[發明專利]協同的CAD編輯系統中基于3D語義的操作轉換的方法

無效

• 申請號: 201010221498.6
• 申請日: 2010-07-02
• 公開（公告）號: CN101894186A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 何發智;劉華俊
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

技術領域

本發明涉及計算機支持協同工作CSCW(Computer?Supported?Cooperative?Work)技術領域，尤其涉及一種在協同的CAD編輯系統中基于3D語義的操作轉換的方法。

背景技術

并發控制和一致性維護是實時CSCW系統和傳統的分布式系統的一個主要的區別。前者的目標是為多用戶交互找到一個自然，自由并且快速的交互界面，尤其是在復制式CSCW系統中。在這種情況下，協同編輯，尤其是協同文本編輯，已經作為一個典型的CSCW平臺，被廣泛的研究。同時，協同圖形編輯也開始被研究。一些文章已經談到了簡單的二維圖形，圖表和圖像。

然而，真正的三維圖形和文本，二維圖形都有著很大的區別，這是因為真實的世界是在三維空間中表示的。一個完備的三維實體模型是基于點集理論來構建的。因此，一個三維實體可以被唯一的定義成一個有規律的點集，此點集具有以下特性：有界，半解析，在歐幾里得空間中具有封閉的規則子集。根據投影幾何原理，一個三維實體被投影到一個平面上可以得到一個二維圖形，但是它將會丟失完備性。這個原因促使了大量的圖形應用軟件由二維轉向三維，特別是在CAD，CAM和VR產業中。在同一時期，由于網絡的快速發展，三維圖形應用軟件也轉向分布式，協同應用環境中。因此，協同的CAD編輯已經成為三維圖形編輯系統中亟待解決的問題。

就我們所知，針對協同的CAD編輯系統的研究才剛剛起步，至今還沒有可以應用于協同CAD編輯的很好的方法。傳統的基于網絡的三維CAD應用方法十分嚴格，例如鎖機制和發言權控制，它們都會導致呆滯并且不自然的用戶交互。與以前的方法相比，我們提出的方法的主要優勢是為協同CAD編輯提供了一種低約束的并發控制和一致性維護，因而可以避免呆滯并且不自然的用戶交互。

操作轉換方法是協同編輯中解決并發控制和一致性維護的一種主要方法。在協同文本編輯中，操作轉換方法可以分為：(1)針對線性文本結構的基本操作轉換方法。(2)針對于樹形結構的復合操作轉換方法。與之對應，三維實體圖形也可以分為三維實體模型(線性表示)和三維裝備體模型(樹形表示)。因此，針對CAD的操作轉換也可以分為兩個方向來研究：(1)針對三維實體的基本操作轉換；(2)針對三維裝備體的復合操作轉換。通過運用三維語義，復合操作轉換方法也可以運用到裝備體中。

基于parker教授提出的狀態向量(參見文獻1)，每一對操作之間的關系可以分為：(1)因果關系，表示為“→”；(2)并發關系，表示為“||”；然而，僅僅根據狀態向量，我們是不可能決定并發操作之間的先后順序的。所以，我們應該應用操作語義來定義每對操作之間的可交換關系：交換和不可交換。這些關系可以用來解決CSCW系統中的不一致性問題，例如，因果違背，不收斂和意圖違背。

基本的操作轉換方法可以應用到線性結構的文本文檔中，一些基本的操作轉換方法，例如dOPT算法，GOT算法，GOTO算法，adOPTed算法，SOCT2，SOCT3，SOCT4也相繼被提出。總體而言，以上的這些核心的操作轉換算法有著異曲同工的效果，那就是基本的文本操作轉換的方法通過調整“插入”和“刪除”操作的參數來達到一致性的結果。與之對應，本發明是以三維語義操作為協同CAD操作轉換的依據(添加和刪除實體)。

一些學者的研究討論了針對其他文本結構的復合操作轉換方法。然而，復合的操作轉換可以減化為基本的操作轉換方法。例如，復合的操作轉換可以將樹形結構中的每一個節點當做一個“字符”來處理。和以上兩種文本結構類似，針對CAD的三維基本操作轉換(以實體為單位)是三維復合操作轉換(以裝備體為單位)的基礎。本發明主要討論和解決針對三維實體的基本操作轉換。