CN101196948A - Cad装置、编辑图形数据的方法及计算机产品 - Google Patents

Abstract

本发明提供了CAD装置、编辑图形数据的方法及计算机产品。所述CAD装置包括层显示单元何编辑单元。层显示单元以重叠的方式在显示单元上显示包含在形成图形数据的每一层中的要素。所述编辑单元创建使显示在显示单元上的要素之间产生关联的数据结构。如果要删除的要素设置有使要素彼此相关联的数据结构，则所述编辑单元还删除经由所述数据结构相关联的另一要素。

Description

CAD装置、编辑图形数据的方法及计算机产品

技术领域

本发明总体上涉及用于计算机辅助设计(CAD)的技术。本发明尤其涉及对包括多个层的图形数据的编辑。

背景技术

CAD装置已经被广泛地用于提高设计工作的效率。而且，以CAD装置生成的图形数据被用在下游操作中，例如，制造工艺中，由此进一步提高了效率。在CAD中，有时通过将其分割成多个层来创建一幅图画(drawing)。

例如，日本专利申请特许公开No.H9-101982公开了一种将一幅图画分割成包括公共部分的层和包括非公共部分的层的技术。另一方面，日本专利申请特许公开No.2004-46396公开了一种技术思想，它通过将图画框架信息、建造框架信息、零件信息以及尺寸信息输入到单独的层中而方便了图形数据的维护。

然而，因为日本专利申请特许公开No.H9-101982号和2004-46396中公开的CAD装置使设计者能够通过简单地将图形数据分割成多个层来编辑图形数据，所以存在这种可能性，即，设计者编辑图形数据的操作可能变得复杂且降低了工作效率。

此外，每一层的用途不能被定量地定义，造成了不同设计者使用层的方式各不相同。如果第三方修改了图形数据，或如果图形数据用在下游操作中，则存在出现问题的可能性。

发明内容

本发明的目的是至少部分地解决常规技术中的这些问题。

根据本发明的一个方面，一种被构造用于显示和编辑包括多个层的图形数据的CAD装置包括：层显示单元，其以重叠的方式在显示单元上显示包含在形成所述图形数据的每个层中的要素；以及编辑单元，其创建使显示在所述显示单元上的要素之间产生关联的数据结构。

根据本发明的另一方面，一种显示和编辑包括多个层的图形数据的方法包括以下步骤：以重叠的方式在显示单元上显示包含在形成所述图形数据的每个层中的要素；以及通过创建使显示在所述显示单元上的要素之间产生关联的数据结构来进行编辑。

根据本发明的又一方面，一种计算机可读记录介质在其中存储有使计算机实现上述方法的计算机程序。

通过结合附图阅读以下对本发明的当前优选实施方式的详细描述，将更好地理解本发明的上述和其他目的、特征、优点以及技术和工业意义。

附图说明

图1是包括多个层的图形数据的概念性示意图；

图2是适于一个状态和目的的图形数据的显示和输出的实例的示意图；

图3是仅显示电路图的实例的示意图；

图4是以重叠的方式显示电路图和限制条件的实例的示意图；

图5是根据一实施方式的CAD装置的构成的功能框图；

图6是层管理表的内容的实例的示意图；

图7是各个页面层的实例的示意图；

图8是公共层的实例的示意图；

图9是用于说明层与要素之间关系的说明图；

图10是要素的结构的示意图；

图11是用于说明要素的关联的说明图；

图12是用于说明要素的关联的说明图；

图13是用于说明区域信息的说明图；

图14是层控制画面的画面实例的示意图；

图15是层显示处理的处理过程的流程图；

图16是层添加画面的画面实例的示意图；

图17是层添加处理的处理过程的流程图；

图18是层删除画面的画面实例的示意图；

图19是层删除处理的处理过程的流程图；

图20是用于添加目的地层的确定处理的处理过程的流程图；

图21是用于说明所属层显示的说明图；

图22是所属层显示处理的处理过程的流程图；

图23是要素搜索画面的画面实例的示意图；

图24是用于在同一层中移动要素的处理过程的流程图

图25是用于在不同层之间移动要素的处理过程的流程图；

图26是将要素转换成图形要素之前的数据结构的示意图；

图27是将要素转换成图形要素之后的数据结构的示意图；

图28是用于将要素转换成图形要素的处理过程的流程图

图29是转换后的图形要素的恢复处理的处理过程的流程图；

图30是通过另一方法将要素转换成图形要素之后的数据结构的示意图；

图31是用于将要素转换成图形要素的处理过程的流程图；

图32是转换后的图形要素的恢复处理的处理过程的流程图；而

图33是执行CAD程序的计算机的功能框图。

具体实施方式

下面参照附图来详细说明根据本发明的示范性实施方式。在以下实施方式中，以用于电子系统的CAD装置为例来说明本发明，然而，除了用于电子系统的CAD装置外，本发明对于各种应用的CAD装置也是有效的。

在根据一实施方式的CAD装置中使用的图形数据包括图1所示的多个层。具体而言，图形数据包括：包括电路图的层，电路图对于电子系统的图画来说是基本的；包括与该电路图有关的各种注释的层；包括用于设计该电路图的各种限制条件的层；包括设计规则检查(DRC)的结果的层；包括模拟器所获得的分析结果的层；包括与零件规格有关的信息的层；等等。

如图2所示，显示或不显示图形数据的每一层是根据开发状态和使用目的来切换的，使得以重叠的方式仅显示所需的层。例如，在设计电路时，以与电路图的层重叠的方式显示限制条件的层。例如，在分析限制条件时，以与电路图的层重叠的方式显示分析结果的层。

图3是表示仅显示电路图的层的状态的示意图，而图4是表示以重叠的方式显示电路图的层和限制条件的层的示意图。如图4所示，如果限制条件或分析结果在电路图上以重叠的方式显示，则该限制条件或分析结果被布置在要与相应零件相邻显示的每一层上。

常规CAD装置被研发用于基本地显示或编辑电路图。换句话说，因为常规CAD装置未被研发用于显示或编辑DRC结果或其他信息，所以一般通过使用诸如文字处理器之类的其他设备来显示或编辑DRC结果或其他信息。因为电路图和涉及电路图的补充信息被单独处理，所以电路图和涉及该电路图的补充信息的电子数据被单独管理。由于数据/信息的这种单独管理，有时补充信息并不根据电路图的设计修订而更新，且有时补充信息的位置会丢失。

根据本实施方式的CAD装置将相关补充信息作为一层存储在电路图的相同电子数据中。因此，电路图和补充信息的统一管理成为可能，由此解决了上述问题。

接下来说明根据该实施方式的CAD装置100的构成。图5是CAD装置100的构成的功能框图。CAD装置100包括显示单元110、输入单元120、网络接口单元130、存储单元140和控制单元150。

显示单元110是显示设备，它显示图形数据和各种画面(例如，用于进行各种操作的画面)，并且包括液晶显示器或其他显示设备。输入单元120是供用户输入指令(例如，显示或编辑图形数据的指令)的设备，并且包括键盘、鼠标等。网络接口单元130是用于通过网络(未示出)与另一CAD设备(未示出)或数据库设备(未示出)交换信息的接口设备。

存储单元140是其中存储各种信息的存储单元，且包括层信息存储单元141、要素信息存储单元142、关联信息存储单元143、区域信息存储单元144以及设置信息存储单元145。

层信息存储单元141中存储有图6中所示的对形成图形数据和显示各层可用性的层序进行管理的层管理表141a，以及图9中所示的对与包括在每一层中的页面有关的信息进行管理的页面列表141b。

如图6所示，层管理表141a包括诸如每一层的层号、层名称、注释、有效标记、显示标记以及编辑标记的项目。层号是标识层的唯一代码。层号可以是表示层类型的字符与表示序列顺序的数字的组合。

如果层号以字符S开始，则表示该层是系统层。系统层是针对图画的每个图形数据由CAD装置100缺省创建的层。提前假设系统层的用途，且根据用途将层名称和注释设为相应的预定值。层名称是赋予该层的名称，注释是与包含在该层中的信息有关的说明性描述。

如果层号以字符U开始，则表示该层是单独页面层，如果层号以字符C开始，则表示该层是公共层。单独页面层和公共层是用户可以自由添加或删除的层，且总称为用户层。在用户层中，用户可以根据层的用途任意设置层名称或注释。

当用户在显示和不显示层之间切换时，显示层名称和注释，使得即使是添加该层的人以外人也可以容易地理解每一层的角色。

单独页面层和公共层在页面管理方法上彼此不同。图形数据包括多个页面。单独页面层可以包括针对这些页面中的每一个的不同信息，如图7中所示层号为U1的层所述，且将用作一般用途。

与此对照，公共层仅包括与一个页面有关的信息，且如图8所示层号为C1的层所述，在所有的页面上显示相同的信息。如果用户希望显示对于所有页面公共的公共信息，则该用户可以通过使用公共层，省去时间和输入努力，且可以避免编辑中的错误。这种错误包括在添加新页面时忘记输入相关项目。

在层管理表141a中，以相同的格式来管理单独页面层和公共层，使得当显示或不显示层发生改变时，或当层被删除时，CAD装置100可以通过公共过程来处理该层，而不需要注意进行处理的该层是单独页面层还是公共层。

有效标记是表示该层是否有效的标记。如果层的有效标记的值是1，则表示该层存在，如果层的有效标记的值是0，则表示该层不存在。层管理表141a预先包含了预定数量的条目，且有效标记的值根据层的添加或删除而改变。

显示标记是表示是否显示与该条目相对应的层的标记。如果层的显示标记的值是1，则表示该层将被显示，如果层的显示标记的值是0，则表示该层将不被显示。

如果层管理表141a中有多个层的显示标记的值为1，则所有这些层以重叠的方式显示，且重叠层的顺序是根据层管理表141a中条目的顺序来决定的。换句话说，层管理表141a中较低条目中的层以较低的顺序重叠。

编辑标记是表示是否要编辑与该条目相对应的层的标记。如果层的编辑标记的值是1，则表示该层将被编辑，如果层的编辑标记的值是0，则表示该层将不被编辑。通过提供相应标记而非控制编辑层的权利，可以根据用户或用户所述服务区域或部门的授权级别来控制编辑的权利。

图6中所示的层管理表141a仅是一个实例，且它还可以被构造成在其中仅存储表或列表中的当前条目，而无有效标记。除了用户层，系统层也可以提供独立页面层与公共层之间的区分。

返回图5，要素信息存储单元142是其中存储与布置在层上的各种要素有关的信息的存储单元。这里所指的要素例如表示布置在电路图上的零件、连接零件的引线的符号以及各种字符信息。

图9中示出了层与布置在层上的要素的关系。具体而言，层信息存储单元141中除了存储层管理表141a外，还存储有页面列表141b。每个页面列表141b都与层管理表141a中的每个条目相对应，且包括页面对象作为成员，页面对象对应于与每个条目相对应的层中的每个页面。

在图9所示的实例中，层号为S1的层包括三个页面，且连接到包括三个页面对象(页面1到页面3)作为成员的页面列表141b。作为公共层的层号为C1的层包括一个页面，且连接到包括单个层对象(页面*)作为成员的页面列表141b。

页面列表141b中的每个成员都与存储在要素信息存储单元142中的要素列表142a相连。要素列表142a相对于每个层中的每个页面而存在，且包括要素作为成员，所述要素布置在与相连的页面对象相对应的页面上。

在图9所示的实例中，与层号为S1的层的第一页面相对应的页面对象页面1连接到包括三个成员(要素1-1-1到1-1-3)的要素列表142a。这意味着如果显示了层号为S1的层的第一页面，则将在显示单元110上显示由三个要素表示的图形和字符。

包含在要素列表142a中的要素的结构在图10中示出。换句话说，除了要素特有的信息(例如图形信息和字符信息)以外，每个要素还包括对于所有要素都公共的信息，例如，标识号、下一指针、关联指针、页面指针以及原始指针。标识号是标识要素的唯一代码。

下一指针是指示要素列表142a中的下一要素的指针。关联指针是指示用于使要素彼此关联的相关列表的指针，页面指针是指示与包含该要素的要素列表相连的页面对象的指针。原始指针是在要素是通过图形要素转换生成的要素的情况下指示原始要素的指针。要素之间的关联的细节和图形要素转换的细节将稍后讨论。

返回图5的说明，关联信息存储单元143是其中存储有与布置在层上的要素之间的关联有关的信息的存储单元。例如，通过使布置在电路图层上的零件与布置在限制条件层上的零件的限制条件相关联，如果删除了电路图层上的零件，则可以同步地删除该零件的相关联的限制条件，从而可以极大地提高图形数据的编辑工作的效率，且可以减小编辑中的错误。

除了删除要素的情况以外，要素之间的关联还可以用于其他情况，例如移动要素时，复制要素时，以及希望知道另一相关要素时。例如，如果电路图层上的零件被移动或复制，则可以通过同步地移动或复制相关联的限制条件而保持零件与限制条件之间的位置关系。此外，通过以高亮的方式显示关联要素，可以清晰地表达与该零件相关联的要素。

下面参照图11来说明要素之间的关联机制。如果布置在层号为S1的层上的要素1-1-2要与布置在层号为S2的层上的要素2-1-1相关联，则首先在关联信息存储单元143a中创建空的关联列表143a，然后，将关联列表143a连接到要素1-1-2。关联列表143a是这样的列表，它被构造成：包括指示相关联的配对要素的关联对象作为成员，并根据具有关联性的每个要素而存在。

然后将名为关联1-1-2a的关联对象添加到所创建的空的关联列表143a中，使得关联对象与要素2-1-1相连。因此，要素1-1-2与要素2-1-1相关联。同样，要素2-1-1与要素1-1-2相关联，从而确立了相互的关联。

要素之间的关联可以被确立为一对多而不是一对一。如果图11中所示的实例中的要素1-1-2需要额外地与要素3-1-1相关联，则将关联对象添加到图12所示的连接到要素1-1-2的关联列表143a中，将添加的关联对象连接到要素3-1-1，并且还确立反向关联。

区域信息存储单元144是其中存储有与布置在以预定方式从页面中分割出的区域中的要素有关的信息的存储单元。如果用户通过操作输入单元120选择了显示在显示单元110上的要素中的任意一个，则CAD装置100使用存储在区域信息存储单元144中的区域信息来直接指定所选要素。

下面参照图13来说明区域信息。如图所示，区域信息包括区域表144a。区域表144a包括针对以预定方式从页面中分割出的每个区域的条目，且每个条目都与页面列表144b相连。页面列表144b是包括所有页面的页面对象作为成员的列表，且相对于区域表144a中的每个条目而存在。

页面列表144b包括页面对象，该页面对象与对于所有页面都相同的页面相对应，该页面对象将在公共层上具体化(在图13所示的实例中为名称为“PAGE*”的页面对象)。

每个页面对象都与要素列表144c相连，该要素列表144c包括布置在该页面上的区域中的要素的标识号。在要素列表144c中，包括布置在该页面的区域中的所有要素的标识号作为成员，而不管哪个层包括该要素。

设置信息存储单元145是其中存储有各种设置信息的存储单元，所述设置信息用于确定CAD装置100要进行的操作。存储在设置信息存储单元145中的设置信息包括标记，该标记例如在对要素进行删除或移动处理的情况下用于判断是否同步地对与该要素相关联的另一要素进行相同的操作。例如通过输入单元120的操作来更新存储在设置信息存储单元145中的设置信息。

下面来说明控制单元150。控制单元150是全面控制CAD装置100的控制单元。控制单元150包括层状态管理单元151、层显示单元152、层添加单元153a、层删除单元153b、编辑单元154、所属层显示单元155、要素搜索单元156、要素移动单元157a、要素复制单元157b、图形要素转换单元158a以及要素恢复单元158b。

层状态管理单元151是对重叠顺序、能否显示、能否编辑形成图形数据的每一层进行管理的处理单元。在输入单元120上进行特定操作时，层状态管理单元151在显示单元110上显示层控制画面，并根据对该画面进行的操作来更新层管理表141a的内容。

图14是层控制画面的画面实例的示意图。如图所示，在层控制画面上，以列表的方式显示了与层管理表141a中有效标记值为1的条目有关的信息。条目的显示顺序与层管理表141a中的顺序相同，且以重叠层的顺序呈现。

在层控制画面上，显示标记和编辑标记的值在复选框中显示为ON或OFF。当进行了改变复选框中的ON或OFF的操作时，层状态管理单元151更新与该复选框相对应的显示标记或编辑标记的值。

此外，当选择了列表中显示的任意一个层时，层状态管理单元151被构造成例如通过暂时改变颜色而以高亮方式来显示属于显示在显示单元110上的要素中的所选层的(多个)要素，并且告知用户该层的内容。

此外，如果在以列表方式显示的层之一被选择的状态中按下了向上按钮或向下按钮，则层状态管理单元151改变层控制画面上所选层的显示顺序，并更新层管理表141a中的顺序。

此外，如果预定顺序按钮被按下，则层管理单元151将层控制画面上的层显示顺序变为预定状态，并将层管理表141a中的顺序更新为预定顺序。如果层管理表141a中的层的顺序被更新，则层状态管理单元151指示层显示单元152重绘图形数据，并在画面显示上反映顺序的更新结果。

而且，如果通过用户的操作确定了仅要编辑一个层的设置，则层状态管理单元151控制复选框的状态，使得在层控制画面上仅可以编辑一层。

层显示单元152是以重叠的方式在显示单元110上显示包含在进行过处理的图形数据中的层的处理单元。层显示单元152执行的显示层的处理在图15中示出。如图所示，层显示单元152在层管理表141a中选择最低顺序的层(步骤S101)。

如果所选层的有效标记的值是1，且显示标记的值为1(步骤S102为“是”)；并且如果该层是公共层(步骤S103为“是”)；则遵循要素链接在显示单元110上显示所有要素(步骤S104)。如果该层不是公共层(步骤S103为“否”)，则遵循当前显示的页面上的要素链接在显示单元110上显示所有要素(步骤S105)。

与此对照，如果所选层的有效标记的值或显示标记的值不是1(步骤S102为“否”)，则不显示包含在该层中的要素。这样，当选择了所有层时(步骤S106为“是”)，处理就终止。如果还没有选择所有的层(步骤S106为“否”)，则从层管理表141a中选出下一层(步骤S107)，处理返回到步骤S102并继续。

层显示单元152还通过类似处理过程创建经过处理的图形数据的打印图像，并将创建的图像通过网络接口单元130输入到例如与网络相连的打印设备，来执行处理以获得图形数据的印刷品。

层添加单元153a是向经过处理的图形数据中添加新层的处理单元。当在输入单元120处执行了特定操作时，层添加单元153a在显示单元110上显示层添加画面，将在该画面上接收的输入信息登记到层管理表141a的未赋值条目中，并添加层。

图16是层添加画面的画面实例的示意图。如图所示，在层添加画面上设置了用于选择以独立页面层还是公共层来添加层的单选按钮、输入层名称的输入字段以及输入注释的输入字段。当信息被正确地输入到画面中且“确定”按钮被按下时，层添加单元153a选择层管理表141a中的未赋值条目，并将输入信息存储到所选条目中。

尽管在这种情况下假设显示标记和编辑标记被设为预定值，但是也可以明确地在层添加画面中指定显示标记和编辑标记的值。

层添加单元153a执行的处理过程在图17中示出。如图所示，如果要添加的层是独立页面层(步骤S201为“是”)，则层添加单元153a选择有效标记为0的独立页面层的条目(步骤S202)；而如果添加的层是公共层(步骤S201为“否”)，则层添加单元153a选择有效标记为0的公共层的条目(步骤S203)。

然后将所选条目的有效标记更新为1(步骤S204)，并将在层添加画面上接收的输入层名称和输入注释设置到该条目中(步骤S205)。将该条目的显示标记和编辑标记设为预定值并初始化(步骤S206)，还对与该条目相连的页面链接和要素链接进行初始化(步骤S207)。

尽管上述处理过程并没有提及层的重叠顺序，但是新添加的层可以移动到层管理表141a的最高顺序或最低顺序。

层删除单元153b是从形成经过处理的图形数据的层中删除指定层的处理单元。当在输入单元120处执行了特定操作时，层删除单元153b通过将层管理表141a中与所选层相对应的条目的有效标记的值变为0，来删除该操作所选的层。

在删除层时，层删除单元153b通过考虑与其他要素的关联性和图形数据转换来删除布置在该层上的要素而不产生不一致。

层删除单元153b执行的处理过程在图18中示出。如图所示，当指示了删除层时，层删除单元153b从与删除目的地层相连的要素列表中选择要素(步骤S301)。通过执行要素删除处理删除所选要素(步骤S302)，稍后对此进行描述。然后，层删除单元153b重复步骤S301和S302，直到没有留下供选择的要素为止。

如果没有留下供选择的要素(步骤S303为“是”)，则层删除单元153b删除与该删除目标层相连的页面列表和要素列表(步骤S304)，将删除目标层的有效标记的值变为0(步骤S305)，并终止处理。

上述处理过程是指示了删除一个层时的处理过程。如果指示删除多个层，则在删除目标层的每一个上进行该处理过程。

图19是要素删除处理的处理过程的流程图。如图所示，当需要删除要素时，层删除单元153b首先从存储在区域信息存储单元144中的区域信息中删除与该要素有关的信息(步骤S401)。

如果该要素与另一要素相关联(步骤S402为“是”)，则选择关联的要素(步骤S403)，并清除与所选要素的关联(步骤S404)。如果设置被确定为以同步的方式对关联要素进行相同处理(步骤S405为“是”)，则要素删除处理递归地执行，从而删除了关联的要素(步骤S406)。

这样，在清除了与所选要素关联的要素之后，如果删除目标要素还与另一要素相关联(步骤S407为“否”)，则层删除单元153b返回到步骤S403，清除与下一要素的关联。

与此对照，如果已经清除了与所有要素的关联(步骤S407为“是”)，或者删除目标要素不与任何要素相关联(步骤S402为“否”)，并且如果经由删除目标要素的原始指针而连接了图形要素转换之前的要素(步骤S408为“是”)，则要素删除处理递归地执行，并删除经由原始指针而连接的要素(步骤S409)。

这样，在删除了与删除目标要素有关的所有信息之后，层删除单元153b从要素列表中删除该删除目标要素，并终止要素删除处理(步骤S410)。除了删除层的情况以外，如果需要删除包含在层中的要素，则例如通过编辑单元154来执行上述要素删除处理。

在上述处理中，删除要素时，可能会无意中删除掉相关要素(例如布置在电路图层上的零件)。因此，要删除关联要素时，可以配置成提前显示这种删除，并向用户确认删除的接受。此外，因为可以想象到相关要素通常布置在系统层上，所以可以配置成仅当关联要素包括布置在系统层上的要素时才进行上述确认。

编辑单元154是根据输入单元120处进行的操作来执行编辑处理的处理单元，所述编辑处理例如是向包括在经过处理的图形数据的层中添加要素、修改要素的内容以及删除要素。在执行添加新要素的操作时，编辑单元154基于存储在设置信息存储单元145中的设置信息来确定要添加新要素的层。

编辑单元154确定要添加新要素的层的处理的处理过程在图20中示出。如图所示，编辑单元154从设置信息存储单元145获取与输入模式有关的设置信息(步骤S501)。如果输入模式被设置成仅要编辑一个层(步骤S520为“是”)，则将层管理表141a中编辑标记为1的层设为要添加新要素的层(步骤S503)。

与此相反，如果输入模式被设置成要将新要素添加到最高顺序的层中(步骤S504为“是”)，则将层管理表141a中编辑标记为1的层中的最高顺序的层设为要添加新要素的层(步骤S505)。

此外，如果设置模式被设置成要每次选择添加的目标层(步骤S506为“是”)，则将层管理表141a中编辑标记为1的层的列表显示在选择菜单上(步骤S507)，然后将所选层设为要添加新要素的层(步骤S508)。

此外，如果输入模式被设置成要将新要素添加到新层中(步骤S509为“是”)，则使层添加单元153执行层添加画面的显示和层的添加处理(步骤S510)，然后将添加的层设为要添加新要素的层(步骤S511)。

然而，如果获取的设置信息并不适用于任意上述情况，则从设置信息存储单元145获取与先前添加的目标层有关的信息，然后将获得的层设为要添加新要素的层(步骤S512)。

这样，在确定了要添加新要素的层之后，编辑单元154将此时确定的层存储到设置信息存储单元145中，以便下一次确定要添加新要素的层(S513)。

因此，编辑单元154包括多种确定要添加新的额外要素的层的方法，且被配置成根据设置来切换要使用的方法。因此，用户可以选择最合适情况的方法，由此提高编辑工作的效率。

而且，如图11和12所示，编辑单元154根据输入单元120处进行的操作来执行使特定要素彼此关联的处理。

所属层显示单元155是显示在显示单元110上显示的要素属于哪个层的处理单元。图21是用于说明所属层的显示的说明图。如图所示，如果显示在显示单元110上的用于指定要由输入单元120操作的目标的指针11(也称为光标)在要素上停留预定时间，所属层信息显示单元155使显示单元110显示与指针11下的要素所属的层有关的信息。

在图21所示的实例中，层号U2、层名称“零件布置要求(1)”以及注释“第一优先级下的零件布置要求”作为与位于指针11下的要素所属的层有关的信息而被显示。这样，通过显示与要素所属的层有关的信息，CAD装置100的用户可以看见要素所属的层，并且，可以基于赋予该层的名称和注释准确地确定该要素的意义。

所属层显示单元155显示与要素所属的层有关的信息的处理过程在图22中示出。如图所示，所属层显示单元155监控指针11的移动，如果指针停留了预定时间(步骤S601为“是”)，则所属层显示单元155指定停留位置的区域(步骤S602)，并通过参阅存储在区域信息存储单元144中的区域信息来获取与该区域相连的要素列表144c(步骤S603)。

然后从利用所获取的要素列表144c中的成员表示的要素中提取位于指针11下的要素(步骤S604)。选择属于层管理表141a中的显示标记为1的层中的最高顺序的层的要素(步骤S605)。在指针11的位置处显示诸如所选要素所属的层的层名称之类的信息(步骤S606)。

在上述处理过程中，参阅区域信息来直接指定位于指针11下的要素。然而，也可以不参阅该信息来指定位于指针下的要素。此外，尽管上述处理过程中，使用指针11停留预定时间这一状态作为触发来显示与层有关的信息，但是也可以配置成：如果通过菜单上的选择操作明确地指示了与该层有关的信息的显示，则显示与所选要素所属的层有关的信息。

要素搜索单元156是从包含在经过处理的图形数据中的要素中搜索满足特定条件的要素的处理单元。当在输入单元120处执行了特定操作时，要素搜索单元156在显示单元110上显示要素搜索画面，基于在该画面上接收的输入搜索条件来搜索要素，并通过改变要素的颜色或闪烁要素来以高亮的方式显示满足搜索条件的要素。

图23是要素搜索画面的画面实例的示意图。如图所示，要素搜索画面上设置有用于输入搜索字符串的输入字段和用于选择要搜索的层的菜单。用于选择要搜索的层的菜单被设置成，在预定状态下对所有的层进行搜索，然而，该菜单也可以被设置成仅搜索指定的层。

当在画面上接收到搜索条件，且按下了执行按钮时，要素搜索单元156从被指定为搜索区域的层中搜索包括指定搜索字符串的要素，并以高亮的方式显示搜索到的要素。因为可以指定要搜索的层，所以通过明确指定包括与限制条件有关的信息的层或包括与零件信息有关的信息的层，CAD装置100的用户可以适当地缩小搜索区域。

要素移动单元157a是用于移动布置在层上的要素的处理单元。要素的移动可以在同一层中进行，也可以在不同层之间进行。而且，要素的移动可以通过仅选择一个要素来进行，或选择多个要素来进行，或选择一个层并使布置在该层上的所有要素移动来进行。在移动要素时，根据需要，要素移动单元157a同时移动与移动目标要素相关联的另一要素。

图24示出了在同一层中移动要素的处理过程的流程图。如图所示，要素移动单元157a将移动目标要素移动到指定位置(步骤S701)。如果移动目标要素不与任意其他要素相关联(步骤S702为“否”)，或者如果不确定设置是以同步的方式对相关联的要素进行相同的处理(步骤S703为“否”)，则处理终止。

与此对照，如果移动目标要素与另一要素相关联(S702为“是”)，且确定设置是以同步的方式对相关联的要素进行相同的处理(步骤S703为“是”)，则选择相关联的要素(步骤S704)，并将所选的要素在相同的方向移动与移动目标要素相同的距离(步骤S705)。如果存在其他相关联要素(步骤S706为“否”)，则要素移动单元157a返回到步骤S704并移动要素，否则如果已经选择了所有的相关要素(步骤S706为“是”)，则处理终止。

上述处理过程是移动一个要素的情况下的处理过程。如果指示移动多个要素，则对移动目标要素的每一个都执行该处理过程。

图25是在不同层之间移动要素的处理过程的流程图。如图所示，如果发出了将布置在一个层上的所有要素移动到另一层的指令(步骤S801为“是”)，则要素移动单元157a将与原始层相连的所有要素链接都插入到目标层的同一页面上的要素链接中(步骤S802)。

与此对照，如果发出了将布置在层上的部分要素移动到另一层上的指令(步骤S801为“否”)，则将指示的要素之一插入到目标层的同一页面上的要素链接中(步骤S803)。当所有指定要素都已经被移动时，处理终止，否则，要素移动单元157a返回到步骤S803，并移动下一要素。

要素复制单元157b是复制布置在层上的要素的处理单元。要素的复制可以在同一层上进行，也可以在不同层之间进行。而且，要素的复制可以通过仅选择一个要素来进行，或者选择多个要素来进行，或者选择一个层并且对布置在该层上的所有要素进行复制来进行。在复制要素时，根据需要，要素复制单元157b同时复制与复制目标要素相关联的另一要素。

要素复制单元157b执行的处理过程类似于要素移动单元157a执行的处理过程，只不过在本状态中留下了复制目标要素，因此省略其详细描述。

图形要素转换单元158a是将包含在经过编辑的图形数据中的要素转换成图形数据的处理单元。图形要素转换是将包含在图形数据中的要素转换成要素的外观保持不变而在下游处理(例如，设计支持工作和制造)中忽略该要素的格式并将转换后的要素嵌入到图形数据中的处理。典型地，当设计被修改时，使用图形要素转换来将修订之前的要素保留在图形数据中作为修订历史。

下面参照附图来说明图形要素转换的概要。图26是将要素转换成图形要素之前的数据结构的示意图。在如图所示的实例中，层管理表141中层号为S 1的条目的第一页的页面对象被连接到包括从要素1-1-1到要素1-1-3三个要素作为成员的要素列表142a。

包括在要素列表142a中的三个要素中的每一个都利用下一指针与下一成员相连，并利用页面指针连接到与层号为S1的条目的第一页相对应的页面对象。

而且，层号为U1的条目的第一页的页面对象被连接到包括要素2-1-1作为成员的要素列表142b。包含在要素列表142b中的要素利用页面指针连接到与层号为U1的条目的第一页相对应的页面对象。

如果要将包含在要素列表142a中的要素1-1-2转换为图形数据且要保留在层号为U1的层中，如图27所示，则将要素1-1-2转换成简单线条图画和字符的集合，并作为要素2-1-2添加到要素列表142b中。因此，如果层号为U1的层被显示，则会显示转换之前与要素1-1-2具有相同外观的要素。

而且，在图27所示的实例中，尽管要素1-1-2与要素列表142a分离，但是要素1-1-2仍然保持连接到与层号为S1的条目的第一页相对应的页面对象。而且，转换后的要素2-1-2利用原始指针连接到转换前的要素1-1-2。

因此，作为图形要素转换前的要素的要素1-1-2以可见状态保留在层号为S1的层中。如果对可以显示的要素2-1-2进行了特定操作，则通过跟随原始指针可以获取图形要素转换前的要素，并恢复为图形要素转换前的状态。

在图27所示的实例中，在将要素1-1-2转换成图形要素时，从要素列表142a中去除要素1-1-2，并使其以可见状态包含在该层中。然而，在将要素1-1-2转换成图形要素时，可以将要素1-1-2保留在要素列表142a中，并且使其以可显示的状态包含在该层中。

图28是用于将要素转换成图形要素的处理过程的流程图。如图所示，当指示了要素的图形要素转换时，图形要素转换单元158a创建该要素的一个副本，并将该要素转换成单个图形要素(S901)。然后将转换后的要素移动到指定层(步骤S902)。

如果指示了要将图形要素转换前的要素转换成不可视的(步骤S903为“是”)，则随后从要素列表中分离出图形要素转换前的要素(步骤S904)，并从转换后的要素的原始指针到图形要素转换前的要素设定链接(步骤S905)。

要素恢复单元158b是将在图形要素转换时被转换成不可视状态的要素恢复到原始状态的处理单元。对在将要素转换成图形要素时经转换的不可视要素进行恢复的处理的处理过程如图29所示。

如图所示，如果被指定要素的原始指针具有被设定为指示图形要素转换前的要素的有效链接(步骤S1001为“是”)，则要素恢复单元158b在图形转换之前向被指定要素所属的要素链接中添加连接目标的要素(步骤S1002)，并删除不再使用的链接(步骤S1003)。

如果指示为要删除转换后的图形要素(步骤S1004为“是”)，则执行要素删除处理，并删除转换后的图形要素(步骤S1005)。

因此，因为提供了一种使得可以将设计修订前的设计信息以对制造工艺没有影响的格式保留在图形数据中，且可以根据需要而恢复，所以可以与设计信息一起来管理设计修订的特定历史，且设计者自己或第三方可以方便地确认设计修订的内容。而且，当需要删除设计修订时，可以容易地将设计恢复到设计修订之前的状态。

代替通过在层中使图形要素转换前的要素保持为不可视状态并提供从转换后的图形要素的链接而使恢复可用，可以通过添加与图形要素转换成转换后的图形要素之前的要素有关的恢复信息并使用该恢复信息，而将转换后的图形要素恢复成图形要素转换前的要素。

如果使用该方法，如图30所示，则在图形要素转换之后，图形要素转换前的要素(要素1-1-2)被完全删除，且利用用于恢复图形要素转换前的要素的恢复信息142c添加了通过图形要素转换新创建的要素(要素2-1-2)。恢复信息142c原则上包括图形要素转换前的要素中保留的所有属性信息。

然而，例如，像在图形要素转换前的要素是电子零件的情况下，如果属性信息的一部分可以通过查阅外部数据库而获得，则恢复信息142c中包含用于查阅电子零件的密匙，例如，产品号。

图31是使用该方法将要素转换成图形要素的处理过程的流程图。如图所示，当指示了对要素进行图形要素转换时，图形要素转换单元158a创建该要素的副本，并将该要素转换成简单图形要素(步骤S1101)。然后将转换后的要素移动到指定层(步骤S1102)。

如果指示为要删除图形要素转换前的要素(步骤S1103为“是”)，则创建用于恢复出图形要素转换前的要素的恢复信息，并添加到转换后的图形要素中(步骤S1104)，执行要素删除处理，并删除图形要素转换前的要素(步骤S1105)。

图32是使用该方法的要素恢复处理的处理过程的流程图。如图所示，如果指定要素附有恢复信息(步骤S1201为“是”)，则要素恢复单元158b基于指定要素的图形信息和所附的恢复信息，将指定要素恢复为初始要素，并将恢复出的要素添加到初始要素链接中(步骤S1202)，然后删除不再使用的恢复信息(步骤S1203)。

如果指示为要删除转换后的图形要素(步骤S1204为“是”)，则执行要素删除处理，并删除转换后的图形要素(步骤S1205)。

可以在不脱离本发明范围的情况下对如图5所示的根据本发明的CAD装置100的构成进行各种方式的修改。例如，可以通过封装CAD装置100中的封装控制单元150的功能作为软件程序，并利用计算机来执行该程序，来实现等效于CAD装置100的功能。下面描述将控制单元150的功能封装为软件程序并被配置成执行CAD程序1071的计算机的实例。

图33是执行CAD程序1071的计算机1000的功能框图。计算机1000包括执行各种计算的CPU(中央处理器)1010、从用户接收数据输入的输入设备1020、显示各种信息的监视器1030、从记录介质读取程序或其他信息的介质读取器1040、经由网络与其他计算机交换数据的网络接口设备1050、其中临时存储各种信息的RAM(随机存取存储器)1060以及硬盘设备1070，它们都通过总线1080相连。

硬盘设备1070中存储了功能类似于图5所示的控制单元150的CAD程序1071，以及与存储在图5中示出的存储单元140中的各种数据相对应的用于CAD的数据1072。用于CAD的数据1072可以适当地分布并存储在经由网络相连的其他计算机上。

当CPU 1010从硬盘设备1070读出CAD程序1071，并将该程序导入RAM 1060，CAD程序1071转而充当CAD处理1061。CAD处理1061适当地将从用于CAD的数据1072读出的信息导入RAM 1060上分配的区域中，并基于导入的数据来执行各种数据处理。

CAD程序1071不必存储在硬盘设备1070中。它可以被配置成使计算机1000读出并执行存储在诸如CD-ROM之类的记录介质中的程序。另选的是，经由公共网络、互联网、LAN、WAN等连接到计算机1000的其他计算机(或服务器)可以在其中存储该程序，然后计算机1000从所连接的计算机读取程序并执行它。

根据本发明的另一方面，因为CAD装置被构造成可以按照关联的方式来管理分离地包含在不同层中的关联要素，并且可以以同步的方式处理关联要素，所以在对关联要素进行处理时，不必为每个层重复相同的操作，使得可以通过一次操作而完成处理。

尽管为了完整和清晰的公开，参照具体实施方式描述了本发明，但是所附权利要求并不限于此，而应被理解成实施本领域技术人员可以想得到的完全落在此处提出的基本教导范围内的所有修改和另选构造。

Claims (15)

1.一种CAD装置，该CAD装置被构造用于显示和编辑包括多个层的图形数据，该CAD装置包括：

层显示单元，其以重叠的方式在显示单元上显示包含在形成所述图形数据的每个层中的要素；以及

编辑单元，其创建使显示在所述显示单元上的要素之间产生关联的数据结构。

2.根据权利要求1所述的CAD装置，其中，如果要删除的要素设置有使要素彼此关联的所述数据结构，则所述编辑单元还删除经由所述数据结构与要删除的要素相关联的另一要素。

3.根据权利要求2所述的CAD装置，其中，所述编辑单元在删除之前向用户确认能否删除经由所述数据结构相关联的另一要素。

4.根据权利要求1所述的CAD装置，该CAD装置还包括用于移动布置在层上的要素的要素移动单元，其中当在同一层内移动布置在层上的要素时，如果所述要素设置有使要素彼此关联的所述数据结构，则所述要素移动单元将经由所述数据结构与要移动的要素相关联的另一要素在与所述要素相同的方向上移动相同的距离。

5.根据权利要求1所述的CAD装置，该CAD装置还包括用于复制布置在层上的要素的要素复制单元，其中当在同一层内复制布置在层上的要素时，如果所述要素设置有使要素彼此关联的所述数据结构，则所述要素复制单元将经由所述数据结构与要复制的要素相关联的另一要素复制到以与要复制的要素相同的方向移动了相同距离的位置。

6.一种显示和编辑包括多个层的图形数据的方法，该方法包括以下步骤：

以重叠的方式在显示单元上显示包含在形成所述图形数据的每个层中的要素；以及

通过创建使显示在所述显示单元上的要素之间产生关联的数据结构来进行编辑。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，如果要删除的要素设置有使要素彼此关联的所述数据结构，则所述进行编辑的步骤包括删除经由所述数据结构与要删除的要素相关联的另一要素。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述编辑单元在删除之前向用户确认能否删除经由所述数据结构相关联的另一要素。

9.根据权利要求6所述的方法，该方法还包括以下步骤：移动布置在层上的要素，其中当在同一层内移动布置在层上的要素时，如果所述要素设置有使要素彼此关联的所述数据结构，则所述移动步骤包括将经由所述数据结构与要移动的要素相关联的另一要素在与所述要素相同的方向上移动相同的距离。

10.根据权利要求6所述的方法，该方法还包括以下步骤：复制布置在层上的要素，其中当在同一层内复制布置在层上的要素时，如果所述要素设置有使要素彼此关联的所述数据结构，则所述复制步骤将经由所述数据结构与要复制的要素相关联的另一要素复制到以与要复制的要素相同的方向移动了相同距离的位置。

11.一种其上存储有计算机程序的计算机可读记录介质，该计算机程序使计算机显示和编辑包括多个层的图形数据，该计算机程序使计算机执行以下步骤：

以重叠的方式在显示单元上显示包含在形成所述图形数据的每个层中的要素；以及

通过创建使显示在所述显示单元上的要素之间产生关联的数据结构来进行编辑。

12.根据权利要求11所述的计算机可读记录介质，其中如果要删除的要素设置有使要素彼此关联的所述数据结构，则所述进行编辑的步骤包括删除经由所述数据结构与要删除的要素相关联的另一要素。

13.根据权利要求12所述的计算机可读记录介质，其中所述编辑单元在删除之前向用户确认能否删除经由所述数据结构相关联的另一要素。

14.根据权利要求11所述的计算机可读记录介质，其中所述计算机程序还使计算机执行以下步骤：移动布置在层上的要素，其中当在同一层内移动布置在层上的要素时，如果所述要素设置有使要素彼此关联的所述数据结构，则所述移动步骤包括将经由所述数据结构与要移动的要素相关联的另一要素在与所述要素相同的方向上移动相同的距离。

15.根据权利要求11所述的计算机可读记录介质，其中所述计算机程序还使计算机执行以下步骤：复制布置在层上的要素，其中当在同一层内复制布置在层上的要素时，如果所述要素设置有使要素彼此关联的所述数据结构，则所述复制步骤将经由所述数据结构与要复制的要素相关联的另一要素复制到以与要复制的要素相同的方向移动了相同距离的位置。

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