BR112016013869B1 - Método implementado por computador para comparação de um modelo 3d de referência com uma pluralidade de modelos 3d, para exibir os resultados, sistema de processamento de dados e processo para a fabricação de um produto - Google Patents

Abstract

MÉTODO IMPLEMENTADO POR COMPUTADOR PARA COMPARAÇÃO DE UM MODELO 3D DE REFERÊNCIA COM UMA PLURALIDADE DE MODELOS 3D, PARA EXIBIR OS RESULTADOS, SISTEMA DE PROCESSAMENTO DE DADOS E PROCESSO PARA A FABRICAÇÃO DE UM PRODUTO, sendo divulgado um método para indexar modelos 3D digitais, recuperá-los, compará-los e exibir os resultados em um espaço 3D. O método compreende quatro etapas complementares, a saber, exibir, comparar/buscar, reconciliar as faces e classificar os resultados. Essas etapas podem se sobrepor uma à outra ou podem ser implementadas separadamente. Descreve-se um método para recuperar modelos 3D que compartilhem determinadas semelhanças de forma com um modelo 3D de referência, envolvendo uma primeira etapa de análise com vistas a gerar representações (descritores). O processo de buscar/comparar modelos 3D com base em descritores parcialmente relacionados com as faces requer opcionalmente um processo de parear e reconciliar as faces. Os resultados são exibidos em um único espaço tridimensional e, graças a uma marca nas faces dos modelos 3D, torna possível distinguir diversos tipos ou diferenças entre modelos 3D semelhantes.

Description

Campo de Aplicação

[001] O presente pedido de patente reivindica a prioridade do pedido de patente provisório norte-americano n° 61/916,279, intitulado “METHOD AND SYSTEM TO COMPARE 3D MODELS”, depositado em 15 de dezembro de 2013 perante o United States Patent and Trademark Office.

[002] O presente pedido de patente refere-se ao campo de modelos 3D, por exemplo as representações digitais em um espaço tridimensional, e mais particularmente ao campo da comparação de modelos 3D, especialmente por meio da utilização de descritores, para o fim de buscar, classificar e/ou realizar uma análise comparativa das partes.

Estado da Técnica

[003] Representações digitais em 3 dimensões de objetos são bastante conhecidas nas áreas de engenharia, medicina, vídeo games, cinema e até mesmo em aplicações amplamente difundidas (por exemplo, SketchUpTM da Google, atualmente TrimbleTM). O uso em tais campos foi possibilitado graças a softwares de criação e edição em 3D, dentre os quais os sistemas CAD (computer aided design), à engenharia reversa e a outras técnicas de reconstrução em 3D, mas também graças a equipamentos de digitalização 3D. Todos esses meios geram modelos digitais em três dimensões. Alguns constituem modelos 3D que descrevem os limites entre os objetos e seus ambientes, que são denominados representações de limites (em inglês “Boundary Representations” ou “B-rep”, encontradas, por exemplo, no padrão STEP ou em modeladores geométricos como ParasolidTM e AcisTM). Outros fornecem uma facetização (faceting) ou uma tesselação (como os formatos STL ou VRML, por exemplo). Esses modelos podem incluir outras informações além das puramente geométricas.

[004] Os tipos de modelos 3D mencionados acima são comumente usados em empresas e em muitas áreas da vida diária, e seus números já elevados crescem rapidamente. Portanto, um problema multifacetário está surgindo, a saber, (i) identificar os modelos 3D, (ii) encontrar objetos digitais semelhantes, (iii) compará- los para identificar as diferenças ou as partes idênticas e, finalmente, (iv) exibir os resultados relevantes para garantir um uso simples e eficiente de acordo com um conjunto de critérios definidos.

[005] Atualmente, há duas categorias distintas de sistemas para, de um lado, comparar um modelo 3D de referência a um segundo modelo 3D para determinar as diferenças entre ambos e, de outro, para encontrar modelos 3D que sejam semelhantes a um modelo 3D dado como referência.

[006] Sistemas e ferramentas de comparação de modelos 3D

[007] Diversas aplicações de informática, dentre as quais os sistemas CAD, propõem métodos para comparar de maneira precisa dois modelos 3D entre si ou, ainda, um modelo 3D com uma nuvem de pontos ou com um modelo 3D reconstruído a partir de um objeto real. Nessa abordagem, dois modelos 3D são inicialmente selecionados. Pode-se escolher entre vários métodos distintos para comparar esses dois modelos. Pode-se recorrer à comparação das estruturas topológicas e geométricas com base em abordagens de análise gráfica (Graph mapping, como por exemplo WO 2007/098929 A1), ou ainda recorrer-se a um método baseado em pontos (como, por exemplo, US 7,149,677 B2, ou pelo método dos mínimos quadrados, como no produto da InnovmetricTM ou US 8,072,450 B2). Certos métodos exigem que os modelos estejam no mesmo sistema de coordenadas, na mesma aplicação informática (mesmo sistema CAD, por exemplo), e utilizam a mesma representação geométrica. Os métodos baseados em uma comparação aos níveis geométricos e topográficos exigem imperativamente que os dois modelos 3D comparados respeitem essas condições. Dependendo do método de comparação utilizado, a marcação dos modelos 3D distingue as partes idênticas e as partes diferentes dos dois modelos 3D associando-lhes, por exemplo, um estado (idênticos, modificados, únicos) ou ainda quantificando as diferenças entre os dois modelos 3D (uma distância entre pontos dos modelos A e B respectivamente, por exemplo). O resultado da comparação dos dois modelos 3D é em seguida exibido, seja (i) sobrepondo-se os dois modelos 3D, (ii) aplicando-se uma gradação de cores para por em evidência a diferença entre os modelos A e B ou campos de vetores ou, ainda (iii) um código de cor em função do estado definido no módulo precedente. Essa comparação indica as partes do modelo 3D (as faces) idênticas, as partes únicas (faces não pareadas) ou modificadas (faces pareadas apresentando uma diferença) e, eventualmente, as partes acrescidas a um modelo em relação ao outro (daí a exibição simétrica para ver-se o que existe em A e não em B e o que existe em B e não em A). Embora todos esses sistemas sejam diferentes, eles têm um ponto em comum: quando comparam o modelo 3D de referência com o modelo 3D alvo, eles escolhem um sistema de coordenadas único ou um “best fit” único a partir do qual eles comparam os modelos 3D completos para mostrar as diferenças. A aplicação da Geometric Ltd. incluída no SolidWorksTM é um exemplo típico e representativo dessa categoria.

[008] Sistemas ou ferramentas de pesquisa de modelos 3D

[009] Uma segunda categoria de aplicações tem como objetivo pesquisar modelos 3D mediante a comparação de um modelo 3D de referência com um conjunto de modelos 3D para ordenar os referidos modelos 3D em função das suas similaridades com o modelo 3D de referência. Essa similaridade é geralmente expressa por um valor quantitativo utilizado para ordenar os modelos 3D. Vários métodos estão disponíveis para determinar essa similaridade. Em um primeiro momento, cada modelo 3D é analisado com vistas a produzir- se uma representação mais eficaz para realizar as comparações na sequência. Nesse caso, essa representação é geralmente designada por vários termos, tais como descritor, representação e índice. Qualquer que seja sua designação, essa representação pode assumir diversas formas, como um gráfico (US 2004/0249809 A1), um vetor de dimensão N fixa (US 6,625,607 B1) ou variável em função do modelo 3D etc. Esses descritores são geralmente salvos para serem utilizados no momento em que as comparações são realizadas. Um modelo 3D é escolhido para servir como referência. Em alguns casos, o modelo 3D de referência é substituído por imagens, fotografias ou desenhos em duas dimensões [A 3D Model Search Engine, Patrick Min, Ph.d. Dissertation, Princeton University, 2004]. Se necessário, seu descritor é calculado. Os descritores são comparados. Aqui, novamente, vários métodos são descritos em [Content-based three-dimensional Engineering Shape Search, K. Lou, S. Prabhakar, K. Ramani, Proceedings of the 20th International Conference on Data Engineering 2004]. Com base nos resultados da comparação, os modelos 3D similares são geralmente ordenados em função de um valor que é denominado índice de similaridade ou semelhança. Esses resultados são, então, exibidos de várias formas, geralmente imagens de pequenos tamanhos (ícones, miniaturas).

[010] Conforme mencionado anteriormente, muitas abordagens foram propostas para a pesquisa de modelos 3D com base na forma de um modelo de referência. Algumas abordagens focam em formas do tipo orgânico, outras buscam uma similaridade permissiva (por exemplo, encontrar carros, cadeiras, copos). Em particular, estes métodos não são concebidos para determinar se dois modelos 3D são exatamente os mesmos, com precisões da mesma ordem de grandeza que as tolerâncias de fabricação. Sistemas como, por exemplo, o GeolusTM da Siemens ou o GeoSearchTM da Cadenas são representativos dessa categoria. Eles analisam modelos 3D aproximados por uma representação de facetas planas para gerar os seus descritores, ou por uma amostragem de pontos do limite (US20100073365), prejudicando assim, forçosamente, a sua precisão. Vários métodos propostos para extrair os descritores de modelos 3D e para comparar tais descritores entre si requerem um tempo de computação elevado e, portanto, são dificilmente aplicáveis quando o número de modelos 3D a processar é substancial (mais de um milhão de modelos, por exemplo) ou para uma pesquisa interativa.

[011] Além disso, essas abordagens pesquisam modelos 3D que sejam similares em sua totalidade ao modelo 3D de referência, ou seja, o modelo 3D completo. Os sistemas ou ferramentas de pesquisa de modelos 3D conhecidos não possuem nem as informações, nem as tecnologias para oferecer a capacidade de realizar uma pesquisa baseada em partes de modelos 3D ou que favoreçam partes destes modelos 3D. Descrição Geral da Invenção

[012] Há uma necessidade de sistemas para a pesquisa de modelos 3D digitais de fontes heterogêneas que sejam semelhantes no todo ou em parte, que determinem e qualifiquem as diferenças em relação a um modelo 3D de referência considerado em sua totalidade ou em parte, que apresentem os resultados com qualquer informação relevante acerca das diferenças e semelhanças, tudo de maneira extremamente precisa de acordo com diferentes critérios e que sejam adaptáveis para tratar quantidades muito grandes de modelos 3D.

[013] Para atender a essas necessidades, é proposto um método que é configurado para, inicialmente, gerar descritores para identificar (ou indexar) os modelos 3D. Esse descritor se distingue por sua capacidade de capturar propriedades ao nível de um modelo 3D completo, de cada corpo sólido (no sentido usual da representação geométrica e topológica tridimensional) que eventualmente compõe um modelo 3D e também propriedades ao nível de cada face (sempre dentro do significado usual da representação geométrica e topológica tridimensional) que forma o modelo 3D. As representações de limite não garantem a singularidade da representação de um modelo 3D, ou seja, múltiplas representações de limite podem corresponder ao mesmo objeto. Para obter tal propriedade, que é essencial para a comparação de modelos 3D, as faces que são contínuas G2 (segunda derivada geométrica) ao longo de uma de suas arestas comuns são reagrupadas e as faces geradas nas superfícies que não são contínuas G2 são divididas, se necessário. Todas as etapas subsequentes do método, exceto a exibição em 3D, podem ser aplicadas aos descritores sem que se precise necessariamente recorrer aos modelos 3D.

[014] Na sequência do método proposto, as características dos descritores são comparadas com base em critérios selecionados pelo operador. Esta etapa é baseada em dois elementos, a reconciliação dos termos ou características dos descritores, o que corresponde a um pareamento dos corpos sólidos e das faces dos modelos 3D e que, assim, podem ser expressas em sistemas de coordenadas diferentes, sistemas CAD diferentes, representações geométricas e topológicas diferentes e que permite que se leve em consideração apenas partes dos modelos 3D para o processamento, e a qualificação mais rigorosa das diferenças aplicadas ao nível das partes dos modelos 3D, corpos sólidos e faces, em relação aos métodos atuais que se limitam às caracterizações idêntica, modificada ou nova. No método proposto são introduzidas até nove caracterizações (idêntica, intrinsicamente idêntica, tipo geométrico idêntico, topologia diferente etc.), e uma parte de um modelo 3D, um corpo sólido ou uma face podem eventualmente possuir diversas caracterizações simultaneamente. A marcação para a exibição apoia- se nessas propriedades (por exemplo, uma cor associada a uma combinação de qualidades) e nos critérios da consulta do operador. Uma função baseada nas diferenças determina o índice de similaridade (ou semelhança) que ordena os modelos 3D.

[015] Como os objetos digitais manipulados são modelos 3D, um novo modo de comunicar os resultados na forma de uma estrutura 3D em um único espaço 3D é proposto. Um dos eixos representa o índice de similaridade, em que as marcações (cores etc.) das faces são utilizadas para marcar os tipos de diferenças e os dois eixos restantes são utilizados, por exemplo, para representar outras grandezas ou propriedades como, por exemplo, custos, datas, fornecedores, configurações, versões etc.

[016] Este método serve, por exemplo, para (i) identificar modelos 3D idênticos a um modelo 3D de referência com uma precisão comparável àquela de seu processo de fabricação (identificação de duplicatas ou clones geométricos); (ii) identificar uma peça (um corpo sólido) idêntica ou semelhante em um sistema mecânico (um modelo 3D); (iii) identificar um componente (conjunto de corpos sólidos) idêntico ou semelhante em um sistema ou em vários sistemas (modelos 3D); (iv) identificar modelos 3D semelhantes em grandes bancos de modelos 3D eventualmente distribuídos; etc.

[017] Graças aos descritores que capturam propriedades com uma granularidade muito fina (conjunto de parâmetros ou características ao nível de cada face) e às capacidades do comparador, notadamente o princípio de reconciliação e qualificação das faces, o sistema funciona ainda para identificar características de formas (form features), i.e., partes dos modelos 3D, como, por exemplo, para identificar (i) um conjunto de orifícios com determinado diâmetro e distância entre os eixos (conjunto de faces desconectadas e seus parâmetros) em vários modelos 3D; (ii) um sulco de cunha (conjunto de faces adjacentes e parâmetros intrínsecos); (iii) para identificar uma face ou um conjunto de faces idênticas ou similares em um ou vários modelos 3D; etc.

[018] Cada parte, seja (i) a pesquisa de modelos 3D semelhantes com base em seus descritores de volume e limite, (ii) a reconciliação (pareamento) dos termos ou características dos descritores permitindo, se necessário, o múltiplo reposicionamento e a recuperação de partes de modelos 3D, (iii) o princípio da qualificação das diferenças e (iv) a exibição de resultados combinando similaridades e diferenças entre vários modelos 3D em um único espaço tridimensional, constituem invenções.

[019] De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é proposto um método de comparação de modelos 3D para as finalidades de pesquisar, classificar e/ou analisar comparativamente representações de limites de modelos 3D. De acordo com este método, um descritor é provido para cada um dentre uma pluralidade de modelos 3D, ditos descritores compreendendo (i) características geométricas dos modelos 3D que são invariáveis com relação ao sistema de coordenadas de modelagem e (ii) características geométricas dos modelos 3D que são dependentes do sistema de coordenadas. Quando necessário, características não dependentes do sistema de coordenadas para parear as partes de um primeiro modelo 3D e as partes de pelo menos um outro modelo 3D (processo de pareamento) podem ser utilizadas. Características que dependem do sistema de coordenadas para pelo menos as partes cujo pareamento é bem-sucedido a fim de determinar um grupo de transformações que associam partes do primeiro modelo 3D a partes de pelo menos um outro modelo 3D podem também ser utilizadas. Pelo menos um grupo de transformações idênticas é determinado, onde as semelhanças e diferenças entre modelos 3D são identificadas, pelo menos em parte, pelo referido grupo de transformações idênticas (idêntico significa observando-se uma determinada tolerância).

[020] As características geométricas de partes de um modelo 3D que são invariáveis com relação ao sistema de coordenadas podem incluir a área, os valores próprios dos momentos de inércia e/ou o perímetro das faces planas dos modelos 3D, e características geométricas de partes de um modelo 3D que dependem do sistema de coordenadas podem incluir o centro de gravidade e/ou os eixos dos momentos de inércia das faces planas.

[021] A etapa para determinar pelo menos um grupo de transformações idênticas pode incluir a determinação de pelo menos dois grupos de transformações idênticas a fim de permitir a comparação dos modelos 3D similares, mas onde pelo menos uma parte dos modelos 3D está em uma posição e/ou orientação diferente.

[022] De acordo com um segundo aspecto da invenção, é proposto um método de comparação de modelos 3D para as finalidades de pesquisar, classificar e/ou de analisar comparativamente as representações de limites dos modelos 3D. De acordo com este método, um descritor é provido a cada um dentre uma pluralidade de modelos 3D, ditos descritores compreendendo características geométricas dos modelos 3D que são invariáveis em função do sistema de coordenadas de modelagem e características geométricas dos modelos 3D que dependem do sistema de coordenadas. Utilizam-se características que são invariáveis em função do sistema de coordenadas para parear as faces de um primeiro modelo 3D com e as de pelo menos um outro modelo 3D. Os dados obtidos no processo de pareamento entre as características dos descritores de pelo menos dois modelos 3D são armazenados. Para as partes de modelos 3D cujo pareamento é bem-sucedido, um grupo de transformação é determinado para reposicionar as partes de modelos 3D em um mesmo sistema de coordenadas. São exibidos pelo menos dois modelos 3D cujas partes são marcadas de acordo com os tipos de diferenças. Uma parte de um modelo 3D pode, entre outras coisas, significar uma face.

[023] De acordo com um terceiro aspecto da invenção, é proposto um método de comparação de modelos 3D para as finalidades de pesquisar, classificar e/ou de analisar comparativamente representações de limites de modelos 3D. De acordo com este método, um descritor é provido a cada um dentre uma pluralidade de modelos 3D, ditos descritores compreendendo características geométricas dos modelos 3D que são invariáveis em função do sistema de coordenadas de modelagem e características geométricas dos modelos 3D que dependem do sistema de coordenadas. Utilizam-se características que são invariáveis em função do sistema de coordenadas para parear as faces de um primeiro modelo 3D e as de pelo menos um outro modelo 3D. Armazena-se uma primeira coleção de dados referentes ao pareamento para pelo menos alguns modelos 3D. O método compreende prover um primeiro resultado de pesquisa, de classificação e/ou de comparação das representações de limites dos modelos 3D, utilizando-se pelo menos parcialmente os dados iniciais relativos ao pareamento. Continua-se a utilizar as características que são invariáveis em função do sistema de coordenadas a fim de parear as faces entre o primeiro modelo 3D e as do referido pelo menos outro modelo 3D para construir sobre esses dados iniciais decorrentes do pareamento. Um segundo resultado de pesquisa, de classificação e/ou de comparação das representações de limites é provido utilizando-se pelo menos parcialmente os dados refinados referentes ao pareamento.

[024] As características geométricas dos elementos de modelo 3D que são invariáveis em função do sistema de coordenadas de modelagem podem incluir a área, os valores próprios dos momentos de inércia, o perímetro das faces planas e/ou seu tipo (plano, cilindro, por exemplo), e características geométricas dos elementos de modelo 3D que dependem do sistema de coordenadas de modelagem podem incluir o centro de gravidade e/ou os eixos dos momentos de inércia das faces planas.

[025] De acordo com um quarto aspecto da invenção, é proposto um método de comparação de modelos 3D para as finalidades de pesquisar, classificar e/ou de analisar comparativamente as representações de limites dos modelos 3D. De acordo com esse método, é provido um descritor para cada um dentre uma pluralidade de modelos 3D, ditos descritores compreendendo características dos modelos 3D. Atribui-se uma maior ou menor relevância a uma ou mais características de um primeiro modelo 3D. É gerado um valor de pareamento entre um primeiro modelo 3D e pelo menos um outro modelo 3D com base nas características e, quando aplicável, a relevância atribuída a uma ou mais dessas características do primeiro modelo 3D.

[026] De acordo com um quinto aspecto da invenção, é proposto um método de comparação de modelos 3D para as finalidades de pesquisar, classificar e/ou de analisar comparativamente as representações de limites dos modelos 3D. De acordo com esse método, é provido um descritor para cada um dentre uma pluralidade de modelos 3D. Gera-se um valor de pareamento numérico entre um primeiro modelo 3D e uma pluralidade de outros modelos 3D utilizando-se os seus respectivos descritores. Em seguida, é gerado uma exibição de múltiplos modelos 3D espacialmente arranjados em agrupamentos (clusters), onde cada agrupamento é definido de acordo com características de descritor comuns. Os agrupamentos podem ser baseados em uma consulta de pesquisa ou na relevância atribuída a uma ou uma pluralidade de características dos descritores, i.e., uma ponderação dos descritores.

[027] De acordo com um sexto aspecto da invenção, é proposto um método de comparação de modelos 3D para as finalidades de pesquisar, classificar e/ou de analisar comparativamente as representações de limites dos modelos 3D. De acordo com o método, é provido um descritor para cada um dentre uma pluralidade de modelos 3D considerando-se faces contínuas geometricamente de ordem 2, comumente chamadas de 'continuidade G2', de preferência unificando-as e recortando as faces cujas superfícies não sejam contínuas geometricamente de ordem 2 (superfície G2).

[028] De acordo com um sétimo aspecto da invenção, é proposto um método de comparação de modelos 3D para as finalidades de pesquisar, classificar e/ou de analisar comparativamente as representações de limites de modelos 3D. De acordo com o método, seleciona-se pelo menos uma parte em cada um dentre pelo menos dois modelos 3D. São então identificadas as partes respectivamente idênticas e as partes diferentes são qualificadas com base no tipo de diferenças. O método compreende ainda a etapa de exibir pelo menos um dos modelos 3D marcando-se as partes de acordo com a qualificação do estado (idêntico, tipo de diferença).

[029] De acordo com algumas modalidades, um sistema de pesquisa utilizado para encontrar modelos 3D dentre uma coleção de modelos 3D correspondendo a um modelo 3D de acordo com a consulta de pesquisa mediante a intervenção de descritores dos modelos 3D compreende um seletor de características utilizado para selecionar pelo menos uma característica ou uma parte do modelo 3D da consulta de pesquisa à qual é atribuído um peso diferente para as finalidades da pesquisa, e um comparador de modelos 3D, referido comparador sendo configurado para comparar um descritor do referido modelo 3D da consulta de pesquisa com os descritores da dita coleção de Modelos 3D, levando-se em consideração o referido peso do referido aspecto característico ou parte do dito modelo 3D da consulta de pesquisa, e para gerar uma lista dos modelos correspondentes com base na comparação.

[030] O seletor de características pode atribuir valores de peso aos parâmetros de um descritor do referido modelo 3D da consulta de pesquisa. O sistema pode ainda compreender um classificador dos resultados da pesquisa e um gerador de visualização configurado de tal modo a gerar cenas exibíveis com pelo menos uma parte da lista dos modelos 3D correspondentes, dispostos e organizados de acordo com critérios pré-definidos. Ditos modelos 3D correspondentes podem ser dispostos com base em um índice de similaridade computado a partir dos descritores. Estes critérios pré-determinados podem incluir um critério que depende do descritor. O seletor de características pode ser configurado de forma a reconhecer os aspectos caracterizadores dos descritores do classificador dos resultados e para selecionar um dos aspectos caracterizadores dos descritores. Os descritores podem compreender um componente volumétrico e uma face e/ou outros elementos da representação de limites.

[031] De acordo com algumas modalidades, o processo de fabricação de um produto é caracterizado pela exploração de um modelo 3D para a produção de pelo menos uma peça do produto, o referido modelo 3D sendo diretamente selecionado e eventualmente modificado utilizando-se um sistema de pesquisa/comparação de modelos 3D ou um método de acordo com qualquer uma das modalidades de acordo com a presente invenção.

[032] As características da presente invenção que são consideradas novas e inventivas serão descritas com maiores detalhes nas reivindicações a seguir apresentadas.

[033] De acordo com um aspecto da invenção, descreve-se um método de comparação de modelos 3D possuindo uma ou mais faces para as finalidades de pesquisar, classificar e/ou de analisar comparativamente modelos 3D, o método compreendendo notadamente a etapa de prover-se um descritor a cada um dentre uma pluralidade de modelos 3D, ditos descritores compreendendo pelo menos propriedades ligadas às faces. O método compreende igualmente as etapas de comparar pelo menos uma parte das características dos descritores dos modelos 3D e de identificar as semelhanças as diferenças entre os modelos 3D, ao menos para uma parte dos modelos 3D.

[034] De acordo com um aspecto da invenção, é descrito um método de comparação de modelos 3D compreendendo uma ou várias faces para as finalidades de pesquisar, classificar e/ou de analisar comparativamente modelos 3D compreendendo notadamente a etapa de prover-se um descritor a cada um dentre uma pluralidade de modelos 3D, dito descritor compreendendo características geométricas ligadas a agrupamentos de faces contínuas G2 (contínuas à segunda derivada). O método compreende igualmente as etapas de comparar pelo menos uma parte das características dos descritores das faces G2 dos modelos 3D e de identificar as semelhanças e as diferenças entre os modelos 3D, ao menos para uma parte dos modelos 3D.

[035] De acordo com um aspecto da invenção, descreve-se um método de comparação de modelos 3D possuindo uma ou uma pluralidade de faces para as finalidades de pesquisar, classificar e/ou de analisar comparativamente modelos 3D, compreendendo a etapa de solicitar a um operador que selecione características de um modelo 3D para o fim de comparação com outros modelos 3D, e a etapa de prover-se um descritor compreende a criação de um descritor de acordo com as características do modelo 3D selecionadas pelo operador.

[036] De acordo com um aspecto da invenção, descreve-se um método de comparação de modelos 3D possuindo uma ou uma pluralidade de faces para as finalidades de pesquisar, classificar e/ou de analisar comparativamente modelos 3D, compreendendo a etapa de comparar o descritor de um modelo 3D com os descritores de um grande número de modelos 3D e, depois de terem sido apresentados os resultados da pesquisa de acordo com um primeiro descritor de pesquisa, modifica-se este primeiro descritor de pesquisa para a realização de uma pesquisa mais direcionada e/ou modifica-se o método de computação do índice de similaridade.

[037] De acordo com um aspecto da invenção, descreve-se um método de visualização, no qual são apresentados os resultados de comparação dos modelos 3D possuindo uma ou uma pluralidade de faces para as finalidades de pesquisar, classificar e/ou de analisar comparativamente modelos 3D, sob a forma de uma vista de um espaço 3D compreendendo os modelos 3D indicando-se suas diferenças e/ou suas similaridades e ordenadas, se necessário, com base em seu índice de similaridade.

[038] De acordo com um aspecto da invenção, descreve-se um método de visualização, no qual são apresentados os resultados de comparação de modelos 3D possuindo uma ou uma pluralidade de faces para as finalidades de pesquisar, classificar e/ou de analisar comparativamente modelos 3D, sob a forma de uma vista de um espaço 3D compreendendo os modelos 3D indicando-se suas diferenças e/ou suas similaridades e ordenadas, se necessário, com base em seu índice de similaridade e/ou somente uma parte das similaridades ou diferenças sendo apresentada.

[039] De acordo com um aspecto da invenção, é provido um sistema de processamento de dados configurado para realizar o método de comparação dos modelos 3D, para as finalidades de pesquisar, classificar e/ou de analisar comparativamente modelos 3D.

Definições

[040] Neste pedido de patente, os termos a seguir devem ser entendidos com os seguintes significados:

[041] Modelo 3D

[042] Neste texto, a expressão modelo 3D é utilizada para designar uma representação digital de um objeto em um espaço de 3 dimensões. Um modelo 3D descreve os limites entre um ou uma pluralidade de objetos e seus ambientes. Os limites são comumente baseados em representações de limites (em inglês: boundary representations ou B-Rep) como no padrão STEP ou em modeladores geométricos de sistemas CAD ou CAM, por exemplo, ou tesselações como em formatos STL ou VRML, por exemplo. O limite é composto de uma ou mais faces, que é uma superfície limitada por um ou mais contornos. Uma face é um modelo 3D, uma pluralidade de faces unidas ou não é um modelo 3D, um conjunto de faces representando um subespaço Euclidiano de 3 dimensões fechado, geralmente conhecido como corpo sólido, é um modelo 3D. Um conjunto de faces representando uma pluralidade de corpos sólidos é um modelo 3D. Na presente definição, qualquer parte de um modelo 3D é um modelo 3D e qualquer composição de modelos 3D é um modelo 3D. Os modelos 3D podem compreender informações além das puramente geométricas, como as propriedades dos materiais utilizados ou as técnicas de fabricação recomendadas.

[043] Descritor

[044] Um descritor pode ser uma representação de um modelo 3D adaptada para um propósito específico, normalmente mais eficiente e concisa do que o modelo 3D em si mesmo. É um conjunto de informações que caracterizam um modelo 3D ou uma parte deste. Em alguns casos, o descritor compreende uma lista de características de geometria volumétrica de um modelo 3D como, por exemplo, e a título não exaustivo, as dimensões da caixa delimitadora do modelo 3D, seu volume, sua área, seus principais momentos de inércia, seu baricentro, seus principais eixos de inércia, uma lista de corpos sólidos do modelo 3D e para cada um destes, que também forma um modelo 3D, o volume, a área total, os principais momentos de inércia, o baricentro e os principais eixos de inércia. Em alguns casos, o descritor inclui (a título não exaustivo) uma lista de faces do modelo 3D e, para cada uma delas, uma lista de características, dentre as quais o tipo de superfície subjacente e seus parâmetros, as dimensões da caixa delimitadora, a área, o perímetro, os momentos principais de inércia, o baricentro, os eixos principais de inércia, por exemplo e a título não exaustivo. As diferenças e as similaridades entre modelos 3D são obtidas a partir de um processo chamado de comparação dos descritores. Um modelo 3D pode também ser um descritor. Um modelo 3D pode ter vários descritores diferentes.

[045] Características de forma

[046] Uma característica de forma pode ser entendida como uma parte ou uma propriedade (ou um atributo) de um descritor (e, portanto, de um modelo 3D) que apresenta um interesse particular para um determinado processamento. Um elemento do descritor, ou qualquer combinação de uma pluralidade de elementos do descritor definem uma característica de forma. Por exemplo, o valor do diâmetro de uma face cilíndrica é uma característica de forma elementar, o valor de uma distância de centro a centro de dois orifícios é uma característica de forma, e um sulco de cunha de extremidade arredondada é uma característica de forma. A cada um desses exemplos corresponde uma parte de um descritor ou a característica de forma pode ser determinada a partir dos descritores. Na sua forma mais básica, a característica de forma é mais simplesmente chamada de característica. Uma característica é dita como sendo intrínseca a um modelo 3D ou a seu descritor se ela depende exclusivamente do referido modelo 3D ou de seu descritor e pode ser determinada a partir deste último e não do contexto, ou seja, um modelo 3D que englobaria a característica. Caso contrário, a característica é chamada de extrínseca.

[047] Pareamento

[048] Pareamento representa o processo de determinação da correspondência entre características de dois descritores. Uma parte de um descritor poderia, por exemplo, caracterizar um corpo sólido ou uma face. O pareamento consiste em fazer corresponder a tal parte de descritor, uma outra parte de um descritor (ou mesmo ou um outro descritor) quando as duas partes de descritor compartilham características comuns (idênticas ou compreendidas em intervalos de valores, por exemplo). O referido processo permite, entre outras coisas, parear, através dos respectivos descritores, os corpos sólidos ou as faces de modelos 3D sem considerar suas posições no espaço. Este processo de pareamento não requer que os modelos 3D sejam descritos com a mesma representação geométrica (STEP e Parasolid, por exemplo), nem que sejam expressos em um sistema de coordenadas comum.

[049] Reconciliação

[050] Reconciliação representa um processo de agrupamento ou clustering de partes de descritores considerando-se a posição relativa no espaço das características de forma associadas às referidas partes de descritores pareadas. O processo consiste em determinar-se os grupos de matrizes de transformação que permitem o posicionamento das características de forma em um sistema de coordenadas comum. O referido processo permite, entre outras coisas, o reconhecimento das características de formas idênticas ou semelhantes entre modelos 3D. Assim, ao nível das faces, por exemplo, o pareamento identifica as faces que compartilham características intrínsecas, como, por exemplo, as faces são de tipo cilíndrico, o diâmetro é entre 5 e 6 mm e o comprimento é de 20 mm. Durante a reconciliação, parâmetros extrínsecos são levados em consideração, como, por exemplo, a direção do eixo das faces cilíndricas é igual ao eixo Z e as distâncias de centro a centro são de 20 mm. O processo de pareamento-reconciliação pode ser aplicado de modo iterativo.

[051] Análise comparativa dos descritores

[052] A análise comparativa dos descritores é um processo que permite determinar e qualificar as características idênticas e distintas entre descritores de acordo com a consulta que é especificada pelo operador. A comparação é realizada sobre a totalidade ou apenas sobre partes do descritor, e uma ponderação diferente, especificada pelo operador, pode ser atribuída a cada parte para dar ênfase sobre determinadas características de formas, ou ainda para considerar apenas uma parte do modelo 3D. O índice de similaridade (ou índice de semelhança) é determinado a partir de análise comparativa dos descritores.

[053] Operador

[054] Operador significa tanto um operador humano quanto um outro sistema de computador, interagindo com o sistema, de modo interativo ou off-line (batch mode).

Breve Descrição das Figuras

[055] As modalidades da invenção serão melhor entendidas através das figuras que constam mais adiante e que acompanham diversos exemplos exibidos na descrição detalhada das modalidades da invenção, dentre as quais:

[056] A Figura 1 mostra um diagrama de uma sequência de etapas de um método de acordo com uma modalidade da invenção;

[057] A Figura 2 mostra um diagrama de blocos de um sistema de computador de acordo com uma modalidade configurada para executar pelo menos o método de acordo com a Figura 1;

[058] A Figura 3 é uma vista de um modelo 3D;

[059] A Figura 4 é uma vista de uma versão simplificada do modelo 3D da Figura 3;

[060] A Figura 5 é uma vista do modelo 3D da Figura 4 que identifica de um modo genérico as faces dos modelos 3D;

[061] A Figura 6A é uma vista do modelo 3D utilizado como modelo 3D de referência na descrição desta realização;

[062] A Figura 6B é uma vista de um modelo 3D semelhante àquele da Figura 6A para descrever o processo de comparação;

[063] A Figura 7A é uma vista dos modelos 3D das Figuras 6A e 6B de acordo com um primeiro posicionamento;

[064] A Figura 7B é uma vista dos modelos 3D das Figuras 6A e 6B de acordo com um segundo posicionamento;

[065] A Figura 8 mostra uma vista em perspectiva do modelo 3D de referência e uma interface que permite a definição de restrições pelo operador mostrando um conjunto de restrições utilizado para descrever uma modalidade particular;

[066] A Figura 9 é uma vista em perspectiva de uma pluralidade de modelos 3D semelhantes posicionados e marcados de acordo com o resultado de sua comparação com relação ao modelo 3D de referência e as restrições definidas pelo operador;

[067] A Figura 10 mostra um diagrama de blocos de uma versão do sistema de computador da Figura 2 de acordo com uma arquitetura distribuída. Descrição Detalhada da Modalidade Preferencial

[068] As modalidades de realização da invenção são descritas de acordo com as Figuras 1 e 2, que mostram a sequência de etapas para determinar de maneira concomitante as semelhanças (ou as similaridades) e as diferenças entre um modelo 3D de referência e um determinado número de modelos 3D a partir de seus descritores. O número de modelos 3D tomados em consideração pode variar enormemente. Na medida em que o objetivo consiste em comparar-se um modelo 3D de referência a alguns modelos 3D conhecidos, este número pode ser pequeno. Em contraste, se o objetivo for encontrar um modelo 3D apropriado ou semelhante, a pesquisa pode ser realizada entre milhares ou ainda milhões de modelos 3D existentes. A Figura 2 mostra essencialmente um esquema funcional de um sistema de software capaz de realizar as etapas ilustradas nas Figuras 1 e 2.

[069] A Figura 3 mostra um exemplo de um modelo 3D de uma peça. Para simplificar a descrição das modalidades seguintes, a Figura 4 mostra uma versão simplificada do modelo 3D da Figura 3, e essa versão simplificada será utilizada na descrição que se segue. A peça ilustrada contém duas aberturas circulares de tamanho diferente em suas partes superior e inferior e uma parte mediana que conecta as porções inferior e superior.

[070] Na Figura 5, as diversas faces são marcadas de Si,1 a Si,20. A marcação é absolutamente arbitrária e pode diferir de um modelo 3D para o outro. Assim, a marcação Sm,f de uma face identifica a face f do modelo 3D m. O descritor nesta modalidade poderia consistir em uma lista de características, como o tipo do modelo 3D (Type), os parâmetros que dependem do tipo (TypePar), o volume, no caso de um corpo sólido, ou a área, no caso de uma face (Int(N)), a área de um corpo sólido ou o perímetro de uma face (Int(N-1)), o centro de gravidade (Gx,y,z), os momentos de inércia (M1,2,3), os eixos de inércia (Ai x,y,z com i=1,2,3) e as dimensões da caixa delimitadora (Bx,y,z) para cada um dos corpos sólidos que formam o modelo 3D e para o modelo 3D completo, bem como para cada uma das faces que compõem o modelo 3D.

[071] A representação de limites não se refere à propriedade de singularidade, ou seja, mais de uma representação de limites pode existir para um determinado modelo 3D. Mas a referida propriedade de singularidade é essencial para a comparação dos modelos 3D. É possível, por exemplo, que em se utilizando sistemas de modelagem diferentes (como dois sistemas CAD) o recorte do limite de um modelo 3D em faces não seja sempre único. Para resolver esta situação, faces "estritamente G2 contínuas" são utilizadas. Assim, faces podem ser agrupadas para formar uma face única se a segunda derivada geométrica, geralmente designada G2, for contínua ao longo de uma aresta comum a duas faces. De modo semelhante, uma face cuja superfície subjacente não seja G2 contínua seria dividida em pedaços de modo que a superfície subjacente de cada face seja G2 contínua. Ao se proceder desta forma, a propriedade de singularidade é restabelecida ao nível das faces da representação de limites.

[072] A Tabela 1 apresenta os valores das características para o modelo 3D da Figura 6A. A ligação entre o identificador de um modelo 3D no descritor (coluna Mod3D) e o modelo 3D propriamente dito é realizada, por exemplo, por uma tabela de correspondência.

[073] A Figura 6B apresenta outro exemplo de modelos 3D. A Tabela 2 fornece os valores das características de seus descritores.

[074] Na Figura 1, a etapa de geração dos descritores é S100. Todos os modelos 3D são submetidos a esta etapa, a qual pode não obstante ser realizada em diferentes momentos. Os descritores adequados podem ser armazenados com os dados dos modelos 3D ou separadamente.

[075] Na Figura 2, modelos 3D são armazenados em um armazenamento de dados S30. O armazenamento de dados de referência S30 pode consistir em um armazenamento de dados único ou ainda em um armazenamento de dados distribuído de modelos 3D. Um gerador de descritores S32 lê os modelos 3D no armazenamento de dados S30 e salva os descritores em um segundo armazenamento de dados S34. O referido armazenamento de dados S34 pode ser integrado ao armazenamento de dados S30, ou pode ser localizado separadamente, mesmo remoto.

[076] O sistema pode compreender um sistema de gerenciamento de modelos 3D S40, o qual controla quais modelos 3D serão comparados. Um seletor ou um gerador de modelo 3D de referência S42 permite que um operador selecione ou crie um modelo 3D de referência. O descritor do modelo 3D de referência pode ser gerado com o auxílio do gerador de descritores S32 e inserido no motor de pesquisa ou de comparação S50. O motor S50 recupera ou busca os descritores do armazenamento de dados S34.

[077] O sistema da Figura 2 pode residir em uma estação de trabalho independente ou ser distribuído entre diferentes computadores e/ou servidores para facilitar o processamento, o armazenamento e o gerenciamento dos dados.

[078] A Figura 7A mostra o modelo 3D da Figura 4 ao qual é sobreposto um segundo modelo 3D, mais especificamente aquele da Figura 6B. Este último apresenta diferenças em relação ao modelo 3D de referência da Figura 6A, a saber, a parte mediana é mais longa (a distância de centro a centro aumentada de 120 mm para 150 mm), e a parte mediana se conecta à parte inferior em um ângulo diferente de 30 graus. O modelo 3D da Figura 6A é o modelo 3D de referência selecionado na etapa S102 da Figura 1 e o modelo 3D da Figura 6B é aquele ao qual a referência é comparada para explicar o método. Compreende-se que tal comparação é realizada para cada modelo 3D disponível.

[079] A Figura 7B apresenta os dois modelos 3D em uma posição relativa diferente. Os sistemas descritos na técnica anterior utilizam uma única posição relativa para comparar os modelos 3D entre si. Essa posição relativa é determinada seja automaticamente, a partir do sistema de coordenadas específico para cada modelo 3D, seja utilizando-se um "best fit " dos dois modelos 3D, ou ainda por um operador. A abordagem adotada nas modalidades seguintes determina, a partir das características de face dos descritores, todas as posições relativas que permitem a reconciliação das características de formas (subpartes dos modelos 3D iniciais) provenientes dos modelos 3D comparados.

[080] Embora uma comparação ao nível dos corpos sólidos entre dois modelos 3D possa produzir resultados úteis para as finalidades de pesquisa, ela não constitui um meio útil para identificar um modelo 3D no interior de outro modelo 3D (mais complexo), que poderia conter uma ou mais partes do modelo 3D pesquisado. Uma comparação das faces permite a reconciliação destas para identificar os modelos 3D que possam potencialmente conter o modelo 3D desejado. Essa reconciliação das faces é obtida através de um processo iterativo de comparação dos descritores em duas etapas, sendo uma etapa de pareamento baseado nas características intrínsecas do modelo 3D, como, por exemplo, sua área ou seus momentos de inércia, seguida de uma etapa de reconciliação baseada nas características extrínsecas do modelo 3D, como, por exemplo, seu centro de gravidade ou seus eixos de inércia, estas características dependendo do modelo 3D mas, também, do sistema de coordenadas em que ele é descrito e, mais genericamente, de seu contexto.

[081] A identificação (no sentido de marcação) das faces será tipicamente diferente entre os modelos 3D comparados. No entanto, no contexto de nosso exemplo simplificado, a numeração é idêntica apenas para facilitar o entendimento do processo. Usando-se características intrínsecas das faces do descritor, as faces dentre os modelos 3D são pareadas. Por exemplo, os valores das características área Int(N), perímetro Int(N-1), e dos três momentos de inércia M1,2,3 das faces Si,5; Si,18; Si,6 e Si,4 são únicos e idênticos e, portanto, estas faces são pareadas entre os dois modelos 3D considerados, com um índice de confiança máxima de 1. Em contraste, os valores intrínsecos para as faces Si,7; Si,8; Si,16 e Si,17 não são únicos e envolvem vários potenciais pareamentos de faces, por exemplo, S1,7 com {S2,7; S2,8; S2,16; S2,17} ou ainda S1,9 com {S2,9; S2,25}. A indeterminação será eliminada durante a etapa de reconciliação. Para as superfícies S1,1; S1,2 e S1,3 com S2,1; S2,2 e S2,3, respectivamente, os valores das características intrínsecas são únicos, mas alguns valores diferem entre as faces dos dois modelos 3D comparados. As referidas faces dos dois modelos 3D comparados são pareadas, mas o índice de confiança é inferior a 1. A forma de computar esse índice pode variar. Para facilitar a compreensão, apresenta-se um método simples, consistindo na somatória dos índices atribuídos a cada característica levada em consideração dividida pelo número de características consideradas. Para um parâmetro quantitativo, por exemplo, o índice vale um menos o valor absoluto da proporção entre a diferença dos valores para esta característica e a sua média, ou seja, |(Vref-Vcomp/((Vref+Vcomp)/2)| e. para um parâmetro qualitativo, uma tabela de valores correspondendo aos casos de diferença. Compreensivelmente, o método é dado apenas como um exemplo e é definido de outra forma em outras modalidades do processo. O referido índice participa na determinação do índice de similaridade entre os modelos 3D nas modalidades apresentadas. No caso geral, o número de faces dos dois modelos 3D comparados é diferente, e no final da presente etapa algumas faces podem não ser pareadas.

[082] O resultado da comparação dos descritores para o nosso exemplo simplificado segundo a modalidade descrita após a etapa de pareamento é apresentado na Tabela 3.

[083] A Tabela 3 mostra uma comparação entre características intrínsecas de corpos sólidos mostrando um pareamento imperfeito (modelos 3D semelhantes, mas não idênticos) seguida por uma comparação entre características intrínsecas de faces. Vários casos são ilustrados, seja de pareamentos únicos perfeitos, de pareamentos múltiplos com valores de características idênticos, de pareamentos baseados em valores de características apenas parcialmente idênticas e, portanto, com um índice de confiança inferior a 1. Ambiguidades são eliminadas em uma fase subsequente, qual seja a reconciliação.

[084] O processo de pareamento foi descrito ao nível das faces de um modelo 3D. Entendemos que um processo semelhante é aplicável ao nível de uma pluralidade de corpos sólidos, se estes existirem nos modelos 3D. O pareamento é realizado usando suas características intrínsecas, como o volume (Int(N)), a área (Int(N-1)), os três momentos de inércia (M1,2,3), com nosso exemplo de descritor seguindo o mesmo princípio. O método serve, portanto, também, por exemplo, para comparar montagens de modelos 3D, ou ainda para encontrar subsistemas em sistemas mais complexos. A partir desta etapa (etapa S120 da Figura 1), o índice de confiança corresponde a um índice temporário de similaridade que é utilizado para aumentar a eficiência de computação no processo. Quando um modelo 3D possui um índice de confiança computado em relação ao modelo 3D de referência que cai abaixo de um limiar determinado pelo operador, não é necessário aprofundar-se ainda mais a comparação entre os descritores e o índice de similaridade (de semelhança)temporário (etapa S122 na Figura 1) fornece uma indicação rápida acerca dos modelos 3D potencialmente similares e permite assim processar um grande número de modelos 3D sem proceder-se ao refinamento da comparação quando isso não seja requerido.

[085] O pareamento compara modelos 3D ou partes dos mesmos, as quais na definição aqui fornecida são igualmente modelos 3D, trate- se de uma face ou de um conjunto de faces (características de formas), um ou vários corpos sólidos, analisando parâmetros intrínsecos do descritor. Nesse estágio, cada modelo 3D é considerado de forma isolada sem levar-se em consideração notadamente sua posição relativa em relação aos demais modelos 3D.

[086] Embora a escala de um modelo 3D possa geralmente ser considerada como estando bem definida, e ainda que um índice de confiança fraco sobre características dimensionais possa ser considerado como um motivo para rejeitar um pareamento, compreende-se que, em alguns casos, um fator de escalonamento pode ser determinado durante o processo de pareamento das faces, e que o pareamento pode, assim, ser realizado para um determinado fator de escala.

[087] A adição dos dados nas linhas da tabela para cada modelo 3D que é comparado ao modelo 3D de referência constitui a etapa S124 da Figura 1. Quando um número suficiente de modelos 3D semelhantes é obtido ou quando todos os descritores disponíveis tenham sido comparados, o refinamento do processo de comparação prossegue na etapa S126. A partir de então, pode-se identificar os modelos 3D que sejam os mais semelhantes com base, por exemplo, no número de faces pareadas ou na proporção entre a soma das áreas das faces pareadas e a soma das áreas de todas as faces, ou qualquer outra função que possa determinar um índice de similaridade temporário. Com referência agora à Figura 1, o método compreende ainda a etapa de reconciliação dos modelos 3D, os quais são, segundo a definição acima, uma ou mais faces ou um ou mais corpos sólidos. O método pode ainda compreender focar nos modelos 3D mais promissores.

[088] Na Figura 2, o motor de comparação S52 realiza a comparação dos descritores e o armazenamento dos dados comparativos apresentados nas tabelas é feito no armazenamento de dados S54. O motor S50 controla o processo e realiza a computação do índice de similaridade.

[089] A etapa de reconciliação S140 mostrada na Figura 1 consiste em considerar as características extrínsecas dos descritores e, mais particularmente, as posições relativas dos modelos 3D entre si. A partir dos pareamentos definitivos (com índice de confiança = 1), matrizes de transformação do sistema de coordenadas são determinadas, as quais reposicionam os modelos 3D comparados em um sistema de coordenadas comum, como, por exemplo, o sistema de coordenadas do modelo 3D de referência. A determinação dessas matrizes é uma operação assas rotineira e conhecida no estado da técnica. Nesta etapa, várias matrizes de transformação de sistema de coordenadas são criadas. Quando aplicadas aos modelos 3D, constata-se que algumas delas reconciliam unicamente os modelos 3D que serviram de base para determiná-las. Sua pertinência é fraca e as matrizes são descartadas na etapa S142.

[090] Compreensivelmente, as transformações ou as matrizes de transformação do sistema de coordenadas podem ser calculadas entre todas as características geométricas dos descritores (partes dos modelos 3D, como, por exemplo, faces) para em seguida identificar- se pelo menos um grupo de transformações idênticas (considerando- se as tolerâncias computacionais), exatamente como uma transformação para uma primeira característica (por exemplo, uma primeira face) pode ser computada para, então, tentar-se aplicar a referida transformação a outras características (por exemplo, outras faces). Assim, um grupo de características tendo uma transformação comum pode ser desenvolvido.

[091] Para cada reposicionamento obtido aplicando-se as matrizes de transformação que são retidas, as características extrínsecas são comparadas (etapa 144). Em nosso exemplo, duas matrizes são retidas. Uma primeira matriz M1 posiciona os modelos 3D como mostrado na Figura 7A. As faces Si,5, Si,6 e Si,18, que já haviam sido positivamente pareadas, são reconciliadas e perfeitamente combinadas entre si. Elas são determinadas como sendo idênticas para esse posicionamento específico. Aplicando-se essa matriz, as ambiguidades de pareamento das faces Si,7; Si,8; Si,9; Si,15; Si,16 e Si,17 são eliminadas. Essas faces são reconciliadas e são também determinadas como sendo idênticas para este posicionamento. Finalmente, comparando-se as características extrínsecas dos descritores das faces S1,2 e S1,10, com S2,10 e S2,14, constata- se que vários valores são idênticos e outros são diferentes. Essas faces são reconciliadas com um índice de confiança inferior a 1. Elas são diferentes e as diferenças são qualificáveis a partir da comparação dos descritores como será demonstrado na etapa de marcação. A segunda matriz M2 é aplicada para posicionar os modelos 3D como representado na figura 7B. As faces Si,4 e Si,6, positivamente pareadas, são reconciliadas para combinarem perfeitamente entre si, sendo consequentemente declaradas idênticas para este segundo posicionamento. Finalmente, as faces Si,11; Si,12 e Si,13 são reconciliadas com um índice inferior a 1 e, assim, com diferenças para esse posicionamento particular. Dependendo do valor limiar estabelecido para o índice de confiança, uma face como Si,3 é também reconciliada. É também possível que uma pluralidade de matrizes de transformação de sistema de coordenadas possa levar a reconciliar algumas faces várias vezes. Em tal caso, é mantida a reconciliação que tenha o melhor índice de confiança. Estas matrizes não ajudam a resolver todas as ambiguidades em todos os casos e algumas faces permanecem órfãs. Trata-se de faces novas ou de faces fortemente modificadas.

[092] A Tabela 4 apresenta os dados adicionados pela etapa de reconciliação para o presente exemplo. Essa Tabela pode ser armazenada conservando todos os dados ou apenas os dados que tenham um determinado interesse para a continuação do processo e para as necessidades do operador.

[093] Foi verificado que o princípio do múltiplo posicionamento introduzido nesta invenção redefine completamente o conceito de comparação e de diferença entre modelos 3D e permite a comparação de partes de modelos 3D (características de forma). Assim, a comparação pode ser executada utilizando-se todas as matrizes de posicionamento, privilegiando-se uma ou mais matrizes particulares, ou ainda restringindo-se a determinação de uma matriz baseada em determinadas características dos descritores selecionadas pelo operador. Compreensivelmente, na etapa S146, podem ser computados índices de similaridade que dependem destas escolhas.

[094] O método pode, ainda, compreender o truncamento da tabela de dados de comparação para remover múltiplos e ambíguos pareamentos de faces decorrentes da etapa de pareamento em razão de suas características intrínsecas, cuja não relevância seja evidenciada durante a reconciliação (etapa S148). A Tabela 5 mostra os dados de comparação após serem limpos no contexto do presente exemplo.

[095] O processo de refinamento da comparação continua até um número suficiente de modelos 3D semelhantes ser atingido ou até que todos os descritores disponíveis tenham sido comparados na etapa S150.

[096] Compreensivelmente, esse processo de comparação entre modelos 3D é útil para inúmeras aplicações, como para identificar modelos 3D semelhantes, classifica-los de acordo com um índice de similaridade, fazer uma classificação (clustering) desses modelos 3D, por em evidência as características idênticas ou diferentes, ou ainda permitindo uma identificação e uma reconciliação das referências (identificadores) quando um modelo 3D é substituído por um modelo 3D de referência.

[097] O motor de reconciliação S56 (ver Figura 2) realiza as operações acima mencionadas e atualiza os dados no armazenamento de dados S54.

[098] Com referência à Figura 2, o método compreende identificar os modelos 3D que possuam a maior similaridade com relação ao modelo 3D de referência, identificados como tais pelo motor S50, que se baseia nos dados da tabela no armazenamento de dados S54 alimentado pelos motores S52 e S56, estão doravante prontos para serem exibidos ao operador graças ao sistema de exibição S46. O sistema S46 gera a vista desejada dos modelos 3D. Para tal fim, o sistema S46 acessa os modelos 3D armazenados no armazenamento de dados S30 e o motor de marcação S45 utiliza os dados de comparação do armazenamento de dados S54 para marcar as faces idênticas ou diferentes, ou ainda para marcar outras características dos modelos 3D. O operador seleciona os parâmetros ou critérios de marcação desejados através da interface S44, a qual também permite a seleção das propriedades e funções que determinam a disposição dos modelos 3D em um espaço de 3 dimensões gerado pelo sistema S46. Em certas modalidades, S46 utiliza um sistema CAD ou um navegador de internet (web brouser) para exibir os resultados em 3D. A disposição e a marcação dos modelos 3D exibidos variam de acordo com as necessidades do operador. Por exemplo, em alguns casos, o operador pode querer destacar as partes idênticas (características de forma) dos modelos 3D para um posicionamento particular, para múltiplos posicionamentos ou, ainda, destacar diferenças de uma ou mais características. Essa maneira de comunicar-se simultaneamente a comparação de vários modelos 3D com base na marcação e na posição dos modelos 3D em uma cena 3D, tal qual ilustrado na Figura 9, é totalmente inédita.

[099] Compreensivelmente, vários tipos de diferenças entre face, conjuntos de faces (características de forma) e corpos sólidos são determinados quando modelos 3D são comparados de acordo com o método proposto. A marcação distingue os referidos modelos 3D de acordo com as solicitações do operador. A seguir são apresentados alguns exemplos que ilustram os tipos de diferenças de acordo com as necessidades do operador. Em um primeiro exemplo, o operador busca, em um conjunto de modelos 3D, características de formas idênticas àquelas presentes no modelo 3D de referência as precisar. Neste caso, o processo realiza o pareamento, a reconciliação, o múltiplo reposicionamento e marca as faces como consequência. As faces Si,4; Si,5; Si,6; Si,7; Si,8; Si,9; Si,15; Si,16; Si,17; Si,18, respectivamente, nos modelos 3D de referências (i=1) e naquele comparado (i=2), coincidem totalmente em um dos posicionamentos determinados (uma matriz de transformação) e são, portanto, qualificadas como idênticas e marcadas como consequência (utilizando-se, por exemplo, a cor azul). As faces Si,1; Si,2; Si,11; Si,13 e as faces S1,10; S1,14 com a face S2,10 dos modelos 3D são primeiramente pareadas com um índice de confiança fraco, o qual é revisado para ser aumentado durante a reconciliação. As referidas faces são por fim marcadas como sendo geometricamente idênticas, mas com diferentes topologias (utilizando-se, por exemplo, a cor verde), porque compartilham as mesmas características geométricas (eixo e raio para as superfícies cilíndricas S1,10; S1,14 e S2,10 e a mesma normal e posição para as faces planas Si,1; Si,2; Si,11; Si,13), mas diferem em outras características (valores) dos descritores que caracterizam sua topologia (perímetro, por exemplo, em nossos descritores). O pareamento e a reconciliação dos descritores da face Si,13 dos modelos 3D comparados não permitem concluir com um grande nível de confiança que se trata da mesma face modificada. Nessa etapa, restam poucas faces não reconciliadas e trata-se da melhor escolha restante. Neste caso, a característica Type é idêntica e, dependendo do valor limiar do índice de confiança, ela será declarada como "reconciliada e diferente" (utilizando-se, por exemplo, a cor roxa), ou simplesmente identificada como "não reconciliada e nova" (utilizando-se, por exemplo, a cor vermelha). As faces são diferentes tanto do ponto de vista de suas geometrias como de suas topologias para todas as matrizes de transformação selecionadas. As faces S2,19 e S2,20 são identificadas como “não reconciliadas”, portanto, novas (utilizando-se, por exemplo, a cor vermelha).

[0100] Em outro exemplo, o operador seleciona, através da interface S44 (Figura 2), uma parte do modelo 3D (que se torna de facto o modelo 3D de referência), que representa as faces funcionais ou as faces em contato com outros componentes (interfaces); a título ilustrativo, as faces S1,5; S1,1; S1,18, que são também utilizadas para definir um posicionamento (matriz de transformação) para a etapa de reconciliação, bem como as superfícies S1,6; S1,4. Para facilitar a interpretação dos resultados, o operador insere que as faces idênticas nos modelos 3D encontrados sejam marcadas em azul, que as superfícies reconciliadas e geometricamente idênticas, mas cujas topologias são diferentes, sejam marcadas em ciano e, finalmente, que as outras faces (não consideradas, não reconciliadas, novas) sejam acinzentadas e transparentes. Agora, fazendo referência aos modelos 3D das Figuras 6A e 7B, as faces S2,5; S2,18 são identificadas como idênticas (portanto em azul), as faces S2,1; S2,4; S2,6 são geometricamente idênticas (portanto em ciano) e que todas as outras faces não são consideradas (portanto em cinza, transparente).

[0101] Compreensivelmente, o operador pode ajustar restrições extremamente precisas usando uma interface gráfica S44 apropriada, como, por exemplo, impor a distância de centro a centro e os diâmetros das faces Si,5 e Si,6 ou o paralelismo e a distância entre Si,11 e Si,13. Todas estas restrições podem ser computadas a partir das características dos descritores presentes nesta modalidade.

[0102] O fato de exibir um modelo 3D com uma marcação ou ainda com diferentes texturas ou cores associadas a faces específicas é algo bem conhecido da técnica.

[0103] As diferenças são representadas utilizando-se cores, transparências, texturas, hachuras, anotações ou qualquer outro efeito gráfico que possa ser considerado como sendo uma marcação. A similaridade, ou seja, menos diferenças de acordo com os critérios do operador, entre os modelos 3D é representada por sua posição no espaço 3D da cena 3D mostrada no visualizador.

[0104] Deve ser entendido que uma vasta gama de marcações pode ser usada. Assim, a similaridade é expressa pelas posições respectivas, no espaço 3D, dos modelos 3D obtidos pela função que calcula o índice de similaridade, mas ela pode ser igualmente apreciada a partir da marcação das diferenças dos modelos 3D. Por exemplo, se um orifício comparado a um orifício do modelo 3D de referência é menor em diâmetro, mas seu eixo é o mesmo, ele será marcado de uma determinada maneira; por outro lado, se seu diâmetro e seu eixo são diferentes, o referido orifício é marcado de uma outra maneira para distinguir os dois tipos de diferenças.

[0105] Em determinadas modalidades, o processo de comparação dos descritores é influenciado pela definição de características de interesse ou ainda por aquelas que, contrariamente, não são apresentam interesse. Essa definição pode especificada pelo operador de forma explícita ou implícita. Na etapa S152 da Figura 1, os modelos 3D são selecionados de acordo com os índices de similaridade e os critérios expressos pelo operador. Os resultados são formatados e exibidos na etapa S160. Entre outras possíveis formas, a exibição dos modelos 3D em um espaço 3D como mostrado na Figura 9, com destaques por marcações, como descrito acima, das similaridades e das diferenças e a utilização do posicionamento no espaço de modelos 3D é algo novo e representa a maneira privilegiada de comunicar os resultados. Entendemos que ditos resultados podem ser igualmente transmitidos em formato de texto (tabela, lista ou outra forma).

[0106] A Figura 8 mostra o modelo 3D simplificado da Figura 4 e um exemplo de interface para a definição das restrições de comparação. Neste caso o modelo 3D completo é considerado para fazer-se a comparação autorizando-se o múltiplo reposicionamento para determinar a similaridade, e restrições foram impostas, tais como (i) a distância entre os eixos dos cilindros Si,5 e Si,6 deve ser entre 120 e 150 mm, (ii) as faces Si,18 e Si,5 devem ser paralelas, (iii) Si,6 deve ter um raio de 20mm e, finalmente, (iv) a distância entre as faces Si,11 e Si,13 deve ser maior do que 10mm. As determinação dessas restrições pode ser feita notadamente utilizando-se a interface de determinação de restrições S48 mostrada na Figura 2. O operador tem a possibilidade de definir se a totalidade ou apenas uma porção do modelo 3D é levada em consideração no processo. Neste caso, ele seleciona subconjuntos do modelo 3D a serem usadas (que também são modelos 3D) e, para cada subconjunto, o operador indica se ele deve ser idêntico ou apenas similar nos modelos 3D a serem comparados. O operador seleciona igualmente se ele autoriza o múltiplo reposicionamento ou se impõe um sistema de coordenadas para a comparação, como, por exemplo, o dos modelos 3D ou um sistema de coordenadas específico gerado a partir das restrições impostas. Finalmente, o operador pode definir restrições que sejam de maior importância para ele, como uma distância de centro a centro entre 120 e 150 mm para os dois cilindros Si,5 e Si,6, um raio de 20 mm para o cilindro Si,6 e uma distância superior ou igual a 10 mm para as faces Si,11 e Si,13. O operador, portanto, define as restrições diretamente sobre as características explícitas dos descritores (raio de Si,6 = 20mm), mas também sobre características implícitas (distâncias entre os eixos Si,5 e Si,6 ou paralelismo entre Si,18 e Si,5). Tais características implícitas são adicionadas nas tabelas que contêm os resultados de comparação (colunas adicionais), para participar no cálculo do índice de similaridade.

[0107] Esta maneira de definir restrições é semelhante às propostas pelos sistemas CAD para restringir esboços ou montagens e é conhecido no estado da técnica.

[0108] Compreensivelmente, o inventário das propriedades ou restrições disponíveis, seus modos de seleção, sua disposição e ordenamento, bem como o modo como são ponderados, podem ser objeto de uma infinidade de variações, sem por isso se afastar da funcionalidade subjacente. Ao invés de oferecer uma seleção simples binária (distinguir uma seleção “manter/importante” de outra “recusar/não importante”), a interface poderia, por exemplo, aceitar um valor de ponderação expresso como uma percentagem de importância ou outro valor calibrado. De igual sorte, o operador pode eliminar partes dos modelos 3D que ele considera insignificantes a sua pesquisa, como os corpos sólidos menores do que um determinado tamanho (tamanho da caixa delimitadora) ou volume, ou ainda faces cuja área seja inferior a um determinado percentual da área total do modelo 3D (simplificação do modelo 3D). É possível ainda restringir a comparação por um volume de ocupação máxima (reserva do espaço em uma montagem).

[0109] Durante o processo de comparação, restrições como, por exemplo, expressar a distância entre os dois cilindros, podem ser utilizadas como um filtro (Go/No Go) ou intervir apenas durante a etapa de marcação para mostrar como a restrição está atendida ou de outro modo não atendida. Estas restrições podem ainda ser levadas em consideração quando da computação do índice de similaridade, que pode então ser observado como um índice de conformidade com as restrições.

[0110] Deve ser entendido que, quando as restrições são alteradas, todo o processo pode ser reiniciado ou apenas o cálculo do índice de similaridade e a marcação dos modelos 3D já selecionados.

[0111] Em certas modalidades, modelos 3D são ordenados após o processo de comparação com base no pareamento e na reconciliação dos descritores de acordo com o índice de similaridade computado. A Figura 9 mostra um exemplo de oito modelos 3D de um componente de uma dobradiça semelhante ao modelo 3D de referência (ou seja, ao modelo 3D utilizado na comparação para as finalidades da pesquisa apresentada). Os modelos 3D são posicionados em uma cena 3D (por exemplo, uma montagem em sistema CAD), de acordo com uma vista isométrica, cujo ponto de vista pode ser evidentemente alterado pelo operador.

[0112] O modelo 3D utilizado como o modelo 3D como referência é posicionado na origem (como no canto direito inferior), as faces em azul (marcadas com um *) são consideradas na marcação das diferenças após a comparação, as faces em cinza (faces não identificadas) não serão marcadas, sejam tais faces idênticas ou diferentes, para facilitar a interpretação dos resultados, por exemplo. Os modelos 3D semelhantes são posicionados em um espaço 3D usando-se critérios relacionados aos três eixos. A marcação (cores, texturas, transparências, anotações etc.) pode representar outros critérios ou informações. Em particular, nessa figura, um dos eixos é utilizado para representar um índice de similaridade. Quanto mais um modelo 3D difere do modelo 3D de referência, mais a distância aumenta ao longo deste eixo. Os modelos 3D com um índice de similaridade da mesma ordem de grandeza são agrupados ao longo do segundo eixo. Assim, dois modelos 3D são dispostos na primeira linha diretamente próximos ao modelo 3D de referência, um dos dois modelos sendo um idêntico e o outro um espelho (mão esquerda/direta, por exemplo, simetria planar). O único modelo 3D resultante que é diferente, mas satisfaz a todas as restrições (nenhuma face amarela, nenhuma face marcada na figura anexada) é posicionado na segunda linha. Modelos 3D que não satisfazem a todas as restrições e diferem mais e mais em comparação com o modelo 3D de referência são apresentados nas linhas seguintes. O primeiro modelo 3D da terceira linha tem um sulco diferente e as faces são marcadas conformemente (em amarelo, marcadas por um * nesta figura). Os quatro orifícios e a perfuração (todas as faces marcadas por *) são diferentes no modelo 3D seguinte na mesma linha.

[0113] O terceiro eixo que não é utilizado neste exemplo pode ser utilizado para representar outras informações como as versões, a procedência, as etapas de fabricação ou quaisquer outras classificações dos modelos 3D que sejam de interesse ao operador.

[0114] Compreensivelmente, o modelo 3D de referência pode ser derivado de um componente digitalizado existente (peça ou mecanismo) ou um ainda de um modelo 3D mais ou menos grosseiramente esboçado pelo operador na tela. Neste último caso, o operador pode ter omitido alguns detalhes que aparecem, no entanto, entre os modelos 3D resultantes da pesquisa. A referida interface pode permitir ao operador mudar do modelo 3D de referência inicial para um dos modelos 3D resultantes que figurem nos resultados da pesquisa. Quando o modelo 3D de referência é substituído, o operador pode opcionalmente manter as restrições da comparação anterior ou definir novas.

[0115] Deve ser entendido que o sistema de comparação de modelos 3D acima descrito pode ser uma ferramenta poderosa na busca, análise ou organização (classificação ou clustering) de modelos 3D. Em muitas indústrias e em outros domínios, a utilização do sistema bem como dos métodos descritos acima propicia uma economia de tempo ao longo do ciclo de vida dos produtos, incluindo no estágio de concepção e nas etapas de fabricação dos produtos.

[0116] Como mostrado na Figura 10, o sistema da Figura 2 pode ser empregado como sistema distribuído em vários computadores, na Web (na nuvem), ou em uma intranet, permitindo acesso remoto a um operador aos armazenamentos de dados de modelos 3D, aos armazenamentos de descritores, aos mecanismos de busca e comparação, aos sistemas de marcação ou aos outros módulos complementares. No exemplo na Figura 10, as tarefas de pesquisa e comparação são realizadas por um servidor distante da estação de trabalho do operador. O motor de marcação e de cálculo a cena 3D associada acompanham o servidor de pesquisa. Em outras modalidades, ele poderia rodar no lado do cliente. A cena 3D e os modelos 3D são enviados ao operador para uso em um navegador (navegador web), por exemplo. De modo semelhante, de acordo com a ilustração, o armazenamento dos descritores é hospedado remotamente. A geração dos descritores pode constituir um serviço separado para os armazenamentos de dados de modelos 3D. O sistema da Figura 10 mostra ainda três armazenamentos de dados remotos em diferentes localizações, separadas dos modelos 3D.

[0117] A utilização de um dito sistema permite ao operador navegar, pesquisar e comparar modelos 3D de uma pluralidade de fontes, a partir de uma estação de trabalho única do cliente.

[0118] A utilização de um dito sistema permite ao operador fazer o upload de seus modelos 3D existentes para a finalidade de geração de descritores utilizando um serviço remoto, destinem-se os seus modelos a pesquisa e comparação por ele, e somente por ele, ou a uma pesquisa e comparação feitas também por outros.

[0119] Embora descrita com o auxílio de uma ou diversas modalidades preferidas, entende-se que a presente invenção pode ser utilizada, empregada ou realizada de múltiplas outras formas. Assim, as reivindicações que seguem devem ser interpretadas de modo a incluir essas diferentes formas permanecendo fora dos limites fixados pelo estado da técnica. Tabela 1: Valores das características do descritor para o modelo 3D da Tabela 2: Valor das características do descritor para o modelo 3D da Tabela 3: Resultados após pareamento de modelos 3D Tabela 4: Resultados após pareamento de modelos 3D Tabela 5: Resultados após pareamento de modelos 3D

Claims (18)

1. MÉTODO IMPLEMENTADO POR COMPUTADOR PARA COMPARAÇÃO DE UM MODELO 3D DE REFERÊNCIA COM UMA PLURALIDADE DE MODELOS 3D, para executar uma pesquisa e uma análise comparativa de modelos 3D, caracterizado por compreender as etapas de: - carregar na memória do computador pelo menos um descritor do modelo 3D de referência e pelo menos um descritor de um da pluralidade de modelos 3D, cada descritor compreendendo uma pluralidade de características associadas a pelo menos uma face do modelo 3D, características geométricas que são dependentes de um sistema de coordenadas e características geométricas que são invariantes do sistema de coordenadas; - identificar semelhanças e diferenças de características geométricas entre o pelo menos um descritor carregado do modelo 3D de referência e o pelo menos um descritor carregado de um da pluralidade de modelos 3D; - usar uma unidade de processamento do computador para computar um nível de confiança de acordo com as semelhanças e diferenças identificadas para cada característica entre um descritor de um modelo 3D de referência e pelo menos um descritor de uma pluralidade de modelos 3D; - usar a unidade de processamento do computador para computar um valor de similaridade usando os níveis de confiança computados entre as características do pelo menos um descritor do modelo 3D de referência e as características do pelo menos um descritor de um da pluralidade de modelos 3D; - reposicionar a pluralidade de modelos 3D de acordo com as características geométricas do modelo 3D de referência; onde o reposicionamento da pluralidade de modelos 3D compreende as etapas de: - parear subconjuntos do descritor do modelo 3D de referência com subconjuntos do pelo menos um descritor de um dentre a pluralidade de modelos 3D com base nas características geométricas invariantes do descritor do modelo 3D de referência e nas características geométricas invariantes do pelo menos um descritor de um dentre a pluralidade de modelos 3D; - determinar grupos de transformações para reconciliar os pareamentos usando as características geométricas dependentes do descritor do modelo 3D de referência e as características geométricas dependentes de pelo menos um descritor de um dentre a pluralidade de modelos 3D; - identificar pelo menos um grupo de transformações semelhantes dentre os grupos de transformações.

2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender, adicionalmente, a etapa de: - utilizar a unidade de processamento do computador para computar um nível de confiança de cada pareamento de acordo com semelhanças e diferenças entre as características geométricas invariantes do descritor do modelo 3D de referência e as características geométricas invariantes do descritor de um dentre a pluralidade de modelos 3D.

3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de a etapa de computar um valor de similaridade utilizar o primeiro grupo de transformações para identificar as semelhanças e diferenças.

4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender, adicionalmente, a etapa de: - utilizar a unidade de processamento do computador para computar um nível de confiança de cada pareamento reconciliado de subconjuntos de descritores dos modelos 3D de referência de acordo com a semelhança das características geométricas dependentes do descritor do modelo 3D de referência e do descritor de um dentre a pluralidade de modelos 3D.

5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender, adicionalmente, as seguintes etapas: - identificar um segundo grupo de transformações semelhantes dentre os grupos de transformações; - utilizar a unidade de processamento do computador para computar um nível de confiança de reconciliação usando o segundo grupo de transformações; - identificar as semelhanças e diferenças entre o modelo 3D de referência e um ou mais modelos 3D dentre a pluralidade de modelos 3D usando o primeiro e o segundo grupos de transformações; e - utilizar a unidade de processamento do computador para computar um valor de similaridade combinado com base no primeiro e no segundo grupos de transformações.

6. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as características geométricas que são invariantes do sistema de coordenadas compreendem características geométricas de pelo menos uma dentre as seguintes: área, perímetro; e as características geométricas que são dependentes do sistema de coordenadas compreendem características geométricas de pelo menos um dentre os seguintes: centro de gravidade e eixos de momentos de inércia.

7. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o descritor compreender, adicionalmente, características geométricas de continuidade G2 relacionadas a um conjunto de faces apresentando continuidade G2.

8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de uma parte do descritor ser utilizada para a computação do nível de confiança.

9. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o descritor ser gerado para pelo menos uma face selecionada do modelo 3D de referência.

10. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a computação do nível de confiança ser afetada por pelo menos uma restrição em uma ou em uma pluralidade de características de um modelo 3D e/ou entre características de um modelo 3D.

11. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a comparação do modelo 3D de referência com a pluralidade de modelos 3D é configurada para executar uma pesquisa, uma classificação e/ou uma análise comparativa de modelos 3D.

12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender, adicionalmente: exibir uma única cena 3D, a cena incluindo o modelo 3D de referência e pelo menos um da pluralidade de modelos 3D; compreendendo as etapas de: - inserir um ou mais critérios em um programa configurado para ser executado pelo computador para pesquisar e fazer uma análise comparativa de modelos 3D; - selecionar modelos 3D a serem exibidos de acordo com o(s) um ou mais critérios inseridos; - restringir o posicionamento espacial de pelo menos um da pluralidade de modelos 3D em relação ao modelo 3D de referência na cena 3D de acordo com o(s) um ou mais critérios introduzidos; - restringir uma marcação do pelo menos um da pluralidade de modelos 3D no que diz respeito ao modelo 3D de referência na cena 3D de acordo com o(s) um ou mais critérios introduzidos; - exibir os modelos 3D restritos em uma unidade de exibição, em que apenas os modelos 3D que atendem ao(s) um ou mais critérios inseridos são exibidos.

13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato da exibição de uma única cena 3D compreender, adicionalmente, as etapas de: - identificar diferenças entre o modelo 3D de referência e pelo menos um da pluralidade de modelos 3D; e - exibir pelo menos uma parte das diferenças identificadas na unidade de exibição.

14. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que um posicionamento espacial ou uma marcação de pelo menos um modelo 3D da pluralidade de modelos 3D representa uma ou uma pluralidade de outras informações.

15. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de compreender, adicionalmente, exibir, na unidade de exibição, usando faces marcadas a pluralidade de modelos 3D em comparação com o modelo 3D de referência, cada marcação identificando semelhanças e/ou diferenças entre os modelos 3D.

16. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que semelhanças e diferenças são apresentadas em subconjuntos dos modelos 3D.

17. SISTEMA DE PROCESSAMENTO DE DADOS caracterizado por ser configurado para realizar o processo de comparar mais de dois modelos 3D para o fim de pesquisar modelos 3D idênticos ou semelhantes, determinar as semelhanças e as diferenças, classificar, hierarquizar, ordenar, triar ou filtrar os modelos 3D utilizando o método de qualquer uma das reivindicações 1 a 11.

18. PROCESSO PARA A FABRICAÇÃO DE UM PRODUTO, caracterizado pela operação de um modelo 3D para a fabricação de pelo menos uma parte do produto, o modelo 3D sendo diretamente selecionado ou modificado a partir de um modelo 3D selecionado utilizando-se o método de comparação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16.