三维同步建模技术白皮书(中)

四、技术证明
　　想要了解同步建模技术的力量并且全面评估它将对行业产生的影响，需要在逐个示例的基础上进行更加深入的探讨。

　　1、特征树型结构变为特征集
　　检查任何基于历史记录的CAD 设计应用程序，您都会发现一个包含严格顺序结构的有序特征树型结构，它捕捉设计人员用于构建模型的逐步操作。该有序树型结构是模型构建的历史记录。树型结构中的每个项目都称为模型特征（不要与形状特征混淆 － 比如孔和凸台 －尽管它们也是形状特征），并且每个都表示一个特殊的建模构建操作。例如，当设计人员进行平面草图的简单拉伸的时候，它被添加到特征树型结构作为下一个顺序模型特征项目。

图4：基于历史记录的特征树型结构

　　当设计人员在树型结构中引用一个现有特征，在一个新特征上显式地施加约束的时候，特征树型结构开始嵌套到更深层级。这通常称为两者之间的父/子结构关系。子结构依赖于父结构的存在。图5 作为一个经典例子表示了这种父/子依赖关系的细微差别。
　　如果设计人员拾取立方体的下侧，并且向上创建一个孔穿过凸台，则该孔变为该块件的子结构，不依赖于该凸台。然而，如果设计人员拾取该凸台的顶部，并且向下创建一个孔穿过该凸台和块件，则该孔变为该凸台的子结构，并且于依赖于其存在。

　　如果设计人员现在选择该凸台并且删除它，则在其创建历史记录的基础上，新模型视哪个依赖关系存在于模型中而定。如果该孔是该块件的子结构，则该孔仍然存在；然而，如果该孔是该凸台的子结构，则它与该凸台一起删除。在这类普遍采用的基于历史记录的建模应用程序中，负担在设计人员身上 － 知道并且了解嵌入的依存关系。同步建模技术免除这种了解创建方法的需要，因为它使设计人员能够在编辑的时候控制这种关系。

图5：根据用户选择，基于历史记录模型的父/子结构关系。

　　目前基于历史记录的CAD 系统不扫描几何模型并且定位编辑的影响。它们完全依赖于重复历史记录来传播变更。同步建模技术改变了这种模式。
　　同步建模技术实时分析、定位相互依赖关系，然后只执行那些必要的变更。考虑其直接影响：在普遍采用的有序、基于历史记录的应用程序中，系统需要删除所有后续几何模型，滚动模型回到需要变更的特征后再进行变更后续特征，然后重新执行后续特征命令来重新建立模型。目标特征在顺序历史结构中列得越早（前），则对性能的影响就越大。在很多情况下，设计人员通常毫无规则地进行编辑修改或者干脆避免这类变更。
　　下面的图6 描述了一个在普通的基于历史记录系统里面构建的模型。它在其历史记录树型结构中包含950 个特征。在一个普通的基于历史记录的应用程序中，对高亮面的直径进行参数编辑要用大约63 秒钟才能完成。

图6：由950 个特征组成的基于历史记录的模型。

图7：对基于历史记录的模型进行编辑，减小直径尺寸。

　　编辑的结果在图7 中给予了显示。编辑过程很冗长，因为在模型中心区域和右边的很多模型细节都是在那些包含经受编辑的特征的区域之后才构建的。基于全面历史记录的系统不能确定模型的其它部分是否存在与所选特征的依赖关系，从而必须盲目地遵循历史记录顺序。如果利用同步建模技术来编辑同一基于历史记录的模型，则编辑操作只需用大约1.5 秒钟就可以完成。同步建模技术实时扫描模型，定位依赖关系并且只解算那些必要的依赖关系，以形成正确的解决方案。
　　在目前基于历史记录的系统中，特征树型结构具有顺序依赖关系。改变历史记录树型结构的顺序可能导致重大的模型变化或者导致模型失效。利用同步建模技术，所显示的树型结构变为一个特征集。利用该特征集，设计人员能够快速地选择和操作其模型的零件。然而，它并不影响构建模型的方式。这样为设计人员提供了大量有利的可能性。特征集还可以按照特征类型进行分类，比如，把所有圆形聚集在一起，如果那样提供了对模型的必要了解的话。

　　对于同步建模技术所许诺的力量的初始反应通常引出一长串“是的，但是假如…？”问题。从历史上来看，
在于20 世纪80 年代把参数化技术引入市场的时候，同样也是这样的。需要利用逐个案例来检查同步建模技术如何在不同类型的模型上运行。