用于在三維場(chǎng)景中設(shè)計(jì)對(duì)象的三維建模組件的方法和設(shè)備技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)目的在于一種用于在三維場(chǎng)景中設(shè)計(jì)對(duì)象的三維建模組件的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，其中，該方法包括下列步驟：?在三維場(chǎng)景中對(duì)預(yù)先定義的一組三面體進(jìn)行定位和定向（S100），每個(gè)三面體定義位置和方向；?提供（S120）一組對(duì)象；?將該組對(duì)象中的每個(gè)對(duì)象附接（S130）到該預(yù)先定義的一組三面體中的一個(gè)相應(yīng)的三面體；?根據(jù)該預(yù)先定義的一組三面體中的所述相應(yīng)的三面體的位置和方向來(lái)對(duì)每個(gè)對(duì)象進(jìn)行定位和定向（S140）。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及計(jì)算機(jī)程序和系統(tǒng)的領(lǐng)域，且更具體地涉及用于在三維場(chǎng)景中設(shè)計(jì)對(duì)象的三維建模組件的方法、系統(tǒng)和程序。
技術(shù)介紹
在對(duì)象的設(shè)計(jì)、工程和制造的市場(chǎng)上提供了很多系統(tǒng)和程序。CAD是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的縮寫，例如，它涉及用于設(shè)計(jì)對(duì)象的軟件解決方案。CAE是計(jì)算機(jī)輔助工程的縮寫，例如，它涉及用于模擬未來(lái)產(chǎn)品的物理行為的軟件解決方案。CAM是計(jì)算機(jī)輔助制造的縮寫，例如，它涉及用于定義制造過(guò)程和操作的軟件解決方案。在這樣的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，圖形用戶界面關(guān)于技術(shù)的效率起重要的作用。這些技術(shù)可嵌入產(chǎn)品生命周期管理(PLM)系統(tǒng)內(nèi)。PLM是指ー種商業(yè)策略，其幫助公司在擴(kuò)展的企業(yè)的概念中從產(chǎn)品構(gòu)思到其生命結(jié)束共享產(chǎn)品數(shù)據(jù)，應(yīng)用公共過(guò)程，并利用公司知識(shí)來(lái)開發(fā)產(chǎn)品。 由Dassault Systems 提供的 PLM 解決方案(商標(biāo)為 CATIA、ENOVIA 和 DELMIA)提供了組織產(chǎn)品工程知識(shí)的工程中心、管理制造工程知識(shí)的制造中心、以及使企業(yè)能夠集成和連接到工程和制造中心中的企業(yè)中心。系統(tǒng)一起提供了鏈接產(chǎn)品、過(guò)程、資源的開放對(duì)象模型，以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)優(yōu)化的產(chǎn)品定義、制造準(zhǔn)備、生產(chǎn)和服務(wù)的動(dòng)態(tài)的基于知識(shí)的產(chǎn)品創(chuàng)建和決策支持。CAD系統(tǒng)提供用于設(shè)計(jì)從組裝背景中的草圖到反復(fù)的詳細(xì)設(shè)計(jì)的精確3D部件的直觀和靈活的用戶界面。這樣的解決方案由CATIA Part Design (商標(biāo))應(yīng)用提供，該應(yīng)用將基于特征的設(shè)計(jì)的能力與布爾方法的靈活性組合起來(lái)，使用多種設(shè)計(jì)方法(例如后設(shè)計(jì)和局部3D參數(shù)化)來(lái)提供高度有成效和直觀的設(shè)計(jì)環(huán)境。在零件設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)者可能需要從現(xiàn)有的特征創(chuàng)建幾個(gè)相同的特征，并同時(shí)將它們定位在零件上。為此目的，設(shè)計(jì)者通常使用ニ維模式，其允許由設(shè)計(jì)者在零件中的選定位置處復(fù)制原始特征。一般模式是矩形模式和圓形模式。設(shè)計(jì)者也可能需要由設(shè)計(jì)者用手創(chuàng)建的特定模式(也稱為用戶模式)。例如，設(shè)計(jì)者選擇在平面中的ー組點(diǎn)，原始特征將在該平面上被復(fù)制。在組件設(shè)計(jì)的過(guò)程期間，設(shè)計(jì)者可能需要?jiǎng)?chuàng)建現(xiàn)有參考的幾個(gè)實(shí)例，并同時(shí)根據(jù)模式規(guī)范將它們定位在三維場(chǎng)景中。在這個(gè)過(guò)程中，用戶可能想再使用現(xiàn)有模式規(guī)范，例如零件模式。目前使用兩種方法來(lái)創(chuàng)建對(duì)象的模式。第一種方法是再使用模式程序化方法給出對(duì)象Al和對(duì)象{B1，B2…Bn}的現(xiàn)有模式P，用戶必須相對(duì)于{BI，-Bn}的ー個(gè)元素來(lái)定位對(duì)象Al。接著程序根據(jù)模式P的規(guī)范(且只根據(jù)這些規(guī)范)來(lái)產(chǎn)生并定位對(duì)象Al的實(shí)例{Al…An}。第二種方法是組件模式程序化方法給出對(duì)象Al和ー些模式規(guī)范(例如，模式規(guī)范可以是在軸線周圍的5個(gè)實(shí)例，第三個(gè)實(shí)例缺失)，程序根據(jù)給定的模式規(guī)范(且只根據(jù)這些規(guī)范)來(lái)產(chǎn)生并定位實(shí)例{A2…An}。這兩種所述的方法都具有幾個(gè)缺點(diǎn)。首先，三維模式的創(chuàng)建是不可能的，這是因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)只處理二維模式實(shí)際上，模式組件的對(duì)象的實(shí)例位于平面上。其次，沒有再使用在參考目錄中定義的模式的方式；當(dāng)前的再使用模式技術(shù)要求已再使用的模式和正在再使用的模式在同一三維場(chǎng)景中。因此，不可能向設(shè)計(jì)者提供模式庫(kù)。第三，用于創(chuàng)建對(duì)象的模式的已知方法基于不允許遵守對(duì)象和其它元素之間的所有約束的程序(因?yàn)樵摮绦蛟诩s束數(shù)學(xué)解算器的外部)，例如被約束在同一平面上的模式的兩個(gè)對(duì)象。第四，不可能對(duì)模式的規(guī)范應(yīng)用外部約束。例如，不允許在另一對(duì)象上約束圓形模式的旋轉(zhuǎn)軸的行動(dòng)。在這個(gè)背景內(nèi)，仍然需要用于在三維場(chǎng)景中設(shè)計(jì)對(duì)象的三維建模組件的改進(jìn)的方法。專利技術(shù)概述 因此根據(jù)一個(gè)方面，本專利技術(shù)提供了用于在三維場(chǎng)景中設(shè)計(jì)對(duì)象的三維建模組件的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，其中該方法包括下列步驟-在三維場(chǎng)景中對(duì)預(yù)先定義的一組預(yù)先定義三面體進(jìn)行定位和定向，每個(gè)三面體定義位置和方向；-提供一組對(duì)象；-將該組對(duì)象中的每個(gè)對(duì)象附接到該預(yù)先定義的一組三面體中的一個(gè)相應(yīng)的三面體；-根據(jù)該預(yù)先定義的一組三面體中的所述相應(yīng)的三面體的位置和方向來(lái)對(duì)每個(gè)對(duì)象進(jìn)行定位和定向。該方法可包括下列操作中的一個(gè)或多個(gè)-對(duì)每個(gè)對(duì)象進(jìn)行定位和定向的步驟是根據(jù)所述一組對(duì)象中的第η個(gè)對(duì)象的調(diào)節(jié)矩陣MAn來(lái)執(zhí)行的，其中所述第η個(gè)對(duì)象附接到其相應(yīng)的三面體；-調(diào)節(jié)矩陣MAn由關(guān)系MAn=(MSTn)、0η定義，其中，MSTn是所述一組三面體中的第η個(gè)三面體在3D場(chǎng)景中的定位矩陣，On是所述一組對(duì)象中的所述第η個(gè)對(duì)象在3D場(chǎng)景中的定位矩陣，其中所述第η個(gè)對(duì)象附接到所述預(yù)先定義的一組三面體中的所述第η個(gè)三面體；-對(duì)于所述一組對(duì)象中的每一個(gè)對(duì)象，調(diào)節(jié)矩陣祖 是相同的；-所述預(yù)先定義的一組三面體是從現(xiàn)有對(duì)象的模式推斷出的；-所述預(yù)先定義的一組三面體是從存儲(chǔ)在模式庫(kù)中的模式獲取的；-提供一組對(duì)象的步驟包括；-選擇至少一個(gè)對(duì)象；-計(jì)算所選擇的至少一個(gè)對(duì)象的多個(gè)實(shí)例；-附接所述一組對(duì)象中的每個(gè)對(duì)象的步驟是根據(jù)與所述一組對(duì)象中的每個(gè)對(duì)象相關(guān)聯(lián)的鏈接來(lái)執(zhí)行的；-對(duì)所述預(yù)先定義的一組三面體進(jìn)行定位和定向的步驟還包括在所述預(yù)先定義的一組三面體上應(yīng)用約束；-對(duì)所述預(yù)先定義的一組三面體進(jìn)行定位和定向的步驟預(yù)先定義還包括應(yīng)用修改所述預(yù)先定義的一組三面體中的三面體的相對(duì)位置的參數(shù)；-在圖形用戶界面中顯示所述預(yù)先定義的一組三面體；-所述預(yù)先定義的一組三面體的位置和方向在三維場(chǎng)景中是可自由設(shè)定的；-對(duì)每個(gè)對(duì)象進(jìn)行定位和定向的步驟是在約束的條件下同時(shí)求解的。本專利技術(shù)還提出了包括供計(jì)算機(jī)執(zhí)行的指令的計(jì)算機(jī)程序，所述指令包括用于執(zhí)行上述方法的模塊。本專利技術(shù)還提出了計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上記錄有上述計(jì)算機(jī)程序。附圖說(shuō)明現(xiàn)在通過(guò)非限制性的例子并參考附圖來(lái)描述本專利技術(shù)的實(shí)施例，其中-圖I示出了方法的例子的流程圖； -圖2示出了圖形用戶界面的例子；-圖3示出了客戶端計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的例子；-圖4示出了在3D場(chǎng)景中定位并定向的預(yù)先定義的一組三面體的例子；-圖5示出了被定向?qū)ο蟮睦樱?圖6示出了圖4中的預(yù)先定義的一組三面體具有新的位置和方向；以及-圖7示出了根據(jù)本專利技術(shù)的方法設(shè)計(jì)的對(duì)象的3D建模組件的例子。具體實(shí)施例方式提出了用于在三維場(chǎng)景中設(shè)計(jì)對(duì)象的三維(3D)建模組件的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法。該方法包括在三維場(chǎng)景中對(duì)預(yù)先定義的三面體進(jìn)行定位和定向的步驟，每個(gè)三面體定義位置和方向。三面體或三面形由在不同平面中的在一個(gè)唯一點(diǎn)處交叉的三條線表示，并定義用于表示在空間中(例如在三維場(chǎng)景中)的對(duì)象的參照系。每個(gè)三面體具有其自己的可相對(duì)于3D場(chǎng)景的三面體定義的位置和方向該組三面體中的每個(gè)三面體在3D場(chǎng)景中具有其自己的坐標(biāo)。該方法還包括提供一組對(duì)象的步驟。該組對(duì)象可包括對(duì)象的實(shí)例。該方法此外包括將該組對(duì)象中的每個(gè)對(duì)象附接到該組三面體中的一個(gè)相應(yīng)的三面體的步驟。這個(gè)附接步驟可以被自動(dòng)實(shí)施或在用戶行動(dòng)時(shí)被執(zhí)行。附接意味著由對(duì)象和三面體組成的對(duì)被創(chuàng)建。該對(duì)的創(chuàng)建可依賴于對(duì)象或三面體或系統(tǒng)中描述的關(guān)系。該方法還包括根據(jù)該組三面體中的相應(yīng)三面體的位置和方向來(lái)對(duì)每個(gè)對(duì)象進(jìn)行定位和定向的步驟。對(duì)象因此在3D場(chǎng)景中被定位和定向，使得它們形成3D建模組件。這樣的方法改進(jìn)了對(duì)象的3D建模組件的設(shè)計(jì)，這是因?yàn)槟Ｊ降囊?guī)范在3D場(chǎng)景中被實(shí)例化，這意味著定義模式的實(shí)例化規(guī)范的該組三面體在3D場(chǎng)景中。換句話說(shuō)，該組三面體形成在3D場(chǎng)景中形成了模式的實(shí)例化規(guī)范。有利地，模式不限于二維平面，且因本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于在三維場(chǎng)景中設(shè)計(jì)對(duì)象的三維建模組件的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，其中，所述方法包括下列步驟：？在所述三維場(chǎng)景中對(duì)預(yù)先定義的一組三面體進(jìn)行定位和定向（S100），每個(gè)三面體定義位置和方向；？提供（S120）一組對(duì)象；？將所述一組對(duì)象中的每個(gè)對(duì)象附接（S130）到所述預(yù)先定義的一組三面體中的一個(gè)相應(yīng)的三面體；？根據(jù)所述預(yù)先定義的一組三面體中的相應(yīng)的三面體的位置和方向來(lái)對(duì)每個(gè)對(duì)象進(jìn)行定位和定向（S140）。

【技術(shù)特征摘要】
2011.05.11 EP 11305566.91.一種用于在三維場(chǎng)景中設(shè)計(jì)對(duì)象的三維建模組件的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，其中，所述方法包括下列步驟-在所述三維場(chǎng)景中對(duì)預(yù)先定義的ー組三面體進(jìn)行定位和定向(S100),姆個(gè)三面體定義位置和方向；-提供(S120) —組對(duì)象；-將所述一組對(duì)象中的每個(gè)對(duì)象附接(S130)到所述預(yù)先定義的ー組三面體中的ー個(gè)相應(yīng)的三面體；-根據(jù)所述預(yù)先定義的ー組三面體中的相應(yīng)的三面體的位置和方向來(lái)對(duì)每個(gè)對(duì)象進(jìn)行定位和定向(S140)。2.如權(quán)利要求I所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，其中，對(duì)每個(gè)對(duì)象進(jìn)行定位和定向的步驟是根據(jù)所述ー組對(duì)象中的第η個(gè)對(duì)象的調(diào)節(jié)矩陣MAn來(lái)執(zhí)行的，其中，所述第η個(gè)對(duì)象附接到其相應(yīng)的三面體。3.如權(quán)利要求2所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，其中，所述調(diào)節(jié)矩陣MAn由關(guān)系MAn=(MSTn)On 定義的，其中，MSTn是所述ー組三面體中的第η個(gè)三面體在所述3D場(chǎng)景中的定位矩陣，On是所述ー組對(duì)象中的第η個(gè)對(duì)象在所述3D場(chǎng)景中的定位矩陣，其中，所述第η個(gè)對(duì)象附接到所述預(yù)先定義的ー組三面體中的所述第η個(gè)三面體。4.如權(quán)利要求2或3中的一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，其中，對(duì)于所述ー組對(duì)象中的每個(gè)對(duì)象，所述調(diào)節(jié)矩陣MAn是相同的。5.如權(quán)利要求I到4中的一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，其中，所述預(yù)先定義的ー組三面體是從現(xiàn)有對(duì)象的模式推斷出的；6.如權(quán)利要求I到4中的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：M·迪蓋，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：達(dá)索系統(tǒng)公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：