基于STEP标准的数据PPT.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,基于,STEP,标准的数据研究,1,主要内容,研究背景,STEP,标准的发展,STEP,的体系结构,基于,STEP,中性文件的模型重构内容,STEP,中性文件,STEP,中性文件与,EXPRESS,的映射,EXPRESS,到,C+,的映射,2,数据格式？,自己开发,IGES,STEP,研究背景,虚拟装配过程中，,CAD,软件生成模型到虚拟平台,WTK,的数据转换。,虚拟现,实模型,CAD,模型,特定格式文件,专用数,据接口,VR,CAD,其它,专用数据接口,常用格式转换方法,3,STEP,与,IGES,的比较,STEP,IGES,标准制定,国际标准,ISO 10303,美国国家标准,适用范围,现有的大多数,CAD,软件,现有的大多数,CAD,软件,数据量,相对小（,133 kb,）,相对大（,531 kb,）,基本信息,几何实体,（点、棱边、路径、方向、环、面、壳）,几何实体,（点、线、圆弧、曲线、曲面）,拓扑信息,材质信息,注释信息,显示信息,逻辑关系,主要不足,）实体元素多（,500,多个）,）元素之间引用关系复杂,）不稳定，经常发生信息丢失,）不能转换属性信息,4,STEP,标准的发展,STEP,：产品模型数据的表达和交换标准（,Standard for exchange and presentation of product model data,）,1983,年,12,月在负责工业自动化系统技术委员会,TC184,内部成立了产品数据的外部表示分会,SC4,其任务是制定一个统一的国际标准,定名为产品模型数据的表达和交换标准,STEP,从,1993,年,2,月起,ISO,将,STEP,中较成熟部分陆续发表。编号为,ISO 10303,5,STEP,标准的特点,针对不同的,CAx,系统进行一致性的数据交换与资源共享。,在,CAx,系统信息集成基础上进行的产品全生命周期数据共享。,基于沃尔斯,WSN(Wirth Syntax Notation),语法的描述。无二义性，与上下文无关，便于计算机识别。,具有可扩充性。用户可增加数据、语法、实体的定义。,多种实现方式。,支持不同的应用领域。,6,STEP,的体系结构,I,STEP,核心部分,:,描述方法（形式化建模语言,EXPRESS,）,STEP,实现方法,一致性测试,集成资源,应用协议,7,STEP,的体系结构,从内容分成,7,个系列,:0,，,10,，,20,，,30,，,40,，,100,和,200,系列。,10,系列为描述方法，,20,系列为实现方法，,30,系列为一致性测试方法，,40,系列为通用产品模型，,100,系列为应用资源，,200,系列为应用协议。,描述方法：,Part 11,Part19,实现方法：,Part 21,Part29,一致性测试方法论和框架：,Part 31,Part39,集成资源：通用资源，,Part41,Part99,集成资源：应用资源，,Part 101,Part199,应用协议：,Part 201,Part1199,抽象测试集：,Part 1201,Part2199,8,STEP,的体系结构,体系结构分,3,个层次：,应用层、逻辑层和物理层,。,应用层用术语描述的某种应用，包括系统功能活动及其联系，建立应用的信息模型等。例如：用 公差类型、几何元素和位置路径描述应用的信息结构,逻辑层把上述用专门术语描述的信息结构，变换成通用的形式化语言,EXPRESS,描述的产品数据结构。,物理层通过规则把,EXPRESS,语言的描述变换成易懂的正文编码,(Clear text encoding),标准,9,该部分内容由,ISO 10303-11 EXPRESS,语言规范,给出。,语言特点：面向对象，形式化描述。采用,模式,、,实体,、属性、关系来定义数据。,可以自定义数据类型（,type,）、实体（,entity,）,STEP,核心部分,I-,描述部分,（,express,语言）,ENTITY,curve,SUPERTYPE,OF,(ONEOF,(,line,conic,pcurve,surface_curve,offset_curve_3d,curve_replica,),SUBTYPE,OF,(,geometric_representation_item,);,END_ENTITY;,-curve,10,STEP,核心部分,-,集成资源,集成资源又包括通用资源（,Part41,Part99,）和应用资源（,Part 101,Part199,）,STEP,标准中把不同领域中有共性的信息模型抽取出来，制成标准的集成资源供制定应用协议时引用。,part42,：几何与拓扑表示（,Geometric and Topological Representation,）,1.,几何模型,。包括定义点、曲线和曲面,ENTITY,等几何实体所需的函数与数据类型。,2.,拓扑模型,。,拓扑主要指物体之间的连接关系。基本的拓扑实体为顶点,vertex,、边,edge,、路径,Path,、环,loop,、面,face,及壳,shell,。,3.,几何形状模型,。,几何形状模型表示一个产品数据的任何几何元素的形状，包括框架模型、曲面模型、实体模型。,11,STEP,核心部分,-,应用协议,应用协议,(AP),指定了某个应用领域的内容，包括范围、信息需求以及用来满足这些要求的集成资源，应用协议的出现使产品数据的表达更加准确。,ISO 10303-203(AP203),：,config_control_design,（配置控制设计）,SCHEMA config_control_design;,CONSTANT,;,TYPE,ahead_or_behind,;,TYPE,approved_item,;,ENTITY,action,;,ENTITY,action_assignment,;,RULE,acu_requires_security_classification,;,FUNCTION,acyclic_curve_replica,;,END_SCHEMA;-config_control_design,Express,语言中,“,模式,”,的描述,12,标准的实现方法是一种数据换的方法，是指用什么方法或格式在具体领域实现数据交换。,STEP,至少有以下三种实现方法,:,中性文件交换（,file exchange,）,文件交换是为应用协议中的产品数据提供一种可读写的描述，清楚易懂的正文编码形式。,(part21),应用编程接口（,application programming interfaces,）,应用编程接口允许用户的各种应用，通过接口存取产品数据，接口可用多种程序语言设计。,(part22),数据库实现（,data base implementations,）,数据库实现方法是可读、写或修改的数据库。数据库中的内部与应用解释模型的格式一致。,STEP,核心部分,-,实现方式,13,基于中性文件的实现,WTK,1,、分析,STEP,文件,2,、提取特征信息,STEP,标准中的应用协议,203,（与,EXPRESS,的映射、实体关键字）,STEP,物理文件的结构和格式,14,STEP,中性文件格式,HEADER;,FILE_DESCRIPTION,(),2;1);,FILE_NAME,(,RECTANGLE,2007-10-11T,(Administrator),(),2005290,);,FILE_SCHEMA,(CONFIG_CONTROL_DESIGN);ENDSEC;,DATA;,#1,=,DIRECTION,(,(1.E0,0.E0,0.E0);#2=VECTOR(,#1,4.E1);#3=CARTESIAN_POINT(,(0.E0,0.E0,0.E0);,#109=SHAPE_DEFINITION_REPRESENTATION(,#108,#100,);,ENDSEC;,15,STEP,中性文件与,EXPRESS,的映射,STEP,中性文件的每一部分以及每一部分中的实体和类型都可以与,EXPRESS,语言进行一对一的映射。,ENTITY file_description;,discription:LIST1:?OF STRING(256);,implementation_level:STRING(256);/,一致性标识,END_ENTITY;,16,EXPRESS,到,C+,的映射,把,STEP,标准中利用,EXPRESS,描述的实体用,C+,类描述，映射为,C+,类的内存信息模式。在输入,STEP,中性交换文件时，如果遇到这样的实体实例，将在内存中产生一个对应的,C+,类对象,17,特征识别过程,18,NFF,文件格式,nff,version 2.10,block,8,25.000000 20.000000 20.000000,25.000000 20.000000-20.000000,25.000000-20.000000 20.000000,25.000000-20.000000-20.000000,-25.000000 20.000000 20.000000,-25.000000 20.000000-20.000000,-25.000000-20.000000 20.000000,-25.000000-20.000000-20.000000,6,4 6 2 0 4 0 xff0000,4 2 3 1 0 0 x00ff00,4 3 7 5 1 0 x00ffff,4 7 6 4 5 0 xff0000,4 0 1 5 4 0 x0000ff,4 6 7 3 2 0 x0000ff,头部分,顶点列表,面列表,19,三角剖分算法,STEP,文件采用,B_rep,方法表达零件,是由若干平面或曲面拼接而成的封闭的壳,对零件中每个面按其类型分别采用相应的三角剖分算法进行剖分。,如,:,针对平面三角剖分算法、针对二次机加曲面的三角剖分算法、针对自由曲面的三角剖分算法等,;,20,谢 谢！,21,