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君方智能三维设计平台ShipMaker软件全面介绍

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作者简介：

有将近20年的软件开发经验，包括15年CAD（7年船舶和8年建筑CAD软件）软件开发和5年高性能服务器开发。熟悉了解Tribon、Aveva Marine、Foran、SPD、AutoCAD AEC/MEP 和Revit等CAD设计软件，精通CAD建模平台底层技术原理及架构和服务器开发技术，包括对象存储管理及拷贝、图形对象渲染、文件保存及升级、事务管理、对象交互框架、对象捕捉框架、夹点编辑框架、动态尺寸显示及编辑、自动化测试框架、基于脚本的构件编辑器及构件级协同设计，对协同设计有自己的理解。

ShipMaker是一款基于Qt、OCC、MySQL、SQLite、Redis、Nginx、QPID、SARibbon和Lua等技术,个人独立开发的三维设计的协同设计软件（个人业余爱好），支持Linux(Ubuntu）和Windows平台和国产信创 操作系统 。从2015年开始，经过10年的积累开发（近20万行代码），已经完成基础建模平台及基础能力，以及部分通用应用的开发，功能会逐步完善。由于个人精力有限，可能会考虑开源。

后期会考虑切换渲染引擎会到OSG或Coin3D，ShipMaker的软件架构设计支持渲染引擎及建模引擎的无感切换，而不会影响上层应用。

下面对ShipMaker的软件架构设计和软件功能做一个简单的介绍，软件详细设计可以参见博客其他技术文章。

1.架构设计

1.1 产品架构

1.1 技术架构

整体架构

详细架构

1.2 设计目标
（1）可扩展性

提供灵活的扩展接口和机制，允许用户根据需求定制和扩展功能，同时保持平台的稳定和高性能。
（2）国际化版本

能够灵活支持多语言版本。
（3）兼容性

保持向后兼容性，包括数据兼容和API的兼容性，确保扩展的稳定性和可迁移性，防止扩展对原有功能的冲突和破坏。
（4）支持跨平台

支持Windows和Linux平台，能够适配国产操作系统。
（5）安全性

保证数据不能丢失，用户信息不能泄露。

1.3 技术实现

整体采用C++开发语言，Qt6.3和 C++ 17标准库，支持跨平台开发和适配国产操作系统。采用增量更新存储机制，提高保存性能。

另外，显示渲染使用VTK(OSG或Coin3d)，几何内核采用OCC，网格处理采用OpenMesh或借鉴Blender的网格处理算法。

它能够支持参数化设计，数据存储，Redo/Undo,交互编辑，显示渲染，二次开发Python接口，插件开发机制等.主要采用机制实现设计目标。

（1）采用平台+插件机制

接口模块和实现模块分离，事件订阅机制，减少系统耦合，增强可扩展性。

（2）采用分层架构

明确各层的职责，底层模块不能使用高层模块，模块间不能跨层调用。例如业务模块只能使用数据层，基础Builder业务模块，基础设施模块，不能使用UI模块。

（3）跨平台开发库

采用Qt6.3跨平台UI库，C++11标准库，避免选用非快平台的三方库。采用CMake管理编译项目。

（4）基于版本号升级机制

使用灵活的基于版本号控制数据和行为升级机制和基于Impl模式的API接口。