OLE for D&M: обмен данными без потерь

Андрей Мазурин

DMAC

Технология OLE for Design and Modelling

Как это выглядит на практике

Говоря об обмене данными между различными CAD/CAM/CAE-системами, мы обычно подразумеваем широко используемый механизм экспорта/импорта из формата хранения данных одной системы в формат хранения данных другой. Все это выполняется на файловом уровне и нередко приводит к частичной потере данных из-за их некорректной интерпретации. Связано это с тем, что разработчики программ преобразования данных из одного формата в другой зачастую лишены возможности взаимодействия с создателями данного формата и не имеют полной информации по его структуре. В качестве альтернативы ряд компаний предлагает так называемый прямой интерфейс между приложениями, при котором данные опять же передаются из одного формата в другой. По сути, это то же самое, только реализовано совместными усилиями разработчиков соответствующих форматов и позволяет практически полностью устранить потерю конвертируемых данных. В то же время системы постоянно развиваются, их форматы хранения данных претерпевают различные модификации, требуя внесения соответствующих изменений и в интерфейсы обмена данными. Это приводит к необходимости постоянного привлечения специалистов для поддержки обмена данными между приложениями.

Все эти обстоятельства требовали поиска новых путей в организации интерфейсов между приложениями. Такое решение было предложено комитетом DMAC.

DMAC

Комитет Design and Modelling Applications Council (DMAC) был основан в январе 1995 года фирмой Intergraph Corporation для продвижения технологии OLE for Design and Modelling (OLE for D&M), нацеленной на поддержку решений производственных задач. В комитет вошли несколько мировых лидеров в разработке CAD/CAM-, CAE-систем; DMAC постоянно имеет свыше 200 подписчиков из 120 компаний США и Европы и свыше 100 подписчиков в Японии. Первоначально в качестве постоянных членов комитета выступали ANSYS, Inc., Delcam plc, Intergraph Corporation, Pathtrace, Ricoh, SolidWorks Corporation и Spatial Technology, Inc. В 1997 году после первой совместной демонстрации на форуме разработчиков CAD/CAM-систем возможностей технологии OLE for D&M в состав комитета в качестве постоянных членов вошли Corel, MATRA Datavision, RadialSoft и Tartus Development. В настоящее время активное участие в разработке этой технологии принимают Unigraphics Solutions, Inc. (с системой Solid Edge) и компания Geometric Software Solutions Corporation, а в качестве членов-наблюдателей, имеющих право совещательного голоса, выступают фирмы Autodesk, CETIM, Cimatron, Geometric Technology Systems, Inc., Tecnomatix, Visionary Design Systems, Inc.

Технология OLE for Design and Modelling

Пользователи программного обеспечения Microsoft Office с технологией Object Embedding and Linking (OLE) — внедрение и связывание объектов — работают уже давно. Первоначально она обозначала возможность внедрения документа, созданного в одном приложении, в документ, созданный в другом приложении. Хорошим примером этому могут послужить таблицы Excel в документах Word. Изначальная концепция OLE изменялась со временем и в итоге была заменена идеей модели объектных компонентов (Component Object Model — COM). COM представляет собой глобальный интерфейс для создания программных компонентов, которые можно совместить с другими компонентами в любом сочетании. Особенностью COM-объектов является то, что они существуют в пределах одного компьютера. Следующим шагом стало появление Distributed Common Object Model (DCOM), которые, по сути своей, практически ничем не отличаются от COM-объектов, за исключением того, что существуют и взаимодействуют друг с другом они не только в пределах одного компьютера, но и в компьютерной сети. Здесь мы уже имеем распределенную объектную модель, когда множество взаимодействующих друг с другом объектов находятся на разных рабочих местах, объединенных сетью.

OLE for D&M (в литературе можно встретить обозначение OLE4DM) — это один из аспектов распределенной модели, когда предлагается набор стандартных интерфейсов для обмена и управления данными между трехмерными CAD-, CAM- и CAE-систем. Эта технология нацелена на предоставление прямого доступа одной системы к данным математической модели другой системы, минуя файловый обмен. OLE for D&M поддерживает клиент-серверную технологию и выступает одним из эффективных средств интеграции отдельных Windows-приложений в единый комплекс. Если приложение поддерживает этот интерфейс, оно легко интегрируется с другой системой.

Технология OLE for D&M — следующий шаг в направлении обмена данными между Windows-приложениями, который характеризуется четырьмя основными особенностями:

• Отсутствие файлового обмена данными. Технология OLE for D&M обеспечивает скорее доступ к данным одного приложения из другого, нежели простой обмен данными. При этом CAD-модель, предоставленная приложением-клиентом, остается доступной и может быть использована приложением-сервером для работы с ней;
• Ассоциативность. Загруженная приложением-клиентом 3D-модель сохраняет связь с приложением-сервером, в котором она была спроектирована, и все изменения, вносимые в нее в приложении-сервере, могут быть немедленно отображены в приложении-клиенте;
• Гибкость. Клиент может подгружать 3D-модели из различных серверов, отображать их в своем рабочем окне и предоставлять пользователю возможность работы с группой моделей, спроектированных в разных системах;
• Возможность выбора. Технология предоставляет конечному пользователю возможность подбирать различные приложения, поддерживающие OLE for D&M, для комплектации рабочих мест и тем самым строить интегрированное решение на базе лучших в своих областях программ, наиболее оптимально подходящих для решения конкретных производственных задач.

Как это выглядит на практике

Для построения интегрированных решений на базе технологии OLE for D&M вовсе необязательно иметь все связываемые программы на одном компьютере — они могут быть установлены на рабочих станциях, связанных в единую сеть. Кроме того, если для организации процесса проектирования вам необходимы только модели, но не сами приложения, в которых они спроектированы, нет необходимости тратить дополнительные средства на их приобретение и устанавливать на рабочем месте только ради обеспечения процесса обмена данными. Члены комитета DMAC сошлись на том, что все его участники выпускают специальные серверы, обеспечивающие соответствующий обмен данными, бесплатно. На сегодняшний день практически у всех постоянных членов комитета есть свои бесплатные приложения-серверы, которые пользователи могут скачать с соответствующих Web-страниц компаний-разработчиков и установить на своих рабочих станциях. Каждый такой сервер имеет все необходимые функции визуализации модели и порой внешне мало отличается от основного приложения. Он позволяет считывать данные модели, просматривать ее, передавать другому приложению, выступающему в качестве клиента, но не позволяет ее редактировать.

Каждое такое приложение-сервер представляет данные графической модели в формате OLE for D&M (по структуре очень схожем со стандартом STEP), который обрабатывается другими системами, выступающими в роли приложений-клиентов. При этом каждый раз сервер передает клиенту только топологию модели. Никаких твердых тел, так как любое твердое тело ограничено набором поверхностей, связанных друг с другом в единое целое!

В приведенном на рис. 1-10 примере задействовано сразу три системы Solid Edge, SolidWorks и PowerMILL, каждая из которых является лучшей в своем классе CAD- или CAM-приложением.

Суть предлагаемого примера заключается в том, что спроектированные в Solid Edge и в SolidWorks модели собираются в одну, где мы фактически получаем сборку, а PowerMILL работает уже с обобщенной моделью. При этом все данные о модели передаются в PowerMILL по технологии OLE for D&M.

Кратко прокомментируем иллюстрации представленные на рис. 1-10.

Приложение PowerMILL, применяемое для проектирования управляющей программы процесса механообработки, выступает в роли клиента, а Solid Edge и SolidWorks, используемые для проектирования деталей, — в роли сервера. На рис. 1 и 2 показано, как изменение свойства модели детали (в данном случае цвета), спроектированной в Solid Edge отображается в PowerMILL.

На рис. 3 приведена сборка из двух моделей деталей: первая (окрашенная в красный цвет) выполнена в Solid Edge, вторая (окрашенная в синий цвет) — в SolidWorks. Здесь следует уточнить, что PowerMILL не содержит в себе функций сборки; модель в сборе была передана в PowerMILL для создания управляющей программы механообработки сборного изделия.

Поверхности сборной модели, переданной в PowerMILL, подвергаются соответствующему анализу, по результатам которого формируется управляющая программа на их механообработку (рис. 4, 5, 6).

Внесение необходимых изменений в исходную модель, как и в случае с модификацией цвета, выполняется в том приложении, в котором модель проектировалась. На этот раз в модели, спроектированной в SolidWorks, создается поднутрение (рис. 7), которое незамедлительно отображается в PowerMILL (рис. 8). После этого становится возможным внесение в управляющую программу соответствующих изменений (рис. 9, 10).

Как видите, идея, реализованная в OLE for D&M, проста: моделировать детали в разных системах, а затем использовать полученные модели деталей для сборки и дальнейшей работы с ними, в частности, для создания управляющих программ, для прочностного расчета и анализа и т.п.

***

Технология OLE for D&M постоянно развивается. В настоящее время ведутся работы по формированию протоколов обмена данными при передаче информации по сборкам.

Пристальное внимание к технологии OLE for D&M проявляют и некоторые российские разработчики CAD/CAM. Возможно, в недалеком будущем этот интерес перерастет в более конкретные шаги, и российские САПР будут свободно интегрироваться с западными системами.

Более полную информацию о технологии OLE for D&M можно получить, обратившись на Web-сайт комитета DMAC — www.dmac.org.

«САПР и графика» 3'2000