协同设计技术在大型流程工厂设计项目中日益广泛的应用导致模型的规模和复杂度迅速增加。流程工厂模型绘制需要同时满足模型设计和校审等实际应用对缩短预处理时间、提高绘制速率、保证图像质量和绘制平稳性的客观需求，这对网络环境下大规模流程工厂模型的实时绘制提出了挑战。　　 本文针对实际应用的需求，围绕网络环境下大规模流程工厂模型的快速绘制技术展开研究。论文首先从绘制的角度提炼流程工厂模型的设计知识和特征知识，然后分别从可见性判断、模型简化和外存绘制算法三个方面开展知识辅助的大规模流程工厂模型快速绘制技术研究，最后讨论了相关绘制技术在系统中的无缝集成问题。本文主要成果包括：　　 1.基于模型智能线的快速视域剔除算法　　 针对现有的视域剔除算法在处理大规模远程、外存模型时存在算法复杂度高，预处理时间长的问题，本文提出了一种基于模型智能线的快速视域剔除算法。算法利用模型智能线组织场景数据并建立空间层次结构，算法复杂度只跟管子数量相关，跟模型面片数无关，能够将预处理时间缩短近一半，并基于扩展视域体和场景空间层次结构进行快速求交运算。　　 2.基于模型特征知识的硬件遮挡剔除算法　　 流程工厂模型中，设备和管子由于外形原因，不易被遮挡，而元件体积较小，面片数庞大，易被遮挡，但分布较散，基于通用场景组织方式的硬件遮挡查询方法很难有效对其进行剔除。而且，硬件遮挡查询算法自身存在两个主要问题：调用遮挡查询本身的开销和等待查询结果引起的延迟。因此，本文提出了一种基于模型知识的硬件遮挡剔除算法。通过深入分析流程工厂模型的遮挡特性，利用模型特征知识和设计知识，将模型的遮挡问题近似为对模型中的“组合元件”进行遮挡查询的问题，并根据遮挡特性对模型数据进行合理组织，绘制过程中只需针对“组合元件”节点进行遮挡查询，有效简化了硬件遮挡剔除算法的复杂度，从总体上降低了调用遮挡查询本身的开销和等待查询结果引起的延迟，实现了基于模型知识的快速硬件遮挡查询剔除算法。　　 3.基于知识的快速分层层次细节算法　　 现有面向网格模型的层次细节算法通常利用网格简化技术计算模型的层次细节模型，在处理大规模复杂场景时普遍存在预处理时间过长的问题，而且通用网格简化技术在处理CAD模型时容易导致模型设计特征的丢失。为此，本文提出了一种基于知识的快速分层层次细节算法。算法利用模型特征知识组织场景数据，基于几何参数和形状特征计算各体元的层次细节模型，并利用管子及其元件的拓扑关系和构成特征，在体元级别对其进行合并简化，计算管线的分层层次细节模型。算法不但能够将具有千万级面片的模型的预处理时间控制在5分钟以内，还能够高效地实现大规模外存流程工厂模型的快速绘制。　　 4.知识辅助的快速外存绘制算法　　 针对现有外存绘制算法存在的外存数据组织和计算耗时的问题，本文提出了一种知识辅助的快速外存绘制算法。在深入分析流程工厂模型构成特征的基础上，算法将外存数据的组织、预取和外存模型的快速简化相结合，提出了一种以设备和管线为基本单位组织外存数据和进行外存数据调度的方法，并采用体元合并的方法实现外存模型层次细节的快速计算。分析了校审内容和校审人员的运动习惯，并将其跟基于视点可见性的预取算法相结合，实现了外存数据的高效预取，提高了绘制过程的平稳性。　　 本文利用流程工厂模型知识和用户知识，实现了协同设计环境下远程大规模流程工厂模型的快速绘制，能够满足实际应用对模型绘制的客观需求，对于缩短项目设计周期、提高设计效率、降低设计成本具有重要的意义和应用价值。同时，本文从模型自身特征出发，利用模型知识来辅助大规模流程工厂模型绘制的研究思路对于推动大规模复杂场景快速绘制技术的研究具有一定的理论价值。