CN101124582B - 自动化衍生视图渲染系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于从自本地应用数据导出的图形数据中建立衍生视图的系统和方法。所述本地应用数据可从例如CAD应用程序的图形应用程序中提取，转换成中间或衍生格式，且从所述中间格式中提供由所述原始的本地应用程序产生的图形信息的衍生视图。

Description

自动化衍生视图渲染系统
优先权主张：
本申请案主张35U.S.C.§120下2003年3月12日申请的题为“Graphic FileManagement System”的第10/387,248号美国专利申请案的优先权，且是第10/387,248号美国专利申请案的部分接续申请案，所述美国专利申请案以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明针对大量数字图形数据或文件的自动化且动态再利用。
背景技术
图形文件信息已在商业中成为主要的专业数字工具。图形文件信息可由例如图像、动画、现场视频和CAD图画的项目组成。图形信息通常以向量图形或光栅图形来存储。
传统上，2D和3D图形信息已以不同格式驻存在组织内的口袋中，且驻存在通常不可由所述组织内各种不同部门访问的实体位置中。产品用于建立不同图形文件、营销和其它公司部门。与在产品生命周期中建立针对文档编制、培训和复杂任务支持的下游视频通信相关联的成本随着产品变得更复杂多样而飞涨。如今，需要以协调方式获得对这些过程的控制，对于希望保持具有竞争力的任何以产品为导向的企业来说是一个极为重要的问题。
工程与设计资产的高效且有效的使用和再使用可为任何工程或制造企业提供显著的商业和战略优势。明确地说，整理来自(例如)不同部门所使用的不同图形应用程序的数据并输出单独或组合数据的新视图的能力会特别有用。
发明内容
概略地描述，本发明包括一种用于从自本地应用数据导出的图形数据建立衍生视图的系统和方法。在一个方面，所述本地应用数据是从例如CAD应用程序的图形应用程序中提取的，转换成中间或衍生格式，且从所述中间格式提供由原始的本地应用程序产生的图形信息的衍生视图。
在另一方面，本发明是一种用于建立部分的图形视图的方法。所述方法包含以下步骤：提取具有本地应用格式的图形数据；将所述图形数据从本地应用格式转换成衍生图形数据格式；接收用以提供衍生视图的指令；和从衍生图形数据格式中建立图形数据的至少一部分的衍生视图。
在另一方面，图形数据包含多个部分且可进一步包含包含所述多个部分的层级关系的组合。
所述转换步骤可包含提供针对每一所述部分的二进制衍生图形文件和层级数据文件。
在另一实施例中，本发明是一种用于建立组合视觉显示的方法.在此实施例中，所述方法包含以下步骤：从CAD系统中提取图形数据，所述图形数据包含渲染数据和层级结构；针对组合中的每个部分，建立所述部分的二进制数据表示；接收新渲染视图的新层级结构；和基于所述部分组合和所述新层级结构来建立渲染新组合的二进制合并文件.
在又一方面，本发明是一种用于渲染图形数据的衍生视图的系统。所述系统包含本地格式图形数据导入引擎、衍生格式图形数据存储库以及与所述衍生图形数据存储库相互作用的衍生视图建立引擎。
可通过使用硬件、软件或硬件与软件两者的组合来完成本发明。用于本发明的软件存储在包含硬盘驱动器、CD-ROM、DVD、光盘、软盘、磁带驱动器、RAM、ROM或其它合适的存储装置的一个或一个以上处理器可读存储媒体上。在替代实施例中，所述软件中的一些或全部可由包含自定义集成电路、门阵列、FPGA、PLD和专用计算机的专用硬件代替。
将从以下描述中更加清楚地看到本发明的这些和其它目的及优点，在以下描述中已结合附图来陈述了本发明的优选实施例。
附图说明
图1A是根据本发明的典型图形文件工作流程的方框图。
图1B是根据本发明的展示图形的第一替代预览的用户界面屏幕的实例。
图1C是根据本发明的展示图形预览的第二实例的用户界面的第二实例。
图2是根据本发明可利用的处理系统的方框图。
图3是本发明的系统的一个实施例的方框图。
图4是展示用于从由图形设计系统提供的原始图形数据建立衍生渲染图形视图的大体过程的流程图。
图5是机器人臂的两个视图的图示。
图6是具有XML格式的部分定义的样本。
图7A是根据本发明利用的以XML定义的层级结构的一部分。
图7B是图7A所示的XML结构的树状图。
图7C是根据本发明利用的以XML格式定义的第二类型的图形数据的一部分。
图8是根据本发明的数据库中的对象实体化的方框级图示。
图9是本发明的将组合的层级结构转换成平面文件格式的图示。
图10是说明用于建立根据本发明利用的图形数据文件结构的过程的流程图。
图11到15是根据本发明的机器人组合的层级结构和相关联XML层级数据结构的处理的图示。
图16是说明可如何合并来自不同部门的数据源以建立新渲染组合的方框图。
具体实施方式
本发明的系统允许用户从各种类型的CAD和其它图形开发系统中检索信息，且无缝地编辑图形文件并将其集成到标准商业软件应用中。
明确地说，本发明的系统允许用户从其本地应用格式导入图形数据(或将此类数据导出到一般知道的格式)，并提供此类数据的新衍生视图(或多个视图和组合)。
举例来说，对于使用计算机辅助设计(CAD)应用程序来建立图形图像或文件的用户来说，本发明的系统允许将此类信息导入并进行更改以建立新视图、新组合且/或与来自其它应用程序的信息组合.用户可添加在其它3D或2D图像应用程序中建立的图像和数据，或执行更改原始图形图像所需的其它变化以适合其它目的(“再利用”).
一般来说，所述系统提出一种用于通过使用更加通用的数据格式来将本地图形文件信息转换成视觉显示的方法和设备。图1是图形文件的典型工作流程的流程图。图形文件通常移动经过这样的工作流程，其从图形文件的建立50开始到数据处理、存储和管理51，到传递的文件52(即，图形文件在公开文档等中的使用)。在典型的计算机系统中，难以维持图形文件，尤其是对文件作出的更新和修正。本发明的图形文件管理系统工作以处理、存储并管理51图形文件以及实现对存储在服务器和数据库中或链接到服务器和数据库的图形文件作出的增强、更新和修正53进行跟踪。
在一个实施例中，将本地应用数据转换成通用图形数据模型(UGDM)，其存储关于图形文件的信息，包含详细的图像属性(例如多边形计数、纹理信息)以及关于图形文件电子文件大小和建立日期的信息。
一般来说，当将本地图形文件信息导入到系统中时，系统将自动地将信息转换成通常比本地格式效率更高的系统图形文件格式(UGDM)。所述系统也可自动建立信息的某些初始衍生视图，例如文件的简略视图。
本发明的系统能够由用户手动地或由服务器自动地维持特定图形文件的源数据与对其其它版本作出的递增变化之间的联系。此外，可管理来自多个源的数据。举例来说，如果想要组合若干图形文件以形成一个大图形文件但所述图形文件中的每一者由于由不同计算机用户建立而具有不同格式，那么系统可将这些图形文件组合成一个图形文件。这是可能的，因为结合原始数据的结构层级信息和原始坐标系统来提取原始文件图形数据。UGDM数据可存储在数据库或文件系统中，或仅用于建立衍生视图并接着被丢弃。接着可修改原始坐标系统以适合较大的全局坐标系统，且因此接着可由数据库来形成空间、逻辑或日期相关搜索。
本发明的图形文件管理系统以允许多个用户编辑可具有任何不同文件格式的模型或动画数据的方式来存储3D模型和/或动画的图形文件。在本文描述的实施例中，使用称为“.RH格式”的图形数据格式。
本发明的图形文件管理系统允许以新的方式分解并重新组合含有组合、子组合和部分的多个3D图形文件，并将其转换成可能比以前大得多的组合，以可能用于项目概观和管理、干扰检查、视觉显示、培训、技术文档编制的目的以及许多其它需要具有可能比以前已组合的大得多的组合的更轻量数据的目的。这通过系统将表示复杂3D模型组合的现有单一文件分解成若干子对象、子组合或部分，并允许对这些子组合或部分进行单独检视和控制来实现。所述系统将个别3D模型文件视为组合，并将这些组合与由其它3D模型文件界定的其它组合或子组合组合在一起成为一个单一主组合。并且，所述系统使得能够在减小组合或增大组合之前将操作施加到每个组合。举例来说，用户可指令系统向其展示在3D模型的特定部分的一米半径范围内的所有事物。
图1B展示视图屏幕18，其在此实例中展示如参考标号19指示的命名为DV01410.X的图形文件的较大二维图.预览屏幕18中还显示了图形文件的对象属性20，包含(但不限于)文件名、文件格式、文件大小、其最后被修改的时间、是否包含纹理和其是否为动画.预览屏幕18上还提供了图形文件的其它格式，其在图1B中一般被指示为21.预览屏幕18中展示可由系统建立并可由用户检视的五个其它格式的实例，这些格式为：具有.RH文件格式的三维预览、视点三维预览、技术图解、阴影技术图解和卡通风格图解.
如果用户希望检视其它格式21中的任一者，那么他们可通过使用其鼠标在指示其为哪种格式的每个文本上方点击来完成这一目的，举例来说，图1C展示当用户已选择检视技术图解25时的用户界面24。
图3展示包括本发明系统的处理和数据组件的功能方框图。如下文以额外细节论述，图3中展示的每个组件可在一个或一个以上处理系统上进行操作。参看图2，用于实施本发明的示范性处理系统包含至少一个计算装置，例如计算装置100。在其最基本的配置中，计算装置100通常包含至少一个处理单元102和存储器104。视计算装置的确切配置和类型而定，存储器104可为易失性(例如RAM)、非易失性(例如ROM、快闪存储器等)或所述两者的某组合。图2中用虚线106说明此最基本的配置。另外，装置100也可具有额外的特征/功能性。举例来说，装置100也可包含额外的存储装置(可移除和/或不可移除的)，包含(但不限于)磁盘或光盘或者磁带或光带。图2中用可移除存储装置108和不可移除存储装置110说明此额外存储装置。计算机存储媒体包含以任何用于信息存储的方法或技术实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除媒体，所述信息例如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据。存储器104、可移除存储装置108和不可移除存储装置110均为计算机存储媒体的实例。计算机存储媒体包含(但不限于)RAM、ROM、EEPROM、快闪存储器或其它存储器技术、CD-ROM、数字多用光盘(DVD)或其它光学存储装置、磁带盒、磁带、磁盘存储装置或其它磁性存储装置、或可用于存储所需信息且可由装置100访问的任何其它媒体。任何此类计算机存储媒体均可为装置100的一部分。
装置100也可含有允许所述装置与其它装置通信的通信连接112。通信媒体通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或具有例如载波或其它传送机制的调制数据信号形式的其它数据，且包含任何信息传递媒体。举例来说(且并非限制)，通信媒体包含例如有线网络或直接有线连接的有线媒体以及例如声学、RF、红外和其它无线媒体的无线媒体。本文使用的术语计算机可读媒体包含存储媒体和通信媒体两者。
装置100也可具有例如键盘、鼠标、笔、语音输入装置、触控式输入装置等输入装置114。也可包含例如显示器、扬声器、打印机等输出装置116。所有这些装置在此项技术中均是众所周知的且这里不需要进行详细论述。
回到图3，如上文所述，本发明包含一种用于建立衍生、后本地图形数据组合和渲染的方法和系统.在此上下文中，注意术语“渲染”在某种程度上可包含仅产生二维图像的涵义.然而，应了解，在此上下文中术语“渲染”是在将图形从文件转换成视觉形式(例如在视频显示器上)的任何处理的较广泛意义上使用的.图3是说明本发明的系统和方法中利用的功能组件和数据结构的方框级图.应了解，图3的组件可建构在单个处理系统和多个处理系统上.举例来说，在一个实施例中，图形设计者将利用处理系统302来建立图形数据302A.此数据302A可存储在数据存储库308中，所述数据存储库308可位于处理系统302或服务器处理系统306上.此数据将在某图形应用程序中建立并存储在所述应用程序的本地应用数据存储库320中.同样，用户304可访问单独处理系统上的系统组件304A，其中系统组件304A是在此处理系统上运行的单独应用程序，或系统组件304A可存储在服务器处理系统306上并由用户304直接访问.因此，在一个实施例中，组件304A和302A两者均驻存在单个处理系统306上，且图形设计者302和用户304可经由相同或不同的终端来访问服务器处理系统306.在另一实施例中，数据308存储在单独处理系统302、单独处理系统上方框310中组件本身上，且用户304具有单独处理系统.
尽管存在此类各种实施例，但出于以下描述的目的，将假定用于本发明的系统300的处理环境是客户端/服务器、联网环境，以使得图形设计者302具有包含存储单元308的唯一处理系统，所述存储单元308容纳本地图形数据302A，且通过使用通信传送机制312而与服务器处理系统310通信。同样，用户304具有唯一处理系统，其包含本发明的组件304A并经由网络通信机制312而与服务器310通信。将容易了解，所述网络通信机制可包括公用或私用网络、局部网络和类似网络(例如，因特网)的任何组合。
一般来说，图形设计者建立本地应用数据，所述本地应用数据存储在数据存储库308中。此本地图形源数据可包括来自例如
Figure G2005800319919D00061
等许多不同应用程序中的任一者的数据，所有所述应用程序均具有本地格式的数据，所述数据由应用程序直接在数据库320中进行存取。此类本地数据或者可以数据文件322形式存储在文件系统上，或可导出到由本地应用程序支持的例如IGES(一种常见的广泛读取的CAD实体格式)的替代文件格式324，且所述替代文件格式324可由本发明的系统读取和导入。
系统服务器310包含系统存储器315和非易失性存储器318两者。所述系统包含在系统存储器315中操作的处理引擎330，其指令上文相对于图2描述的处理器执行本文描述的任务。
如一般技术人员将大体上了解，在系统存储器315中操作的系统的组件可存储在非易失性存储器318中并在由系统控制器(未图示)指令的运行时间载入到系统存储器中。
构建导入器脚本326以解译本地图形应用数据存储库、以文件322来存储的本地应用数据或以具有导入器脚本可理解的格式的导出文件324来存储的应用数据。应容易了解，图形系统的制造商通常提供API以允许第三方存取其具有其使用的特定格式的数据。如果所述API不可用，那么所属领域的一般技术人员可解码数据结构并为导入器脚本322提供必要的指令以提取所关注的文件中的图形数据的数据信息。
为了将本地应用数据并入到本发明的系统中，系统服务器310使用导入器脚本326来将本地cad数据302A转换成UGDM。在一个实施例中，UGDM包括层级结构数据340和二进制(.RH)数据342。UGDM本质上是系统和检视器应用程序346理解的衍生或中间数据格式。将层级结构数据340称为本地层级结构数据，这是由于其反映由本地应用程序产生的数据的原始本地结构。在一个实施例中，本地层级结构340是XML数据结构文件。下文以额外细节来描述二进制.RH数据342，但所述数据342通常含有重建文件的原始视图和建立衍生视图344所必需的信息。层级数据结构340通常含有关于包含在RH数据文件342中的信息的元数据。图6和11-15中展示具有XML格式的包含在层级数据结构中的元数据的实例。
当处理包括cad信息的图形数据时，通常将了解，所述cad信息可由包括一系列基本部分的机器或设计的组合组成.举例来说，汽车由悬架、引擎和其它元件组成，其每一者由较小零件组成.cad结构中的组合的层级组织对于每个组织来说都是独特的且取决于对每一个别组织和商业过程来说有意义的逻辑组织.因此，.RH数据文件342中的数据可处于由用于每一部分的单个文件组成的原子层或由包括许多部分的给定组合中的所有信息组成的组合层.在以组合形式提供信息的情况下，所述组合的层级结构存储在层级数据结构340中.导入器脚本326控制处理引擎以建立XML数据结构和RH数据342两者.一般来说，与(例如)本地cad数据源320相比，此通用图形数据模型是存储图形数据的更高效机制.
处理引擎330、XML数据结构340和RH数据342以及导入器脚本326均被展示为在系统存储器315内。还应注意，可提供多个处理引擎330，其中下文关于组合部分并在不同RH文件中对其进行处理而描述的过程是同步或异步执行的。一般来说，说明这一情况以展示这些元素可在处理引擎330根据本文描述的过程操作时被临时存储。应了解，本地层级结构数据、RH数据、导入器脚本和其它元素可存储在非易失性系统存储器318中。本地层级数据345和.RH数据342在非易失性存储器中的永久存储可由用户依据服务器310的特定要求来选择。当本地层级结构数据和.RH数据存储在非易失性存储器中时，可在数据库或简单文件系统配置中提供此存储。在一个实施例中，利用
Figure G2005800319919D00071
系统9i或10g数据库来存储数据文件。
图3中还展示了衍生渲染指令350。处理引擎330利用所述衍生渲染指令350来提供用户期望的衍生视图344。衍生视图344是图形数据的新渲染视图，其在各种实施例中可以是原始数据的不同的二维或三维视图。衍生视图344可包括新组合、新图形或任何数目的不同类型的图形信息。如下所述，衍生视图可由检视器342检视。
衍生视图344可如简略图那样简单，或如许多不同部分的不同组合那样复杂。衍生视图对于构建由本地cad组合的不同组件组成的新组合或组合来自例如接线图和机械机器人臂的不同部门的不同元素来说尤其有用。此类组件通常由组织的不同部门组件设计。
在下文陈述的实例中，描述针对机器人臂的新渲染视图的构建。应了解，本发明不限于处理组合或机械装置。衍生视图可由理解处理引擎的输出的检视器346存取。在一个实施例中，新渲染视图是可由检视器读取的单个.RH数据文件。检视器可包含具有适宜的3D检视插件的网站浏览器、例如可从Radish Works LLC购得的Cosmos Creator的产品或经修改以读取输出的.RH数据结构的许多标准图形数据编辑检视环境中的任何其它者。
为了使用户304从本地CAD图形数据302A中界定用户期望的衍生视图344，用户可具备修改工具352。所述修改工具提供衍生渲染指令350，其操作处理引擎330以建立衍生视图344。在本地数据和衍生视图包括组合的情况下，修改工具可修改本地结构数据340以建立衍生层级结构345。应了解，衍生层级结构345可由修改工具352编辑或可由简单的文本编辑器修改。如众所周知，XML文档可由文本编辑软件修改。另外，衍生数据(和本地结构数据)不需要以XML格式提供，而是可以其它文本文件格式提供。一般来说，在本发明的一个实施例中，修改工具352以减少错误的方式来输出衍生结构文件345。
图4展示用于建立衍生视图344的本发明大体过程的概观.虽然在建立衍生CAD组合的上下文中描述所述过程，但将了解，也可建立更简单形式的衍生视图.在步骤402处，从文件中提取来自本地图形应用程序或通常理解的导出文件的本地图形数据(在此情况下为CAD数据).如上所述，可通过使用由图形系统制造商提供的API来提取此信息，可根据众所周知的技术来反向设计导出文件的已知结构或文件的数据结构.此步骤在导入器脚本326的控制下执行.在步骤404处，处于导入器脚本326控制下的处理引擎330建立.RH数据文件342和本地层级结构文件340.UGDM可采取许多不同格式，且应了解，.RH数据文件仅仅是本发明的一个实施方案.可使用其它数据结构来存储与图形设计信息302A的结构数据相关联的图形数据.视情况，在步骤406处，本地层级结构文件340和.RH文件342可存储在非易失性存储器318中.应了解，如果导入器脚本将数据存储在系统存储器中，那么不需要存储信息，衍生指令立即操作以提供衍生视图344，且接着系统丢弃所述信息.
在一个方面，在图形信息302A包括由各种不同部分组成的CAD组合的情况下，.RH数据文件342将包括一系列部分.RH文件，一个部分.RH文件针对每一部分或在组合层级中处于结构的最基本层。部分.RH组合层级结构将存储在本地层级数据结构340中。
接着，在步骤408处，衍生渲染指令350控制处理引擎来构建衍生视图。在衍生视图是新组合的情况下，处理引擎将基于衍生层级结构345来确定RH数据342中哪些部分需要用来组合衍生视图344。也可控制对于衍生组合视图作出的其它改变，例如视图风格(线框、卡通、2D、3D等)。接着，在步骤410处，如相对于图10进一步描述，处理引擎330将处理部分层RH文件。一旦处理了所有部分层RH文件，就完成了衍生渲染视图344的单个新RH文件。接着，在步骤412处，将向检视器346提供衍生RH数据文件。同样，可发生可选的保存步骤414以将组合的视图RH数据344保存到非易失性存储器。接着完成所述过程。
将相对于图5和11到15来描述从原始数据中建立衍生视图的实例。在此实例中，原始数据是机器人臂的CAD组合，且衍生视图是基于原始本地组合的新组合。
图5展示包含许多组成部分的机器人臂的两个视图502和504。图6展示数据结构文件340中本地部分的XML表示的一部分505。所述部分505展示视图502和504中展示的由部分指示符和文件识别符识别的机器人臂组合的两个部分的元数据。如图5所示，示范性部分编号510具有唯一识别符编号，其在此情况下为“12345”。可包含在部分定义中的其它元数据元素为“描述”512、“环境”识别符、“层”识别符516、“版本”识别符518、母体部分的识别符520和唯一部分I.D.522。在此实例中，部分12345将为其建立了唯一.RH文件YY27J。RH将含有所有针对所述部分的图形渲染信息。同样，另一部分530具有其自身的唯一识别信息。
应了解，部分505中识别的元数据的类型仅是示范性的。可将元数据扩展为包含任何数目和类型的数据。因为XML是可延伸的，所以可定义新的数据类型，且XML数据定义包含任何数目的不同标签和数据类型。如上所述，层级结构345无需为XML结构，而是实际上可以是简单的文本结构。此数据可由衍生渲染指令350利用且并入到修改工具352中以允许用户在渲染新渲染视图和并入不同类型的数据时具有更大灵活性。
虽然图6展示可并入到每一个别部分中的数据的实例，但图7A和7B展示说明所述数目的不同部分之间的层级的XML数据结构340的一部分的实例.图7A展示界定四个不同部分的XML文档600的示范性部分.线602处识别的第一部分编号1234具有描述标签604、母体识别符606和I.D.标签608.同样，部分2345具有部分I.D.编号610，包含其自身的唯一I.D.612和识别组成顶级部分的任何部分的文件名的标签614.另外，注意到，部分编号2345中的母体识别符标签616识别母体I.D.1111，其为部分编号1234的I.D..同样，部分编号3456识别为其母体部分编号1111，而部分编号4567识别为其母体部分编号3456(I.D.333)，且包括许多不同文件(部分4_1到部分4_8).文件名指的是原始本地数据文件指定.在图7A所示的结构中，相对于其母体来识别子体部分.母体可包括子组合，如图7B中所说明.如图7B所示，部分2222和3333包括顶部部分1111.
存在用于图6和7A所示的XML部分描述的两种基本输入类型。通常依照主体位置来存储CAD数据，所述主体位置是3D模型内的绝对位置。或者，依照0，0，0位置和变换矩阵来界定CAD数据。在后者情况下，XML将保持数据的变换矩阵。数据的主体位置类型需要针对所发生的部分的每个实体来个别地存储数据。换句话说，机器人中的八个螺栓将需要八个部分条目。数据的变换矩阵类型使得能够针对每个实体来存储CAD数据一次，且存储变换数据以使部分能够视需要移动到不同位置。换句话说，八个螺栓仅需要一个cad条目和八个变换条目。
图6C中说明变换CAD数据的XML表示。对于包含变换数据的部分的XML描述来说，在部分描述内添加坐标作为标签。将信息存储在变换条目中的优点是，如果螺栓图改变，那么仅必须改变cad数据中的一个条目，且所有后续视觉显示将包含新的部分。使用主体位置方法，必须替换螺栓的每个条目。在图7A所示的实例中，主体位置方法将需要六个不同部分，而图7C的变换索引将需要具有由部分编号4567说明的不同变换的单一部分。
图8说明如何将XML文档解析为数据库。每个对象实体702包含部分I.D.和个别部分的变换矩阵(如果所述部分存储为变换数据)。对象关系类704存储每个部分的母体I.D.和部分I.D.，且每个对象706具有其I.D.、文件和元数据字段。
图8说明如何将CAD文件的层级结构转换成轻量.RH文件格式。将层级结构800转换成包括用于每个部分的部分.RH文件的合并二进制文件。此合并.RH文件和部分.RH文件可作为BLOBS而存储在数据库中。如应容易了解，BLOBS是“二进制大对象”。BLOBS通常包括大的二进制文件。当数据库管理器发现BLOB文件时，其无法了解文件中的内容。因此，数据结构将BLOB作为简单二进位存储在数据库中。应认识到，本发明并不需要将RH文件存储在数据库中。RH文件的二进制格式允许处理引擎快速产生新的二进制文件以提供新渲染的视图344。或者，部分.RH或合并的.RH文件可存储在文件系统中，如上所述。
一般来说，RH文件由块组成。每个块描述在随后块中接下来是什么信息和每个块是由什么组成的。每个块包含初级块，其具有主I.D.且始终是文件中的第一个块。可提供任何数目的不同类型的块。此格式的一个优点是，其可用于根据本地数据变化的要求来添加和删除数据及数据类型。因此，以下对包含在示范性.RH文件中的不同类型的块的描述并不是详尽的。
初级块内是一个或一个以上可选主块。这些块可包含THUMB、INFO、VERSION、ZLIB、PICTURE、MATERIAL、NODE、SCENEAMBIENT(场景周围环境)、SCENEILLUM(场景照明)、UNITS、关键帧数据(KF)、控制变换(CONTROLTM)、参数(CONTROLPRM)控制和SKIN(对象皮肤)。举例来说，“简略”块含有jpeg格式的简略图像。“信息”块含有关于文件的ASCII信息和什么应用导出本地文件格式。“版本”块识别关于针对.RH信息的相关联API的信息和可能能够检视文件的系统的最小版本。
.RH文件可视情况包含压缩块，通常称为ZLIB。如果ZLIB块存在，那么块为压缩的且应该用ZLIB(标准压缩库)进行解压缩。一旦文件被解压缩，检视器346就可照常导入信息。此块可含有其它块，包含PICTURE、MATERIAL、NODE、SCENEAMBIENT、SCENE ILLUM、UNITS、KF、CONTROLTM、PRMCONTROL和SKIN.
可以.RH格式来提供块的其它实例。“图片”块可含有单一图片数据。“材料”块含有关于对象应显示为由何种材料类型组成的数据。其可包含例如颜色、不透明度、高光层、光泽度、反射、折射和着色的额外类别。举例来说，着色器块可含有实时着色信息且是材料块的子体。映射块可含有材料映射且是材料块的子体。其可包含索引块，所述索引块包含图片、映射文件、映射矩阵、映射量和映射UV通道的索引。控制TM块可包含例如静止矩阵、3D枢轴点、变换旗标、位置轨迹、比例轨迹、旋转轨迹和形态轨迹的项目。PRM控制块可包含目标识别符、控制器参数、控制参数的类型和参数控制器的单一密钥。皮肤块含有一个网格对象的皮肤数据。其可包含3D点的顶点列表、骨干识别符的阵列、静止点矩阵和皮肤数据。
“节点”块可包括针对另一块的指针。“场景周围环境”块包含关于周围环境颜色数据的数据。“场景照明”块是全局场景照明颜色。单位块含有图形的单位识别符。KF块含有关键帧数据。控制TM块可含有单一变换控制器。PRM控制块可含有单一参数控制器。皮肤块含有对象的皮肤数据。映射块含有一个材料映射的数据，其可包含图片和RH文件的索引、图片文件名、映射量、映射的UV通道和其它信息。
节点类是场景中节点的界面。其提供存取节点的各部分的方法，所述部分例如其名称、变换、母体和子体。
可包含在RH文件中的其它信息包含线、面、光信息、骨干信息、相机特定信息、程序特定信息、子画面特定信息、位置轨迹、比例轨迹、旋转轨迹、形态轨迹、形态密钥、TCB数据、参数控制、皮肤信息和颜色信息。可提供线块，其包含例如线尺寸的数据和线数据。线块可以是节点数据块的子体。面块可以是节点数据块的子体，且包含面元素上所有点的阵列和其它面数据。BONE块含有人类或动物骨干的渲染数据。CAMERA块可以是节点数据块的子体和局部空间相机位置信息。
也可包含可含有普通类的常见数据的普通块，且所述普通块可包括材料或节点块的子体。包含在普通块中的信息可包含名称字符串、对象信息字符串、对象ID字符串和其它自定义数据。
当将.RH文件传递到检视器应用程序346时，其建立表示随机、可编辑的多边/多线网格的对象。场景中渲染的所有对象均在此类中表示。对象由点和面组成，每个点由使用三个坐标X、Y和Z构建的点结构指定。可在不进行三角测量的情况下存储多边形。由于此特征，保留了初始对象结构，简化了用于写入插件的过程，且提高了向其它格式转换的质量。网格对象可存储任何顶点文本和面信息，包含顶点颜色、法线、纹理坐标和类似信息。可以实体形式来界定对象，即将对象描述为如同非均匀有理B样条(NURBS)的数学实体。与多边形相比，此格式与原始CAD数据更直接相关，但实际上正描述相同表面。可使用此格式，因此机器可用工具制作曲线而不需要用许多直线来模拟所述曲线。因此，出于图画目的，几何形状的rh格式表示可为实体、多边形和限于2D的较简单曲线。也可存储额外的元信息。
图10表示用于将个别部分建立为部分.RH文件和基于指令集350来建立衍生视图.RH文件的过程.图10的过程假定本地数据结构340和部分.RH数据342已由导入器脚本326建立并存在于系统存储器315或非易失性存储器318中.如果需要系统来渲染简单的简略图或其它二维图像，那么导入器过程326可简单地将.rh数据传到渲染jpeg或其它图像格式文件的转换方法，且不需要实施图10的过程.然而，将所述任何部分数据转换并存储为.rh文件格式以进行进一步处理是有利的.
所述过程在步骤902处开始，其中确定组合345的新结构或层级。如果衍生视图344仅仅是简略图，那么可调用适当过程来(从.rh文件中)建立简略图和文件输出(依照步骤412)。也就是说，步骤916和920将始终为“否”，且简略图被渲染为简单的部分.rh文件。
出于此描述的目的，将所述过程描述为对包括许多具有本地图形应用格式的个别部分文件的组合进行操作。在步骤906处，解析衍生层级结构345以确定新的组合结构。将层级和部分信息记录到系统存储器中的数据结构中以便用于构建衍生视图。这包含记录层级结构中各部分之间的关系(如衍生结构文件345中所述)以及在步骤908处将每一部分记录标记为“准备进行处理”。在步骤910处，检索标记为“准备进行处理”的第一或下一部分。在步骤912处，将在步骤910中检索到的部分转换成部分.RH文件。一旦转换成部分.RH文件，则在步骤914处，将所述部分标记为经过处理的。在步骤916处，所述方法确定是否需要处理层级中同一层处的额外部分。如果是，那么循环回到步骤910。一旦层级中给定层的所有RH文件均被处理，则在步骤918处，将此级的部分合并为子组合RH文件。在步骤920处，所述方法检查子组合的额外级是否需要处理，且如果是，那么循环回到步骤910。所述方法进行循环，直到完成作为结构的部分的所有部分为止。
在层级中的最高层处，在步骤922处，将所述组合合并为单一.RH文件。在这点上，系统将把所述部分的部分层数据的RH文件存储在新的层级结构中。
因为可由不同处理引擎来处理组合的不同层，所以可能发生组合的异步处理。也就是说，步骤910-920可在不同处理引擎上发生。
应认识到，可通过导入并存储组合的所有部分.rh文件并接着根据图10中的步骤处理新组合来发生此过程，或在导入部分.RH文件时，将本地数据处理成部分.rh文件可与建立衍生组合同时发生。
图11到15中图解说明此过程。图11说明图5所示的机器人组合的一部分。在此情况下，展示手腕部1102和凸缘部1104。每个部分原始地由作为组合“顶部”1105的子部分的相关联PRT文件1102A和1104A构建。在此情况下，如图11所示，手腕PRT文件1102A和凸缘PRT文件1104A是子组合“顶部”的部分且已经过处理，因此所有部分均被“标记”为完成的。因为这些文件两者均已转换成RH部分文件，所以可将其合并为单一顶部.RH文件。
图形层级说明如何使用组成部分文件来构建组合的树状图。在图11-15中，树状图包含复选框和复选标记。这些复选框表示用户通过使用修改工具选择或取消选择这些组件作为衍生视图部分时可能看到的内容。在此情况下，PRT文件是与例如由ParametricTechnology Corporation制造的ProEngineer或来自UGS PLC的Unigraphics NX的3D图形程序相关联的文件。
接着，在图12处，将注意到，完成“顶部”组合1105，且“级2”组合1109(其为所述层级中较高的下一层)也包含与前臂PRT文件1106a相关联的前臂部分1106.部分1102、1104和1106说明如何将每个新部分文件添加到组合视图.接下来，在图13处，展示新级，即级1112.级3包含顶轴部分1108和级2的全部.顶轴部分1108与顶轴PRT文件1108相关联.同样在图14中，级4包括级3、包含小臂1122和大臂1124的“臂”子组合1120以及第一轴1130.根据图10，每隔几秒，数据结构被一个或一个以上处理引擎询问.在处理引擎中将标记为准备进行处理的部分设置成队列.处理引擎检索队列内的部分并针对由所述队列中的过程界定的每个部分建立RH文件.
以相同方式实行组合处理。每隔几秒，询问数据库中的表以查找准备完毕的例如级2、级3、级4、级5的组合。最后，使用合并操作，如步骤922处所示，将所有部分和子组合合并为单个组合直到所有组合均已完成为止。本质上，这是单个RH文件。如果数据结构存储在系统存储器315中，那么技术上来说其并不是文件，而是与上述RH格式具有相同数据结构的连续流。
图15说明机器人1500的新衍生视图，其包括展示组合在一起的各个子部分的许多级(2-5)。
合并操作以将个别部分转换成.RH文件开始，且当组合中的每个部分准备进行处理时，所述组合本身准备经受处理。这再次在图11处进行说明，其中两个部分包括单个顶部组合。所述方法继续，直到所有部分和组合均被标记并设定为完成为止。在每个步骤处，仅处于以下一级的.RH部分和组合需要合并。以此方式，可由不同处理引擎330来处理组合的不同部分。
应注意，一般来说，RH文件是原始PRT文件的衍生物。在本文中，RH文件无需为由引擎中的过程建立的唯一格式。或者，可利用例如jpeg、位图、动画和其它格式的其它格式来代替.RH文件。其它实例包含简略图、技术图解、卡通风格、自定义角度或任何其它文件。如上所述，RH文件是三维文件且可由检视器346从任何角度旋转到检视完整模型的角度。在过程的所有部分中，在数据库中设定状态旗标，且一旦所有子体部分均处于组合过程中，那么如图15所示来设定所述组合的状态旗标。
为了将整个组合载入到检视器中，新渲染视图344为新的.RH文件，其在一个实例中可称为机器人.RH。一旦载入以供在检视器346中进行检视，则整个组合和组合中的每一个别部分可独立地或结合相关部分来被检视，且获得对机器人的更多了解。
如图16所说明，本发明的方法和系统还使得能够利用来自企业的不同部门和来自企业中的不同图形启始程序的数据来形成组合。举例来说，电气部门可开发机器人1500的控制系统。在此情况下，电气部门将提供如图16所说明的一组数据302A1。不同的部门(例如，机械部门)可能已建立了机器人的机械部分，从而产生数据源302A2。在此情况下，即使数据源302A1和302A2是由例如AutoCad和MicroStation的不同程序提供的，本发明的系统也会将其解析为层级和.RH部分文件，且可将其重新组合为新渲染组合344。因此，举例来说，如果在与相关组合中连接点结合的机器人的控制接线中存在引起关注的视图，那么将机器人当时的接线转换为.RH文件，且针对.机器人RH和接线.RH产生新的XML层级结构345，且运行所述过程以建立全新组合344。
已出于说明和描述的目的提供了对本发明的以上详细描述。不希望其为详尽的或将本发明限于所揭示的精确形式。根据以上教示能够作出许多修改和变化。选择所描述的实施例是为了最佳地解释本发明的原理及其实践应用，藉此使得所属领域的其他技术人员能够在各种实施例中使用适合所预期的特定用途的各种修改来最佳利用本发明。希望本发明的范围由所附权利要求书界定。

Claims (13)

1.一种用于建立一部分的图形视图的方法，其包括：
提取具有本地应用格式的图形数据，所述图形数据包括复数个部分并包含一组合，所述组合包含所述复数个部分的一层级关系；
将所述图形数据从所述本地应用格式转换成一衍生图形数据格式，其中所述转换包括为每一所述部分提供一二进制衍生图形文件；
接收一用以提供一衍生视图的指令；和
从所述衍生图形数据格式建立所述图形数据的至少一部分的一衍生视图。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述本地应用格式包含在一图形应用程序的一数据存储库中。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述本地应用格式是来自一本地应用程序的通常理解的导出文件。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述图形数据是CAD数据。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述转换步骤包含提供一层级数据文件。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述层级数据文件为XML格式。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述衍生视图是一三维视图。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述衍生视图是一二维视图。
9.一种用于建立一部分的图形视图的方法，其包括：
提取具有本地应用格式的图形数据；
将所述图形数据从所述本地应用格式转换成一衍生图形数据格式；
接收一用以提供一衍生视图的指令；和
从所述衍生图形数据格式建立所述图形数据的至少一部分的一衍生视图；
其中所述建立步骤包含提供一二进制衍生图形文件。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述衍生视图是复数个二进制部分文件的合成。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述接收步骤包含接收所述部分的一经修改的层级数据结构。
12.一种用于建立一部分的图形视图的方法，其包括：
提取具有本地应用格式的图形数据；
将所述图形数据从所述本地应用格式转换成一衍生图形数据格式；
接收一用以提供一衍生视图的指令；和
从所述衍生图形数据格式建立所述图形数据的至少一部分的一衍生视图；
其中所述衍生视图是由复数个二进制衍生部分文件构成的组合视图。
13.一种用于建立组合视觉显示的方法，其包括：
从一CAD系统中提取图形数据，所述图形数据包含渲染数据和一层级结构；
针对由所述图形数据组成的所述组合中的每一部分，建立所述部分的一二进制数据表示；
接收一新渲染视图的一新层级结构；和
基于所述部分组合和所述新层级结构而建立一渲染所述新组合的二进制合并文件。
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