第４期 ２０１０年４月 文章编号：１００１—３９９７（２０１０）０４—００６９—０２ 机械设计与制造 Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｄｅｓｉｇｎ＆Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ６９ Ｐａｒａｓｏｌｉｄ应用平台研究术 朱虎扶建辉 （沈阳航空工业学院机电工程学院，沈阳１１０１３６） Ａ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｆｏｒ ｐａｒａｓｏｌｉｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ＺＨＵ Ｈｕ．ＦＵ Ｊａｎ—Ｈｕｉ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｓｈｅｎｙａｎｇ １ １０１３６，Ｃｈｉｎａ） ●◇●‘、●◇●◇・◇・０●０●◇●◇●◇・◇●◇●◇●◇・◇・◇●◇●◇・◇・◇●◇●◇●◇・◇●◇●◇●◇●◇●◇・◇・◇●◇●◇●◇●◇・◇・◇●◇。 【摘要】Ｐａｒａｓｏｌｉｄ是当今最流行的建模核心之一，广泛应用于ＣＡＤ／ＣＡＭ／ＣＡＥ等领域。但是，它作５ 为一个ＡＰＩ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）不能工作，需要运行平台。提出了在Ｗｉｎｄｏｗｓ ＸＰ环 境下利用Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＋十和ＯｐｅｎＧＬ建立一个具有Ｐａｒａｓｏｌｉｄ数据读写、可视化、屏幕拾取、测量等功能的 Ｐａｒａｓｏｌｉｄ应用平台的开发方法，并完成了相应软件系统。应用实例表明，该平台具有实用性。 ５ 关键词：Ｐａｒａｓｏｌｉｄ；０ｐｅｎＧＬ；建模核心 ２ ； 【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｐａｒａｓｏｌｉｄ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｐｏｐｕｌａｒ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｋｅｒｎｅｌｓ ｔｏｄａｙ ａｎｄ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ＣＡＤ／ｉ ｊ ＣＡＭ／ＣＡＥ ａＦｅ．Ｈｏｗｅｖｅｒ， ａｎ ＡＰＩ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ），Ｐａｒａｓｏｌｉｄ ｃｏｕｌｄ ｎｏｔ ｗｏｒｋ ｉｎｄｅ一６ ５ ｐｅｎｄｅｎｔｌｙ ｗｉｔｈｏｕｔ ｒｚ ｒｕｎｎｉｎｇ ｐｚ咖ｒ以Ａ ｍｅｔｈｏｄｆｏｒ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇ ｔｈｅ ｐｌａｔｆｏｒｍ，ｗｈｉｃｈ ｈａｖｅ ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｑ ？Ｐａｒａｓｏｌｉｄ ｄａｔａ ｒｅａｄｉｎｇ／ｗｒｉｔｉｎｇ，ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ，ｅｎｔｉｔｙ ｐｉｃｋｉｎｇ ｎｄ ａｅｎｔｉｔｙ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ Ｖｉ— ｊ ｓｕａｌ ｃ＋＋ａｎｄ ＯｐｅｎＧＬ ｉｎ Ｗｉｎｄｏｗｓ ＸＰ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｎｄ口ＳＯａｊ￣ｗａｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｌｔａｆｏｒｍ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．６ Ｔｈｅ ｃａｓｅ ｓｔｕ＠ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｔｈａｔ ｔｈｉｓ ｐｌｔａｆｏｒｍ ｉｓ ｐｒａｃｔｉｃａｂｌｅ． ２ Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｐａｒａｓｏｌｉｄ；ＯｐｅｎＧＬ；Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｋｅｒｎｅｌ 中图分类号：ＴＨ１２，ＴＧ６６文献标识码：Ａ １ Ｐａｒａｓｏｌｉｄ建模核心 Ｐａｒａｓｏｌｉｄ是支持实体建模、Ｃｅｌｌｕｌａｒ建模、自由曲面建模和 Ｓｈｅｅｔ建模边界表示（Ｂ—ｒｅｐ）方式的几何建模核心，由５００多个面向 如图２所示，几何实体有四种，它们分别是：曲面、曲线和点。 拓扑实体包括构造模型的所有实体，包括体、区域、壳、面、环、翼、 边和顶点。其它实体由组和屙｝生组成。 对象的程序代码（Ｏｂｊｅｃｔ Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｒｏｕｔｉｎｅ）构成，可采用Ｃ、ｃ＋＋、Ｖｉ— ｓｕａｌ Ｃ＋＋进行应用程序编程，采用完全公开其数据结构的Ｐａ ｒａｓｏｌｉｄ ＸＴ格式，能够支持多种操作系统平台，具有良好移植性的开放型内 核。Ｐａｒａｓｏｌｉｄ的 栏吉卡勾和几附妾口（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ），如图１所示。 Ｐａｒａｓｏｌｉｄ接口是应用程序和Ｐａｒａｓｏｌｉｄ的桥梁，分为上层接 口和下层接口。ＰＫ接口和ＫＩ接口是Ｐａｒａｓｏｌｉｄ的上层接口，由一 组位于内核内而由外部调用的函数组成。应用程序通过它们可以 进行建模、操作对象和控制建模器的功能。Ｆｒｕｓｔｒｕｍ（用户写的函 数集）接口、图形输出（ＧＯ）接口和外部几何（ＦＧ）接口是Ｐａｒａｓｏｌｉｄ 的下层接口，由一组位于内核外而由内核调用的函数组成，提供 文件操作、内存管理、图形处理等功能。 图２ Ｐａｒａｓｏｌｉｄ模型结构 ２ Ｐａｒａｓｏｌｉｄ数据的读写 Ｐａｒａｓｏｌｉｄ建模核心提供了文本（ＡＣＳＩＩ）和二进制（Ｂｉｎａｒｙ）的文 件格式，也就是Ｘ—ｔ文件和Ｘ—ｂ文件。其中Ｘ—ｔ文件的数据格式是 公开的，所有的应用程序不必借助Ｐａｒａｓｏｌｉｄ内核，就可以直接访问 Ｐａｒａｓｏｌｉｄ模型文件的所有信息，同时可以将零件模型存储为过去 的任何一个版本。利用ＰＫ＿ＰＡＲＴ＿ｒｅｃｅｉｖｅ（＊ｋｅｙ， ｏｐｔｉｏｎｓ，ｎ＿ｐａｒｔｓ， ｐａｒｔｓ）函数来读人Ｐａｒａｓｏｌｉｄ的数据。该函数共有四个参数，其中 前两个是输入参数：参数ｋｅｙ用来传递关键字符，例如，文件名；参 Ｐａｒａｓｏｌｉｄ的模型实体包括几何实体、拓扑实体和其它实体， 数ｏｐｔｉｏｎｓ用来设置被读入文件的格式。后两个是返回参数：参数 ★来稿日期：２００９—０６—１９ 女基金项目：教育部回国留学人员科研基金资助项目（２００７—３３１） ７０ ｎ＿朱虎等：Ｐａｒａｓｏｌｉｄ应用平台研究 第４期 ｐａｒｔｓ是返回被读入实体的个数，参数ｐａｎｓ是函数返回的实体。 如图４所示。是经该平台以Ｐａｒａｓｏｌｉｄ格式写入的文件存储到指定 如图５所示。在用户界面，可利用鼠际选取Ｐａｒａｓｏｌｉｄ 可通过Ｐａｒａｓｏｌｉｄ的ＰＫ函数ＰＫ＿ＰＡＲＴ＿ｔｒａｎｓｍｉｔ（ｎ＿ｐａｎｓ， 硬盘上的隋况，即圆柱面，其颜色变 ＊ｐａｎｓ，＊ｋｅｙ，＊ｏｐｔｉｏｎｓ）把Ｐａｒｔ中的拓扑和几何对象、标识（Ｔａｇ）、 模型上的任意拓扑实体。被拾取到的拓扑实体，对象集合（Ｇｒｏｕｐｓ）、对象的属性（Ａｔｔｉｒｂｕｔｅｓ）等储存到文件之中。 为红色，同时自动弹出用来说明被拾取拓扑实体信息的信息框，给 该函数的功能是通过给定的关键字符把实体写入文件，其四个参 出了被拾取拓扑实体的类型及标记号（ｔａｇ），如图６所示。 数全为输人参数。参数ｎ＿ｐａｒｔｓ为要写入的实体的个数；参数 发射方向 ｐａｒｔｓ为要写入的实体；参数ｋｅｙ为关键字符；参数ｏｐｔｉｏｎｓ为设置 传递状态的选项（如传递的文件格式）。 ３ Ｐａｒａｓｏｌｉｄ数据的可视化 发射点 在把Ｐａｒａｓｏｌｉｄ数据读人之后，首要的任务就是把它可视化。 Ｐａｒａｓｏｌｉｄ提供了ＰＫ＿ＧＥＯＭ—ｒｅｎｄｅｒ＿ｌｉｎｅ（）、ＰＫ＿ＴＯＰＯＬ＿ｒｅｎｄｅｒ＿ 图３拾取光线与面的交点 ｌｉｎｅ（）、ＰＫ＿ＴＯＰＯＬ＿ｒｅｎｄｅｒ＿ｆａｃｅｔ（）三种ＰＫ渲染函数。通过ＰＫ＿ ＴＯＰＯＬ＿ｒｅｎｄｅｒ＿ｆａｃｅｔ（）函数来渲染实体的。当任何一种ＰＫ渲染 函数被调用时，实体生成的图形数据通过一系列图形输出（ＧＯ） 接口函数输出。也就是说，在使用ＰＫ ＴＯＰＯＬ＿ｒｅｎｄｅｒ＿ｆａｃｅｔ（）函数 之前，必须加入图形输出（ＧＯ）函数。图形输出（ＧＯ）函数不但使 我们从Ｐａｒａｓｏｌｉｄ中获取图形数据得以实现，而且还能给图形系 统（如ＯｐｅｎＧＬ）输出指令以画出实体图形。 图４用户界面和Ｐａｒａｓｏｌｉｄ模型 ４ Ｐａｒａｓｏｌｉｄ拓扑实体的屏幕拾取 在交互式实体造型系统中，拓扑实体的屏幕拾取是必不可少 的重要功能。采用ＰＫ＿ＢＯＤＹ＿ｐｉｃｋ—ｔｏｐｏｌｓ函数并结合ＯｐｅｎＧＬ的 Ｐｉｃｋｉｎｇ函数来实现Ｐａｒａｓｏｌｉｄ实体中面、边、顶点等拓扑实体的屏 幕选取。该函数的功能是从实体中提取拓扑实体，也就是利用直 线光束从一批给定的实体中拾取面、边和顶点等拓扑实体。当向 某一方向发射光线时，与该光线相交的面将被拾取；而处于与该 光线某一指定距离位置的边和顶点也将被拾取到。对于输入的实 体，该函数将返回按设定的拾取光线和拾取控制选项选取的拓扑 图５存储的Ｐａｒａｓｏｌｉｄ文件 信息。拾取光线由发射点和发射方向来设定；拾取控制选项用来 定义能被选取的各拓扑类型的最大数量；定义用于裁剪的远／近 平面；定义用直线段近似化曲线的公差、定义拾取光线与顶点以 及边的最大距离；定义是否选取隐面（ｂａｃｋｆａｃｉｎｇｆａｃｅｓ）等选项。 ５ Ｐａｒａｓｏｌｉｄ实体的测量 所谓的Ｐａｒａｓｏｌｉｄ实体测量是指在屏幕上测出实体边的长度 图６拓扑实体的拾取 和任意方向上实体的厚度。至于边的长度，根据第５节描述的屏 ７结束语 幕拾取功能提取边的拓扑信息后，用ＰＫ ＥＤＧＥ—ａｓｋ—ｖｅ￣ｉｃｅｓ（）函 研究开发了Ｐａｒａｓｏｌｉｄ工作平台软件。从应用实例中可以看 数求出边的两个顶点拓扑信息，并用ＰＫ—ＶＥＲＴＥＸ—ａｓｋ＿ｐｏｉｎｔ（） 出，该平台软件能够正确地读人并显示Ｐａｒａｓｏｌｉｄ模型，可把 函数求出顶点坐标后，即可计算出边的长度。任意方向上实体厚 Ｐａｒａｓｏｌｉｄ数据写入到硬盘文件化，还能够从屏幕准确地提取所希 度的测量，可利用ＰＫ＿ＢＯＤＹ＿ｐｉｃｋ—ｔｏｐｏｌｓ（）函数来实现。函数在 望的拓扑实体，而且软件运行可靠、稳定，可为Ｐａｒａｓｏｌｉｄ提供一 由某一点沿着某一方向向实体模型发射光线时，将返回光线交于 个良好的工作平台，具有一定的应用意义。 面的所有交点的坐标，如图３所示。因此只要在所求厚度的方向 参考文献 上，定义拾取光线的发射点和发射方向即可。 １唐荣锡．ＣＡＤ产业发展的回顾与思考（之三）从Ｒｏｍｕｌｕｓ Ｐａｒａｓｏｌｉｄ到ＡＣＩＳ． ６应用实例 中国制造业信息化［Ｊｊ，２００５，３４（２）：３９ ２成基华，范玉青，袁国平等．ＣＡＤ／ＣＡＭ开发平台及其发展趋势．计算机辅 提出的Ｐａｒａｓｏｌｉｄ应用平台在Ｗｉｎｄｏｗｓ ＸＰ环境下利用Ｖｉｓｕａｌ 助设计与图形学学报［Ｊ］，２０００，１２（２）：１５４－－１５９ Ｃ－Ｈ－、ＯｐｅｎＧＬ和Ｐａｒａｓｏｌｉｄ１９．１建模核心实现。该平台具有Ｐａｒａｓｏｌｉｄ ３郑春峰，王永皎，何利力．基于ＰＡＲＡＳＯＬＩＤ的ＣＡＤ系统开发．计算机应用 文件的读人、可视化、写入、拓扑实体的屏幕拾取、实体测量等功能。 研究＿Ｊ］，２００６，２３（８）：２１６－－－２１７ ４孙家广，胡事民计算机图形学基础教程［Ｍ］．北京：清华大学出版社， 该平台的用户界面和把读入的Ｐａｒａｓｏｌｉｄ模型进行可视化的画面， ２Ｏ０５：１１】～１】３
