CN101196949A - 计算机辅助设计装置和编辑图形数据的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供计算机辅助设计装置和编辑图形数据的方法。所述计算机辅助设计装置包括显示单元、输入单元和控制单元。在显示单元上，按叠加方式显示形成图形数据的各层中包括的元素。输入单元至少接收关于指示在显示单元包括的画面上的一定位置的指针的移动的指令。控制单元将关于元素所属的层的信息显示在显示单元上，将该元素显示在移动到由输入单元接收的位置的指针所指示的位置。

Description

计算机辅助设计装置和编辑图形数据的方法

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。本发明具体涉及包括多层的图形数据的编辑。

背景技术

已经广泛应用了CAD装置以提高设计工作的效率。此外，用CAD装置生成的图形数据用于下游操作，比如制造处理，从而进一步提高效率。在CAD中，有时通过将一幅图分成多层来生成这幅图。

例如，日本特开平9-101982号公报公开了一种技术，该技术将一幅图分为包括公共部分的层和包括非公共部分的层。另一方面，日本特开2004-46396号公报公开了一种技术思想，该技术思想通过向独立层输入绘图框信息、建筑框信息、部件信息和尺寸信息来使得易于维护图形数据。

然而，由于日本特开平9-101982号公报和日本特开2004-46396号公报公开的CAD装置使设计者仅仅能够通过将图形数据分为多层来编辑图形数据，所以设计者编辑图形数据的操作可能变得复杂并且工作效率变差。

此外，不能定量地限定各层的使用，因此使用层的方式随设计者的不同而变化。如果第三者修改图形数据，或者如果将图形数据用于下游操作，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解决现有技术中的问题。

根据本发明的一方面，被构成为显示并编辑包括多层的图形数据的CAD装置包括：显示单元，该显示单元具有显示画面，并被构成为在显示画面上按叠加方式显示所述图形数据的各层中包括的元素；输入单元，该输入单元至少接收关于指示在所述显示画面上的位置的指针的移动的指令；以及控制单元，该控制单元提供控制以在所述显示画面上在所述指针的位置处显示关于所述元素所属的层的信息。

根据本发明的另一方面，显示并编辑包括多层的图形数据的方法包括以下步骤：在显示单元的显示画面上按叠加方式显示所述图形数据的各层中包括的元素；接收关于指示在所述显示画面上的位置的指针的移动的指令；以及提供控制以在所述显示画面上在所述指针的位置处显示关于所述元素所属的层的信息。

结合附图来考虑，通过阅读对本发明的现有优选实施方式的以下详细描述，将更好地理解本发明的以上和其他目的、特征、优点以及技术和工业重要性。

附图说明

图1是包括多层的图形数据的概念性示意图；

图2是适合阶段和目的的图形数据的显示和输出的实施例的示意图；

图3是只显示电路图的实施例的示意图；

图4是按叠加层来显示电路图和限制条件的实施例的示意图；

图5是根据实施方式的CAD装置的结构的功能框图；

图6是层管理表的内容的实施例的示意图；

图7是个体页层的实施例的示意图；

图8是公共层的实施例的示意图；

图9是用于说明层和元素之间的关系的说明图；

图10是元素的结构的示意图；

图11是用于说明元素的关联的说明图；

图12是用于说明元素的关联的说明图；

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施例的示意图；

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施例的示意图；

图17是层添加处理的处理过程的流程图；

图18是层删除处理的处理过程的流程图；

图19是元素删除处理的处理过程的流程图；

图20是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是元素搜索画面的画面实施例的示意图；

图24是在同一层内移动元素的处理过程的流程图；

图25是在不同层之间移动元素的处理过程的流程图；

图26是在将元素转换为图形元素前的数据结构的示意图；

图27是在将元素转换为图形元素后的数据结构的示意图；

图28是将元素转换为图形元素的处理过程的流程图；

图29是对转换后的图形元素的恢复处理的处理过程的流程图；

图30是通过另一方法将元素转换为图形元素后的数据结构的示意图；

图31是将元素转换为图形元素的处理过程的流程图；

图32是对转换后的图形元素的恢复处理的处理过程的流程图；以及

图33是执行CAD程序的计算机的功能框图。

具体实施方式

以下参照附图详细说明根据本发明的示例性实施方式。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，本发明对于用于不同应用的CAD装置以及用于电子系统的CAD装置都是有效的。

如图1所示，根据实施方式的CAD装置中使用的图形数据包括多层。具体来说，图形数据包括以下的层：包括作为电子系统的图的基础的电路图的层、包括关于电路图的各种注释的层、包括对于设计电路图的各种限制条件的层、包括DRC(设计规则检查)的结果的层、包括通过仿真器得到的分析结果的层、包括部件规格信息的层等等。

如图2所示，根据开发阶段和使用目的，对显示或者不显示图形数据的各层进行切换，从而只将需要的层以叠加方式显示。例如，当设计电路时，以叠加方式显示限制条件层与电路图层。例如，当分析限制条件时，以叠加方式显示分析结果层与电路图层。

图3是表示只显示电路图层的状态的示意图，图4是表示以叠加方式显示电路图层和限制条件层的状态的示意图。如图4所示，如果将限制条件或分析结果叠加显示在电路图上，则将限制条件或分析结果按显示在对应部件附近的方式安排在各层上。

常规CAD装置基本上是为了显示或编辑电路图而开发的。换句话说，因为常规CAD装置不是为了显示或编辑DRC结果或其他信息而开发的，所以通常使用诸如字处理器的其他装置来显示或者编辑DRC结果或其他信息。因为电路图的电子数据和与电路图相关的补充信息是分开处理的，所以将电路图的电子数据和与电路图相关的补充信息分开管理。由于这样将数据/信息分开管理，因此，有时补充信息没有根据电路图的设计变更而更新，有时会迷失补充信息的位置。

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同一电子数据中。因此，可以对电路图和补充信息进行合并管理，从而解决上述问题。

接下来，以下说明根据本实施方式的CAD装置100的结构。图5是CAD装置100的结构的功能框图。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是显示图形数据和各种画面(例如用于执行各种操作的画面)的显示装置，并包括液晶显示器或其他显示装置。输入单元120是让用户输入指令(例如显示或编辑图形数据的指令)的装置，并包括键盘、鼠标等等。网络接口单元130是用于经网络(未示出)与其他CAD装置(未示出)或者数据库装置(未示出)交换信息的接口装置。

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

层信息存储单元141在其中存储图6所示的层管理表141a和图9所示的页列表141b，层管理表141a管理形成图形数据的多层的顺序以及各层的可显示性，页列表141b管理关于各层中包括的页的信息。

如图6所示，层管理表141a包括各层的诸如层编号、层名称、注释、有效性标志、显示标志和编辑标志的项。层编号是对层进行标识的唯一代码。层编号可以是表示层类型的字符和表示序列顺序的数字的结合。

如果层编号以字符S开始，这意味着该层是系统层。系统层是CAD装置100针对图的各图形数据缺省生成的层。预先假定系统层的用途，并根据用途将层名称和注释设置为相应的预定值。层名称是提供给层的名称，注释是关于该层中包括的信息的说明性描述。

如果层编号以字符U开始，这意味着该层是个体页层，如果层编号以字符C开始，这意味着该层是公共层。个体页层和公共层是用户可以自由添加或删除的层，统称为用户层。在用户层，用户可以根据层的用途任意设置层名称或者注释。

当用户在层的显示和不显示之间进行切换时，显示层名称和注释，从而即使该层的添加者以外的人也可以容易地理解各层的作用。

个体页层和公共层在页管理方法上是彼此不同的。图形数据包括多页。个体页层可以包括针对每一页的不同信息，如描述为图7所示的具有层编号U1的层，并且用于一般的用途。

相反，公共层只包括关于一页的信息，并在所有页上显示相同的信息，如描述为图8所示的具有层编号C1的层。如果用户希望显示所有页共同的公共信息，则用户可以通过使用公共层来省略输入的时间和努力，并可以避免在编辑中犯错误。这些错误包括当添加新页时忘记输入相关项。

在层管理表141a中，以相同格式管理个体页层和公共层，从而当层的显示或不显示发生变化时，或者当删除层时，CAD装置100无需关注被处理的层是个体页层还是公共层就可以通过公共过程来处理该层。

有效性标志是表示该层是否有效的标志。如果层的有效性标志的值是1，则意味着该层存在，如果层的有效性标志的值是0，则意味着该层不存在。层管理表141a预先包括预定数量的条目，有效性标志的值根据对层的添加或删除而改变。

显示标志是表示是否显示对应于条目的层的标志。如果层的显示标志值为1，则意味着应显示该层，如果层的显示标志值是0，则意味着不应显示该层。

如果在层管理表141a中存在多个显示标志值为1的层，则以叠加方式显示所有这些层，并根据这些条目在层管理表141a中的顺序来确定层叠加顺序。换句话说，在层管理表141a中较低条目的层的叠加顺序较低。

编辑标志是表示是否将编辑对应于条目的层的标志。如果层的编辑标志值为1，则意味着将编辑该层，如果层的编辑标志值为0，则意味着不编辑该层。作为对通过设置对应标志来控制对层进行编辑的能力的替代，可以根据用户权限等级或者业务划分或者用户所属部门来控制编辑的能力。

图6所示的层管理表141a仅仅是作为实施例，也可以将该表构成为在其中只存储当前条目，就像没有有效性标志的表或列表中那样。除用户层外，系统层也可以提供个体页层和公共层之间的差别。

回到图5，元素信息存储单元142是在其中存储关于设置在一层中的各种元素的信息的存储单元。这里提到的元素例如表示设置在电路图上的部件的符号、连接部件的布线和各种特性信息。

层和设置在层上的元素之间的关系在图9中示出。具体来说，层信息存储单元141除了层管理表141a之外，还在其中存储多个页列表141b。各个页列表141b对应于层管理表141a中的相应条目，并且包括页对象作为成员，页对象对应于与相应条目对应的层中的相应页。

在图9所示的实施例中，层编号为S1的层包括三页，连接到包括三个页对象(从页1到页3)作为成员的页列表141b。层编号为C1的层(其为公共层)包括一页，连接到包括单个页对象(页*)作为成员的页列表141b。

页列表141b中的每一个成员连接到存储在元素信息存储单元142中的元素列表142a。针对每一层的每一页都存在元素列表142a，并且元素列表142a包括设置在与相连接的页对象对应的页上的元素作为成员。

在图9所示的实施例中，与层编号为S1的层的第一页对应的页对象页1连接到包括三个成员(元素1-1-1到元素1-1-3)的元素列表142a。这意味着如果显示层编号为S1的层的第一页，则应在显示单元110上显示这三个元素表示的图形和字符。

包括在元素列表142a中的元素的结构在图10中示出。换句话说，每一个元素都包括所有元素共同的信息，例如标识号、下一指针、关联指针、页指针和初始指针，此外还包括该元素特有的信息，例如图形信息和字符信息。标识号是标识元素的唯一代码。

下一指针是指示元素列表142a中的下一成员的指针。关联指针是指示用于将元素彼此关联的关联列表的指针，页指针是指示与包括元素的元素列表相连接的页对象的指针。初始指针是指示初始元素(如果元素是由图形元素转换生成的元素)的指针。稍后描述元素之间的关联的详情以及图形元素转换的详情。

回到图5的说明，关联信息存储单元143是在其中存储关于设置在层上的元素之间的关联的信息的存储单元。例如，通过将设置在电路图层上的部件与设置在限制条件层上的该部件的限制条件相关联，如果删除电路图层上的该部件，则可以按同步方式删除关于该部件的相关联限制条件，因此可以大幅提高对图形数据的编辑工作的效率，并且可以减少编辑中的错误。

除了删除元素的情况之外，元素之间的关联也用于其他情况，例如，当移动元素时，当复制元素时，以及当希望知道其他关联元素时。例如，如果移动或者复制电路图层上的部件，则通过按同步方式移动或者复制相关联的限制条件，可以保持该部件与限制条件之间的位置关系。此外，通过强调(highlight)显示相关联的元素，可以清楚地表示与该部件相关联的元素。

以下参照图11说明元素之间的关联的机制。如果要将设置在层编号S1的层上的元素1-1-2与设置在层编号S2的层上的元素2-1-1相关联，则首先在关联信息存储单元143中生成空关联列表143a，然后将关联列表143a连接到元素1-1-2。关联列表143a是被构成为包括关联对象(关联对象表示相关联的配对元素)作为成员的列表，针对具有关联的每一个元素都存在关联列表143a。

然后将名称为关联1-1-2a的关联对象添加在生成的空关联列表143a中，使得关联对象连接到元素2-1-1。由此，将元素1-1-2与元素2-1-1相关联。同样，将元素2-1-1与元素1-1-2相关联，从而建立相互关联。

可以将元素之间的关联建立为一对多而不是一对一。如果需要将图11所示实施例中的元素1-1-2又与元素3-1-1相关联，则如图12所示，向连接到元素1-1-2的关联列表143a添加关联对象，将添加的关联对象连接到元素3-1-1，并且还建立反向关联。

区域信息存储单元144是在其中存储关于设置在按预定方式从页中划分出的区域中的元素的信息的存储单元。如果用户通过操作输入单元120选择在显示单元110上显示的任何一个元素，那么CAD装置100使用存储在区域信息存储单元144中的区域信息来立即指定所选择元素。

以下参照图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包括针对按预定方式从页划分的各个区域的条目，每一个条目都连接到页列表144b。页列表144b是包括所有页的页对象作为成员的列表，针对区域表144a中的每一个条目都存在页列表144b。

页列表144b包括在公共层上实现的与所有页共同的页对应的页对象(在图13所示的实施例中，名称为“页*”的页对象)。

每一个页对象都连接到元素列表144c，元素列表144c包括设置在该页的区域上的元素的标识号。在元素列表144c中，包括设置在该页的区域上的所有元素的标识号作为成员，而不管哪一层包括该元素。

设置信息存储单元145是在其中存储用于确定要由CAD装置100执行的操作的各种设置信息的存储单元。存储在设置信息存储单元145中的设置信息包括如下的标志：例如，如果对元素执行删除或者移动的处理，则该标志确定是否按同步方式对与该元素相关联的另一元素执行相同的操作。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，说明控制单元150。控制单元150是总体控制CAD装置100的控制单元。该控制单元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、元素搜索单元156、元素移动单元157a、元素复制单元157b、图形-元素转换单元158a和元素恢复单元158b。

层状态管理单元151是处理单元，其管理形成图形数据的各层的叠加顺序、可显示性和可编辑性。当在输入单元120执行一定操作时，层状态管理单元151在显示单元110上显示层控制画面，并根据在该画面上执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施例的示意图。如图所示，在层控制画面上，按列表显示关于层管理表141a中的有效性标志值为1的条目的信息。条目的显示顺序与层管理表141a中的顺序相同，并代表层叠加的顺序。

在层控制画面上，在复选框中将显示标志和编辑标志的值显示为ON或OFF。当执行了改变复选框中的ON或OFF的操作时，层状态管理单元151更新与该复选框对应的显示标志或编辑标志的值。

此外，当选择了在列表中显示的任一层时，层状态管理单元151被构成为从显示在显示单元110上的元素中按强调的方式(例如通过临时改变颜色)显示属于所选择层的元素，并且向用户通知该层的内容。

此外，如果在选择列表中显示的多层之一的状态下按下向上按钮或向下按钮，则层状态管理单元151改变所选择层在层控制画面上的显示顺序，并更新在层管理表141a中的顺序。

此外，如果按下预定顺序按钮，则层状态管理单元151将层控制画面上的层显示顺序改变为预定状态，并将层管理表141a中的顺序更新为预定顺序。如果更新了层管理表141a中的层顺序，则层状态管理单元151指示层显示单元152重绘图形数据，并将顺序的更新结果反映在画面显示上。

此外，如果通过用户的操作确定了设置从而只有一层要进行编辑，则层状态管理单元151控制复选框的状态，以使得在层控制画面上只有一层可编辑。

层显示单元152是将进行处理的图形数据中包括的层按叠加方式显示在显示单元110上的操作单元。图15示出了层显示单元152执行的显示层的处理。如图所示，层显示单元152选择层管理表141a中的最低级的层(步骤S101)。

如果所选择层的有效性标志值为1并且显示标志值为1(在步骤S102为“是”)；并且如果该层是公共层(在步骤S103为“是”)；则通过跟随元素链接而在显示单元110上显示所有元素(步骤S104)。如果该层不是公共层(在步骤S103为“否”)，则通过跟随当前显示的页上的元素链接而在显示单元110上显示所有元素(步骤S105)。

相反，如果所选择层的有效性标志或显示标志的值不是1(在步骤S102为“否”)，则不显示包括在该层中的元素。通过这种方法，当选择了所有的层时(在步骤S106为“是”)，处理结束。如果尚未选择所有的层(在步骤S106为“否”)，则从层管理表141a中选择下一层(步骤S107)，处理回到步骤S102并且继续。

层显示单元152还进行处理，以通过生成按相似的处理过程进行了处理的图形数据的打印图像、并将生成的图像例如输出到经网络接口单元130连接到网络的打印装置，从而获得图形数据的印刷品。

层添加单元153a是将新层添加到进行处理的图形数据的处理单元。当在输入单元120执行一定操作时，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在层管理表141a中的未分配条目中，并添加层。

图16是层添加画面的画面实施例的示意图。如图所示，在层添加画面上设置有：单选按钮，用于选择添加一层作为个体页层还是公共层；向其输入层名称的输入栏；以及向其输入注释的输入栏。当恰当地在该画面输入了信息并按下确定按钮时，层添加单元153a在层管理表141a中选择未分配条目，并在所选择条目中存储输入信息。

虽然在本例中假设显示标志和编辑标志设置为预定值，但是也可以在层添加画面上明确指定显示标志和编辑标志的值。

图17示出由层添加单元153a执行的处理过程。如图所示，如果要添加的层是个体页层(在步骤S201为“是”)，则层添加单元153a选择有效性标志值为0的个体页层的条目(步骤S202)；如果要添加的层是公共层(在步骤S201为“否”)，则层添加单元153a选择有效性标志值为0的公共层的条目(步骤S203)。

然后将所选择条目的有效性标志更新为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在该条目中(步骤S205)。将该条目的显示标志和编辑标志设置为预定值并进行初始化(步骤S206)，还对连接到该条目的页链接和元素链接进行初始化(步骤S207)。

虽然上述处理过程中没有触及层的叠加顺序，但是可以将新添加的层移动到层管理表141a中的最高级或最低级。

层删除单元153b是从形成进行处理的图形数据的多层中删除指定层的处理单元。当在输入单元120执行一定操作时，层删除单元153b通过将层管理表141a中的与所选择层对应的条目的有效性标志的值改为0，从而删除由所述操作选择的层。

当删除层时，层删除单元153b通过考虑与其他元素和图形元素转换的关联，删除设置在该层上的元素从而不会产生不一致。

图18示出了由层删除单元153b执行层删除处理的处理过程。如图所示，当指示删除层时，层删除单元153b从连接到删除对象层的元素列表中选择元素(步骤S301)。通过执行元素删除处理删除所选择元素(步骤S302)，这在下文中描述。然后，层删除单元153b重复步骤S301和步骤S302，直到没有剩余元素可选(步骤S303)。

当没有剩余元素可选时(在步骤S303为“是”)，层删除单元153b删除连接到删除对象层的页列表和元素列表(步骤S304)，将删除对象层的有效性标志值更新为0(步骤S305)，结束处理。

上述处理过程是在指示删除一层时的情况下的处理过程。如果指示删除多层，则对每一个删除对象层执行该处理过程。

图19是元素删除处理的处理过程的流程图。如图所示，当需要删除元素时，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关于元素的信息(步骤S401)。

如果该元素与其他元素相关联(在步骤S402为“是”)，则选择相关联的元素(步骤S403)，解除与所选择元素的关联(步骤S404)。如果设置确定为按同步方式对所述相关联的元素执行相同的处理(在步骤S405为“是”)，则递归执行元素删除处理，并且删除相关联元素(步骤S406)。

通过这种方法，在解除与所选择元素的关联之后，如果删除对象元素还与另一元素相关联(在步骤S407为“否”)，则层删除单元153b回到步骤S403，解除与下一元素的关联。

相反，如果解除了与所有元素的关联(在步骤S407为“是”)，或删除对象元素不与任何元素相关联(在步骤S402为“否”)，并且如果在图形元素转换之前的元素经删除对象元素的初始指针相连接(在步骤S408为“是”)，则递归执行元素删除处理，删除通过初始指针相连接的元素(步骤S409)。

通过这种方法，在删除与删除对象元素有关的所有信息之后，层删除单元153b从元素列表中删除删除对象元素，结束元素删除处理(步骤S410)。除了删除层的情况之外，如果需要删除包括在层中的元素，则执行上述元素删除处理，例如通过编辑单元154来执行。

在上述处理中，当删除元素时，有可能无意中删除相关元素，例如设置在电路图层的部件。因此，当要删除相关联元素时，可以构成为预先显示这一删除，并向用户确认删除的可接受性。此外，因为可以想像通常将相关元素设置在系统层，所以可以构成为只有相关联元素包括设置在系统层的元素时才执行上述确认。

编辑单元154是根据在输入单元120执行的操作来执行编辑处理(例如，将元素添加到进行处理的图形数据中包括的层、修改元素的内容和删除元素)的处理单元。当执行添加新元素的操作时，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元素的层。

图20示出了其中编辑单元154确定要添加新元素的层的处理的处理过程。如图所示，编辑单元154从设置信息存储单元145获取关于输入模式的设置信息(步骤S501)。如果输入模式设置为只编辑一层(在步骤S502为“是”)，则将在层管理表141a中编辑标志值为1的层设置为要添加新元素的层(步骤S503)。

相反，如果输入模式设置为向最高级的层添加新元素(在步骤S504为“是”)，则将在层管理表141a中编辑标志值为1的多层中的最高级的层设置为要添加新元素的层(步骤S505)。

此外，如果输入模式设置为每次都选择添加目的地层(在步骤S506为“是”)，则在选择菜单上显示层管理表141a中的编辑标志值为1的层的列表(步骤S507)，然后将所选择的层设置为要添加新元素的层(步骤S508)。

此外，如果输入模式设置为将新元素添加到新层(在步骤S509为“是”)，则使得层添加单元153a执行对层添加画面的显示和对层的添加处理(步骤S510)，然后将添加的层设置为要添加新元素的层(步骤S511)。

否则，如果获取的设置信息不适用于以上任一种情况，则从设置信息存储单元145获取关于先前添加目的地层的信息，然后将获得的层设置为要添加新元素的层(步骤S512)。

通过这种方法，当确定了要添加新元素的层之后，编辑单元154在设置信息存储单元145中存储这次确定的层，以用于下次确定要添加新元素的层(步骤S513)。

因此，编辑单元154包括确定要添加新附加元素的层的多种方法，并被构成为根据设置来切换要使用哪种方法。因此，用户可以选择最适合情况的方法，从而提高编辑工作的效率。

此外，如图11和12所示，编辑单元154根据在输入单元120执行的操作，执行将指定元素彼此关联的处理。

所属层显示单元155是显示在显示单元110上显示的元素属于哪一层的处理单元。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上以指定输入单元120要操作的对象的指针11(也称作光标)停留在元素上达到预定时间，则所属层显示单元155使显示单元110显示关于位于指针11下的元素所属的层的信息。

在图21所示的实施例中，显示层编号U2、层名称“部件设置要求(1)”和注释“第一优先级的部件设置要求”，作为关于位于指针11下的元素所属的层的信息。用这种方式，通过显示关于元素所属层的信息，CAD装置1 00的用户可以看出元素属于哪一层，而且可以根据对该层给出的名称和注释而精确找出元素的含义。

图22示出了其中所属层显示单元155显示关于元素所属层的信息的处理的处理过程。如图所示，所属层显示单元155监视指针11的移动，如果该指针停留了预定时间(在步骤S601为“是”)，则所属层显示单元155指定停留位置的区域(步骤S602)，并且通过参照存储在区域信息存储单元144中的区域信息来获取连接到该区域的元素列表144c(步骤S603)。

然后，从获取的元素列表144c中的成员表示的元素中提取位于指针11下的元素(步骤S604)。选择属于在层管理表141a中显示标志值为1的层中的最高级层的元素(步骤S605)。在指针11的位置显示诸如所选择元素所属层的层名称的信息(步骤S606)。

在上述处理过程中，参照区域信息以立即指定位于指针11下的元素。然而，无需参照该信息即可指定位于指针11下的元素。此外，尽管在上述处理过程中，使用指针11停留预定时间状态作为触发来显示关于层的信息，但是也可以构成如下：如果通过在菜单上进行选择的操作明确指示了显示关于所选择元素所属层的信息，则显示关于该层的信息。

元素搜索单元156是从进行处理的图形数据中包括的元素中搜索满足一定条件的元素的处理单元。当在输入单元120执行一定操作时，元素搜索单元156在显示单元110上显示元素搜索画面，基于在该画面上接收的输入搜索条件来搜索元素，并通过改变满足搜索条件的元素的颜色或者使该元素闪烁，从而按强调方式显示该元素。

图23是元素搜索画面的画面实施例的示意图。如图所示，在元素搜索画面上设置有向其输入搜索字符串的输入区域、和用于选择被搜索层的菜单。在预定状态下，用于选择被搜索层的菜单设置为要搜索所有的层，然而，该菜单可以设置为只搜索特定层。

当在画面上接收了搜索条件并按下了执行按钮时，元素搜索单元156从指定为搜索区域的层中搜索包括指定搜索字符串的元素，并强调显示搜索到的元素。因为可以指定被搜索的层，所以CAD装置100的用户可以通过明确指定包括关于限制条件的信息的层、或者包括关于部件信息的信息的层，从而适当减小搜索区域。

元素移动单元157a是移动设置在层上的元素的处理单元。元素的移动可以在同一层内执行，也可以在不同层之间执行。此外，元素的移动可以如下执行：只选择一个元素、或选择多个元素、或选择一层并使得设置在该层上的所有元素移动。当移动元素时，根据需要，元素移动单元157a同时移动与移动对象元素相关联的另一元素。

图24是在同一层内移动元素的处理过程的流程图。如图所示，元素移动单元157a将移动对象元素移动至指定位置(步骤S701)。如果移动对象元素不与任何其他元素相关联(在步骤S702为“否”)，或者如果没有确定设置为按同步方式对相关联元素执行相同处理(在步骤S703为“否”)，则结束处理。

相反，如果移动对象元素与另一元素相关联(在步骤S702为“是”)、并且确定了设置为按同步方式对相关联元素执行相同处理(在步骤S703为“是”)，则选择相关联元素(步骤S704)，并且将所选择元素沿与移动对象元素相同的方向移动与移动对象元素相同的距离(步骤S705)。如果存在任何其他相关联元素(在步骤S706为“否”)，则元素移动单元157a回到步骤S704并移动该元素，否则，如果所有相关联元素都被选择过(在步骤S706为“是”)，则结束处理。

上述处理过程是在移动一个元素的情况下的处理过程。如果指示了移动多个元素，则对每一个移动对象元素执行该处理过程。

图25是在不同层之间移动元素的处理过程的流程图。如图所示，进行将设置在一层上的所有元素移动到另一层的指示(在步骤S801为“是”)，元素移动单元157a将与初始层相连接的所有元素链接完全插入目的地层的同一页上的元素链接(步骤S802)。

相反，如果进行将设置在一层上的一部分元素移动到另一层的指示(在步骤S801为“否”)，则将指示的元素之一插入目的地层的同一页上的元素链接(步骤S803)。当移动了所有指定元素时(在步骤S804为“是”)，结束处理，否则(在步骤S804为“否”)，元素移动单元157a回到步骤S803，并移动下一元素。

元素复制单元157b是复制设置在层上的元素的处理单元。可以在同一层内进行元素的复制，也可以在不同层之间进行元素的复制。此外，对元素的复制可以如下执行：只选择一个元素、或选择多个元素、或者选择一层并对设置在该层上的所有元素进行复制。当复制元素时，根据需要，元素复制单元157b同时复制与复制对象元素相关联的另一元素。

除了将复制对象元素保留在当前状态之外，元素复制单元157b进行的处理过程与元素移动单元157a进行的处理过程相似，因此省略详细说明。

图形-元素转换单元158a是将进行编辑的图形数据中包括的元素转换为图形元素的处理单元。图形元素转换是将包括在图形数据中的元素转换为如下格式并且将经转换的元素嵌入图形数据中的处理：在所述格式中，元素的外观保持不变，同时在下游处理(例如设计支持工作和制造)中忽略该元素。通常，当修改设计时，使用图形元素转换以将修改之前的元素保持在图形数据中作为修改历史。

参照附图，以下说明图形元素转换的概要。图26是将元素转换为图形元素之前的数据结构的示意图。在图示的实施例中，将在层管理表141a中具有层编号S1的条目的第一页的页对象连接到包括从元素1-1-1到元素1-1-3的三个元素作为成员的元素列表142a。

包括在元素列表142a中的三个元素中的每一个由下一指针连接到下一成员，并由页指针连接到与具有层编号S1的条目的第一页对应的页对象。

此外，将具有层编号U1的条目的第一页的页对象连接到包括元素2-1-1作为成员的元素列表142b。包括在元素列表142b中的元素由页指针连接到与具有层编号U1的条目的第一页对应的页对象。

如果将包括在元素列表142a中的元素1-1-2转换为图形元素并保持在层编号为U1的层中，则如图27所示，将元素1-1-2转换为简单的线图和字符的集合，并添加到元素列表142b作为元素2-1-2。因此，如果对具有层编号U1的层进行显示，则显示外观与转换之前的元素1-1-2相同的元素。

此外，在图27所示的实施例中，虽然元素1-1-2从元素列表142a分开，但是元素1-1-2依然保持连接到与具有层编号S1的条目的第一页对应的页对象。此外，转换后的元素2-1-2由初始指针连接到转换前的元素1-1-2。

因此，作为图形元素转换前的元素的元素1-1-2仍然以不可见状态保持在层编号为S1的层中。如果对可显示的元素2-1-2执行一定操作，则能够通过跟随初始指针而获得图形元素转换之前的元素，并恢复图形元素转换之前的状态。

在图27所示的实施例中，当将元素1-1-2转换为图形元素时，从元素列表142a中去除元素1-1-2，并使得元素1-1-2以不可见状态包括在层中。然而，当将元素1-1-2转换为图形元素时，也可以将元素1-1-2保留在元素列表142a中，并使其按可显示状态包括在层中。

图28是将元素转换为图形元素的处理过程的流程图。如图所示，当指示了对元素的图形元素转换时，图形元素转换单元158a生成该元素的副本，并将该元素转换为简单的图形元素(步骤S901)。然后将转换后的元素移动至指定层(步骤S902)。

如果指示了将图形元素转换之前的元素转换为不可见(在步骤S903为“是”)，则随后将图形元素转换前的元素从元素列表中分离(步骤S904)，并且设置从转换后元素的初始指针到图形元素转换前的元素的链接(步骤S905)。

元素恢复单元158b是将在图形元素转换中转换为不可见状态的元素恢复为初始状态的处理单元。图29示出了对在将元素转换为图形元素时转换的不可见元素进行恢复的处理的处理过程。

如图所示，如果指定元素的初始指针设置有指示图形元素转换前的元素的有效链接(在步骤S1001为“是”)，则元素恢复单元158b将该链接目的地的元素添加到指定元素在图形元素转换之前所属的元素链接(步骤S1002)，然后删除不再使用的链接(步骤S1003)。

如果指示了要删除转换后的图形元素(在步骤S1004为“是”)，则执行元素删除处理，删除转换后的图形元素(步骤S1005)。

因此，因为提供了将设计修改前的设计信息按不影响制造处理的格式保存在图形数据中并且可以根据需要而恢复的机制，所以可以共同管理特定的设计修改历史和设计信息，并且设计者他/她自己或第三人可以容易地确认设计修改的内容。并且，当需要取消设计修改时，可以容易地将设计恢复到设计修改前的状态。

作为通过将图形元素转换前的元素按不可见状态保存在层中并且提供从转换后图形元素的链接来使得可以恢复的替代，可以通过以下方式将转换后的图形元素恢复到图形元素转换前的元素：将关于图形元素转换前的元素的恢复信息添加到转换后的图形元素，并使用该恢复信息。

如果使用这种方法，则如图30所示，在图形元素转换后，完全删除图形元素转换前的元素(元素1-1-2)，并且向通过图形元素转换新产生的元素(元素2-1-2)添加用于恢复图形元素转换前的元素的恢复信息142c。原则上，恢复信息142c包括图形元素转换前的元素中包括的所有属性信息。

然而，例如，如同在图形元素转换前的元素是电子部件的情况，如果可以通过参照外部数据库而获得部分的属性信息，则在恢复信息142c中包括用于查阅该电子部件的关键信息，例如产品号。

图31是用该方法将元素转换为图形元素的处理过程的流程图。如图所示，当指示了对元素的图形元素转换时，图形-元素转换单元158a生成元素的副本，将该元素转换为简单的图形元素(步骤S1101)。然后将转换后的元素移动到指定层(步骤S1102)。

如果指示了要删除图形元素转换前的元素(在步骤S1103为“是”)，则生成用于恢复图形元素转换前的元素的恢复信息，并将该信息添加到转换后的图形元素(步骤S1104)，并且，执行元素删除处理并且删除图形元素转换之前的元素(步骤S1105)。

图32是用这种方法对元素的恢复处理的处理过程的流程图。如图所示，如果指定的元素附加有恢复信息(在步骤S1201为“是”)，则元素恢复单元158b基于该指定元素的图形信息和附加的恢复信息而将该指定元素恢复为初始元素，并将恢复后的元素添加到初始元素链接(步骤S1202)，然后删除不再使用的恢复信息(步骤S1203)。

如果指示了要删除转换后的图形元素(在步骤S1204为“是”)，则执行元素删除处理，删除转换后的图形元素(步骤S1205)。

根据如图5所示的实施方式的CAD装置100的结构可以在不脱离本发明范围的范围内按多种方式变化。例如，通过将CAD装置100中的控制单元150的功能封装为软件程序并用计算机执行该程序，可以实现与CAD装置100等同的功能。下面描述将控制单元150的功能封装为软件程序并被构成为执行CAD程序1071的计算机的实施例。

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：CPU(中央处理单元)1010，其执行各种计算；输入装置1020，其接收来自用户的数据输入；监视器1030，其显示各种信息；介质读取器1040，其从记录介质读程序或其他信息；网络接口装置1050，其经网络与其他计算机交换数据；RAM(随机存取存储器)1060，其中临时存储各种信息；以及硬盘装置1070，所有这些部件都与总线1080相连接。

硬盘装置1070在其中存储：CAD程序1071，其具有与图5所示的控制单元150相似的功能；CAD用数据1072，其对应于图5所示的存储单元140中存储的各种数据。可以将CAD用数据1072适当地分布并存储在经网络连接的其他计算机中。

当CPU 1010从硬盘装置1070中读出CAD程序1071并将该程序在RAM 1060上释放时，CAD程序1071开始工作为CAD处理1061。CAD处理1061适当地将从CAD用数据1072中读出的信息释放在RAM 1060上分配的区域中，并基于释放的数据执行各种数据处理。

CAD程序1071不一定要存储在硬盘装置1070中。可以构成为通过计算机1000来读出并执行存储在诸如CD-ROM的记录介质中的程序。另选的是，可以在经公共网络、因特网、LAN(局域网)、WAN(广域网)等与计算机1000相连接的另一计算机(或服务器)中存储程序，然后，计算机1000可以从相连接的计算机读出程序并执行该程序。

根据本发明的实施方式，当将指针移动到显示元素时，CAD装置被构成为显示关于该元素所属层的信息，从而使用户可以容易地找出该元素属于按什么用途使用的层，由此能够立即执行需要的编辑工作。

此外，根据本发明的实施方式，CAD装置被构成为能够指定包含要搜索的元素的层，从而仅对用于特定用途的层中包括的元素进行搜索，可以有效执行搜索。

此外，根据本发明的实施方式，CAD装置被构成为能够在层间移动和复制一个或多个元素，从而可以有效执行覆盖这些层的编辑工作。

根据本发明的实施方式，当将指针移动到显示元素时，CAD装置被构成为显示关于该元素所属层的信息，从而使用户可以容易地找出该元素属于按什么用途使用的层，由此能够立即执行需要的编辑工作。

根据本发明的实施方式，CAD装置被构成为能够指定包含要搜索的元素的层，从而仅对用于特定用途的层中包括的元素进行搜索，可以有效执行搜索。

根据本发明的实施方式，CAD装置被构成为能够在层间移动和复制一个或多个元素，从而可以有效执行覆盖这些层的编辑工作。

虽然为了完全和清楚的公开而针对具体实施方式描述了本发明，但是所附的权利要求书并不受限于此，而是应当理解为包括本领域技术人员可以想到的落入本文阐述的基本教导之内的所有变型和另选构造。

Claims (10)

1.一种计算机辅助设计装置，该计算机辅助设计装置被构成为显示并编辑包括多层的图形数据，所述计算机辅助设计装置包括：

显示单元，该显示单元具有显示画面，并被构成为在显示画面上按叠加方式显示所述图形数据的各层中包括的元素；

输入单元，该输入单元至少接收关于指示在所述显示画面上的位置的指针的移动的指令；以及

控制单元，该控制单元提供控制以在所述显示画面上在所述指针的位置处显示关于所述元素所属的层的信息。

2.根据权利要求1所述的计算机辅助设计装置，其中，如果在所述指针的位置处显示有多个元素，则所述控制单元提供控制以在所述指针的位置处显示关于叠加在最高级的元素所属的层的信息。

3.根据权利要求1所述的计算机辅助设计装置，该计算机辅助设计装置还包括检索单元，该检索单元检索满足指示的条件并且包括在指示的特定层中的元素，其中，

所述控制单元提供控制以将由所述检索单元检索到的元素按强调方式显示在所述显示画面上。

4.根据权利要求1所述的计算机辅助设计装置，其中，所述图形数据包括第一层和第二层，所述计算机辅助设计装置还包含元素移动单元，该元素移动单元将至少一个包括在所述第一层中的元素移动到所述第二层。

5.根据权利要求1所述的计算机辅助设计装置，其中，所述图形数据包括第一层和第二层，所述计算机辅助设计装置还包含复制单元，该复制单元将至少一个包括在所述第一层中的元素复制到所述第二层。

6.一种显示并编辑包括多层的图形数据的方法，该方法包括以下步骤：

显示步骤，在显示单元的显示画面上按叠加方式显示所述图形数据的各层中包括的元素；

接收步骤，接收关于指示在所述显示画面上的位置的指针的移动的指令；以及

提供步骤，提供控制以在所述显示画面上在所述指针的位置处显示关于所述元素所属的层的信息。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，如果在所述指针的位置处显示有多个元素，则所述提供步骤包括以下步骤：提供控制以在所述指针的位置处显示关于叠加在最高级的元素所属的层的信息。

8.根据权利要求6所述的方法，该方法还包括检索步骤，该检索步骤检索满足指示的条件并且包括在指示的特定层中的元素，其中，

所述提供步骤包括以下步骤：提供控制以将在所述检索步骤检索到的元素按强调方式显示在所述显示画面上。

9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述图形数据包括第一层和第二层，所述方法还包含将至少一个包括在所述第一层中的元素移动到所述第二层的步骤。

10.根据权利要求6所述的方法，其中，所述图形数据包括第一层和第二层，所述方法还包含将至少一个包括在所述第一层中的元素复制到所述第二层的步骤。

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