1.1 甲方需求

甲方的具體需求如下：

  甲方需要將有限元分析后生成的msh文件和res文件，解析成3D網(wǎng)格化數(shù)據(jù)，在PC端顯示。顯示可以進(jìn)行放大縮小旋轉(zhuǎn)。

1.2 需求分析

  根據(jù)甲方提供的msh文件，分析文件中是已經(jīng)經(jīng)過(guò)有限元分析軟件處理后的mesh數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)使用六面體格式存儲(chǔ)，可能也會(huì)有四面體、線性格式文件。Res文件中，保存有熱、力等數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，可以為網(wǎng)格渲染著色。

在顯示時(shí)，甲方希望將圖形顯示模塊嵌入到目前甲方的系統(tǒng)中。甲方系統(tǒng)為Web系統(tǒng)。

2 開發(fā)內(nèi)容介紹

2.1 整體方案

針對(duì)以上甲方需求分析，我們提出了整體的解決方案。

整體方案分為前端和服務(wù)端。

服務(wù)端分為web服務(wù)端和轉(zhuǎn)換服務(wù)端。

web服務(wù)端負(fù)責(zé)文件的上傳下載。

轉(zhuǎn)換服務(wù)端負(fù)責(zé)對(duì)mesh文件進(jìn)行解析，轉(zhuǎn)換。

2.2 系統(tǒng)操作步驟

1.用戶在web后臺(tái)上傳msh文件、res文件

2.web服務(wù)端接收文件，保存文件到文件服務(wù)器（或者某個(gè)文件夾），同時(shí)將信息落表，記錄狀態(tài)為待轉(zhuǎn)換。

3.轉(zhuǎn)換服務(wù)器實(shí)時(shí)掃描數(shù)據(jù)庫(kù)表。發(fā)現(xiàn)有狀態(tài)為待轉(zhuǎn)換的記錄時(shí)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)換進(jìn)程，根據(jù)表記錄，讀取文件信息，轉(zhuǎn)換為OBJ格式，轉(zhuǎn)換好的文件繼續(xù)保存到文件服務(wù)器，同時(shí)將路徑更新到數(shù)據(jù)庫(kù)表，狀態(tài)更新為已轉(zhuǎn)換。（轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)，不一定只是OBJ，也可以是其他ThreeJS可以識(shí)別的格式，例如STL，FBX等）

4。前端顯示時(shí)，獲取數(shù)據(jù)庫(kù)表中的OBJ文件，通過(guò)ThreeJS顯示到Web端。

2.3 開發(fā)功能范圍

1. 用戶服務(wù)端為Linux系統(tǒng)（centos或ubuntu），CPU為x64。

2. 實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換服務(wù)端。轉(zhuǎn)換服務(wù)端語(yǔ)言為C++，調(diào)用了第三方庫(kù)Poco、boost。

轉(zhuǎn)換服務(wù)端為后臺(tái)常駐進(jìn)程。轉(zhuǎn)換的過(guò)程是：

(1) 掃描后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)文件表（t_msh_file）,取其中狀態(tài)為 待轉(zhuǎn)換 的 進(jìn)行轉(zhuǎn)換操作。掃描頻率為每1分鐘掃描一次。為避免數(shù)據(jù)量大時(shí)，存在較多積壓數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換服務(wù)端支持多通道部署，每通道按文件ID取模分配。

(2) 數(shù)據(jù)庫(kù)文件表應(yīng)至少包含以下字段：

① ID、轉(zhuǎn)換前msh文件路徑、轉(zhuǎn)換前res文件路徑、轉(zhuǎn)換狀態(tài)、轉(zhuǎn)換后文件路徑、轉(zhuǎn)換后res文件路徑、

② 轉(zhuǎn)換日志記錄表 t_convert_log 至少包含以下字段 ID、轉(zhuǎn)換的文件ID、轉(zhuǎn)換結(jié)果、轉(zhuǎn)換開始時(shí)間、轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)間

（3）讀取并解析Mesh文件。Mesh文件為六面體（暫不考慮四面體）。讀取res文件，res文件為每個(gè)面片的顏色，格式為 索引 顏色。

（4）讀取后，轉(zhuǎn)換為四角面片或三角面片的頂點(diǎn)、方向、面片的索引保存為OBJ格式。Res文件根據(jù)需要，轉(zhuǎn)換為OBJ支持的材質(zhì)格式文件（如mtl）。OBJ格式文件保存到數(shù)據(jù)庫(kù)的轉(zhuǎn)換后文件字段，材質(zhì)格式保存到轉(zhuǎn)換后res文件路徑。

3. 實(shí)現(xiàn)顯示端。

顯示端為Web端示例代碼，采用javascript+html的方式提供。支持Firefox、Google瀏覽器。Web端主要使用ThreeJS實(shí)現(xiàn)3D網(wǎng)格的展示。展示的內(nèi)容包括網(wǎng)格面、網(wǎng)格邊界線、渲染著色、色卡。展示過(guò)程中允許縮放、平移、旋轉(zhuǎn)操作。

4. 轉(zhuǎn)換效率。

轉(zhuǎn)換的時(shí)間需要根據(jù)文件大小以及服務(wù)器配置來(lái)看。

5. 有限元功能：

1.后臺(tái)配置需要切面的數(shù)據(jù)，變成切面

2.可以在界面選擇溫度、應(yīng)力、位移查看有限元圖形

3.可以在界面上選擇需要材料號(hào)，顯示有限元的圖形（如有需要后面協(xié)助開發(fā)）

4.鼠標(biāo)點(diǎn)擊某個(gè)節(jié)點(diǎn)顯示值（如有需要后面協(xié)助開發(fā)）

5.旋轉(zhuǎn)縮放功能

6.色板根據(jù)最大最小值默認(rèn)，可以手動(dòng)輸入

7.選擇線框的模式

8.選擇日期要讀入的文件（MSH網(wǎng)格不變，掛載不同的結(jié)果RES）

9.變形功能，輸入位移的放大系數(shù)，（做法：X Y Z 在三個(gè)坐標(biāo)值加上某一個(gè)固定的位移值）