一种云端CAD处理系统及其构建方法与流程

一种云端cad处理系统及其构建方法
技术领域
1.本发明涉及计算机辅助设计技术领域，具体涉及一种云端cad处理系统及其构建方法。


背景技术：

2.cad(computer aided design，计算机辅助设计)是利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。
3.cad是现代工程设计领域中重要的技术手段，当前主流的cad软件，如autocad、rivet、microstation、catia等，均为重型桌面软件，需要性能较强的电脑以及体量较大的软件安装包。随着对设计工作效率要求的提高，其对客户端电脑性能要求高、使用不方便、不易协同、数据不易管理、软件升级繁琐等缺点逐渐显现出来。针对这些问题，也衍生出一些云端cad的解决方案，但都不足以完全解决这些问题。
4.目前cad软件解决方案的现状：
5.1)重客户端
6.客户端设计软件功能强大，但是其体量也越来越大，用户计算机环境又是复杂多样，导致客户端的安装、升级、运行都有较高的成本，而且cad数据文件保存在个人电脑上，存在一定的安全风险，也不利于数据管理，无法适应多种应用场景。
7.2)重客户端+文档服务
8.为解决数据文件难以管理的问题，产生了将客户端设计+云端管理文档的c/s架构解决方案，其核心思想是将cad数据文档托管到服务器，通过文件服务将数据文档下载/上传的方式实现文件的修改，以保证数据文档的一致性，方便管理，但仍然难以解决客户端过重的问题。
9.3)web端渲染+后端服务
10.b/s架构，无需安装客户端，通过后端服务将所需数据下载至本地，通过浏览器以及webgl等技术实现在线显示和交互，但浏览器可承载模型体量有限，无法适应大模型应用场景；另外，数据需从服务端下载至本地，存在数据安全问题。
11.综上，目前cad技术领域存在如下问题：
12.(1)重客户端的安装、升级、运行成本较高；
13.(2)存在数据安全隐患，存在数据不一致问题；
14.(3)b端渲染能力有限，无法适应大模型的渲染；
15.(4)协同技术难以实现；
16.(5)跨端、跨平台难以实现。


技术实现要素：

17.基于上述背景，本发明提供了一种云端cad处理系统及其构建方法，以解决上述至少一个方面的问题。
18.为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
19.本发明首先提供了一种云端cad处理系统，包括：
20.前端，其用于基于前端服务接收用户访问并向web浏览器返回ui界面，还用于基于前端功能模块实现与云端cad服务的数据流、视频流及信令交互；
21.控制中心，用于提供信令服务、视频流连接服务以及负载管理服务；
22.云端cad服务，用于基于云端功能模块将模型几何数据转换为视频帧数据，以及与前端交互以接收或发送操作流和数据流，并对操作流和数据流进行响应；
23.以及存储服务，用于存储云端cad实例文档或云端cad服务程序并基于前端或控制中心指令向云端cad服务提供所述云端cad实例文档或云端cad服务程序。
24.在一些实施例中，所述ui界面包括分区域配置有若干ui功能组件，所述ui功能组件包括视频流播放组件、命令交互组件、属性组件、消息显示组件、菜单和工具条组件中的几种或全部。
25.在一些实施例中，所述前端功能模块包括：
26.数据流控制模块，用于在鼠键操作、命令操作和属性操作中进行前端和云端cad服务的数据交互，保持前端和云端cad服务数据同步；
27.视频流控制模块，用于接收和解码视频流数据并在所述ui界面进行显示；
28.操作流控制模块，用于将接收的用户操作信息封装为统一数据格式，并基于信令服务发送给云端cad服务。
29.在一些实施例中，所述数据流控制模块基于vue框架构建，并采用mvvm的设计模式实现数据源的双向绑定；交互的数据包含操作类型和操作内容，以json格式进行封装、传递。
30.在一些实施例中，所述鼠键操作包括用户基于鼠键或触摸屏幕在视频流播放组件区域进行的移动、点击、滚轮、键盘按键以及触摸操作。
31.在一些实施例中，所述命令操作包括在所述ui界面中通过菜单和工具条组件中启动指定命令并通过命令参数在命令交互组件中进行数据交互的过程，所述命令交互组件包括唤起式命令交互组件和常驻式命令交互组件。
32.在一些实施例中，所述命令操作包括持续性命令操作和一次性命令操作，其中，持续性命令操作基于状态数据的变化进行同步，一次性命令操作包括发送命令和命令状态数据，由系统即时完成执行。
33.在一些实施例中，所述持续性命令操作中的数据流包括命令进行过程中前端和云端cad服务传递的命令状态数据，每一个持续性命令配置一个对应的命令状态数据，用于在命令操作过程中用户对命令功能的设置；
34.所述数据流控制模块通过双向绑定，监听所述命令状态数据的变化，当接收到信令服务发来的命令状态数据变化时，通知所述ui界面修改数据；当所述ui界面发生命令状
态数据变化时，将变化数据基于信令服务发送到云端cad服务。
35.在一些实施例中，所述属性操作基于属性数据及当前属性状态进行前端属性组件和信令服务的交互。
36.在一些实施例中，基于属性数据及当前属性状态进行前端属性组件和信令服务的交互具体包括：
37.数据流控制模块通过监听信令服务发来的属性数据，以及当前属性组件显示的状态，将当前选中cad模型的属性数据推送到属性组件进行显示；
38.以及，当用户通过属性组件上的属性数据条目进行修改，数据流控制模块监听到属性数据变化时，将修改后的属性数据基于信令服务发送到云端cad服务。
39.在一些实施例中，所述数据流控制模块还用于接收云端cad服务基于信令服务发送的全局消息并推送至消息显示组件进行显示，所述全局消息为单向传递的消息。
40.在一些实施例中，所述视频流控制模块基于javascript构建，视频流采用h.264格式进行压缩和传输；视频流控制模块接收和解码视频流数据并在所述ui界面进行显示具体包括：
41.视频流控制模块接收视频流数据，对视频流数据进行解码，产生视频关键帧，并显示在所述ui界面的视频流播放组件中；
42.之后，随着数据流数据的接收和解码，在视频流播放组件中逐帧显示画面。
43.在一些实施例中，所述云端功能模块包括：
44.几何造型模块，用于基于cad实例文档定义、描述、生成几何模型并进行编辑处理，所述几何模型具有精确的数学表达；
45.图形渲染模块，用于将几何造型模块生成的几何模型离散化表达通过图形渲染技术生成图形数据；
46.属性模块，用于cad模型属性数据的创建、修改、查询或删除，所述模型属性数据为结构化数据；
47.数据读写模块，用于对造型建模和编辑操作后数据的持久化；
48.视频编码模块，用于将图形渲染模块生成的图形数据编码为视频帧数据；
49.交互控制模块，用于接收或发送操作流和数据流，并调度各个模块对操作流和数据流进行响应。
50.本发明还提供了一种如上所述的云端cad处理系统的构建方法，包括如下步骤：
51.构建基于web浏览器的ui界面，并构建前端功能模块以实现与云端的数据流、视频流及信令交互；
52.构建控制中心，建立信令服务、视频流连接服务以及负载管理服务；
53.构建云端cad服务，以基于云端功能模块将模型几何数据转换为视频帧数据，以及接收或发送操作流和数据流，并对操作流和数据流进行响应；
54.分别部署前端服务、控制中心服务、存储服务和云端cad服务，将各个服务连接并组成系统。
55.在一些实施例中，所述信令服务基于webrtc技术构架，以建立点对点的连接，实现操作流和数据流的传输；
56.所述视频流连接服务基于webrtc技术构架，以建立点对点的连接，实现视频流的
传输，将云端cad服务渲染的结果通过视频流的方式定向的发送到web浏览器；
57.所述负载管理服务集成于信令服务中，用于基于节点服务器集群中各个节点机当前资源的使用情况，分配新的云端cad服务实例运行的节点机，并控制云端cad服务的启停以及异常处理。
58.本发明的有益技术效果如下：
59.1)无客户端程序，一次部署，持续使用，便于更新维护，便于管理，解决了重客户端的安装、升级、运行成本较高的问题。
60.2)数据集中在云端，客户端无法获取任何数据，解决了数据安全问题；同时，每一个文档在云端不存在其他副本，也解决了数据不一致的问题。
61.3)云端渲染，通过计算能力更强的服务器处理cad系统中复杂的计算和渲染过程，保证了性能，解决了b端渲染能力有限，无法适应大模型的渲染的问题。
62.4)数据集中在云端，并且cad服务也在云端，不同用户可根据权限直接访问相同的文件，解决了不同用户的协同问题。
63.5)用户通过具有基本的视频解压能力的浏览器进行建模工作，对设备、平台没有任何要求，解决了跨端、跨平台难以实现的问题。
附图说明
64.图1为本发明的云端cad处理系统实施例的ui界面示意图。
65.图2为本发明的云端cad处理系统实施例的构建流程示意图。
66.图3为本发明的云端cad处理系统实施例的数据交互示意图。
67.图4为本发明的云端cad处理系统实施例的构建架构示意图。
具体实施方式
68.为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
69.实施例1
70.本发明第一个实施例提供了一种云端cad处理系统，其包括：
71.前端，其用于基于前端服务接收用户访问并向web浏览器返回ui界面，还用于基于前端功能模块实现与云端cad服务的数据流、视频流及信令交互；
72.控制中心，用于提供信令服务、视频流连接服务以及负载管理服务；
73.云端cad服务，用于基于云端功能模块将模型几何数据转换为视频帧数据，以及与前端交互以接收或发送操作流和数据流，并对操作流和数据流进行响应；
74.以及存储服务，用于存储云端cad实例文档或云端cad服务程序并基于前端或控制中心指令向云端cad服务提供所述云端cad实例文档或云端cad服务程序。
75.在一示出实施方案中，所述的ui界面包括分区域配置有若干ui功能组件，包括分区域配置的视频流播放组件、命令交互组件、属性组件、消息显示组件以及菜单和工具条组件等，其中命令交互组件分为常驻式(活跃于整个程序运行期)和唤起式(活跃于命令运行期)。如图1所示，分为a、b、c、d、e、f六个区域，其中：区域a：菜单和工具条组件；区域b：属性
组件；区域c：唤起式命令交互组件；区域d：视频流播放组件；区域e：消息显示组件；区域f：常驻式命令交互组件。
76.本实施例中，前端配置的前端功能模块包括：
77.数据流控制模块，用于在鼠键操作、命令操作和属性操作中进行前端和云端cad服务的数据交互，保持前端和云端cad服务数据同步；
78.视频流控制模块，用于接收和解码视频流数据并在所述ui界面进行显示；
79.操作流控制模块，用于将接收的用户操作信息封装为统一数据格式，并基于信令服务发送给云端cad服务。
80.其中，数据流控制模块基于vue框架构建，并采用mvvm的设计模式实现数据源的双向绑定；交互的数据包含操作类型和操作内容，以json格式进行封装、传递。
81.在一示出实施方案中，鼠键操作包括用户基于鼠键或触摸屏幕在视频流播放组件区域进行的移动、点击、滚轮、键盘按键以及触摸操作。
82.本实施例中，命令操作是指通过上述ui界面中的菜单和工具条组件a启动指定命令并通过命令参数在命令交互组件(唤起式命令交互组件c、常驻式命令交互组件f)中进行数据交互的过程。命令操作过程中产生的用户消息会推送到消息显示组件，命令主要包括：模型元素的创建、修改、编辑、删除、查询等模型命令以及捕捉、辅助绘图、模型元素拾取等交互命令。
83.另一方面，命令操作包括持续性命令操作和一次性命令操作，其中，持续性命令操作基于状态数据的变化进行同步，启动命令后，系统进入该命令状态，通过用户交互过程完成操作；一次性命令操作包括发送命令和命令状态数据，不需要用户交互，由系统即时完成执行。
84.持续性命令操作中的数据流包括命令进行过程中前端和云端cad服务传递的命令状态数据，每一个持续性命令配置一个对应的命令状态数据，用于在命令操作过程中用户对命令功能的设置；
85.数据流控制模块通过双向绑定，监听所述命令状态数据的变化，当接收到信令服务发来的命令状态数据变化时，通知前端ui界面修改数据；当前端的ui界面发生命令状态数据变化时，将变化数据基于信令服务发送到云端cad服务。
86.例如，在绘线命令进行过程中，可通过鼠标自由拾取两个点，也可以由用户指定线段的长度和相对角度，则[是否指定长度、长度、是否指定角度、角度]这四个变量构成了绘线命令的命令状态数据。
[0087]
在绘线命令中第一个点确定后，鼠标移动时的点位与第一个点形成一条线段，此时线段具有长度和相对角度，前端数据流控制模块在监听到数据的值发生变化时，通知绘线命令交互组件上显示对应的值；同时，若用户在绘线命令交互组件上修改对应的值，前端数据流控制模块监听到数据变化时，会将变化数据基于信令服务发送到云端cad服务进行同步。
[0088]
本实施例中，属性操作属于全局的操作，即系统运行期间，若属性组件处于显示状态，则通过选择cad模型即可查看该模型的属性，并对模型属性进行添加、删除、修改、查询等操作。其中，属性包括基础属性(颜色、线型、线宽、透明度、图层)和自定义扩展属性。
[0089]
属性操作基于属性数据及当前属性状态进行前端属性组件和信令服务的交互，具
communications)技术，建立点对点(peer-to-peer)的连接，实现操作流和数据流的传输。
[0114]
s2-2构建视频流连接服务。视频流连接服务是为了将云端cad服务渲染的结果通过视频流的方式定向的发送到web浏览器。本实施例中使用了webrtc技术，建立点对点(peer-to-peer)的连接，实现视频流的传输。
[0115]
s2-3构建负载管理服务。负载管理服务主要实现为云端cad服务分配资源。本实施例中，负载管理服务集成在信令服务中，资源以节点机的形式构成集群，负载管理服务通过对各个节点机当前资源的使用情况，分配新的云端cad服务实例运行的节点机，并控制云端cad服务的启停以及异常处理。
[0116]
s3、构建云端cad服务，以基于云端功能模块将模型几何数据转换为视频帧数据，以及接收或发送操作流和数据流，并对操作流和数据流进行响应。具体包括：
[0117]
s3-1构建几何造型模块。几何造型模块主要负责定义、描述、生成几何模型，并能够进行编辑处理，其几何模型具有精确的数学表达。本实施例中，几何造型模块采用达索公司的cgm造型引擎，主要用于实现曲线、曲面、实体、网格的创建、编辑、布尔计算以及空间几何计算求解等功能；同时，也实现几何模型离散化表达，以及几何模型数据序列化与反序列化。
[0118]
s3-2构建图形渲染模块。图形渲染模块主要负责将几何造型模块生成的模型离散化表达通过图形渲染技术生成图形数据的过程。本实施例中，采用spatial公司的hoops显示引擎实现可交互的实时图形渲染，将几何造型模块生成的模型离散化表达渲染成图形，并建立图形元素与几何元素之间的映射关系，实现其可交互性。映射关系包括：体-体，面-面，边-边，点-点。交互操作通过对图形元素的操作，在映射关系中找到对应的几何元素，再进行几何元素的创建、编辑等操作，最后再通过几何造型的离散化功能，反馈到图形渲染模块。
[0119]
s3-3构建属性模块。属性模块主要负责cad模型属性数据的创建、修改、查询、删除等功能，模型属性数据为结构化数据。本实施例中，属性模块的功能主要包括：属性类型的创建、属性与模型挂接、属性类型实例化、模型属性增删改查等。
[0120]
s3-4构建数据读写模块。数据读写模块负责对造型建模和编辑操作后数据的持久化。本实施例中采用文件型数据库sqllite存储结构化数据，orm技术作为数据持久化层。
[0121]
s3-5构建视频编码模块。视频编码模块主要负责将图形渲染模块生成的图形数据编码为视频帧数据。本实施例中采用nvidia公司的nvencode编码器，对显存中的图形数据缓存直接编码为h.264视频格式，并送至视频流连接服务，再点对点的发送至前端，有前端的视频流控制模块进行解码播放。
[0122]
s3-6构建交互控制模块。交互控制模块主要负责接收/发送操作流和数据流，并调度各个模块对操作流和数据流进行响应。本实施例中，交互控制模块是所有数据流转的通道以及调动中心，接收操作流和数据流并反馈数据流。
[0123]
最后，将各个模块耦合，如附图3所示，云端cad服务在各个模块互相配合下完成整个服务过程。
[0124]
s4、分别部署前端服务、控制中心服务、存储服务和云端cad服务，将各个服务连接并组成系统。具体包括：
[0125]
s4-1、前端服务部署。本实施例中，前端服务部署在代理服务器上，用户通过访问
前端服务，获取前端ui界面。
[0126]
s4-2控制中心服务部署。本实施例中，控制中心服务部署在代理服务器上，作为前后端连接的桥梁。
[0127]
s4-3存储服务部署。本实施例中，存储服务以网络共享磁盘的技术实现，保存用户cad实例文档，以及云端cad服务程序文件。
[0128]
s4-4云端cad服务部署。本实施例中，云端cad服务程序文件保存在存储服务中，节点服务器挂在储存服务的网络共享磁盘，可以访问其中的用户cad实例文档和云端cad服务程序文件，并在节点服务上运行服务实例，根据负载情况支持并发。
[0129]
s4-5各个服务连接并组成系统。各个服务连接如图4所示。
[0130]
构建完成后，该云端cad处理系统的工作流程如下：
[0131]
a.启动
[0132]
用户通过指定要打开的cad实例文档访问前端服务，前端服务返回包括各种基础的前端ui组件的web浏览器页面。同时，前端服务将需要打开文档的id，以及一些必要的参数(如ui组件中视频流播放区域的大小、用户的令牌等)发送给控制中心，信令服务会调用负载均衡服务，根据节点服务器资源指定一台节点服务器，并在该服务器上以前端服务发送来的参数作为进程启动参数拉起一个云端cad服务程序的进程。节点服务器通过网络共享磁盘的方式加载保存在存储服务器上的云端cad服务程序，同时该进程会通过其自身的数据读写模块加载所需打开的cad实例文档。
[0133]
完成文档加载后，云端cad服务会将文档中的几何数据通过几何造型模块生成几何图形，再将几何图形离散为用于显示的可视化数据，然后通过图形渲染模块将可视化数据渲染为三维场景，最后将三维场景的帧数据通过视频编码模块编码为h.264格式的视频帧数据，并发送给转发服务的视频流转发服务。
[0134]
视频流转发服务收到数据后，将视频流数据发送至已打开的前端ui组件中的视频流播放组件进行显示。
[0135]
前端和云端cad服务通过转发服务保持连接。
[0136]
不同用户启动不同实例时，过程如上所述，其中，节点服务器是包含多台服务器的集群，每一台节点服务器上可根据资源情况运行多个云端cad服务实例。
[0137]
b.鼠键(触摸)操作
[0138]
用户端获取原始画面后，视频播放组件开始接收用户的鼠键操作，再将接收到的鼠键操作封装为指定格式，通过信令服务发送到云端cad服务，云端cad服务通过交互控制模块解析操作类型，并进行操作响应，如光标经过模型时模型高亮、平移/旋转/缩放视图、选中模型、关键点捕捉等，显示引擎将响应后的场景渲染，再进行编码、转发等过程，最后在前端ui界面显示响应结果。
[0139]
c.命令操作
[0140]
前端接收到用户基于前端ui界面中菜单和工具条组件启动的命令后，将命令封装为特定格式的消息，通过信令服务发送到云端cad服务，云端cad服务通过交互控制模块解析为命令操作，并启动响应的命令，服务进入命令状态。如创建类型的命令，在进入创建命令后，云端cad服务将包含命令状态的数据(这里具体至创建命令的参数，如创建直线命令包含直线的长度和角度，其他类型的命令都不相同)发送给前端，前端显示相关ui组件显示
这些数据；同时，配合鼠键的操作，如创建直线，鼠标点击一次是一个点，按顺序每两个点产生一条直线，不满两个点的，根据鼠标当前位置生成临时直线；前端的ui组件如果接收到用户的修改数据操作，会传递到云端cad服务，云端cad服务会对参数做出响应，如用户指定的直线的长度，则直线只能根据鼠标位置和上一点的角度来产生。
[0141]
完成创建后，通过数据读写模块将需要保存的模型数据写入文档；用户结束命令时，系统恢复原始状态；
[0142]
d.属性操作
[0143]
用户通过在web端启动属性ui组件，前端服务将当前属性状态封装为特定格式的消息，发送到云端cad服务；云端cad服务响应属性状态，在选中模型时，属性模块会通过选中模型的id查找该模型的相关属性，再通过信令通道发送到前端，属性数据一般为结构化数据，在前端以表格的形式显示；同时，前端属性ui组件中数据发生修改时，也会通知云端cad服务，云端cad服务根据修改的数据做出响应的响应，包括文档数据的修改和模型表现的修改等。
[0144]
e.关闭
[0145]
用户关闭当前web页面，控制系统(信令服务)会检测到连接断开，然后通知cad云端服务进程进入关闭流程，最后释放相关资源，关闭当前进程。
[0146]
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种云端cad处理系统，其特征在于，包括：前端，其用于基于前端服务接收用户访问并向web浏览器返回ui界面，还用于基于前端功能模块实现与云端cad服务的数据流、视频流及信令交互；控制中心，用于提供信令服务、视频流连接服务以及负载管理服务；云端cad服务，用于基于云端功能模块将模型几何数据转换为视频帧数据，以及与前端交互以接收或发送操作流和数据流，并对操作流和数据流进行响应；以及存储服务，用于存储云端cad实例文档或云端cad服务程序并基于前端或控制中心指令向云端cad服务提供所述云端cad实例文档或云端cad服务程序。2.如权利要求1所述的云端cad处理系统，其特征在于，所述ui界面包括分区域配置有若干ui功能组件，所述ui功能组件包括视频流播放组件、命令交互组件、属性组件、消息显示组件、菜单和工具条组件中的几种或全部。3.如权利要求2所述的云端cad处理系统，其特征在于，所述前端功能模块包括：数据流控制模块，用于在鼠键操作、命令操作和属性操作中进行前端和云端cad服务的数据交互，保持前端和云端cad服务数据同步；视频流控制模块，用于接收和解码视频流数据并在所述ui界面进行显示；操作流控制模块，用于将接收的用户操作信息封装为统一数据格式，并基于信令服务发送给云端cad服务。4.如权利要求3所述的云端cad处理系统，其特征在于，所述数据流控制模块基于vue框架构建，并采用mvvm的设计模式实现数据源的双向绑定；交互的数据包含操作类型和操作内容，以json格式进行封装、传递。5.如权利要求3所述的云端cad处理系统，其特征在于，所述鼠键操作包括用户基于鼠键或触摸屏幕在视频流播放组件区域进行的移动、点击、滚轮、键盘按键以及触摸操作。6.如权利要求3所述的云端cad处理系统，其特征在于，所述命令操作 包括在所述ui界面中通过菜单和工具条组件中启动指定命令并通过命令参数在命令交互组件中进行数据交互的过程，所述命令交互组件包括唤起式命令交互组件和常驻式命令交互组件。7.如权利要求6所述的云端cad处理系统，其特征在于，所述命令操作包括持续性命令操作和一次性命令操作，其中，持续性命令操作基于状态数据的变化进行同步，一次性命令操作包括发送命令和命令状态数据，由系统即时完成执行。8.如权利要求7所述的云端cad处理系统，其特征在于，所述持续性命令操作中的数据流包括命令进行过程中前端和云端cad服务传递的命令状态数据，每一个持续性命令配置一个对应的命令状态数据，用于在命令操作过程中用户对命令功能的设置；所述数据流控制模块通过双向绑定，监听所述命令状态数据的变化，当接收到信令服务发来的命令状态数据变化时，通知所述ui界面修改数据；当所述ui界面发生命令状态数据变化时，将变化数据基于信令服务发送到云端cad服务。9.如权利要求3所述的云端cad处理系统，其特征在于，所述属性操作基于属性数据及当前属性状态进行前端属性组件和信令服务的交互。10.如权利要求9所述的云端cad处理系统，其特征在于，基于属性数据及当前属性状态进行前端属性组件和信令服务的交互具体包括：数据流控制模块通过监听信令服务发来的属性数据，以及当前属性组件显示的状态，
将当前选中cad模型的属性数据推送到属性组件进行显示；以及，当用户通过属性组件上的属性数据条目进行修改，数据流控制模块监听到属性数据变化时，将修改后的属性数据基于信令服务发送到云端cad服务。11.如权利要求10所述的云端cad处理系统，其特征在于，所述数据流控制模块还用于接收云端cad服务基于信令服务发送的全局消息并推送至消息显示组件进行显示，所述全局消息为单向传递的消息。12.如权利要求3所述的云端cad处理系统，其特征在于，所述视频流控制模块基于javascript构建，视频流采用h.264格式进行压缩和传输；视频流控制模块接收和解码视频流数据并在所述ui界面进行显示具体包括：视频流控制模块接收视频流数据，对视频流数据进行解码，产生视频关键帧，并显示在所述ui界面的视频流播放组件中；之后，随着数据流数据的接收和解码，在视频流播放组件中逐帧显示画面。13.如权利要求1-12任一项所述的云端cad处理系统，其特征在于，所述云端功能模块包括：几何造型模块，用于基于cad实例文档定义、描述、生成几何模型并进行编辑处理，所述几何模型具有精确的数学表达；图形渲染模块，用于将几何造型模块生成的几何模型离散化表达通过图形渲染技术生成图形数据；属性模块，用于cad模型属性数据的创建、修改、查询或删除，所述模型属性数据为结构化数据；数据读写模块，用于对造型建模和编辑操作后数据的持久化；视频编码模块，用于将图形渲染模块生成的图形数据编码为视频帧数据；交互控制模块，用于接收或发送操作流和数据流，并调度各个模块对操作流和数据流进行响应。14.一种如权利要求1-13任一项所述的云端cad处理系统的构建方法，其特征在于，包括如下步骤：构建基于web浏览器的ui界面，并构建前端功能模块以实现与云端的数据流、视频流及信令交互；构建控制中心，建立信令服务、视频流连接服务以及负载管理服务；构建云端cad服务，以基于云端功能模块将模型几何数据转换为视频帧数据，以及接收或发送操作流和数据流，并对操作流和数据流进行响应；分别部署前端服务、控制中心服务、存储服务和云端cad服务，将各个服务连接并组成系统。15.如权利要求14所述的云端cad处理系统的构建方法，其特征在于，所述信令服务基于webrtc技术构架， 以建立点对点的连接，实现操作流和数据流的传输；所述视频流连接服务基于webrtc技术构架， 以建立点对点的连接，实现视频流的传输，将云端cad服务渲染的结果通过视频流的方式定向的发送到web浏览器；所述负载管理服务集成于信令服务中，用于基于节点服务器集群中各个节点机当前资源的使用情况，分配新的云端cad服务实例运行的节点机，并控制云端cad服务的启停以及
异常处理。

技术总结
本发明提供了一种云端CAD处理系统，包括：前端，其用于基于前端服务接收用户访问并向Web浏览器返回UI界面，还用于基于前端功能模块实现与云端CAD服务的数据流、视频流及信令交互；控制中心，用于提供信令服务、视频流连接服务以及负载管理服务；云端CAD服务，用于基于云端功能模块将模型几何数据转换为视频帧数据，以及与前端交互以接收或发送操作流和数据流，并对操作流和数据流进行响应；以及存储服务，用于存储云端CAD实例文档或云端CAD服务程序并基于前端或控制中心指令向云端CAD服务提供云端CAD实例文档或云端CAD服务程序。本发明的系统通过计算能力更强的云端CAD服务进行复杂的计算和渲染过程，解决了B端渲染能力有限，无法适应大模型的渲染的问题。无法适应大模型的渲染的问题。无法适应大模型的渲染的问题。


技术研发人员：王志宁 杨礼国 徐震 陈沉 王国光 邓新星 郑波 杨帆 陈振飞 高建朋 万信
受保护的技术使用者：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2022.12.28
技术公布日：2023/7/12