CN101751481A - 三维模型动态定向设定、检视、执行方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种三维模型动态定向设定、检视、执行方法，读取一模型数据库中的物件模型各部件及其尺寸特征，并显示于一使用界面上。当选择所述部件的尺寸特征其中之一时，读取存储单元中所存放用于控制该部件显示角度的视角参数，并根据该视角参数在使用界面上绘制出展示该尺寸特征的该部件；此外，调整展示尺寸特征的部件的显示角度，使该部件的尺寸特征在使用界面上得以不同视角呈现，并且将调整该部件后所产生的视角参数传送回存储单元更新存储，以增加三维模型检视及操作上的便利性。

Description

三维模型动态定向设定、检视、执行方法

技术领域

本发明涉及一种三维模型动态定向方法，尤其涉及一种三维模型动态定向设置、检视及执行方法。

背景技术

目前市面上已开发多款三维模型绘图工具，设计者在制作实品之前，利用三维模型绘图工具即可预览出成品的样态，并且利用绘图工具所提供的操作界面与选项，可轻易变更设计或修正错误，使得设计者对于这类三维模型绘图工具的依赖日渐加深。

但也由于对三维模型绘图工具的需求日增，使用者在操作过程中也逐渐有许多使用不便的情形产生。以工业设计常用的物件模型来说，每个物件模型都包含数个或数十个不同的部件，使用者经常需要对其中的某些部件进行不同角度的检视或尺寸数值的修改，但少数三维模型绘图工具仅提供文字的说明，而缺乏图像的预览，使用者凭着模型或部件的文字信息，不一定能完全了解该部件与模型间的位置或尺寸关系。

而另一部分三维模型绘图工具虽然提供二维图示，用于显示每一部件与整个模型的关系，但若该模型的部件越多，图片的张数也需要越多，不但占用存储的空间，使用的过程中经常需要反复的读取检视，也造成操作上的不方便。而且由于图示以二维方式展示各部件，使用者对同一个部件仅能就一种固定角度进行检视(通常为正对着该部件的角度)，使用者在操作和检视上也受到拘束，甚为不便。

为了让三维模型绘图工具能够更符合使用者操作上的需求，应提出一种有效的方法让模型的各部件与模型间关系的显示及检视操作更为便利，供使用者制作更精良的物件，也更充分地发挥三维模型绘图工具的价值。

发明内容

本发明为了解决上述公知的缺陷，提供一种三维模型动态定向方法，达到使三维模型及其各部件的显示及操作方式更为便利的目的。

为达到上述目的，根据本发明的其中一项方案提出一种三维模型动态定向设置方法，用于设置显示在一使用界面上的一物件模型的一部件的显示角度，包括下列步骤：接收一操作命令，根据操作命令对使用界面上用于展示一尺寸特征的部件执行调整显示角度的作业；再于接收到一更新命令后，读取该部件经调整显示角度之后所产生的一视角参数，最后将视角参数传送到一存储单元存放；其中，视角参数是用来控制该部件在使用界面展示尺寸特征时的显示角度、显示位置及缩放比例。

经由上述步骤取得视角参数之后，可得知该部件被指定的显示角度，此后即可根据所记录的视角参数控制该部件的尺寸特征的显示方向和角度，因而达到了对物件模型中各部件及其尺寸特征定向的设置的效果。

此外，为了达到上述目的，根据本发明的其中一项方案提供了一种三维模型动态定向检视方法，用于检视一物件模型的至少一部件的显示角度，包括下列步骤：根据一选择命令选择该部件的一尺寸特征识别数据；接着读取并判断一存储单元中是否存有展示该尺寸特征的该部件的一视角参数；若发现存储单元中确实存有该视角参数，即读取该视角参数；根据该视角参数执行调整该部件的显示角度的作业；调整完毕后，再据显示角度绘制该部件、尺寸特征和尺寸值，并且显示于使用界面上。其中的视角参数用于控制所属该部件在使用界面展示尺寸特征时的显示角度、位置及缩放比例。

经由上述步骤读取出经设置过的视角参数，并且根据视角参数来绘制该部件的尺寸特征后，即可在使用界面上以不同的显示角度和方向来检视该部件的尺寸特征，亦即达到了提供使用者根据其所需求的方式来检视三维模型的功效，增加使用的便利性，也提升绘图工具的实用效益。

为了达到上述目的，根据本发明的其中一项方案提供一种三维模型动态定向执行方法，用以动态调整一物件模型的至少一部件的显示角度，包括：根据一选择命令选择部件的一尺寸特征的识别数据；连接一存储单元，读取展示该尺寸特征的该部件的一视角参数；根据该视角参数绘制该部件、尺寸特征及尺寸值，并显示于一使用界面后，接收一操作命令，对该部件执行调整显示角度的作业；再根据调整显示角度所产生的一更新视角参数，更新该存储单元的记录。

附图说明

图1：本发明提供一种三维模型动态定向系统实施例的方块图；

图2：本发明提供一种三维模型动态定向设置方法实施例的流程图；

图3：本发明提供一种三维模型动态定向检视方法实施例的流程图；

图4：本发明提供一种三维模型动态定向执行方法实施例的流程图；

图5：本发明提供一种视角坐标矩阵示意图；

图6A：本发明提供一种展示部件显示角度及部件与尺寸特征信息的使用界面示意图；

图6B：本发明提供一种展示调整显示角度后的部件与尺寸特征的使用界面示意图；及

图7A及图7B：本发明提供一种展示部件与尺寸特征的使用界面示意图；

并且，上述附图中的附图标记说明如下：

102模型数据库

104使用界面

106部件设置模块

108部件存取模块

110存储单元

S201～S217流程步骤

S301～S311流程步骤

S401～S421流程步骤

5视角坐标矩阵

50旋转控制区

52平移控制区

54比例控制区

6齿轮

60键

602键长

604键高

62部件数据表

7螺栓

70头部

具体实施方式

本发明以一种三维模型动态定向设置方法、检视及执行方法，用以对一物件模型的至少一部件的显示角度进行动态调整，并且记录调整后的结果，以达到可重复根据设置的结果，从不同角度检视物件模型及各部件特征的效果，增加三维模型检视及操作上的便利性。为了提供更详尽的说明与解释，以下将配合方块图及示意图进行解说，以便更为明确而清楚地揭示本发明所使用的技术及手段。

图1为本发明所提供的一种三维模型动态定向系统实施例的方块图，包括一模型数据库102、一使用界面104、一部件设置模块106、一部件存取模块108及一存储单元110。模型数据库102记录至少一物件模型、该物件模型的各个部件、每一部件的各个尺寸特征的识别数据及尺寸特征的尺寸值；使用界面104则用于显示自模型数据库102中所读取出的物件模型、部件和部件的尺寸特征以供检视；部件设置模块106用于对使用界面上104上显示的部件进行旋转的作业，让部件的尺寸特征得以不同的视角显现在使用界面104上；部件存取模块108用于将展示特定尺寸特征的部件旋转后产生的一视角参数传送到存储单元110存放、或自存储单元110取得视角参数以供在使用界面104上显示该部件的某一尺寸特征。

本实施例及以下所述的物件模型如：齿轮、螺栓、垫片等物件的三维模型。以齿轮为例，至少包括轮毂、内径、键(key)、轮齿(gear teeth)等部件；每个部件的尺寸特征，则例如：轮毂的宽度、内径的直径长度、键高或键长等项目。

图2为本发明所提供的一种三维模型动态定向设置方法实施例的流程图，用于说明显示在使用界面上的物件模型的至少一部件的特征的动态定向的设置步骤，包括：先从一模型数据库102读取其中记录的一物件模型的相关各部件、及各部件的尺寸特征的识别数据和尺寸值，如步骤S201，例如上述的齿轮所包括的轮毂、内径、键、轮齿等各部件，及各部件的长、高或宽度等尺寸特征，利用各个尺寸特征的项目名称做为其识别数据以供使用者辨识，再将上述所读取到的数据显示在一使用界面104上，如图6A中的部件数据表62所示，如步骤S203。接着根据一选择命令选择使用界面104上所列出的其中一个尺寸特征的识别数据，如步骤S205，再依照被选择的尺寸特征，由一部件设置模块106在使用界面104上根据其尺寸值绘制出展示该尺寸特征的该部件及其尺寸特征和尺寸值，如步骤S207。参照图6A以齿轮6的键60为例，当根据选择命令选择检视键这个部件后，部件设置模块106即绘制出齿轮6外观及其与键60的相对位置，并且在键60所在的部位标示出其键长602或键高604，使用者可从使用界面104上的图像立即明了该部件与物件模型间的关系。

接着，由部件设置模块106接收一操作命令，对于在使用界面104上展示出尺寸特征的部件加以旋转，进行调整显示角度的作业，如步骤S209，例如图6B所示，旋转后可由不同视角加以检视键60的高度或宽度的样式。而为了记忆前述对展示该尺寸特征的该部件旋转后改变的显示角度以供重复使用，更接收一更新命令以读取部件经旋转后所产生的一视角参数，如步骤S211。

本实施例中的视角参数为控制该部件在使用界面104上展示尺寸特征时的显示角度、位置及显示比例的视角矩阵值，请参见图5所示的视角矩阵示意图，三维模型经由四维的视角坐标矩阵5转换坐标系统，以控制其在使用界面104上的显示形态，其中的旋转控制区50(即a1～a3、b1～b3及c1～c3)的数值影响三维模型的旋转变化，亦即可用于控制物件模型在使用界面104上的旋转；平移控制区52(即d1～d3)及比例控制区54(d4)也分别控制物件模型的平移和比例缩放。因此前述所产生的视角参数，即出自部件设置模块106对部件执行旋转的动作，影响视角坐标矩阵5中的旋转控制区50产生变化而得。在此须说明的是，旋转控制区50除可控制三维模型的旋转变化之外，同时也用于控制模型外观的变形，然在本实施例中仅针对其可造成旋转的功能进行讨论。

接下来，由于调整展示尺寸特征的部件的显示角度时，可能造成部件在使用界面104上被平移或放大而造成部件显示画面的错误，如图7A中的螺栓7的其中一部件：头部70，在图7B中已超出使用界面104的显示范围。因此读取视角参数后，进一步判断该部件的视角坐标矩阵5的平移控制区52或比例控制区54的参数值是否正确，如步骤S213，亦即比对平移控制区52及比例控制区54的参数值是否与一特定的平移参数及一特定的比例参数相同。若发现平移位置及比例大小的显示不正确，则由部件设置模块106根据所述特定平移参数，例如一预设的三维坐标值，修改平移控制区52内的数值，以及根据该特定比例参数，例如一预设的显示倍数数值，调整比例控制区54使其恢复显示比例为1，如步骤S215，使部件以适当的比例大小在使用界面104适中的位置上显示其尺寸特征。

最后将该部件调整后的视角参数及该尺寸特征的识别数据由部件存取模块108传送到存储单元110存储，如步骤S217，并且将部件依据最后调整完毕的视角参数再重新绘制，以便在使用界面104上显示角度、位置及比例皆适当的部件及其尺寸特征样式。

在本实施例中，将模型数据库102中的数据显示于使用界面104，在步骤S203之前，可先根据对三维模型的使用需求，对各项部件及各尺寸特征进行过滤，挑选出主要或常用的部件及尺寸特征显示在使用界面104。

经由对使用界面104上展示尺寸特征的部件根据操作命令旋转，并且记录经旋转后的视角坐标矩阵5，即可完成对三维模型各部件的尺寸特征的显示角度进行定向的设定作业。

图3是本发明所提供的一种三维模型动态定向检视方法实施例的流程图。如同图2所示的实施例流程，本实施例也先自模型数据库102读取物件模型及部件和尺寸特征的数据，如步骤S301，再显示于使用界面104上，如步骤S303以供选择其中一部件的尺寸特征识别数据。

当根据选择命令选择其中一个尺寸特征的识别数据后，如步骤S305，先由部件存取模块108根据被选择的尺寸特征的识别数据，连接到存储单元110搜索是否存有展示该尺寸特征的部件的视角参数，如步骤S307，即上述实施例所述的视角坐标矩阵5。若经判断存储单元110中并无该部件的视角参数，代表展示该尺寸特征的该部件未曾经过调整显示角度的设置，则于使用界面104提示此项信息，并直接由部件设置模块106根据该尺寸特征的尺寸值，将该部件及其尺寸特征绘制于使用界面104，如步骤S311；但若在存储单元110中发现存有该部件的视角坐标矩阵5，即读取该矩阵，由部件设置模块106根据视角坐标矩阵5调整该部件的显示角度后，如步骤S309，绘制于使用界面104上，如步骤S311。

据由上述说明已揭示一种执行三维模型动态定向方法的实施方式，物件模型中的各部件的尺寸特征在使用界面104上可展示为已设定好的显示角度，不需拘泥在三维模型预设的固定角度，增加操作与检视上的便利性。

而图4则展示了本发明所提供的一种三维模型动态定向执行方法实施例的流程图，该实施例可实行前述实施例中，为物件模型各部件记录视角参数、设置显示角度的功能，同时也可根据所存储的视角参数调整部件的显示角度，使各部件根据设定好的显示方式在使用界面104上呈现出尺寸特征。

该实施例的实施步骤包括：自模型数据库102读取物件模型与其部件、尺寸特征的识别数据及尺寸值，如步骤S401后，显示在使用界面104上，如步骤S403，再经由一选择命令选择其中一尺寸特征的识别数据后，如步骤S405，即如图3中的说明所述，前往存储单元110判断该视角参数是否存在，如步骤S407，并于发现该视角参数后，根据视角参数的内容调整展示尺寸特征的该部件的显示角度，如步骤S409，再绘制出该部件及其尺寸特征与尺寸值，如步骤S411；或是当存储单元110未存有视角参数时，于使用界面104上提示此情形，并直接绘制该部件及尺寸特征，如步骤S411。

若再接收到欲对显示于使用界面104的部件调整显示角度的操作命令，因而再对该部件执行旋转的作业，进而变更其显示角度后，如步骤S413，则可再经由例如按下一更新按钮而产生一更新命令的方式，根据该更新命令读取因再度调整部件的显示角度而产生的一更新视角参数，亦即一不同数值的视角坐标矩阵5，如步骤S415。同时，进一步检查经旋转显示角度后的部件的平移位置及显示比例是否正确，如步骤S417，若因移动或放大造成显示画面的错误，如图7B的情况，则对照平移参数(如一预设的三维坐标值)及比例参数(如一预设的显示倍数数值)进行调整，如步骤S419使部件及其尺寸特征能正确显示，其中的调整及比对过程详细内容，请参照图2步骤S207至S215所说明，于此不再赘述。

最后，由部件存取模块108将此更新过、甚至修正平移位置与比例大小后的视角坐标矩阵5传送到存储单元110，取代前次设置的视角坐标矩阵5加以存储，如步骤S421。若该部件未曾经过调整部件显示角度的设置，则此时所读取到的更新视角参数，即相当于第一次对展示尺寸特征的部件设置不同显示角度所产生的视角参数，即可直接传送到存储单元110中成为一笔新的记录。

如此一来，当下一次再选择该尺寸特征的识别数据时，如步骤S405，即可读取出展示该尺寸特征的部件经更新过的视角参数，在使用界面104上以另一个不同的显示角度展示该部件的尺寸特征。

此外，以上所述本发明的方法、或特定形态或其部分，皆可以程序代码的形态包含于实体媒体，如软盘、光盘片、硬盘或任何其他机器可读取(如计算机可读取)的存储媒体。当程序代码被机器(如计算机)载入且执行时，此机器成为用以参与本发明的装置。本发明的方法也可以程序代码形态，通过传送媒体(如计算机、电缆、光纤或任何传输形态)进行传送。其中，当程序代码被机器(如计算机)载入且执行时，此机器成为用以参与本发明的装置。当在一般用途处理器实施操作时，程序代码结合处理器提供一操作类似于应用特定逻辑电路的独特装置。

本发明中所述的方法以程序代码的形态被载入执行时，可改善如Pro/ENGINEER等三维模型绘图工具使用不便的缺点，让使用者检视各种模型的各个部件及其尺寸特征时，操作更为灵活及便利。

综上说明，可知本发明已清楚说明如何对三维模型的部件动态进行其尺寸特征显示角度的调整及设置，对于现行已知的三维模型绘图工具的操作和使用上，提供了极具实用性的改善手段，大幅增加使用者操作的便利性，也提升绘图工具的使用效益。

上述所说明的内容并非用以限定本发明所适用的范畴。如有其他符合本发明的精神与未实质改变本发明的技术手段者，皆属本发明所涵盖保护的范围。

Claims (10)

1.一种三维模型动态定向设置方法，用于设置显示在一使用界面上的一物件模型的至少一部件的显示角度，其特征在于，包括下列步骤：

接受一操作命令，对显示于该使用界面上用于展示一尺寸特征的该部件执行调整显示角度的作业；

接收一更新命令，读取对该部件调整显示角度所产生的一视角参数；及

传送该视角参数至一存储单元存放；

其中，该视角参数用于控制该部件在该使用界面展示该尺寸特征时的显示角度、显示位置及缩放比例。

2.如权利要求1所述的三维模型动态定向设置方法，其特征在于，接收该操作命令调整显示角度的步骤前，还包括下列步骤：

读取一模型数据库所记录该物件模型的所述部件、及各所述部件的该尺寸特征的识别数据及一尺寸值；

显示所述部件的该尺寸特征的识别数据于该使用界面；

根据一选择命令选择该尺寸特征的识别数据其中之一；及

根据所选择该尺寸特征的该尺寸值，绘制展示该尺寸特征的该部件，并显示该部件、该尺寸特征及该尺寸值于该使用界面。

3.如权利要求1所述的三维模型动态定向设置方法，其特征在于，该视角参数为一视角坐标矩阵，包括一旋转控制区、一平移控制区及一比例控制区，分别用于控制该部件于该使用界面展示该尺寸特征时的旋转、平移及比例缩放，其中，对显示于该使用界面上的该部件所执行调整显示角度的作业，为旋转该部件，借此改变该视角坐标矩阵的该旋转控制区。

4.如权利要求3所述的三维模型动态定向设置方法，其特征在于，接收该更新命令以读取该视角参数的步骤后，还包括下列步骤：

判断该视角参数中控制该部件的平移及缩放比例的参数值是否正确；及

若该视角参数中控制平移或缩放比例的参数值不正确，将该视角参数中该平移控制区及该比例控制区的参数值分别根据一平移参数及一比例参数进行调整。

5.一种三维模型动态定向检视方法，用于检视一物件模型的至少一部件的显示角度，其特征在于，包括下列步骤：

(A)根据一选择命令选择该部件的一尺寸特征的识别数据；

(B)读取一存储单元，判断该存储单元是否存储展示该尺寸特征的该部件的一视角参数；

(C)若该存储单元存有该视角参数，则读取该视角参数；

(D)根据该视角参数执行调整该部件的显示角度的作业；及

(E)依照展示该尺寸特征的该部件的显示角度，绘制展示该尺寸特征的该部件、该尺寸特征及该尺寸值，并显示于一使用界面；

其中，该视角参数用于控制该部件在该使用界面展示该尺寸特征时的显示角度、显示位置及缩放比例。

6.如权利要求5所述的三维模型动态定向检视方法，其特征在于，

步骤(A)之前，还包括下列(a1)及(a2)步骤：

(a1)读取一模型数据库所记录该物件模型的所述部件、及各所述部件的该尺寸特征的识别数据及一尺寸值；及

(a2)显示所述部件的该尺寸特征的识别数据于该使用界面；

步骤(B)之后，还包括下述步骤：

若该存储单元未存储该视角参数，于该使用界面提示未存储该视角参数。

7.如权利要求5所述的三维模型动态定向检视方法，其特征在于，该视角参数为一视角坐标矩阵，包括一旋转控制区、一平移控制区及一比例控制区，分别用于控制该部件于该使用界面展示该尺寸特征时的旋转、平移及比例缩放。

8.一种三维模型动态定向执行方法，用以动态调整一物件模型的至少一部件的显示角度，其特征在于，包括下列步骤：

(A)根据一选择命令选择该部件的一尺寸特征的识别数据；

(B)连接一存储单元，读取该存储单元所存储展示该尺寸特征的该部件的一视角参数；

(C)根据该视角参数绘制展示该尺寸特征的该部件，并显示该部件、该尺寸特征及该尺寸值于一使用界面；

(D)接收一操作命令，对显示于该使用界面上用于展示该尺寸特征的该部件，执行调整显示角度的作业；以及

(E)根据对该部件调整显示角度的结果更新该存储单元的记录；

其中，该视角参数用于控制该部件在该使用界面展示该尺寸特征时的显示角度、显示位置及缩放比例。

9.如权利要求8所述的三维模型动态定向执行方法，其特征在于，

步骤(A)之前，还包括下列(a1)及(a2)步骤：

(a1)读取一模型数据库所记录该物件模型的所述部件、及各所述部件的该尺寸特征的识别数据及一尺寸值；及

(a2)显示所述部件的该尺寸特征的识别数据于该使用界面；

步骤(B)之中，还包括下列(b1)、(b2)及(b3)步骤：

(b1)判断该存储单元是否存储展示该尺寸特征的该部件的该视角参数；

(b2)若该存储单元存有该视角参数，则读取该视角参数，并根据该视角参数，执行调整该部件的显示角度的作业；及

(b3)若该存储单元未存储该视角参数，于该使用界面提示未存储该视角参数，并根据该尺寸特征的该尺寸值绘制该部件及该尺寸特征，并显示于该使用界面；

步骤(D)之后，还包括下列(d1)、(d2)及(d3)步骤：

(d1)接收一更新命令，读取对该部件调整显示角度所产生的一更新视角参数；

(d2)判断该更新视角参数中控制该部件的平移及缩放比例的参数值是否正确，若不正确则将该视角参数中控制显示位置或缩放比例的参数值，根据一平移参数及一比例参数进行调整；及

(d3)传送控制平移及缩放比例的参数值正确的该更新视角参数至该存储单元，记录该更新视角参数为展示该尺寸特征的该部件的该视角参数。

10.如权利要求9所述的三维模型动态定向执行方法，其特征在于，该视角参数及该更新视角参数皆为一视角坐标矩阵，该视角坐标矩阵包括一旋转控制区、一平移控制区及一比例控制区，分别用于控制该部件在该使用界面展示该尺寸特征时的旋转、平移及比例缩放，该平移参数为控制该平移控制区的参数，该比例参数为该比例控制区的参数，对于该使用界面上展示该尺寸特征的该部件所执行调整显示角度的作业，为旋转该部件，借此改变该视角坐标矩阵的该旋转控制区。

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