在线设计平台的架构

3 在线设计平台的技术支持

3.1 云计算与数据交换

IBM公司于2007年底宣布了云计算计划，云计算的概念出现在大众面前。IBM 在技术白皮书“Cloud Computing”中的云计算定义:

“云计算一词用来同时描述一个系统平台或者一种类型的应用程序一个云计算的平台按需进行动态地部署(provision)、配置(configuration)、重新配置(reconfigure)以及取消服务(deprovision)等.在云计算平台中的服务器可以是物理的服务器或者虚拟的服务器.高级的计算云通常包含一些其他的计算资源,例如存储区域网络(SANs),网络设备,防火墙以及其他安全设备等.云计算在描述应用方面,它描述了一种可以通过互联网 Internet进行访问的可扩展的应用程序.“云应用”使用大规模的数据中心以及功能强劲的服务器来运行网络应用程序与网络服务任何一个用户可以通过合适的互联网接入设备以及一个标准的浏览器就能够访问一个云计算应用程序.”

现有的云计算实现使用的技术体现了以下3个方面的特征:

1) 硬件基础设施架构在大规模的廉价服务器集群之上与传统的性能强劲但价格昂贵的大型机不同,云计算的基础架构大量使用了廉价的服务器集群,特别是x86 架构的服务器.节点之间的互联网络一般也使用普遍的千兆以太网.

2) 应用程序与底层服务协作开发,最大限度地利用资源.传统的应用程序建立在完善的基础结构,如操作系统之上,利用底层提供的服务来构造应用.而云计算为了更好地利用资源,采用了底层结构与上层应用共同设计的方法来完善应用程序的构建.

3) 通过多个廉价服务器之间的冗余,使用软件获得高可用性.由于使用了廉价的服务器集群,节点的失效将不可避免,并且会有节点同时失效的问题.为此,在软件设计上需要考虑节点之间的容错问题,使用冗余的节点获得高可用性.

通过上面的技术手段,云计算达到了两个分布式计算的重要目标:可扩展性和高可用性.可扩展性表达了云计算能够无缝地扩展到大规模的集群之上,甚至包含数千个节点同时处理.高可用性代表了云计算能够容忍节点的错误,甚至有很大一部分节点发生失效也不会影响程序的正确运行.

通过构建新型的云计算应用程序,在网络在线设计上提供更加丰富的用户体验.很多新型的社会服务型网络,如facebook等,已经体现了这个发展趋势,而在研究上则开始注重如何通过云计算基础平台将多个业务融合起来.

全球著名咨询公司麦肯锡对大数据给出定义：无法在可容忍的时间内用传统IT技术和软硬件工具对其进行感知、获取、管理、处理和服务的数据集合。我们不缺乏数据，缺乏的是从数据中提取出知识的能力。

可见，爬虫是在大数据环境下进行高质量科学研究的一把新钥匙。积极应用爬虫技术，已成为当下研究工作者的必备技能。同时，使用UG 3D Meeting 作为其他数据交换软件。

爬虫的原理及框架如图1所示：

图1 爬虫程序流程图

3.2 UG等三维造型软件

UG是一套集CAD/CAM/CAE于一体的三维参数化软件，具有强大的建模、分析和加工功能，其建模技术结合了传统建模和参数化建模的优点，采用尺寸驱动技术，具有全相关的参数化功能，是一种“复合建模”工具。

建立零部件模型时,直接利用新建菜单(New)或图标创建一个新文件,然后选择Modeling 应用,再进行建模操作。这种建立新文件的方法虽然直接简单,但是,每个新建零部件中用于生成明细表和标题栏的相关属性 ( 如零部件名称、代号、件数等 ) 及层等参数都需要分别设定,这样存在重复性工作,显然会影响设计速度。同时,因各设计人员习惯的不同,设置的内容也有差别。为了提高设计效率，使所设计的各零部件具有统一的设计规范,在建立零部件模型前，最好先创建一个种子部件。建立种子部件的方法是,先新建一个名为Seed.prt的文件作为种子部件,再在种子部件中,按企业的习惯或有关标准进行层、颜色、线型和属性等参数的设置。在设置层时,一般将1-20设置为存放实体的层,21-40设置为存放草图的层，41-60设置为存放曲线的层,61-80设置为存放参考轴与参考平面的

层。在设置属性时,为满足自动生成明细表的需要,应定义如下部件属性:序号、代号、名称、数量和备注,其中代号、名称为必填项,备注为可选项,序号、数量则由系统自动产生。在种子部件中,除设置相关参数外,一般不需建立任何几何对象。完成相关设置后,保存种子部件。为防止无意修改,设置种子部件的文件属性为只读属性。这样各个设计员设计的零部件就具有了统一的设计规范。

3.3 网页设计

在网络中,用户可能会遇到以下情况:由于标题具有超链接功能,用户能够迅速获取想要的信息,同时,搜索服务帮助用户获取准确有用的结果,然后按自己的感受选择所需信息,体验是快捷的;用户被网站中各种精美的图标和图片所吸引,尽管网站形式丰富,内容多,但组织方式难以与需求认知相协调,用户很难找到想要的专业信息。以上两种情况表明成功的信息构建必须在任何时候都满足用户需求,而不是单纯地吸引用户注意力或仅限于给用户留下深刻印象。这说明信息构建应注重信息的组织与展现 , 从而使客观知识空间有序化。事实上 , 人们获取、使用或共享信息的外在行为和内在认知在很大程度上决定了信息技术是否能够发挥作用,因此在信息管理中不能再局限于技术方面,而要重视人、信息以及人与信息环境的互动。

在线设计平台客观上也存在着积极和消极的用户体验。当用户拥有积极的体验后,他们可能会成为回头客,这对服务经营是非常有利的。另一方面 , 消极的用户体验代价高昂,通常导致减少收益、丧失用户忠诚、丢失免费的广告宣传、破坏品牌标识。因此必须把用户体验构建看作在线设计平台成功的关键之一。基于用户体验的在线设计平台信息构建模型以面向用户和面向服务结合的方式进行设计,在构建设计中,强调信息的可视化和可理解,强调技术服务与内容的表达和用户需要相结合,从而使技术适应用户体验,而不是相反。平台数据库中储存的设计初样和产品举例应以3D的形式直观的展示给客户。

整个在线设计平台应由核心层、管理层、应用层和客户层四个部分组成，

如图2