CN102156769A - 基础结构及其他组件的有接口节点媒介的多维人工作品集 - Google Patents

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CN102156769A CN2011100066058A CN201110006605A CN102156769A CN 102156769 A CN102156769 A CN 102156769A CN 2011100066058 A CN2011100066058 A CN 2011100066058A CN 201110006605 A CN201110006605 A CN 201110006605A CN 102156769 A CN102156769 A CN 102156769A
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Abstract

基础结构及其他组件的有接口节点媒介的多维人工作品集。提供把不同位置的不同类型数据编制成可靠集合的系统和方法。集合包括提供给用户的信息的索引。集合是对象的3D表达的形式，3D表达包括到关于对象的更详细信息的链接和索引。3D表达是任何对象的，如医学成像方面的身体部分或者建筑和工程设计方面的建筑物。集合包括3D和2D人工作品。2D人工作品包括各种形式的光栅修饰和2D矢量，如矢量图形、来自包括许多源的经扫描的手绘图形的光栅图形、规范文件、文本、成本数据库的成本数据、表格形式数据、注释、文字、尺度、链接图标(链接到其它媒介)。3D人工作品包括：包括经数据转换方法获得的所有数据的矢量图形(2D和3D)、及“点云”(体素)。

Description

基础结构及其他组件的有接口节点媒介的多维人工作品集
背景技术
计算机辅助设计(CAD)软件是公知的，被建筑师、工程师、设计师、规划师、施工公司以及经营业主等使用以创建和使用精度模型和技术图解。该软件被用来创建作为二维(2-D)图、三维(3-D)模型以及相关表格和企业资产数据的设计仿真。以下应用是这种CAD软件的典型应用，可以用于建筑、工程、施工以及运营(AECO)市场：诸如MicroStation产品，包括跨越许多建筑学科的设计应用、通用浏览应用(比如(Navigator
Figure BSA00000417575200012
))以及施工应用(诸如由美国宾夕法尼亚埃克斯顿Bentley Systems公司开发的ConstructSIM)，以及AutoCAD产品(由美国加利福尼亚圣拉斐尔Autodesk公司开发)等。
通常使用设计团队投入大量时间、金钱以及努力的过程来设计、分析以及建立三维(3D)组件(asset)，以使用设计软件来创建这些组件的深入3D数字模型。设计团队在构建和编辑这些3D模型时得到对项目的大量深入认识。这些3D模型通常用于分析和可视化目的，进而，使用模型使常规施工图的产生自动化。
常规施工图是事物的2D、平面抽象。常规施工文件图辅助设计专家明确地限定绘制它们的设计专家的责任限额。项目设计师通过选择项目内他们想要设计、绘制(通过3D模型自动化或者未自动化)以及承担的位置来减少先验责任。
设计师选择的位置是他们绘制的位置。用图形化标注符号(“标注”)指定这些位置的选择。标注是意图的先验声明。把这些标注放置在通常以规划图开始的各种图上。
假定：设计师通过选择足够的位置进行绘制来遵守他们的职业考虑标准，以及这些位置足以代表项目设计施工细节的多样性，设计专家承担他们绘制的图，不承担他们不绘制的图以及因此在施工图上未出现的图。
常规施工图无论它们的产生是否由3D模型自动化，已数百年保持实质上无创新。常规图遗漏在3D数字模型创建期间得到的许多深入认识。
向3D数字模型创建中投入精力；时间、努力以及金钱的设计团队期望把他们在建立这些3D模型时获得的深入认识中的更多或所有深入认识传递给他们工作时的团队的设计合作者，以及进入工作的下一阶段——交付施工，此外，进入组件运营、维护、管理。
设计团队期望尽可能多地提供来自他们的设计过程的有用信息。在3D模型设计期间得到的深入认识应该向下游交付给用户，如，承包商、分包商、业主以及经营者。因此，期望花费了相当多努力的以及包含关键项目深入认识的3D模型的交付。
然而，某些因素阻止3D模型的交付以及使得这种交付从实践上来说不可实现。3D模型代表项目的全部范围、整个事物，而非所绘制的项目内受限的预先选择的一组位置。这整个3D模型可能是不完整的。就设计团队会想尝试的程度而言，3D模型绝不会在项目的每立方毫米上100％完整，事实上更是远非如此。3D模型是完整位置和可不完整位置以及可保持不完整位置的混合。如今在工业中交付的、可以说是“裸的”3D模型完全模糊。没有人能在3D模型中的完整位置与不完整位置之间区分。常常因为这种模糊性而丢弃模型。没人能判断模型中的哪些位置完整以及哪些位置不完整，也没人能够判断谁对模型中的任何特定位置负责。3D模型是交流设计和施工意图的不可靠媒介，这是因为3D模型忽略了提供针对位置专有的著作权和位置专有的完整性的清晰度的任何装置，准确地讲是设计专家需要以求清楚以及以求减少他们专业实践中的风险的那些事物。本发明致力于以及解决3D模型的此缺陷。
发明内容
在示范性实施例中，存储计算机可读程序代码装置的计算机可用信息存储介质，计算机可读程序代码装置使计算机执行以下步骤：创建表示对象的3D人工作品；创建限定对象中的位置的设计细节的2D人工作品；创建2D人工作品和3D人工作品的集合，其中，把2D人工作品链接到3D人工作品中的所述位置；在指示提供了2D人工作品的位置处在3D人工作品中提供接口节点；在选择了接口节点时在3D人工作品中的位置处动态地显示2D人工作品。
附图说明
在附图中：
图1描绘了包括接口节点的3D模型的示范性实施例；
图2A和图2B描绘了接口节点的示范性实施例；
图3描绘了剪切的和注解的3D模型的示范性实施例；
图4描绘了另一剪切的和注解的3D模型的示范性实施例；以及
图5描绘了计算机系统的示范性实施例。
具体实施方式
下面在CAD软件方面讨论本发明的示范性实施例。虽然讨论具体示例实施例，但应该理解，这只为示例目的。本发明可以用于编译和传送不同数据的任何环境中。
本发明的实施例提供了用以把来自不同位置的不同类型数据编制成一个可靠集合的系统和方法。集合可以包括提供给用户的信息的索引。集合可以是对象的三维(3D)表达的形式，其中，3D表达包括到关于对象的更详细信息的链接和索引。3D表达可以是任何对象的，例如，医学成像方面的身体部分或者建筑和工程设计方面的建筑物。
集合可以包括3D和2D人工作品。2D人工作品可以包括各种形式的光栅修饰和2D矢量，诸如，矢量图形、来自包括许多源的经扫描的手绘图形的光栅图形、规范文件、文本、来自成本数据库的成本数据、表格形式的数据、注释、文字、尺度、链接图标(到其它媒介的链接)。3D人工作品可以包括：包括通过数据转换方法获得的所有数据的矢量图形(2D和3D)、以及“点云”(体素)。
经组合的2D和3D人工作品一起使得整体大于其各部分的总和。通过使3D和2D人工作品相互在一起，3D和2D人工作品均较单独存在时更丰富、清楚以及容易理解。
当被查看时，集合可以包括指示以下区域的接口节点：与所述区域有关的附加信息被提供了。接口节点可以是在3D表达中显示的图形化指示符。选择接口节点可以使得3D表达被注解和重新符号化以显示附加信息。可以基于用户输入来控制显示的可用附加信息的量，如下面更详细描述的。可以基于正显示的附加信息的特定类型、根据规则来执行注解和重新符号化。例如，可以临时变换3D表达的尺度或比例以显示3D表达现场的附加信息。在示范性实施例中，附加信息可以包括详细说明所关注区域的2D人工作品。
本发明进一步的实施例可以提供对交付施工的情况下设计师责任限额的通常问题的解决方案。在此方面，设计的3D表达需要意图的声明以便澄清设计和可施工性以及以便针对在要绘制和负责的设计中的位置的目的性选择来限制责任。这是常规图上的标注的功能：表明作者想要详细说明和注解和负责的是哪个位置。本发明的实施例可以包括这些标注作为设计的3D表达内的接口节点并通过传递所有可交付施工交流的内容以及基于来自接口节点的要求在背景中呈现它来使得3D表达成为可靠的交付施工。
在交付施工的情况下，3D表达可以是建筑物、工厂、道路等的3D模型。可以在查看器中查看3D模型。3D模型可以具有表明设计细节(剖面、轮廓、细节等)的接口节点。在查看器中，点击接口节点中的一个接口节点可以剪切在接口节点位置处的模型以及在任何相关附加信息(包括2D和3D人工作品，如，注解)的显示上切换。在另一实施例中，可以提供照度计(下面描述)来显现附加信息。用户可以操控照度计以控制所显示的附加信息。附加信息可以包括2D人工作品(比如，该位置的2D图形参考)以使得现在可以在3D模型的情况下查看、以及从任何视角(包括与接口节点的剪切位置垂直的视角)查看2D图。
现在2D图和3D模型均更容易理解，因为在彼此相关地被查看。可以提供使用户从任何视角(包括与剪切垂直的视角)查看组合数据的能力。当按与剪切垂直的视角查看时，3D模型可呈现为常规2D图。按任何其它视角，来自3D背景的视觉丰富性的附加深入认识给出对绘制图形含义的更快速、更深刻的深入认识。
除了提供对项目信息的更丰富、更快速的深入认识之外，模型中的接口节点还消除3D模型的歧义。可以在接口节点的位置处宣称责任，别处是上下文背景。所以可以第一次确定某人已宣称负责的那些3D模型部分以及未确认且可能不完整的那些部分。
转到本发明的示范性实施例，图1示例了包括接口节点10的集合的示例。公开的实施例中的集合包括使用CAD软件创建的3D模型。然而，以下描述同样可应用于其它集合和接口节点。集合还可以包括照片、视频、医学图像、这些对象之间的组合等。图1中所示的3D模型包括多个接口节点10，在此情形中是在查看3D模型时可见的标注。
当把接口节点放置在3D模型中时，可以在接口节点的位置处创建2D或3D人工作品并将其自动链接到3D模型。用户可以选择2D或3D人工作品的类型。示例性人工作品可以在施工和设计的情况下包括图或页面模型。当然，可以在不同使用环境中提供其它类型的人工作品。还可以把附到接口节点处的页面模型或图的选取延伸到创建新页面/图模型、或者选择已有页面或图的选取。当正创建3D模型时，可以提供把接口节点放置在3D模型中期望位置处的选择。用户可以把光标操控到3D模型中接口节点的期望位置。可以经由通过鼠标点击或其它动作显现的菜单向用户给出用以放置接口节点的选项。菜单中呈现的选项中的一个选项可以用于为接口节点创建2D或3D人工作品，例如，新页面或图。所期望的人工作品的位置被注释以及把用于创建新页面或图的适当窗口呈现给用户。创建3D模型中适当位置与接口节点图或页面之间的链接。
还可以提供使用2D人工作品的已经存在的页面或模型的选择。在此情形中，可以把已有页面或图的列表呈现给用户。可以把期望页面拖到接口节点上。这么做之后，自动创建到页面的链接。在接口节点处，存储页面链接并把人工作品放置在3D模型中的期望位置。在替代实施例中，可以把光标放置在3D模型中的期望位置处。可以示出呈现选择页面这一选项的菜单。可以经由菜单选择并显示期望页面。随后在适当位置处经由接口节点把所选择的页面链接到3D模型。
除了通过在图和页面人工作品的后续自动创建和链接的情况下用户的手动干预允许向3D模型中放置接口节点之外，在示范性实施例中，还可以自动在3D模型中呈现和收集接口节点。接口节点可以在其在3D人工作品中的正确位置处如下生成：通过识别其在图和页面别处(在3D人工作品外部的其它图和文件中)上的先前位置。其中，通过各种手段，软件可以识别不同数据和不同文件和不同格式之间的关系，以及通过这些数据之间联合的一个或更多手段，接口节点在联合信息的该集内任何地方的创建和放置可以被自动识别、收集、呈现以及可用于3D人工作品内的用途，包括本文件中别处描述的接口节点的那些用途，诸如：在接口节点的位置处剪切3D人工作品，在3D人工作品背景内附上和显示附加人工作品(比如，2D和3D图和页面注解)，根据需要对人工作品的重新符号化，以及其它特别功能，诸如，所需要的显示比例变换以及与接口节点相关联的通常接口概念等。
各种接口节点中的一个接口节点是剖视图接口节点。剖视图的符号可以与其它接口节点的符号不同或相同。以类似方式，可以创建和放置平面接口节点。平面接口节点也可以包括表明它是平面图的自身独特符号。另外，接口节点可以存储多个视图。在其它情况下，参考3D模型，可以有许多不同类型的数据。
还可以提供接口节点的分级结构。例如，主接口节点可以是3D模型中放置的表明主要视图(如，建筑物剖面、平面、高地)的顶级接口节点。还可以有次接口节点。次接口节点常常可以是细节接口节点。还可以提供启动和关闭接口节点的能力。这可以在全局基础上进行。为此，可以在用户界面上提供切换/按钮。
在主接口节点包含次接口节点的情况下在调用主接口节点视图时次接口节点可以变得可见。当把对接口节点显示的选择切换到显示所有接口节点时，这会只显示主接口节点。只有在调用包含次接口节点的主接口节点时才可以看到次接口节点。
图2A示例了在3D模型中选择的接口节点的示例。可以通过把光标置于接口节点处以及鼠标点击或者用以选择接口节点的其它动作来选择接口节点。可以提供已选择了接口节点的视觉反馈。可以高亮显示接口节点以表明选择了接口节点。在本发明的示范性实施例中，随着光标靠近接口节点，会出现交互对话框，比如照度计。图2B中示出了示例。另外，在本发明的示范性实施例中，还可以提供附在该位置处的接口节点参考平面的边界指示。可以经由图形指示(比如，在3D模型中提供的半透明平面)提供此指示。
选择了接口节点之后，就可以把可用动作的菜单20呈现给用户。菜单选项中的一个菜单选项可以是在接口节点位置处剪切模型。另一个选项可以是示出注解(示出2D或3D人工作品)。例如，照度计40可以在底部被标记“无”、在中部”被标记“剪切”以及在顶部被标记“注解”。用户可以操控照度计以选择期望选项。这可以把模型的状态从未剪切移向剪切(在接口节点的位置处)移向在顶部的剪切和注解(现场呈现的修饰参考)。通过把照明条拖回底部，接口和过程是可逆的。
图3示例了所得到的经剪切和注解的3D模型的示例。直接在3D模型中显示来自2D人工作品的信息。然而，并非简单地在3D模型上叠加的附加信息处以及接口节点的位置处分割3D模型。相反，在本发明的实施例中，3D模型被注解和重新符号化以包括附加信息。可以使2D和3D人工作品变化。所述变化可以包括显示剪切、图形重新符号化、空间比例变形等。例如，3D模型可以被重新符号化以包括影线、图案、颜色、线宽、线型等。
另外，可以改变视角，以使得用户可以从任何视角查看集合。经剪切和注解的模型的直视图(即，与剪切的角度垂直的视图)具有常规2D页面视图的主要外观，例如，如图4A中所示。图4B示例了图4A的放大视图。
可以提供旋转工具以改变视角，以便从集合获取更多深入认识。可以提供快捷方式以使用户获得图的正常视角。
除了在经剪切的3D设计模型的情况下现场查看图/页面模型(2D或3D人工作品)之外，接口节点还可以具有用以打开相关图/页面模型(即与接口节点相关联的那些)的菜单项。在两个方向上(从页面/图进入3D模型以及从3D模型进入页面/图)的交叉参考维持正确定位和对齐。
在进一步的实施例中，还可以表明接口节点的所有权或作者。用户可以对接口节点应用他们的登记印章和/或签名以宣称对在接口节点的位置处提供的设计信息负责。为此目的可以提供不同“主管模型”(每个学科一个)的使用。在项目上，结构学用户、医学用户以及建筑学用户(例如)每一种都可以控制其自己的主管文件以及其自己的接口节点。可以根据需要一起参考这些文件。即使在公布所有参考时也可以保留这种域划分。
所有权属性的示例可以包括：
源应用(建筑学、结构学、医学……)
创作顾问公司的公司名(企业名称)
设计专家的名字
根据所有权准则的接口节点显示
接口节点的显示可被控制为使得用户可以根据接口节点所有权属性显示接口节点的选择集。由于常常会立刻显示多于一个来源所拥有的接口节点，所以可以示出所有权的图形指示。在示范性实施例中，可以对每个所有者定义不同的接口节点风格——例如，医学接口节点的颜色可以是绿色的，结构学接口节点可以是红色的。
图5描绘了可以被配置成执行此处描述的功能的计算机系统800的示例性方框图。计算机系统800可以包括：一个或更多部件，所述一个或更多部件可以包括总线802、处理器804、存储器806、只读存储器(ROM)808、存储装置810、输入装置812、输出装置814以及通信接口816。
总线802可以包括准许计算机系统800的部件(诸如，处理器804、存储器806、ROM 808、存储装置810、输入装置812、输出装置814以及通信接口816)之间通信的一个或更多互连。
处理器804可以包括任何类型的处理器、微处理器或者可以译码和执行指令的处理逻辑(例如，现场可编程门阵列(FPGA))。处理器804可以包括单个装置(例如，单核)和/或一组装置(例如，多核)。处理器804可以包括以下逻辑：所述逻辑被配置成执行被配置成实施一个或更多实施例的计算机可执行指令。指令可以驻留于存储器806或ROM 808中。
存储器806可以是以下计算机可读介质：可以被配置为存储被配置为实施一个或更多实施例的指令。存储器806可以是处理器804可访问的主存储器以及可以包括随机访问存储器(RAM)，随机访问存储器(RAM)可以包括RAM装置，诸如，动态RAM(DRAM)装置、闪存装置、静态RAM(SRAM)装置等。
ROM 808可以包括可以存储用于处理器804的计算机可执行指令和信息的非易失性存储器。计算机可执行指令可以包括处理器804执行的指令。
存储装置810可以被配置成存储用于处理器804的指令和信息。存储装置810的示例可以包括磁盘、光盘、闪存驱动器等。信息和计算机可执行指令和信息可被存储在存储装置810中包含的介质上。介质的示例可以包括磁盘、光盘、闪存等。存储装置810可以包括单个存储装置或多个存储装置。此外，存储装置810可以直接附连到计算机系统800和/或可以相对于计算机系统800在远处并经由网络和/或另一类型的连接(比如，专用链接或信道)与计算机系统800相连。
输入装置812可以包括可以准许把信息从例如用户输入到计算机系统800中的机制中的任何机制或组合。输入装置812可以包括被配置成从例如用户接收计算机系统800的信息的逻辑。输入装置812的示例可以包括键盘、鼠标、触摸感应显示装置、麦克风、基于笔的指点装置和/或生物测量输入装置等。
输出装置814可以包括可以从计算机系统800输出信息的机制中的任何机制或组合。输出装置814可以包括被配置成从计算机系统800输出信息的逻辑。输出装置814的实施例可以包括显示器、打印机、扬声器、阴极射线管(CRT)、等离子显示器、发光二极管(LED)显示器、液晶显示器(LCD)、打印机、真空荧光显示器(VFD)、表面传导电子发射极显示器(SED)、场发射显示器(FED)等。
通信接口816可以包括以下逻辑：该逻辑被配置成使计算机系统800与网络1406接口相连以及使得计算机系统800能够与连接到网络1406的其它实体(诸如，服务提供商1410、目标环境1404和集群1408)交换信息。通信接口816可以包括使得计算机系统800能够与其它装置和/或系统(诸如，客户端、服务器、证书管理者、供应商等)通信的任何类似收发器的机制。可以在通信介质(比如，数据网络)上进行通信。通信接口816可以包括连接到通信介质的一个或更多接口。通信介质可以是有线的或无线的。通信接口816可以实施为如下形式：内置网络适配器、网络接口卡(NIC)、个人计算机存储卡国际联合会(PCMCIA)网卡、卡总线网络适配器、无线网络适配器、通用串行总线(USB)网络适配器、调制解调器或适合于把计算机系统800与任何类型网络对接的任何其它装置。
应该注意，可以使用硬件和/或软件的一些组合来实施实施例。还应该注意，包括用于在处理器中执行的计算机可执行指令的计算机可读介质可以被配置成存储各种实施例。计算机可读介质可以包括易失性存储器、非易失性存储器、闪存、可移除盘、不可移除盘等。另外，应该注意，可以对各种电磁信号(诸如无线信号、线路上承载的电信号、光纤上承载的光信号等)进行编码，以在例如通信网络上承载实施本发明的计算机数据和/或计算机可执行指令。
可以按许多不同方式把实施例实施成软件部件。例如，软件部件可以是单机软件包，或者可以是更大软件产品(诸如科学建模产品等)中以“工具”形式合并的软件包。软件部件可以是从网络(例如，网站)下载作为单机产品或者作为安装在已有软件应用中的外接包。软件部件还可以用作客户端-服务器软件应用或者用作网页实现的软件应用。
虽然以上已描述了本发明的各种实施例，但应该注意，实施例只作为示例而非限制的方式给出。因此，本发明的精神和范围不应该受上述示例性实施例中任何示范性实施例的限制，而是应该只按照所附权利要求及其等同内容来限定。

Claims (13)

1.一种存储计算机可读程序代码装置的计算机可用信息存储介质，所述计算机可读程序代码装置用于使计算机执行以下步骤：
创建表示对象的三维人工作品；
创建限定所述对象中的位置的设计细节的二维人工作品；
创建所述二维人工作品和所述三维人工作品的集合，其中，所述二维人工作品被链接到所述三维人工作品中的所述位置；
在所述位置处在所述三维人工作品中提供接口节点，指示提供了所述二维人工作品；
在选择了所述接口节点时在所述三维人工作品中的所述位置处动态地显示所述二维人工作品。
2.如权利要求1所述的计算机可用信息存储介质，进一步包括在显示所述二维人工作品或所述三维人工作品时改变所述二维人工作品或所述三维人工作品。
3.如权利要求2所述的计算机可用信息存储介质，其中，所述改变包括显示剪切、图形重新符号化或者空间尺度变形中的至少一项。
4.如权利要求1所述的计算机可用信息存储介质，进一步包括接收改变所述集合中的所述二维人工作品或所述三维人工作品的用户输入。
5.如权利要求1所述的计算机可用信息存储介质，进一步包括：
在所述三维模型中相应的多个位置处提供多个接口节点；以及
显示所述多个接口节点的子集。
6.如权利要求5所述的计算机可用信息存储介质，进一步包括筛选所述多个接口节点以确定所述子集。
7.如权利要求6所述的计算机可用信息存储介质，其中，所述筛选包括：
在分级结构中排列所述多个接口节点；
确定所述分级结构中的第一级的那些接口节点以及
只显示所述分级结构中的第一级的那些接口节点。
8.如权利要求7所述的计算机可用信息存储介质，进一步包括仅在选择了相应的更高级指示符时才显示所述分级结构中的第二级、更低级的接口节点。
9.如权利要求1所述的计算机可用信息存储介质，其中，所述二维人工作品是图纸或模型。
10.如权利要求1所述的计算机可用信息存储介质，进一步包括改变所述三维人工作品中的所述位置处的所述二维人工作品的视角。
11.如权利要求3所述的计算机可用信息存储介质，进一步包括接收选择所述改变的用户输入。
12.如权利要求1所述的计算机可用信息存储介质，进一步包括接收签署所述接口节点的用户输入。
13.如权利要求1所述的计算机可用信息存储介质，进一步包括：
检测光标何时靠近所述位置；以及
随后显示照度计。
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