基于PARASOLID的CAD系统开发（1.浙江大学计算机科学与技术学院CADCG国家重点实验室，浙江杭州310027；2.平顶山工学院，河南平顶山467001）??摘要：以SketchUp等CAD系统为原型，研究了基于PARASOLID的CAD系统开发的三个关键步骤，即系统框架的构建、三维建模功能的完善以及约束规则的建立。整个架构对于其他平台上的CAD系统开发具有指导意义，也可以为进一步研制手绘CAD系统以及概念设计CAD系统提供基础。??关键词：PARASOLID；CAD系统；建模??中图法分类号：TP391.72文献标识码：A：10013695(2006)08021602PARASOLID:basedCADSystemArchitectureZHENGChunfeng??1，WANGYong激aoHELili??1(1.StateKeyLaboratoryofCADCG,CollegeofComputerScience,Zhe激angUniversity,HangzhouZhe激ang310027，China；2.PingdingshanInstituteofTechnology,PingdingshanHenan467001，China)Abstract:SketchUpbeingprototype,studiedthethreekeystepsinCADsystemdevelopmentbasedonPARASOLID――buildingthesystemframework,completing3Dmodelingandestablishingtheconstraintrules.ThisarchitecturecanactasguidancetoCADsystemdevelopmentonotherplatformsincludingACIS,CAS.CADE,etc.Thisarchitectureunderscoressegregationofresponsibility,thuseasytoextendtoamoresophisticatedsystemsuchasComputerAidedConceptualDesign(CACD)system.??Keywords:PARASOLID；CADSystem；Modeling?お?CAD系统的开发主要分为三种方式：完全自主版权的开发，一切需从底层做起；基于某个通用CAD系统的二次开发，如基于AutoCAD软件的二次开发；基于CAD软件平台的开发[1]。对于第三种开发，许多研究只是对平台（如ACIS，PARASOLID）做了系统的研究。而平台和CAD系统之间还是有很大的差别，本文研究的就是如何从平台快速构建一个CAD系统。??PARASOLID平台是英国EDS（ElectronicDataSystems）公司推出的CAD开发平台。PARASOLID在世界上已有数以万计的基于它的最终用户产品，其应用范围主要集中在机械CAD/CAM/CAE领域。著名的CAD软件UGII，SolidWorks等均是以它作为图形核心系统。PARASOLID支持流形造型与生成型拓扑（非流形造型、单元体造型、混合维造型），提供了布尔运算、局部操作、显示、查询等功能[2～5]。??1构成CAD系统的要素??SketchUp是一个支持概念设计的CAD系统，它提供一些简单的交互接口来完成三维造型，如图1所示。从SketchUp可分析出构成CAD系统的要素。当然，这里只能从功能上分析构成CAD系统的要素。经过对SketchUp的研究，一个CAD系统至少需要具备如下三个功能：??（1）造型功能。首先要能生成二维造型，如直线、矩形、圆弧以及自由曲线等；然后提供一些造型操作，如等距、拉伸、移动、旋转以及缩放等。在这些操作的基础上，可以实现从二维向三维的过渡。??（2）交互功能。包括选取点、线、面、体以及组。提供了这些交互功能后，用户就可以为选取的实体添加纹理，或者进行实体的删除等操作。??（3）视图变换功能。大致上可以分为三种视图变换：①对世界坐标进行变换；②改变三维模型的观察风格（如线框、阴影等）；③对观察点进行变换。具备了视图变换功能后，系统就能对几何造型进行全方位的编辑。??有了这些功能要素后，就可以按照这些标准进行基于PARASOLID的CAD系统开发。本文将基于PARASOLID的CAD系统开发分为三个步骤，即系统框架的构建、三维建模功能的完善以及约束规则的建立。构建系统框架后，就可以实现实体的选取、视图变换等功能；完善三维建模功能后，系统可实现实体的创建和编辑功能；建立约束规则后，系统可以通过它实现二维操作向三维造型的映射。??2系统框架的构建??构建系统框架就是根据PARASOLID提供的接口规范编制出可运行的程序，并实现一些交互和视图变换功能。PARASOLID的接口如图2所示。其中PK是PARASOLIDKernel的缩写，在PARASOLID中，所有的类型、变量以及函数都是以PK打头，GO是GraphicalOutput的缩写。构建的系统大致是这样运行的，应用程序首先建立与PARASOLID的“会话”，然后应用程序调用PARASOLID的建模接口，将生成的模型放入“会话”中，通过GO接口将“会话”中的...