一、核心功能需求与技术选型
三维建模与可视化
全比例实体建模:支持复杂工业设备(如管道、阀门)的参数化建模,需兼容主流格式(如STEP、IGES)。
实时渲染引擎:采用基于物理的渲染(PBR)技术,结合光线追踪(如NVIDIA RTX)提升材质真实感。
多视图协同:提供正交视图、等轴测视图及透视视图切换,支持剖面图生成(如AVEVA PDMS的平断面图功能)。
智能协同与冲突检测
实时协作:基于WebSocket实现多用户光标同步与操作回放(如Spline的协作模式)。
动态碰撞检测:采用空间划分算法(如八叉树)加速碰撞计算,支持硬约束(如设备间距)与软约束(如维护通道)定义。
数据驱动设计
参数化元件库:构建可扩展的元件库(如PDMS的管道等级库),支持GB/JB/HG等国内标准。
规则引擎:集成Drools等规则引擎,实现设计规范自动校验(如管道应力阈值检查)。
模拟与优化
物流路径仿真:集成AnyLogic等仿真引擎,通过A*算法优化物料搬运路径。
能量流分析:结合热力学模型计算设备能耗分布(如化工流程模拟)。
二、在线3D编辑器架构设计
前端技术栈
3D渲染层:Three.js(WebGL封装) + WebGPU(未来演进方向)。
UI框架:React + Three.js纤维(react-three-fiber)实现组件化开发。
交互设计:采用命令模式(Command Pattern)记录用户操作,支持Undo/Redo。
后端服务
模型服务:基于gRPC实现大模型分块传输,结合Draco压缩减少带宽占用。
协作服务:使用Yjs框架实现CRDT(无冲突复制数据类型),保障多用户编辑一致性。
计算服务:将仿真计算卸载至云端(如AWS Batch),通过WebSocket推送进度。
云原生部署
容器化:Docker封装前端/后端服务,Kubernetes管理弹性伸缩。
存储优化:采用Ceph分布式存储系统,支持模型版本控制(如Git LFS)。