Evaluation of .NET API:s for Reading and Writing MicroStation V8 Design Files to and from Spatial Databases

In the world of CAD and GIS there is a growing need for storing spatial information in neutral contexts. Storing the information in a database rather than in files gives rise to greater options concerning what can be done with the information. Being able to perform analyses on spatial information is an area of interest for many companies. In particular since analyses provide foundations for planning and modelling infrastructure. The main purpose of the evaluation in this thesis is to function as a feasibility study for the planning and development of an independent .NET code library that would update and simplify the currently scattered conversion process at TietoEnator. The current conversion process only converts V7 design files into a spatial database. An independent .NET code library that reads and writes the new V8 version of design files would not only update the conversion but also reduce the current costs of the conversion process and help re-modelling it in a way that would enable future development of GIS functionality into current web applications, which depend on the data in the design files. On commission by TietoEnator AB, this thesis has therefore evaluated four different .NET application programming interfaces (API:s) used for reading and writing the MicroStation V8 CAD file format called design files. The first part of the evaluation dealt with the API:s FME Objects .NET by Safe Software and DGNdirect Toolkit by Open Design Alliance. They are used for reading and writing V8 design files. The other two API:s that were dealt with in the second part of the evaluation are called ODP .NET by Oracle and Npgsql by PostgreSQL. They are data providers that are used for insertion and extraction of data to and from databases. The evaluation was based on specific criteria and on the experiences from the implementation of test applications for each API. DGNdirect Toolkit proved to be the best suited API in the first part of the evaluation and is better suited to function as a basis for the reading and writing functionalities of the independent .NET components. The recommendation of DGNdirect toolkit is mainly based on its independence from other software, the advantageous lack of costs and the specialization on the V8 file format. FME Objects is heavily dependent on other FME products and is therefore not independent. Furthermore, FME Objects is better suited for reading design files when the data schema of the content is known in advance, for example in conversion between two FME supported formats. The need to know the schema of the data in advance would be a disadvantage in a large conversion process where with hundreds of files involved. FME Objects does offer special licenses for conversion of design files directly into the spatial databases Oracle Spatial and PostGIS by PostgreSQL. However, those licenses are very expensive and since DGNdirect Toolkit does the job, it was a rather simple choice. The second part of the evaluation showed that ODP .NET by Oracle is better suited than Npqsql for building the .NET code library upon. The recommendation of ODP .NET was mainly affected by greater reliability of the supplier and excellent documentation and support. Furthermore, Oracle spatial is currently being used by TietoEnator. Changing database vendor is a costly process and has to be worth the money and the effort. Functionality wise Npgsql is not superior ODP .NET and the insufficient documentation and support of Npgsql made ODP .NET a more suitable choice in this matter. Utvärdering av .NET-API:er för läsning och skrivning av V8-designfiler till och från spatiala databaser Sammanfattning Inom CADoch GIS-området finns ett växande behov av att lagra spatial information i neutrala lagringssystem. Att lagra sådan information i spatiala databaser istället för i filer i filsystemet ökar möjligheterna för vad informationen kan användas till. Att genomföra analyser baserade på den spatiala informationen är av stort intresse för många företag som arbetar med GIS. Detta beror i synnerhet på att möjligheten att analysera spatial data är en grund för planering och modellering av infrastrukturen. Huvudsyftet med examensarbetet har varit att det ska vara en förstudie för planering av utveckling av ett oberoende .NET-kodbibliotek för att uppdatera och förenkla den nuvarande konversionsprocessen. TietoEnator konverterar varje natt CAD-filer i form av V7-designfiler till en spatial databas för att ge .NET-webbapplikationer tillgång till informationen. Ett oberoende kodbibliotek med stöd för att läsa och skriva V8-designfiler skulle ge TietoEnator möjlighet att även konvertera sådana filer samt reducera kostnaderna för konversionen genom att samla allt arbete i en och samma .NET-mijö. Dessutom skulle en sådan lösning möjliggöra framtida utbyggnad av dagens webbapplikationer till att även hantera GIS-funktionalitet. Examensarbetet utreder vilka kodbibliotek (API:er) som lämpar sig bäst för att konvertera V8designfiler samt ligga till grund för utvecklingen av ett oberoende .NET-API. Utvärderingen har delats in i två delar. Den första delen har utrett två kodbibliotek som är tänkta att hantera läsning och skrivning av V8-designfiler i .NET; FME Objects .NET av Safe Software och DGNdirect Toolkit av Open Design Alliance. Den andra delen av utvärderingen jämförde två kodbibliotek som används för att läsa och skriva från databaser; ODP .NET av Oracle och Npgsql av PostgreSQL. Utgångspunkten i utvärderingen var ett antal specifika kriterier som varje API bör uppfylla. Dessutom har även testapplikationer implementerats för att ytterligare få en bild av kodbibliotekens lämplighet. Resultaten från första delen av utvärderingen visade att DGNdirect Toolkit lämpar sig bäst för hantering av V8-designfiler. Rekommendationen baseras främst på att DGNdirect Toolkit är ett fristående API utan beroenden till annan mjukvara. Dessutom vägde det fördelaktiga priset (gratis!) samt att det är specialiserat på V8-formatet in i beslutet. FME Objects är beroende av annan mjukvara samt är inte specialiserat på enbart V8-designfiler. Vidare är det mycket svårt att med FME Objects läsa och skriva designfiler i situationer då dataschemat inte är känt i förväg. Behovet att känna till hur datat ser ut innan det läses är en nackdel vid konvertering av stora mängder data. Den andra delen av utvärderingen visade att ODP .NET är bättre lämpad än Npgsql för att bygga oberoende .NET-komponenter med. Valet av ODP .NET beror främst på bättre pålitlighet och utmärkt dokumentation och support. Dessutom används Oracle Spatial för närvarande av TietoEnator för att lagra spatial data. Ett byte av databashanterare måste vara värt kostnaderna och mödan. Funktionsmässigt är Npgsql inte bättre än ODP .NET. Den sparsamma dokumentationen av Npgsql och den begränsade supporten är ytterligare skäl till att välja ODP .NET. Acknowledgements This report summarizes a master thesis project at the School of Computer Science and Communication at the Royal Institute of Technology, on the commission of TietoEnator AB (Telecom & Media, Web & GIS Solutions) in Sweden. The project comprises 20 academic points and is the concluding part of a master’s degree in computer science. Supervisor at the School of Computer Science has been Kjell Lindqvist and the supervisor at TietoEnator was Claes-Göran Boström. I would like to take the opportunity and thank both Kjell Lindqvist and Claes-Göran Boström for their support throughout the project. Furthermore, I would also like to thank Åke Wikner at TietoEnator for making this work possible.