协同设计系统支持分布式多用户参与机械零部件的同步设计和评估活动,具有很强的并发性和同步性,目前对协同造型系统的研究还只是处于初级阶段,已有的系统为数不多,而且在对协同活动的支持程度上并不完善,其原因主要在于现有的模型同步机制和网络带宽难以满足协同设计系统即时性的要求。为了解决目前协同造型困难和模型同步机制不完善的问题,本文提出了一种面向三维CAD 的协同设计系统构架,并在此构架基础上制定了支持协同同步造型的协同设计通信协议(CCP),在该协议基础上借鉴Microsoft MFC 消息机制提出了基于XML 的消息通信机制,更进一步提出了支持CCP 协议的基于消息的增量式模型同步机制。协同设计系统数据管理比较常见的是基于图文档和关系数据库的管理方案,其缺点主要在于协同程度和效率低下。本文还对面向对象工程数据库的数据管理方式及其实现方法进行了比较深入的研究。最后,本文以基于消息的增量式模型同步机制为主要理论基础,在国家863 计划的经费支持下,进行面向三维CAD 的协同设计(CoCAD)原型系统的研究与开发,通过同通用三维CAD 平台(开目CAD 三维系统)的集成,实现了多用户异地即时协同造型和浏览。原型系统实现了同步浏览、协同会议、文字交流和Web 发布等协同设计手段,使用效果良好。