網絡化數控加工面臨一個最基本、最現實的問題，就是產品圖形的Web瀏覽與發(fā)布。通過網絡發(fā)布的三維圖形，用戶可直觀地瀏覽到產品設計和加工信息，方便地進行產品預測、產品設計、產品分析與產品加工。但是，Web發(fā)布的圖形一般為位圖格式，致使顯示在客戶端的3D圖形是一張平面圖，無法從不同視角觀側到產品完整信息。另外，開發(fā)者設計的零件由于所使用平臺和軟件的限制，導致用戶下載的矢量圖形無法正常打開。將數控加工中3D幾何設計及走刀軌跡仿真的矢量圖形作為研究對象，實現基于Internet共享技術的3D圖形的Web 發(fā)布與瀏覽，使用戶在任意平臺和系統(tǒng)上，可以瀏覽網絡發(fā)布的三維圖形的表面顏色及紋理等特征，并可進行三維形體的運動、變形、平移、旋轉等操作。
1 Web中圖形圖像
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圖1 圖形圖像的Web傳輸方式
 

圖2 3D圖形的網絡發(fā)布結構

 
圖形是Web瀏覽器支持的首例“直接插入”式數據類型。計算機中的圖形可分為矢量圖形和位圖圖像兩類，圖1所示為兩類文件格式的Web傳輸方式。矢量圖的表達是由輪廓線經過填充而成的，由于矢量圖包含各種相互獨立的圖像元素，而且這些元素可以被任意地重新安排，所以矢量圖也稱為面向對象的圖形。位圖是用構成圖像或圖形的像素點來表達的，創(chuàng)建位圖的常用方法是用掃描儀對照片或圖像掃描輸入，也可以通過軟件利用不同的顏色填充網格單元來創(chuàng)建。最常用的位圖格式有 GIF和JPEG圖像文件，由子大多數瀏覽器都提供了對該類位圖圖形的支持，所以它們可以直接在Web上瀏覽。而對于矢量圖像的Web發(fā)布，目前很多人使用有損壓縮形式將其轉化為位圖格式，然后經過IP協(xié)議發(fā)布到本地服務器，連入Intenet中。另外，也可以使用虛擬現實造型語言VRML對矢量圖形重新編寫程序，用虛擬世界的場景來表達三維靜態(tài)圖形。
2 三維圖形的網絡發(fā)布結構
基于圖形圖像的Web傳輸方式，建立了如圖2所示的三維圖形網絡發(fā)布結構組成圖。位圖轉換模塊經過對數控3D矢量圖形進行掃描、像素編輯等處理，形成具有像素屬性的位圖文件。矢量處理模塊考慮到用戶擁有和不擁有3D矢量圖形繪圖軟件兩種清況，分為同構環(huán)境和異構環(huán)境兩種處理方式。同構環(huán)境下，將已繪制好的三維圖形文件與位圖轉換模塊中輸出的位圖文件一起，上傳至本地服務器，實現與Internet的連接，客戶端通過網絡可直接下載三維幾何造型設計，進入自己同構的軟件環(huán)境完成瀏覽。異構環(huán)境下比較復雜，該模塊的作用是使用戶在不具備矢量圖形繪制軟件情況下，依然可以瀏覽到Web發(fā)布的產品圖形。
在數控加工的設計中，使用各種繪圖軟件形成的圖形都是矢量圖形。現采用位圖、矢量圖并用方法，完成數控加工中三維圖形的Web表達。它們分別應用干不同需求情況下。例如，由于位圖的像素采集和網絡發(fā)布比較方便快捷，只需要照片或圖形掃描或軟件產生，雖然不具有多視角觀測特性，但可以用來進行產品介紹、廣告宣傳等；而涉及到產品設計、零件信息提取、部件裝配以及加工制造等情況時，必須清晰完整的展現零部件的全貌，需要將產品設計的矢量圖發(fā)布到網絡上，用戶可以控制Web瀏覽的零部件進行旋轉、平移、放大、縮小等操作，使用戶從不同視角觀測產品圖形設計與加工。
3 實現方法
使用Pro/E軟件完成銑削加工中產品設計的3D幾何造型．然后實現它的走刀軌跡顯示及NC加工仿真。同構環(huán)境下，將3D 圖形超連接到網頁中進行發(fā)布，用戶可以從網絡上將其下載到自己的Pro/E環(huán)境中瀏覽；異構環(huán)境需要采取下面三種方法，實現網絡環(huán)境下數控加工3D圖形的 Web瀏覽與發(fā)布。
3D幾何造型的Web發(fā)布與瀏覽 采用VRML格式轉換方法。VRML是面向網絡的，為網絡而生，并隨網絡而發(fā)展。它避免了在網上傳輸無限容量的一幀幀視頻圖像，傳輸的是有限容量的WRL 文件。使用Pro/E環(huán)境直接導出產品幾何造型的VRML 文件，在Web進行發(fā)布與瀏覽，如圖3所示3D幾何造型的Web頁，Web瀏覽的零部件可以進行旋轉、平移、放大、縮小等操作。
走刀軌跡的Web發(fā)布與瀏覽 在Pro/E環(huán)境下，形成產品加工的走刀軌跡，然后將其轉換成位圖格式，使用網頁中插入圖像方法實現走刀軌跡的Web發(fā)布與瀏覽。如圖4所示，可見刀具相對工件的走刀軌跡和退刀位置。
NC加工仿真的Web發(fā)布與瀏覽 采用屏幕捕捉技術，將Pro/E環(huán)境下產品的加工仿真捕捉成多媒體avi格式，使用網頁中插入視頻功能實現NC加工仿真的Web發(fā)布與瀏覽。如圖5所示，可見零件的動態(tài)加工過程。

圖3 3D幾何造型的Web頁
 
圖4 走刀軌跡的Web頁
 


圖5 NC仿真的Web頁
 

4 結論
將建立的3D圖形Web發(fā)布結構框架應用到網頁制作中，并嵌入了同構環(huán)境和異構環(huán)境下矢量圖形的網絡瀏覽方法，均得到了滿意效果。分別使用 Win98/Win2000和NT4.0系統(tǒng)平臺，而且在不同瀏覽器IE和NetCaptor上，都實現了數控加工三維圖形設計的網絡瀏覽與發(fā)布．從而具有跨平臺、跨系統(tǒng)的可兼容性。