基于web的电路板3D效果设计与交互实现文献综述

 2023-10-18 10:10

文献综述

PCB印制电路板是承载电子元器件并连接电路的桥梁,它采用电子印刷术制作,以绝缘板为基材,切成一定尺寸,其上至少附有一个导电图形,并布有孔(如组件孔、紧固孔、金属化孔等),用来代替以往装置电子元器件的底盘,并实现电子元器件之间的相互连接,起中继传输的作用,是电子元器件的支撑体。作为“电子产品之母”,PCB广泛应用于通讯电子、消费电子、计算机、汽车电子、工业控制、医疗器械、国防及航空航天等领域,是现代电子信息产品中不可或缺的电子元器件,印制电路板产业的发展水平可在一定程度上反映一个国家或地区电子信息产业的发展速度与技术水准。在当前云技术、 5G 网络建设、大数据、人工智能、共享经济、工业 4.0、物联网等加速演变的大环境下,作为“电子产品之母”的 PCB 行业将成为整个电子产业链中承上启下的基础力量。近年来,受全球主要电子行业领域如个人电脑、智能手机增速放缓,叠加库存调整等因素影响, PCB 产业出现短暂调整,在经历了 2015 年、 2016 年的连续小幅下滑后, 2017 年全球 PCB 产值恢复增长态势。2017 年全球 PCB 产业总产值预估达 588.4 亿美元,同比增长 8.6%。未来 5 年全球 PCB 市场将保持温和增长,物联网、汽车电子、工业 4.0、云端服务器、存储设备等将成为驱动 PCB 需求增长的新方向。

PCB 的分类:

① 以基材材质柔软性分类:刚性板,柔性板,刚挠结合版。② 以导电图形层数分类:单面板,双面板,多层板③ 以应用领域分类:通讯用板、消费电子用板、计算机用板、汽车电子用板、军事/航天航空用板、工业控制用板及医疗用板等。④ 以具体应用的终端产品分类:手机用板、电视机用板、音响设备用板、电子玩具用板、照相机用板、 LED 用板及医疗器械用板等。 PCB 行业的发展现状:

21世纪以来,随着全球电子信息产业从发达国家向新兴经济体和新兴国家转移,亚洲尤其是中国已逐渐成为全球最为重要的电子信息产品生产基地。2016年中国规模以上电子信息制造业收入达12.2万亿元人民币,同比增速为8.4%。伴随着电子信息产业链迁移,作为其基础产业的 PCB 行业也随之向中国大陆、东南亚等亚洲地区集中。在2000年以前,全球 PCB 产值70%以上分布在美洲(主要是北美)、欧洲及日本等地区。进入21世纪以来, PCB 产业重心不断向亚洲地区转移。目前亚洲地区 PCB 产值已接近全球的90%,尤以中国和东南亚地区增长最快。自2006年开始,中国超越日本成为全球第一大 PCB 生产国, PCB 的产量和产值均居世界第一。近年来,全球经济处于深度调整期, 欧、美、日等主要经济体对世界经济增长的带动作用明显减弱,其 PCB 市场增长有限甚至出现萎缩;而中国与全球经济的融合度日益提高,逐渐占据了全球 PCB 市场的半壁江山。中国作为全球 PCB 行业的最大生产国,占全球 PCB 行业总产值的比例已由2008 年的 31.18%上升至 2017 年的 50.53%。

Web3D技术

Web3D技术是实现网页中虚拟现实的一种最新技术。VRML是互联网3D图形的开放标准。VRML是3D图形和多媒体技术通用交换的文件格式,它基于建模技术,描述交互式的3D对象和场景,不仅应用在互联网上,也可以用在本地客户系统中,应用范围极广。由于网上传输的是模型文件,故其传输量大大小于视频图像。

目前,走向实用化阶段的Web3D的核心技术有基于VRML、Java、XML、动画脚本以及流式传输的技术,为网络教学资源和有效的学习环境设计和开发、组织不同形式的网络教学活动,提供了更为灵活的选择空间。由于采用了不同的技术内核,不同的实现技术也就有不同的原理、技术特征和应用特点。

基于VRML技术:

服务器端提供的是VRML文件和支持资源,浏览器通过插件将描述性的文本解析为对应的类属,并在显示器上呈现出来。通过编程、三维建模工具和VRML可视化软件实现;在虚拟三维场景展示时,文件数据量很大。高版本浏览器预装插件;文件传输慢,下载时间长;呈现的图像质量不高;与其他多技术集成能力及兼容性弱。适合于三维对象和场景的展示。

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