方案概述

应用场景

1. 产品设计评估：在汽车、机械装备、电子产品等行业，可以利用轻量化渲染引擎快速创建产品的三维模型，并通过渲染生成逼真的外观图像。这有助于设计师从不同角度观察产品的外观效果，评估设计的美观性和合理性，及时发现并修改设计中的缺陷。
2. 结构设计与优化：对于复杂的机械结构或电子产品内部结构设计，通过对模型进行渲染，可以查看不同工况下的结构应力、变形等情况，从而对结构进行优化，提高产品的性能和可靠性。
3. 设备可视化管理：对于大型工业设备、工厂设施等，利用渲染引擎可以创建设备的三维模型，并将设备的运行状态、维护记录等信息与模型进行关联。管理人员可以通过可视化的界面实时监控设备的运行情况，及时发现设备的故障和异常，提高设备的管理效率和可靠性。

方案架构

采用插件式架构：

图1 插件式CAx软件架构

1. 主应用框架

   构建桌面端C++应用的主体框架，包括应用的初始化、窗口管理、事件循环等基本功能。例如，使用MFC（Microsoft Foundation Classes）、Qt、Tk/Tcl等框架搭建应用的基本结构，确保应用能够正常运行并提供一个容器来集成3D查看器插件。

2. 3D查看器插件模块
   • 插件接口层：定义一组标准的插件接口，用于与主应用框架进行通信和交互。这些接口包括加载模型、控制查看器、获取查看器状态等功能的函数指针或者抽象类。通过这些接口，主应用可以在不了解3D查看器内部实现细节的情况下，调用其功能。
   • SDK集成层：在插件内部，将SDK集成进来。这包括将SDK的库文件连接到插件项目中，以及处理SDK与插件接口层之间的适配。例如，将SDK的模型加载函数封装成符合插件接口层定义的函数，使得主应用可以通过统一的接口来加载不同格式的模型。
   • 资源管理子模块：管理3D查看器插件所需要的资源，如字体、模型文件等。对于字体资源，确保在桌面应用环境下能够正确加载和显示；对于模型文件，提供资源路径的管理和转换功能，以便插件能够根据主应用的资源管理策略正确地访问模型文件。

方案优势

1. 高可扩展性
   • 易于添加新功能：随着业务需求的不断变化和发展，系统需要不断添加新的功能模块。在插件式架构中，新功能可以以插件的形式独立开发和添加，无需对整个系统的代码进行大规模的修改。
   • 支持第三方开发：插件式架构允许第三方开发者为系统开发插件，可以较快地扩展了系统的功能范围。
2. 低耦合性
   • 功能模块独立：插件与系统的其他部分以及其他插件之间的耦合度较低。每个插件都可以独立地进行开发、测试和维护，不会影响到系统的其他部分。
   • 独立测试：由于插件的独立性，每个插件都可以单独进行测试，当某个插件需要维护或升级时，只需要对该插件进行修改和测试。
3. 高开发效率
   • 并行开发：插件式架构支持多团队的并行开发，不同的开发团队可以同时开发不同的插件，提高了开发效率。
   • 快速迭代：插件的开发和发布相对独立，这使得开发者可以快速地迭代和发布插件，及时响应市场需求和用户反馈。