第一五六章 方向

　　想要做出这一款几何图形引擎，可不是件容易的事情，四人虽然跟着杨光搞过Mini2的图形、控制软件，但是这次毕竟是第一次从头到尾设计。

　　一个软件的开发从从业务和经济的角度来看，软件的生命周期包括四个主要阶段。

　　第一是起始阶段，即有一个好的想法，具体构想出产品的设想和它的业务案例，确定项目的范围。这一阶段陈东风已经为几何图形引擎软件规划好了，只做底层的图形算法。

　　第二是细化阶段，计划必要的活动和所需资源，具体确定功能并设计构架。

　　第三是构建阶段，构建产品，发展最初的设想、构架和计划，直到一个能够交付给用户的产品完毕。

　　第四是移交阶段，将产品移交用户使用，包含：制造、交付、培训、支持、维护，直到用户惬意。

　　完毕这4个阶段称为一个开发周期，它产生的软件称作第一代。除非产品的生命结束，一个现有产品能够通过反复下一个同样的起始、细化、构建和移交四阶段，各个阶段的侧重点与第一次不同，从而演进为下一代产品。

　　不过现在讨论第二代产品还为时过早，毕竟他们现在最基本的计算机需求还没有被满足，至于他们四人有没有掌握编程语言C++，现在也没有计算机来进行验证。所以对于这样什么物质条件都没有的团队，正好让四人把设想、构架分条缕析的规划好。

　　怎么表达一个几何图形是他们讨论的核心，杨辉、唐昌宏倾向于交互作图而杨韦和陈东风则倾向于参数化作图。

　　所谓画出图形在概念化的设计过程中，用户一开始不需要并不关心图形的精确尺寸，而只是粗略地勾画图形的大致形状。而且，用户也可能在现有图形的基础上，作细微的改进。尺寸的调整是非常普遍的，因为尺寸可以决定零件的几何形状，尺寸的改变可以生成不同的几何图形。

　　但是这种传统的交互作图系统，图形一旦生成就很难进行尺寸的调整，没有继承性。另外，由于概念设计和初步设计阶段要靠设计者的知识和经验再加以思考来完成，而这些知识和经验往往不能用精确的数字模型和算法来描述，交互作图系统对此很难胜任。

　　“东风、阿韦，现在我们这个几何引擎就是第一代而已，你们搞得这么复杂风险很大，而且现在的CAD都是交互作图的方式，你们要搞参数化作图这能不能成功都不知道。”杨辉劝说陈东风和杨韦。

　　这些天的讨论，四人也不是就坐在宿舍、教室里面空想，他们不仅收集现在国外CAD发展的消息，还对机械院、航空院等使用过CAD类软件的教授进行了交流。

　　由于四人的名气在西工大还是蛮大的，和他们进行交流讨论的教授也没有给他们什么脸色看。甚至在黄院长的介绍下，他们还到红旗厂去看了下从法国MATRA公司的Euclid三维工程绘图软件。

　　“不对，这样的话有点背离几何图形引擎的初衷，如果只是为了可以人机交互进行工程图纸的制作，那么有没有几何图形引擎都没有太大的关系。我们的几何图形引擎就是要对各个几何图形建立一般的通用的约束方程，再构成贝塞尔曲线呈现出来。所有只要我们朝着最初的几何引擎道路走，那么必定会吧几何图形的参数表示出来。反过来说在用户进行设计过程中几何引擎可以自动地捕获用户的设计意图，从而将用户设计中的各个设计对象以及对象之间的关系用参数记录下来，而当用户修改图纸中尺寸标注和设计参数时，几何引擎能够自动对图纸进行必要的修改，使图纸中反映用户设计意图的设计对象之间的关系依旧得以维持。”陈东风完全不同意把设计要求降低。

　　杨韦补充到，“不仅要参数化，几何引擎中还要引入变量。变量化技术可以将整个设计草图当作一个完整的系统来考虑，与构造过程的顺序无关。将草图中的控制尺寸和拓扑关系都用参数来表示，这使得设计初期的草图可以不是完全定义的，而将没有完全定义的控制尺寸和拓扑关系用变量存储起来，暂时以当前的绘制尺寸赋值。设计者可以在任何阶段对草图中的任何尺寸和拓扑关系进行重新定义，同时这种重新定义也不必牵涉草图中的所有的几何图形的改动。所以如果参数化和变量化的技术可以在我们的几何引擎中体现，那么最初我们担心的使用问题也就不存在了，我可以说这将是最先进的几何引擎，而采用这套引擎开发的CAX产品必将是最先进的。”

　　陈东风看杨辉和唐昌宏还是有点犹豫继续分析：“基于约束满足的参数化和变量化设计系统把问题描述与问题求解技术分离成相互独立的两个部分，这样一来几何引擎主要功能就不是简单的画出几何图形了，还会有两个重要的功能。第一就是几何参数化模型能自动地导出精确的几何模型。它不要求输入精确图形，只要求输入一个草图，标注一些几何元素的约束，再通过改变约束条件来自动导出精确的几何模型。第二就是可以通过修改局部参数来达到自动地修改精确的几何模型的目的，大致形状相似的一系列零件，只需修改一下参数，便可以生成新的零件。”

　　陈东风和杨韦的分析很动人，但是也是充满了未知数，唐昌宏就捕捉到了他们两人想法中的关键。

　　唐昌宏一边听一边记录，在陈东风说完后问：“那你们现在有没有攻克欠约束情况下全参数的方程组求解问题。虽然你们说得很好听，描述的也很诱人，但是所有的关键都集中在这里。如果这个问题不解决的话，我相信仅凭借草图和几个关键参数是不可能生成精确的几何图形的，到时候肯定是Bug漫天飞，各种稀奇古怪的图形会跑出来。”

　　唐昌宏的问题，陈东风和杨韦何尝没有想到，只是两人现在还没有办法解决而已。


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