基於PDM的數字樣機在虛擬實境系統的使用方法與流程
2023-06-27 06:22:57 1
本發明涉及PDM系統中的數字樣機在虛擬實境系統的使用方法，屬於虛擬實境技術領域。
背景技術：
虛擬實境已經被世界上一些大型企業廣泛地應用到工業的各個環節，對企業提高開發效率，加強數據採集、分析、處理能力，減少決策失誤，降低企業風險起到重要的作用。PDM系統可以管理機械產品、電子電器產品的數字樣機，即數位化模型，如何將虛擬實境系統和PDM系統集成，將PDM系統中存儲的產品數字樣機加載到虛擬實境系統，實現企業工程師在虛擬實境系統中對數字樣機的瀏覽、分析、裝配。現有技術存在以下不足，為在虛擬實境系統中加載並顯示PDM系統中的數字樣機帶來不便：
（1）現有技術未提出將PDM系統與虛擬實境系統集成的技術方案，無法將兩大系統有效集成；
（2）現有虛擬實境系統只能加載本地系統磁碟中的數字樣機，而工業企業的數字樣機均由PDM系統管理，具有複雜的數據使用權限，現有技術無法實現對PDM系統中有權限控制的數字樣機物理文件的存取控制；
（3）現有技術無法做到實時調取大批量的數字樣機數據到虛擬實境系統，在虛擬實境系統中對數字樣機三維模型的瀏覽、分析、修改、裝配，並實時傳回到PDM系統中。
綜合上述可知，目前的PDM 系統缺乏一種虛擬實境軟體對PDM系統中數字樣機使用的有效方法，如果能在虛擬實境系統中加載並顯示PDM系統中的數字樣機，使產品的設計者、製造者和使用者在產品研發過程中形象直觀地對數位化的虛擬產品原型進行設計優化、性能測試、製造仿真和工藝裝配，為產品的研發提供全新的數位化設計方法。
技術實現要素：
針對上述技術問題，本發明所要解決的技術問題是提供一種將PDM系統存儲的數字樣機在虛擬實境系統中使用的方法。
本發明的技術方案是：
基於PDM的數字樣機在虛擬實境系統的使用方法，所述方法使用到的系統模塊包括PDM系統、資料庫、文件卷、虛擬實境系統，還包括數據傳輸接口模塊、登錄模塊、數據導航模塊、數字樣機顯示模塊、虛擬實境操作模塊；具體使用方法包括以下步驟：
步驟1、通過虛擬實境設備啟動虛擬實境系統，在登錄模塊中輸入用戶登錄信息，登錄模塊將用戶登錄信息與數據傳輸接口模塊獲取的PDM系統用戶帳戶信息進行對比驗證，判斷用戶是否合法，用戶登錄驗證通過後，進入虛擬實境系統數據導航模塊，若驗證不通過，則提示用戶重新登錄；
步驟2、數據傳輸接口模塊根據用戶登錄信息，從PDM系統資料庫中獲取用戶的數字樣機圖號列表、文件夾及文件層級關係，顯示到虛擬實境系統數據導航模塊；
步驟3、登錄用戶使用虛擬實境設備在數據導航模塊對數字樣機圖號列表進行瀏覽，選取需要使用的數字樣機，生成數字樣機圖號清單，或者從數據導航模塊查詢窗口中輸入關鍵字信息進行檢索，數據傳輸接口模塊根據關鍵字信息從PDM系統資料庫中查詢需要使用的數字樣機，將數字樣機圖號列表加載到數據導航模塊，用戶選取需要使用的數字樣機，生成數字樣機圖號清單；
步驟4、數據傳輸接口模塊根據用戶登錄信息、數字樣機圖號清單，獲取PDM系統資料庫存儲的用戶數據使用權限清單，輸入到數據導航模塊，驗證用戶是否有權限使用數字樣機圖號清單中選取的數字樣機，若驗證通過，則進入步驟5，若驗證不通過，在數據導航模塊中顯示沒有查看權限的出錯信息，返回步驟3；
步驟5、數據傳輸接口模塊根據用戶選取的數字樣機圖號清單，將數字樣機物理文件從PDM系統文件卷傳輸到虛擬實境系統的本地緩存，由本地緩存加載到數字樣機顯示模塊，用戶使用虛擬實境設備進行瀏覽操作，用戶如果對數字樣機有編輯權限，在虛擬實境操作模塊中對加載的數字樣機進行編輯操作；
步驟6、用戶關閉數字樣機時，數據傳輸接口模塊從數字樣機顯示模塊獲取數字樣機屬性信息，向PDM系統資料庫對應的表進行更新，將發生修改的數字樣機物理文件從本次緩存傳回到PDM系統文件卷，數據傳輸接口模塊進行日誌記錄，並將日誌文件存儲在虛擬實境系統設定的物理路徑。
優選的，步驟2所述用戶登錄信息包括用戶在PDM系統中的帳號、密碼、用戶所在的科室部門、工作角色，數字樣機圖號列表包括數字樣機的圖號、版本號、版次號、名稱、創建者、創建時間、發布時間，文件夾包括文件夾名稱、文件夾創建者、創建時間，文件層級關係包括父子文件夾間的層級關係、文件夾和數字樣機間的層級關係、各個數字樣機間的裝配層級關係。
優選的，步驟3所述查詢關鍵字信息由一個或多個屬性值組成，包括數字樣機的圖號、版本號、名稱、創建者、創建者所在科室部門、創建者工作角色、創建時間、發布時間，輸入的關鍵字信息各個屬性值可以任意組合，屬性值可以使用通配符進行模糊查找。
優選的，步驟4所述的用戶數據使用權限清單包括查看、新建、修改、刪除、複製、升版，出錯信息是由於用戶對PDM系統數據樣機的使用沒有相應權限而造成的錯誤，包括沒有查看權限、沒有新建權限、沒有修改權限、沒有刪除權限、沒有複製權限、沒有升版權限。
優選的，步驟5所述用戶選取的數字樣機圖號清單包括的信息包括每個數字樣機圖號、版本號、名稱、數字樣機創建者、創建者所在科室部門、創建者工作角色、是否是裝配件、是否已發布。
優選的，步驟6所述數字樣機屬性信息包括數字樣機圖號、版本號、名稱、數字樣機創建者、創建者所在科室部門、打開時間、修改時間。
本發明的有益效果：
本發明所述基於PDM的數字樣機在虛擬實境系統的使用方法採用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：
1．實現PDM系統與虛擬實境系統的集成，將PDM系統中管理的數字樣機加載到虛擬實境系統中使用。
2．虛擬實境系統集成PDM系統的數據訪問權限，在使用數字樣機時，可有效保證設計數據的安全。
3．虛擬實境系統查看並修改的數字樣機可實時傳回到PDM系統，實現設計數據的集中管控與共享使用，提高產品設計、工藝仿真、電子電路設計的工作效率。
附圖說明
下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述：
圖1為本發明所述的基於PDM的數字樣機在虛擬實境系統的使用方法的模塊示意圖；
圖2為本發明所述的基於PDM的數字樣機在虛擬實境系統的使用流程圖；
圖3為本發明所述的數據傳輸接口模塊的示意圖。
具體實施方式
如圖1，本發明所揭示基於PDM的數字樣機在虛擬實境系統的使用方法，所述方法使用到的系統模塊包括PDM系統、資料庫、文件卷、虛擬實境系統，還包括數據傳輸接口模塊、登錄模塊、數據導航模塊、數字樣機顯示模塊、虛擬實境操作模塊。
如圖2所示，基於PDM的數字樣機在虛擬實境系統的使用方法按如下步驟進行操作：
步驟1、通過虛擬實境設備啟動虛擬實境系統，在登錄模塊中輸入用戶登錄信息，登錄模塊將用戶登錄信息與數據傳輸接口模塊獲取的PDM系統用戶帳戶信息進行對比驗證，判斷用戶是否合法，用戶登錄驗證通過後，進入虛擬實境系統數據導航模塊，若驗證不通過，則提示用戶重新登錄；
步驟2、數據傳輸接口模塊根據用戶登錄信息，從PDM系統資料庫中獲取用戶的數字樣機圖號列表、文件夾及文件層級關係，顯示到虛擬實境系統數據導航模塊；
步驟3、登錄用戶使用虛擬實境設備在數據導航模塊對數字樣機圖號列表進行瀏覽，選取需要使用的數字樣機，生成數字樣機圖號清單，或者從數據導航模塊查詢窗口中輸入關鍵字信息進行檢索，數據傳輸接口模塊根據關鍵字信息從PDM系統資料庫中查詢需要使用的數字樣機，將數字樣機圖號列表加載到數據導航模塊，用戶選取需要使用的數字樣機，生成數字樣機圖號清單；
步驟4、數據傳輸接口模塊根據用戶登錄信息、數字樣機圖號清單，獲取PDM系統資料庫存儲的用戶數據使用權限清單，輸入到數據導航模塊，驗證用戶是否有權限使用數字樣機圖號清單中選取的數字樣機，若驗證通過，則進入步驟5，若驗證不通過，在數據導航模塊中顯示沒有查看權限的出錯信息，返回步驟3；
步驟5、數據傳輸接口模塊根據用戶選取的數字樣機圖號清單，將數字樣機物理文件從PDM系統文件卷傳輸到虛擬實境系統的本地緩存，由本地緩存加載到數字樣機顯示模塊，用戶使用虛擬實境設備進行瀏覽操作，用戶如果對數字樣機有編輯權限，在虛擬實境操作模塊中對加載的數字樣機進行編輯操作；
步驟6、用戶關閉數字樣機時，數據傳輸接口模塊從數字樣機顯示模塊獲取數字樣機屬性信息，向PDM系統資料庫對應的表進行更新，將發生修改的數字樣機物理文件從本次緩存傳回到PDM系統文件卷，數據傳輸接口模塊進行日誌記錄，並將日誌文件存儲在虛擬實境系統設定的物理路徑。
數字樣機包括三維CAD軟體的設計數據、工藝仿真數據、輕量化數據、電子電器電路設計數據。
用戶登錄信息包括用戶在PDM系統中的帳號、密碼、用戶所在的科室部門、工作角色，數字樣機圖號列表包括數字樣機的圖號、版本號、版次號、名稱、創建者、創建時間、發布時間，文件夾包括文件夾名稱、文件夾創建者、創建時間，文件層級關係包括父子文件夾間的層級關係、文件夾和數字樣機間的層級關係、各個數字樣機間的裝配層級關係。
查詢關鍵字信息由一個或多個屬性值組成，包括數字樣機的圖號、版本號、名稱、創建者、創建者所在科室部門、創建者工作角色、創建時間、發布時間，輸入的關鍵字信息各個屬性值可以任意組合，屬性值可以使用通配符進行模糊查找。
用戶數據使用權限清單包括查看、新建、修改、刪除、複製、升版。權限規則包括用戶可以查看、修改、刪除、複製本人未發布的數字樣機，可以查看、複製、升版本人已發布的數字樣機，可以查看、複製、升版同項目組或同部門其他用戶創建的、已發布的數字樣機，具體的權限規則如下表所示：
出錯信息是由於用戶對PDM系統數據樣機的使用沒有相應權限而造成的錯誤，包括沒有查看權限、沒有新建權限、沒有修改權限、沒有刪除權限、沒有複製權限、沒有升版權限。
用戶選取的數字樣機圖號清單包括的信息包括每個數字樣機圖號、版本號、名稱、數字樣機創建者、創建者所在科室部門、創建者工作角色、是否是裝配件、是否已發布。
數字樣機屬性信息包括數字樣機圖號、版本號、名稱、數字樣機創建者、創建者所在科室部門、打開時間、修改時間。
在虛擬實境系統數據導航模塊、數字樣機顯示模塊和虛擬實境操作模塊使用到的虛擬實境設備包括虛擬實境頭盔、虛擬實境眼鏡、位置追蹤儀、數據手套、數據衣、三維滑鼠、三維鍵盤、動作捕捉設備、眼動儀、力反饋設備、3D展示系統、投影系統。
數字樣機瀏覽操作包括虛擬樣機展示、漫遊、動畫控、測量、剖切顯示、移動、旋轉、縮放、屬性信息查看。數字樣機編輯操作包括虛擬裝配、裝配整合、碰撞檢測、裝配約束處理、裝配序列驗證和規劃、工作面布局。
如圖3所示，所述連接PDM系統與虛擬實境系統的數據傳輸接口模塊，由四項子功能組成：
獲取PDM用戶信息子功能實現獲取用戶帳戶信息，獲取用戶數據使用權限清單。用戶輸入登錄信息後，由獲取PDM用戶信息子功能根據用戶登錄ID獲取PDM系統資料庫中登錄用戶的密碼、所在科室部門、工作角色，將密碼通過加密方式傳輸到虛擬實境系統登錄模塊，供登錄模塊驗證登錄用戶是否合法。獲取PDM用戶信息子功能根據用戶帳戶信息、數字樣機圖號清單，構建資料庫查詢語句，從PDM系統資料庫權限表中查詢到用戶數據使用權限清單，輸入到數據導航模塊，由數據導航模塊驗證數字樣機圖號清單中每個數字樣機的使用權限。
存取PDM資料庫數據信息子功能根據用戶登錄信息，從PDM系統資料庫讀取用戶的數字樣機圖號列表，讀取用戶的文件夾及文件層級關係，顯示到虛擬實境系統數據導航模塊。存取PDM資料庫數據信息子功能根據用戶在查詢窗口中輸入的關鍵字信息，從PDM系統資料庫中查詢需要使用的數字樣機，將數字樣機圖號列表加載到數據導航模塊。用戶關閉數字樣機時，數據傳輸接口模塊從數字樣機顯示模塊獲取數字樣機屬性信息，向PDM系統資料庫對應的表進行更新。
存取PDM系統文件卷物理文件子功能根據用戶選取的數字樣機圖號清單，將數字樣機物理文件從PDM系統文件卷傳輸到虛擬實境系統的本地緩存。用戶關閉數字樣機時，將發生修改的數字樣機物理文件從本次緩存傳回到PDM系統文件卷。
記錄日誌子功能在獲取用戶帳戶信息、獲取用戶數據使用權限清單、獲取數字樣機圖號列表、文件夾及文件層級關係、查詢數字樣機、更新數字樣機屬性信息、存取數字樣機物理文件時，進行日誌記錄，並將日誌文件存儲在虛擬實境系統設定的物理路徑。
上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在於讓熟悉此項技術的人能夠了解本發明的內容並據以實施，並不能以此限制本發明的保護範圍。凡根據本發明主要技術方案的精神實質所做的修飾，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。