

参照图1，<elements>包含七个几何元素。定义了一个名为left_point的点，其坐标为[-24,0,0]，用其作为定位其他几何元素的参考点；定义了左、中、右三个正方体，分别命名为left_cube、mid_cube、right_cube，它们的边长均为15mm，其中left_cube指定了它的中心在left_point的位置，其他没有指定中心参数的，则默认其中心在原点；同样的也定义了left_sphere、mid_sphere、right_sphere三个球体，它们的半径均为10mm。

在<operations>中定义三个操作。对left_cube和left_sphere进行并集(union)运算，得到了图中左边物体；对mid_cube和mid_sphere进行交集(intersection)运算，得到了图中中间物体；对right_cube和right_sphere先进行差集(difference)运算，再向右平移(translate)24mm，即得到右边物体。

本实施例还提供一种基于XML的CAD数据存储系统，包括：

第一定义单元，用于确定xml的版本和编码格式；

所述几何元素集合和操作命令集合均以单个几何体为组进行代码表示。

所述几何元素集合包括但不限于几何体的名字、尺寸、坐标位置、颜色、材质、透明度以及光照信息。

本实施例还提供一种存储介质，包括程序，所述程序能够被处理器执行上述方法。

上述对实施例的描述是为便于本技术领域的普通技术人员理解和使用本发明，熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种基于XML的CAD数据存储方法，其特征在于，包括步骤：

S1：确定xml的版本和编码格式；

2.根据权利要求1所述一种基于XML的CAD数据存储方法，其特征在于，

3.根据权利要求2所述一种基于XML的CAD数据存储方法，其特征在于，所述几何元素集合和操作命令集合均以单个几何体为组进行代码表示。

4.根据权利要求3所述一种基于XML的CAD数据存储方法，其特征在于，所述几何元素集合包括但不限于几何体的名字、尺寸、坐标位置、颜色、材质、透明度以及光照信息。

5.一种基于XML的CAD数据存储系统，其特征在于，包括：

第一定义单元，用于确定xml的版本和编码格式；

6.根据权利要求5所述的一种基于XML的CAD数据存储系统，其特征在于，

7.根据权利要求6所述一种基于XML的CAD数据存储系统，其特征在于，所述几何元素集合和操作命令集合均以单个几何体为组进行代码表示。

8.根据权利要求7所述一种基于XML的CAD数据存储系统，其特征在于，所述几何元素集合包括但不限于几何体的名字、尺寸、坐标位置、颜色、材质、透明度以及光照信息。

9.一种存储介质，其特征在于，包括程序，所述程序能够被处理器执行权利要求1-4中任一项所述的方法。