| 摘要:分析数控加工中产品图形Web浏览与发布的现存问题，叙述Web中图形图像传输方式，建立3D图形Web发布的结构框架，并详细介绍同构环境与异构环境下三维图形网络浏览与发布的实现方法。 |
网络化数控加工面临一个最基本、最现实的问题，就是产品图形的Web浏览与发布。通过网络发布的三维图形，用户可直观地浏览到产品设计和加工信息，方便地进行产品预测、产品设计、产品分析与产品加工。但是，Web发布的图形一般为位图格式，致使显示在客户端的3D图形是一张平面图，无法从不同视角观侧到产品完整信息。另外，开发者设计的零件由于所使用平台和软件的限制，导致用户下载的矢量图形无法正常打开。将数控加工中3D几何设计及走刀轨迹仿真的矢量图形作为研究对象，实现基于Internet共享技术的3D图形的Web 发布与浏览，使用户在任意平台和系统上，可以浏览网络发布的三维图形的表面颜色及纹理等特征，并可进行三维形体的运动、变形、平移、旋转等操作。 1 Web中图形图像
图1 图形图像的Web传输方式 |
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图2 3D图形的网络发布结构 |
图形是Web浏览器支持的首例“直接插入”式数据类型。计算机中的图形可分为矢量图形和位图图像两类，图1所示为两类文件格式的Web传输方式。矢量图的表达是由轮廓线经过填充而成的，由于矢量图包含各种相互独立的图像元素，而且这些元素可以被任意地重新安排，所以矢量图也称为面向对象的图形。位图是用构成图像或图形的像素点来表达的，创建位图的常用方法是用扫描仪对照片或图像扫描输入，也可以通过软件利用不同的颜色填充网格单元来创建。最常用的位图格式有GIF和JPEG图像文件，由子大多数浏览器都提供了对该类位图图形的支持，所以它们可以直接在Web上浏览。而对于矢量图像的Web发布，目前很多人使用有损压缩形式将其转化为位图格式，然后经过IP协议发布到本地服务器，连入Intenet中。另外，也可以使用虚拟现实造型语言VRML对矢量图形重新编写程序，用虚拟世界的场景来表达三维静态图形。 2 三维图形的网络发布结构
基于图形图像的Web传输方式，建立了如图2所示的三维图形网络发布结构组成图。位图转换模块经过对数控3D矢量图形进行扫描、像素编辑等处理，形成具有像素属性的位图文件。矢量处理模块考虑到用户拥有和不拥有3D矢量图形绘图软件两种清况，分为同构环境和异构环境两种处理方式。同构环境下，将已绘制好的三维图形文件与位图转换模块中输出的位图文件一起，上传至本地服务器，实现与Internet的连接，客户端通过网络可直接下载三维几何造型设计，进入自己同构的软件环境完成浏览。异构环境下比较复杂，该模块的作用是使用户在不具备矢量图形绘制软件情况下，依然可以浏览到Web发布的产品图形。 在数控加工的设计中，使用各种绘图软件形成的图形都是矢量图形。现采用位图、矢量图并用方法，完成数控加工中三维图形的Web表达。它们分别应用干不同需求情况下。例如，由于位图的像素采集和网络发布比较方便快捷，只需要照片或图形扫描或软件产生，虽然不具有多视角观测特性，但可以用来进行产品介绍、广告宣传等；而涉及到产品设计、零件信息提取、部件装配以及加工制造等情况时，必须清晰完整的展现零部件的全貌，需要将产品设计的矢量图发布到网络上，用户可以控制Web浏览的零部件进行旋转、平移、放大、缩小等操作，使用户从不同视角观测产品图形设计与加工。 3 实现方法
使用Pro/E软件完成铣削加工中产品设计的3D几何造型．然后实现它的走刀轨迹显示及NC加工仿真。同构环境下，将3D 图形超连接到网页中进行发布，用户可以从网络上将其下载到自己的Pro/E环境中浏览；异构环境需要采取下面三种方法，实现网络环境下数控加工3D图形的Web浏览与发布。 - 3D几何造型的Web发布与浏览 采用VRML格式转换方法。VRML是面向网络的，为网络而生，并随网络而发展。它避免了在网上传输无限容量的一帧帧视频图像，传输的是有限容量的WRL文件。使用Pro/E环境直接导出产品几何造型的VRML 文件，在Web进行发布与浏览，如图3所示3D几何造型的Web页，Web浏览的零部件可以进行旋转、平移、放大、缩小等操作。
- 走刀轨迹的Web发布与浏览 在Pro/E环境下，形成产品加工的走刀轨迹，然后将其转换成位图格式，使用网页中插入图像方法实现走刀轨迹的Web发布与浏览。如图4所示，可见刀具相对工件的走刀轨迹和退刀位置。
- NC加工仿真的Web发布与浏览 采用屏幕捕捉技术，将Pro/E环境下产品的加工仿真捕捉成多媒体avi格式，使用网页中插入视频功能实现NC加工仿真的Web发布与浏览。如图5所示，可见零件的动态加工过程。
图3 3D几何造型的Web页 |
图4 走刀轨迹的Web页 |
图5 NC仿真的Web页 |
4 结论
将建立的3D图形Web发布结构框架应用到网页制作中，并嵌入了同构环境和异构环境下矢量图形的网络浏览方法，均得到了满意效果。分别使用Win98/Win2000和NT4.0系统平台，而且在不同浏览器IE和NetCaptor上，都实现了数控加工三维图形设计的网络浏览与发布．从而具有跨平台、跨系统的可兼容性。
