1. 引言

三维设计软件的应用越来越广泛，但基于三维的系统应用却大多集中在产品研发阶段，在产品销售和后期服务、维修维护阶段的应用相对较少，设计阶段构建的三维模型被限制在企业业务流程的前端，未将三维模型的价值最大化。直接利用设计的三维模型构建售后、安装、维修的三维交互式技术文档，已成为企业三维推广应用的现实需求。

同时，大型装备产品越来越复杂的结构导致安装维修的工艺过程更加繁琐，基于现有的二维装配技术文档让工程技术人员的理解和掌握愈加困难，迫切需要提供一种更易理解、更易交互的技术文档，来提高工程技术人员对安装、维修图纸理解的效率，降低工程技术人员使用的门槛，避免对图纸理解的偏差。而且，复杂装备产品因其小批量定制特性而变更频繁，如何保证在频繁的产品变更过程中技术文档与原始三维模型的一致性和准确性也是企业关注的关键问题。复杂装备产品的装配三维模型文件多（十万以上量级）、数据量庞大（GB以上量级），这对快速利用巨量CAD数模对技术文档编制的工具提出了更高的要求，已有的解决方案如C3D在处理这些模型时存在模型无法打开或者效率低下等突出问题，难以满足企业的实际需求。

为此，天喻软件的技术团队利用自身多年在图形技术方面的沉淀和实力，攻克了超大规模三维模型显示、操作、编辑、Web数据发布、Web大模型显示等一系列技术难题，成功研发了基于轻量化模型的三维交互式技术文档解决方案，可支持10万+以上零件交互式技术文档的快速编制和Web化浏览，已在国内某大型水轮发电机装备企业得到了应用验证。

2. 基于轻量化模型的交互式技术文档解决方案

天喻软件基于轻量化模型的交互式技术文档解决方案直接利用现有的三维CAD设计模型，通过对模型轻量化和简化处理，利用天喻三维技术文档编辑工具Inte3D进行编辑制作，最后发布成二维或三维交互式技术文档。其中二维交互式技术文档为网页端交互式矢量文件格式SVG文件，三维交互式技术文档为3DHtml文件，两种数据格式均可直接在浏览器中查看，不需要安装任何三维或二维软件，且两种数据格式文件中均自带关联互动功能，确保技术文档中的信息能被准确无误地快速传递，降低了技术文档的使用门槛。

解决方案包括三维模型处理、技术文档编辑、技术文档发布三部分内容，如图1所示。

图1 天喻基于轻量化模型的交互式技术文档解决方案

• 三维模型处理

三维模型处理主要是针对CAD模型进行轻量化处理，模型轻量化之后文件大小为原始文件的1/10~1/50，可提高文件网络传输效率、降低程序对内存的消耗、提高技术文档编制效率。针对复杂装备产品的超大模型特点，系统还提供了多粒度模型简化、掏空等模型简化能力，在保持模型外观不变的基础上，进一步减少模型中三角面片的数量和文件大小，提升模型使用效率。在模型轻量化过程中，不仅保留了模型几何外形数据，还保留精确的Brep信息、属性信息（编码、名称、材料、物料等）等后续技术文档编制所需的数据，确保轻量化数据与原始CAD数据一致，也避免了后续文档制作过程中数据重复输入。

通常在频繁的设计变更过程中，蕴含在三维设计模型中的BOM数据与管理系统中的BOM数据并不完全一致，在模型轻量化处理之后，系统可接受来自管理系统的BOM数据，通过将三维设计数模BOM与管理系统BOM数据比对，确保三维模型数据与BOM数据完全一致，从而保证后续所制作的技术文档内容的正确性和一致性。

• 三维交互技术文档编辑

三维交互式技术文档编辑就是将原来二维纸质技术文档内容数字化，将文字、表格、图像、工程图形、动画等多种信息融入到一个电子文件中。该文档可以交互方式供人查阅，通过计算机等设备把所查阅内容展现给工程技术人员或系统操作人员，提高信息传递效率。

目前常用的交互式技术文档包括两类，一类是交互式的图解零部件目录或备件图（IPC），这类文档主要用于产品供应商和客户之间交流，避免备件订购时出现订单和发货错误，如汽车4S店所用的备件图系统所用的交互式图形系统；另一类是交互式维修、维护、操作手册，按照产品的装配过程以动画、图文结合的方式来描述产品的维修或装配过程，并将装配过程中所用其它三维数据如工装、夹具、资源等以及装配要求、装配质量检验方法等文字信息融为一体，形成一份交互式技术文档用于指导现场技术人员的安装调试，确保产品安装质量。

在完成三维模型数据准备之后，系统提供了丰富的技术文档编辑功能，包括自动爆炸、自动序号、一键生成BOM表格、快速生成动画、自动标签、技术要求等，以及磁力线、快速对齐、属性格式刷等工具，用户根据需要可高效编制这两种类型的技术文档，并可按照装配步骤来组织文档数据。在编制过程中系统自动获取模型中已有的属性数据，用于模型标注，标注名称等，自动提供各种对象之间、对象与属性之间的关联关系，实现表现数据自动随几何对象移动而重新定位，自动随零件对象属性变化改变文字，使用户只需专注文档制作。

• 交互式技术文档发布

在技术文档编辑完成之后，系统可以一键发布成安装现场所需的技术文档，文档可以3DHtml和SVG方式呈现，两种文件格式都是在一个Html文件中，包含了二维或三维模型数据、交互式脚本、技术文档中各种动画、描述信息以及各对象之间的关联信息。因其自带交互脚本和三维模型，可用Google Chrome、Firefox、360等浏览器直接打开，在浏览器中对三维模型进行旋转、平移、缩放、爆炸、显示隐藏，且在文件中的文本数据对象和三维模型对象是双向关联的，在查看过程中可双向互动，确保查看图形快速准确无误。同时也可按装配顺序播放产品的安装动画，以动画形式呈现装配或维修的过程。

由于3DHtml文件可在支持Html5的浏览器中直接查看，不需要额外安装其它应用程序，系统可支持手机、平板、PC等各类硬件设备，以及Windows、Linux、HMS、IOS等各类操作系统，真正实现了跨平台、跨系统应用。交互式技术文档以独立文件方式存在，可方便分享，从而使企业的三维应用无处不在。

3. 天喻解决方案特色

• 兼容常用的三维CAD数据格式以及中间文件格式，如UG、ProE、CATIA、Solidworks、Invetnor、Solidedge、x_t、sat、jt、iges、fbx、glb等，直接进行技术文档的编制；
• 软件易学易用，操作简便，使用人员无需CAD技术知识；
• 发布数据采用3DHtml文件格式赋予企业便携应用的能力，可在手机、平板、PC上便捷浏览；
• Web化数据格式，技术文档既可独立发布，也可与各类B/S架构应用程序集成；
• 高度安全性，轻量化数模只保存原始数模的外形，不可逆向恢复；
• 3D数模、BOM数据均来自设计数据并多次校验，保证数据的稳定和一致性；
• 轻量化数模，支持超大规模三维模型数据；
• 对硬件环境要求低，节省企业硬件投入。

4. 典型用户案例

天喻三维交互式技术文档解决方案已在国内十多家大型企业成功应用。以国内某大型设备企业为例，该企业以前主要用Ug、3Dmax、AI等多种工具进行技术文档制作，不仅工具繁多，文档制作效率低，且最终结果只能以视屏方式呈现，无法满足用户现场安装文档需求，因此希望通过引入一个完整的技术文档解决方案，在统一工具平台上完成技术文档编制和发布，最后能够生成3D交互式技术文档。该企业在考察国内外多个软件产品之后，通过技术比对，最终选择了天喻软件三维交互式技术文档解决方案。

 该企业的三维CAD系统为Ug，整个机组模型文件大小约10G+，其中零件数量12+万，通过模型轻量化处理，在系统中利用动画、标注、爆炸等功能进行技术文档编制，最终发布成3DHtml装配文件和3DHtml备件图文件，用于指导现场机组安装和实施，完成了多个机组、几十套模块的技术文档制作，交付给业主方后，获得了业主方的高度赞赏，大幅提升了现场安装效率。

发布的3D技术文档在网页端显示效果如图2所示。

图2 某设备三维装配文件

图3 某设备三维交互式电子图册