本文是一篇工程管理论文，本文通过将本地工作区控件嵌入各种CAD系统充当传统的客户端角色，柔性提升了CAD的功能，为设计者提供了一个透明和紧凑的协同集成模式。
1 绪论
1.1 CAD技术的发展趋势和特点
计算机辅助设计（CAD）技术起源于上个世纪50年代后期，经过近半个世纪的发展，现代CAD技术已不再仅仅是代替手工绘图的一种工具，而是传统设计手段的根本变革，其内容也由最初的二维绘图发展到包括二维工程绘图、三维几何设计、有限元分析、数控加工、仿真模拟、产品数据管理、网络数据库以及上述各种技术的集成等等，并深刻影响着社会其他领域[1]。CAD技术的使用使产品和工程设计、制造的工作内容和方式发生了根本性变革，这一技术成为工业发达国家制造业保持竞争优势、开拓市场的重要手段。作为电子信息技术的一个重要组成部分，CAD技术是促进科研成果的开发和转化，促进传统产业和学科的更新和改造，实现设计自动化，增强企业及其产品在市场上竞争能力，加速国民经济发展和国防现代化的一项关键性技术，也是进一步向计算机集成制造（CIMS）发展的重要技术基础。
随着计算机性价比的不断提高和计算机的迅速普及以及智能技术、网络技术的飞速发展，CAD技术正朝着开放、集成、智能和标准化的方向发展[1] [2]。
第一、开放是基础。CAD系统的开放性是决定其能否真正达到实用化、能否真正使之转化为现实生产力的基础。主要体现在系统的工作平台、用户接口、应用开发环境以及与其他系统的信息交换等几个方面。CAD系统的开放性使用户根据自己的需要进行相关的定制开发称为可能。
第二、集成是关键[3]。集成就是向企业提供一体化的解决方案。集成的出发点是：企业中各个环节是不可分割的，必须统一考虑；企业的整个生产过程实质上是信息的采集、传递和加工处理的过程。
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1.2 课题的背景、目的和来源
三维几何造型CAD系统打破传统方式，采用新的设计思维和方式可以帮助工程设计人员直观、方便、形象地建立产品的三维模型，这是CAD领域里一次重大的变革。作为“主模型”结构[8]（如图1.1所示）的主角，三维造型模块无疑是这种CAD系统的核心部分。但是，与三维模块一样，其二维工程图部分也同样十分重要。虽然“无纸设计”和“无纸制造”是将来的发展趋势，但是，利用计算机进行设计出图、根据图纸指导生产依然是目前大多数制造企业应用CAD系统的主要方式。二维工程图模块作为指导设计、制造、装配的重要技术文档，起着不可替代的作用。
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目前，国际上流行的CAD软件在二维工程图模块方面具有以下功能[9-11]：
(1) 直接从三维模型快速生成对应的二维投影。由于采用“主模型”结构，所以二维投影和三维实体模型是完全关联的，实体模型的尺寸、形状和位置的任何改变，都会引起二维投影作出相关的变化。 (2) 对二维工程图进行有效的管理。能方便的添加、删除、复制视图，能够更新和重新排列视图。 (3) 有较强的剖视图功能。能完成简单剖、阶梯剖、半剖、旋转剖和局部剖，能够转开和编辑各种剖视图。 (4) 能根据三维模型尺寸生成对应的二维尺寸大小。
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2 多平台工程绘图系统的体系结构
2.2 工程绘图系统的功能体系
2.2.1 工程图的重要地位和组成要素
在“无纸设计”和“无纸制造”还没完全变成现实的今天，利用计算机进行设计出图、根据图纸指导生产依然是多数制造企业应用CAD系统的主要方式。
工程图是现代化工业生产和技术交流的重要文件，是工程技术界的共同语言。为了便于生产和交流，国家标准《机械制图》与《技术制图》对图样的格式、内容、画法、尺寸、公差等都作了统一规定。完整的工程图不仅包括实体的二维投影，还包括图框、标题栏、明细表、技术要求、尺寸公差、形位公差和粗糙度标注等众多国标化图素。
随着UG、Pro/E、SolidWorks等众多三维参数化特征造型软件的相继诞生，带给了工程师们一种全新的设计理念和设计方式，而目前这些CAD系统虽然具有强大的三维造型功能，也能从三维模型快速生成对应的二维投影，却无法完成对上述国标化图素的方便操作。
因此，利用国外先进CAD技术的已有成果，在此基础上针对上述对象二次开发自己的CAD技术，既可以提高效率、避免将人力物力浪费在低水平的重复开发上，又能保证自己的产品具有较高的技术水平和含量。
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2.3 基于图组的系统对象层次结构
2.3.1 图组基类的抽象
工程图中的所有对象最终是由线、圆、弧、文字等基本图素组成，如果对这些对象按照基本图素的方式进行管理势必造成系统数据库的庞大和混乱，不便于图形对象的扩充和维护。
目前，多数CAD都支持图组（如UG、Pro/E）或者图块（如AutoC AD）功能，图组（块）相当于容器，能够把多个毫无关联的图形基元组织在一起；通过系统自带或编程处理还可以实现图组的嵌套。图2.2为图组的基本结构。
运用软件工程的基本原理，本文提出了一种结构层次清晰、各模块接口规范、联系简洁、易于扩充和移植的四层结构模型
该层是实现系统多CAD平台的关键部分，主要负责对CAD二次开发接口（API）的封装，实现系统与CAD平台之间的数据交换。通过将不同CAD平台提供的API函数封装成通用的基础类系和函数接口以便上面各层调用，以此达到跨不同CAD平台的目标。该层主要包括图层管理器、图组管理器（即图组基类）、属性管理器、工程图管理器、装配图管理器、基本图素绘制接口和用户交互接口等几个部分，本文第五章系统实现中将对它们的封装情况作比较详细的介绍。
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3 基于特征的图形对象表达方法………...........(18)
3.1 引言………...........(18)
3.2 特征的定义和工程图中特征的分类…………..........(18)
4 基于本地工作区的协同设计方式…………..........(27)
4.1 引言…………..........(27)
4.2 本地工作区的基本原理……………..........(27)
5 系统实现……………..........(33)
5.1 引言……………..........(33)
5.2 图形接口的抽象和封装…………............(33)
5.3 核心对象的定义和实现………………............(37)
6 系统简介与运行实例
6.1 系统简介
本系统是在华中科技大学CAD中心InteCAD的基础上，针对当前多数CAD平台存在的不足，为广大工程设计人员提供的一套面向多平台的辅助绘图和设计工具。
该系统基于Visual C++ 6.0开发，通过在UGII上成功的实现后（Inte CAD for UG），在短时间内就方便的对Pro/E平台进行了移植（InteCAD for Pro/E），源代码的改动只集中在系统结构中基础类系API层的函数实现和界面层的接口实现，对象层和功能调用层几乎没有变化，基本实现了跨CAD平台的设计目标。
目前，InteCAD for UG支持UG16到UGNX所有版本，InteCAD for Pro/E支持2001和WildFire等版本。下节将以InteCAD for UG为例通过几个具体的功能实例介绍一下系统的运行情况。
工程管理论文参考
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7 总结与展望
7.1 全文总结
提高设计效率是CAD软件的主要目的，本文针对当前多数CAD在国标化图元操作和协同设计模式双方面存在的问题，提出了一种跨CAD平台的辅助绘图和设计系统，从个人串行化设计和并行协同两个方面提升CAD的功能。
本文对多平台系统以及实现多平台目标而采用的若干相关技术进行了研究，下面给出本文的研究成果：
(1) 对多平台的体系结构进行了深入的研究。从功能体系出发，研究了图组技术以及基于图组的系统对象层次结构，在此基础上，用软件工程的基本原理和模块化的设计思想，构建了系统四层体系结构：基础类系与API层、核心对象层、功能调用层、界面层；用基础类系与API层封装不同平台提供的开发接口，可以防止由于平台的变化影响到对象层和功能层的具体实现，便于在不同的CAD平台之间进行系统移植。
(2) 研究了基于特征的图形对象表达方法。在图形对象的特征分析和特征树的基础上，建立了图形对象信息模型；通过对特征之间的组合依赖关系进行分析阐述了系统基于特征的多层嵌套图组管理技术；在扩展属性和属性管理器的基础上对图形对象特征表达的实现技术进行了研究。基于特征的图形对象表达方法的实现，解决了图形对象中非图形数据的存取问题，方便了系统对图形对象的识别和管理。
参考文献（略）