CN103823922A - 设计对象的圆形交错图案 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于在计算机辅助设计系统中设计对象的交错图案的计算机实现的方法。所述方法包括：-提供旋转轴，所述旋转轴是两个或者更多个同心圆的原点；-提供要被多实例化的参考对象；-定义在每一个同心圆上要根据所述参考对象被实例化的对象的数量；-定义角度偏移；-在每一个同心圆上根据所述参考对象对所述对象的数量进行实例化，被实例化的对象根据给定同心圆上两个连续的被实例化的对象之间的角度偏差进行间隔；-在每两个同心圆中的一个中，根据所述角度偏移来对所述被实例化的对象进行移位。

Description

设计对象的圆形交错图案

技术领域

本发明涉及计算机程序和系统的领域，并且具体地涉及用于设计对象的圆形交错图案的方法、系统和程序。

背景技术

在用于对象的设计、工程和制造的市场上提供有许多系统和程序。CAD是计算机辅助设计的缩写，例如其涉及用于设计对象的软件解决方案。CAE是计算机辅助工程的缩写，例如其涉及用于仿真未来产品的物理行为的软件解决方案。CAM是计算机辅助制造的缩写，例如其涉及用于定义制造处理和操作的软件解决方案。在这样的计算机辅助设计系统中，图形用户接口在该技术的效率方面起着重要作用。可以将这些技术嵌入在产品生命周期管理(PLM，Product Lifecycle Management)系统中。PLM指代商业战略，其帮助公司在整个扩展企业的概念上共享产品数据、应用公共处理并且充分利用企业知识来从概念到其生命结束开发产品。

Dassault系统(商标为CATIA、ENOVIA和DELMIA)提供的PLM解决方案提供组织产品工程知识的工程枢纽、管理制造工程知识的制造枢纽和使能企业集成并且连接到工程和制造枢纽二者的企业枢纽。系统将链接产品、处理、资源的开放对象模型传递到一起，以便使能动态的、基于知以的产品创建和决策支持，该产品创建和决策支持驱动优化的产品定义、制造准备、生产和服务。

CAD系统提供直观而灵活的用户接口，用于从组合件上下文中的草拟到重复的详细设计来设计精确的3D机械部件。这样的解决方案由CATIA部件设计(商标)应用提供，其将基于特征的设计的功率与布尔方案的灵活性相组合、利用诸如后设计和局部3D参数化的多种设计方法学来提供高度富有成效且直观的设计环境。

在机械部件设计的处理期间，设计者会需要根据现有的特征创建几个相同的特征并且同时在部件上将它们定位。为此，设计者通常使用允许在部件中由设计者选择的位置处复制原始特征的图案。通常的图案是矩形图案和圆形图案。设计者也会需要由设计者亲手创建的特定图案(也被称为用户图案)。例如，设计者选择将在其上复制原始特征的一组点。

对象的圆形交错图案的创建要求执行几个步骤，如在图2到图4上说明的。首先，设计者创建包括参考对象和复制参考对象的初始部件；例如，在图2上，圆形垫200包括作为参考对象的第一孔202和作为复制参考对象204的第二孔。将复制参考对象放置在垫上，与参考对象的角度偏移为θ并且与所述垫的中心O之间的距离为d2，该距离d2大于参考对象与所述垫的中心O之间的距离d1。接下来，设计者通过根据圆形图案复制所述参考特征来创建第一图案，如在图3上所示。然后，设计者根据圆形图案创建用于复制所述复制参考特征的第二图案。最后，将第一和第二图案进行组合或者合并，用于获得请求的交错图案，如在图4上说明的。

对象的交错图案的创建也可以通过使用用户图案来执行。其由下列步骤构成：创建代表复制参考特征的每一个位置的点的草图；并且通过选择参考特征以便进行复制来创建图案和所述点的草图。再次，要求几个步骤。

同样，图案的修改要求设计者执行几个步骤。例如，开始于如图4上说明的对象的圆形交错图案，设计者不得不修改复制参考特征(诸如图2上的复制参考特征204)关于参考特征(诸如图2上的参考特征200)的角度偏移。然后，设计者不得不编辑第一和第二图案并且降低参考特征的实例的数量。最后，获得修改的部件。

对象的圆形交错图案的创建和修改因而要求设计者执行几个步骤。其要求增加的动作以便创建几何图形(例如，角度偏移的创建、两个图案的创建、或者草图的创建)，这是繁冗的任务并且也是耗时的。

在这一上下文内，仍然需要用于在计算机辅助设计系统中设计对象的圆形交错图案的改进的方法。

发明内容

根据一个方面，本发明因此提供一种用于在计算机辅助设计系统中设计对象的交错图案的计算机实现的方法。所述方法包括：

-提供旋转轴，所述旋转轴是两个或者更多个同心圆的原点；

-提供要被进行多实例化的参考对象；

-定义在每一个同心圆上要根据所述参考对象被实例化的对象的数量；

-定义角度偏移；

-在每一个同心圆上根据所述参考对象对所述对象的数量进行实例化，被实例化的对象根据在给定的同心圆上两个连续的被实例化的对象之间的角度偏移进行间隔；

-在每两个同心圆中的一个中，根据所述角度偏移来移位所述被实例化的对象。

所述方法可以包括下列步骤中的一个或者多个：

-定义所述同心圆的数量；

-定义两个连续的同心圆之间的间隔；

-所述两个或者更多个同心圆位于相同的平面中；

-将第一被实例化的对象放置在所述两个或者更多个同心圆中的一个上；

-计算从所述旋转轴延伸到所述第一被实例化的对象的辐射轴；

-对每一个同心圆上的剩余对象进行实例化，剩余的被实例化的对象根据从所述辐射轴测量的角度偏差进行间隔；

-对于包括所述第一被实例化的对象的圆形，不执行在每两个同心圆中的一个中根据所述角度偏移对所述被实例化的对象进行移位的步骤；

-将所述第一被实例化的对象放置在具有最小半径的同心圆上；

-根据与所述角度偏移相反的第二角度偏移对先前被移位的所述被实例化的对象进行移位；

-根据用户动作，定义在给定同心圆上两个连续的被实例化的对象之间的角度偏差；

-在移位的步骤之前显示所述两个或者更多个同心圆。

本发明进一步提出一种计算机程序，包括由计算机执行的指令，所述指令包括用于执行本发明的方法的步骤的模块。

本发明进一步提出一种计算机可读存储介质，在其上记录有上述计算机程序。

本发明进一步提出一种系统，包括：

-存储系统，用于存储要被多实例化的参考对象；

-处理单元，用于执行本发明的方法的步骤。

附图说明

现在将通过非限制性示例的方式并且参照附图来描述本发明的实施例，在附图中：

-图1示出了所述方法的示例的流程图；

-图2到图4是如现有技术中已知的对象的圆形交错图案的创建的示例；

-图5说明了根据本发明的对象的交错图案的配置的创建的示例；

-图6是用于配置和/或创建对象的交错图案的工具的示例说明；

-图7-图8是根据本发明创建的对象的图案的示例的说明；

-图9示出了图形用户接口的示例；

-图10示出了客户端计算机系统的示例。

具体实施方式

提出一种用于在计算机辅助设计(CAD)系统中设计对象的交错图案的计算机实现的方法。所述方法包括：提供旋转轴，所述旋转轴是两个或者更多个同心圆的原点。旋转轴表示对象围绕其旋转的线。原点表示旋转轴用作圆心。所述两个或者更多个圆是同心的，这意味着它们共享相同的旋转轴(也被称为中心或者原点)，一个圆在另一个圆的内侧。所述方法进一步包括提供要被多实例化的参考对象。所述参考对象可以是三维(3D)建模对象，以下一般被称为建模对象或者对象。所述方法进一步包括定义在每一个同心圆上要根据参考对象被实例化的对象的数量。定义对象的数量意味着执行数量的选择，例如通过系统或者通过用户。所述方法进一步包括定义角度偏移。角度偏移意味着围绕旋转轴旋转的旋转角度。所述方法附加地包括在每一个同心圆上根据所述参考对象对所述对象的数量进行实例化，被实例化的对象根据在给定同心圆上两个连续的被实例化的对象之间的角度偏差进行间隔。如现有技术中已知地执行对象的实例化。所述实例化通过定义所述参考对象的一个特定变体来创建实例。典型地，参考对象是包括代表建模对象的数据的文件，并且被实例化的参考对象是能够由CAD系统使用的可执行文件，例如用于显示建模对象的表示。可以将被实例化的参考对象存储在存储器中并且能够由CAD系统访问且使用。所述被实例化的参考对象根据角度偏差进行间隔；这涉及同心圆上两个连续的对象没有位于相同的位置上。所述方法进一步包括在每两个同心圆中的一个中根据所述角度偏移对被实例化的对象进行移位的步骤。移位被实例化的对象意味着将它们沿着一个同心圆从第一位置移动到第二位置，保留所述参考对象的实例之间的间隔。

这样的方法改善了根据圆形图案的圆形交错图案的创建，并且反之亦然。圆形图案是通过围绕旋转轴旋转对象获得的图案。旋转轴也被称为中心或者原点。圆形交错图案是其中图案的一些对象偏离某一角度的圆形图案配置。根据本发明的圆形交错图案的创建得到改进，因为设计者不需要构建用于创建圆形交错图案的图案并且将这些图案放到一起。与背景技术相比较，用户与CAD系统之间的交互数量降低；例如，不需要如现有技术那样创建两个图案。结果，所述方法降低了创建对象的圆形交错图案必需的时间。此外，要求诸如CAD系统的存储器或中央处理单元(CPU)的较少资源用于对象的交错图案的创建，因为CAD系统执行较少的操作。而且，所述方法使得能够保持被复制的对象的规范，由于要被复制的参考对象的规范由被实例化的对象继承。例如，位于支撑(例如，圆形垫)上的通孔的实例将被保持为通孔，即使在其上复制所述通孔的所述支撑比其它位置要厚。

所述方法是计算机实现的。这意味着所述方法的步骤(或者基本上所有步骤)由至少一台计算机执行。在示例中，所述方法的步骤中的至少一些步骤的触发可以经过用户-计算机交互来执行。所要求的用户-计算机交互的水平可以取决于所预见的自动化水平并且与实现用户的愿望的需求相均衡。在示例中，这一水平可以是用户定义和/或预定义的。

例如，可以根据用户动作执行下列步骤：定义在每一个同心圆上要根据所述参考对象被实例化的对象的数量、定义在给定同心圆上两个连续的被实例化的对象之间的角度偏差、定义角度偏移，例如，用户可以输入分别表示对象的数量或者角度偏差和角度偏移的值的信息。

所述方法的计算机实现的典型示例是利用可以包括适合于这一目的的图形用户接口(GUI)的CAD系统来执行所述方法。GUI与存储系统和处理器相耦接。存储至少一个对象(例如，参考对象)的存储系统可以仅仅是适合于这样的存储的任意硬件。存储系统可以是数据库或存储器。这样的CAD系统改进了对象的交错图案的设计：与现有技术相比较，要求较少的时间和硬件资源用于设计对象的交错图案。

“数据库”意味着组织用于搜索和检索的数据(即，信息)的任意集。当被存储在存储器上时，所述数据库允许通过计算机的快速搜索和检索。数据库实际上构造为结合各种数据处理操作来方便数据的存储、检索、修改和删除。数据库可以由能够被分解为记录的文件或者文件的集合构成，每一条记录由一个或多个字段构成。字段是数据存储的基本单位。用户可以主要经过查询来检索数据。利用关键字和分类命令，用户能够快速地搜索、重新布置、分组和选择许多记录中的字段，以便根据正在被使用的数据库管理系统的规则来检索或者创建关于数据的特定聚合的报告。

在所述方法的情况下，数据库可以包括(或者存储)要被多实例化的参考对象。

CAD系统的图形用户接口可以包括用户交互图形工具。用户交互图形工具适于根据用户动作触发根据本方法的对象的交错图案的设计。GUI的示例参照图9进行描绘。

所述方法通常操控建模对象。建模对象是通过存储在数据库中的数据定义的任意对象。通过扩展，表述“建模对象”指代数据本身。根据系统的类型，建模对象可以通过不同种类的数据来定义。所述系统实际上可以是CAD系统、CAE系统、CAM系统和/或PLM系统的任意组合。在那些不同的系统中，建模对象由相对应的数据来定义。人们可以因此谈到CAD对象、PLM对象、CAE对象、CAM对象、CAD数据、PLM数据、CAM数据、CAE数据。然而，这些系统并非相对其它系统来说是专有的，由于建模对象可以通过与这些系统的任意组合相对应的数据来定义。系统可以因而是CAD和PLM系统，这通过下面提供的这样的系统的定义将变得显而易见。

CAD系统意味着至少适合于以诸如CATIA的建模对象的图形表示为基础设计建模对象的任意系统。在这一情况下，定义建模对象的数据包括允许建模对象的表示的数据。CAD系统可以例如提供利用边或者线的CAD建模对象的表示，在某些情况下利用面或者表面。线、边或者表面可以按照不同方式进行表示，例如非均一旋转B样条(NURBS)。具体地说，CAD文件包含规范，可以根据该规范生成几何形状，这顺次允许生成表示。可以将建模对象的规范保存在单个CAD文件或者多个CAD文件中。表示CAD系统中的建模对象的文件的典型尺寸在1兆每部件的范围内。并且建模对象可以典型地是成千上万个部件的组合件。

在CAD的上下文中，建模对象可以典型地是3D建模对象，例如，表示诸如部件或者部件的组合件的产品或者可能是产品的组合件。“3D建模对象”意味着通过允许其3D表示的数据建模的任意对象。3D表示允许从所有角度观看该部件。例如，当进行3D表示时，可以围绕其任意轴或者围绕在其上显示所述表示的屏幕中的任意轴来处理和翻转3D建模对象。这显著地排除了没有进行3D建模的2D图标。3D表示的显示方便设计(即，增大了设计者统计地完成其任务的速度)。这加速了工业中的制造处理，因为产品的设计是制造处理的一部分。

CAD系统可以是基于历史的。在这一情况下，建模对象进一步通过包括几何特征历史的数据来定义。建模对象实际上可以由物理的人(即，设计者/用户)利用标准建模特征(例如，挤压、外卷、剪切和/或成圆等)和/或标准表面特征(例如，扫除、交融、推入高弧线、填充、变形、平滑和/或其它)来设计。支持这样的建模功能的许多CAD系统是基于历史的系统。这意味着设计特征的创建历史典型地经过非循环数据流进行保存，该非循环数据流经过输入和输出链路将所述几何特征链接到一起。所述基于历史的建模范例自80年代开始以来就为人熟知。建模对象通过两种持久数据表示来描述：历史和B-表示(即，边界表示)。B-表示是历史中定义的计算的结果。当表示所述建模对象时在计算机屏幕上显示的部件的形状是B-表示(的镶嵌)。所述部件的历史是设计意图。基本上，所述历史搜集关于所述建模对象经历的操作的信息。B-表示可以与所述历史保存到一起，以便更加容易地显示复杂部件。所述历史可以与B-表示保存到一起，以便允许根据所述设计意图的部件的设计改变。

PLM系统意味着适合于管理代表物理制造的产品的建模对象的任意系统。在PLM系统中，建模对象因而通过适合于物理对象的制造的数据来定义。这些可以典型地是维度值和/或容限值。对于对象的正确制造，具有这样的值确实是更好。

CAE系统意味着适合于建模对象的物理行为的分析的任意系统。在CAE系统中，建模对象因而通过适合于这样的行为的分析的数据来定义。这可以典型地是行为特征的集合。例如，与门相对应的建模对象可以通过指示所述门围绕轴旋转的数据来定义。

图9示出了所述系统的GUI的示例，其中，所述系统是CAD系统。

GUI2100可以是典型的CAD类的接口，具有标准的菜单条2110、2120，以及底部和侧面工具条2140、2150。这样的菜单条和工具条包含用户可选择的图标的集合，每一个图标与一个或者多个操作或者功能相关联，如现有技术中已知的。这些图标中的一些与软件工具相关联，适合于在GUI2100中显示的3D建模对象2000上进行编辑和/或工作。可以将软件工具分组为工作台。每一个工作台包括软件工具的子集合。具体地说，所述工作台中的一个是编辑工作台，适合于编辑建模产品2000的几何特征。在操作中，设计者可以例如预先选择对象2000的一部分并且然后通过选择适当的图标来初始化操作(例如，改变维度、颜色等等)或者编辑几何约束。例如，典型的CAD操作是在屏幕上显示的3D建模对象的冲压或者折叠的建模。

GUI可以例如显示涉及所显示的产品2000的数据2500。在图9的示例中，被显示为特征树的数据2500及其3D表示2000涉及包括闸卡钳和圆盘的闸组合件。GUI可以进一步示出不同类型的图形工具2130、2070、2080，例如用于方便对象的3D取向、用于触发被编辑的产品的操作的仿真或者呈现被显示的产品2000的不同属性。光标2060可以通过触觉设备来控制，以便允许用户与图形工具交互。

图10示出了客户端计算机系统的示例，例如用户的工作站。客户端计算机包括连接到内部通信BUS1000的中央处理单元(CPU)1010、也连接到该BUS的随机存取存储器(RAM)1070。客户端计算机进一步提供有图形处理单元(GPU)1110，该图形处理单元1110与连接到该BUS的视频随机存取存储器1100相关联。视频RAM1100在现有技术中也被已知为帧缓冲器。海量存储设备控制器1020管理到诸如硬驱1030的海量存储设备的存取。适合于有形地体现计算机程序指令和数据的海量存储设备包括所有形式的非易失性存储器，通过示例的方式包括诸如EPROM、EEPROM和闪存设备的半导体存储设备；诸如内部硬盘和可移动盘的磁盘；磁光盘；以及CD-ROM盘1040。前述的任意一种可以由特殊设计的ASIC(专用集成电路)补充或者并入该ASIC中。网络适配器1050管理对网络1060的接入。客户端计算机也可以包括诸如光标控制设备、键盘等等的触觉设备1090。光标控制设备用于客户端计算机中以便允许用户选择性地将光标定位在显示器1080上的任意期望位置处，如参照图9提到的。此外，光标控制设备允许用户选择各种命令，并且输入控制信号。光标控制设备包括许多信号生成设备，用于将控制信号输入到系统。典型地，光标控制设备可以是鼠标，鼠标的按钮用于生成该信号。

计算机程序可以包括通过计算机的指令，所述指令包括用于使上述系统执行上述方法的模块。本发明可以例如实现在数字电子电路或者计算机硬件、固件、软件或其组合中。本发明的装置可以实现在计算机程序产品中，该计算机程序产品有形地体现在机器可读存储设备中，用于通过可编程处理器执行；并且本发明的方法步骤可以通过可编程处理器来执行，该可编程处理器执行指令的程序以便通过对输入数据进行操作并且生成输出来执行本发明的功能。

本发明可以有利地实现在一个或多个计算机程序中，该一个或多个计算机程序可以在可编程系统上执行，该可编程系统包括至少一个可编程处理器，该至少一个可编程处理器耦接以从数据存储系统、至少一个输入设备和至少一个输出设备接收数据和指令，并且将数据和指令传输到数据存储系统、至少一个输入设备和至少一个输出设备。应用程序可以利用高级的面向过程或者面向对象的编程语言来实现，或者根据需要利用汇编或者机器语言来实现；并且在任意情况下，所述语言可以是编译或者解释语言。

现在讨论图1的流程图，其示出了本方法的示例。

在步骤100，提供旋转轴；这意味着旋转轴可以用于CAD系统，以使得CAD系统能够关于/利用旋转轴来执行操作。旋转轴可以根据用户动作来提供，例如用户利用图9上描绘的GUI的专用工具来执行旋转轴的选择。用户也可以在3D情境下绘制轴，该轴可以由系统视为是旋转轴。替代地，所述轴可以自动地由CAD系统选择和提供。旋转轴可以例如在图9上绘制的GUI上显示给用户。

旋转轴是两个或更多个同心圆的原点。旋转轴表示一个或者多个对象围绕其旋转的线。旋转轴用作两个或更多个同心圆的原点(也被称为中心)。同心圆是一个圆在另一个圆的内部并且共享相同的原点。所述两个或更多个同心圆可以通过CAD系统自动提供(步骤102)，例如，伴随着提供所述旋转轴。替代地，所述两个或更多个同心圆可以根据用户动作来提供。提供所述两个或更多个同心圆涉及它们可以用于CAD系统：所述CAD系统可以关于/利用同心圆来执行操作。所述两个或更多个同心圆可以在GUI上显示给用户，优选地利用旋转轴。

现在参照图5，示出了旋转轴506，该旋转轴506是四个同心圆508a、508b、508c和508d的原点。要理解，所提供的轴和/或同心圆在GUI上的显示并非是强制性的。

回过来参照图1，在步骤104，提供要被多实例化的参考对象，这涉及参考对象现在可以用于CAD系统；例如CAD系统可以实例化所述参考对象并且将被实例化的参考对象存储在存储器中。在这一步骤，参考对象被选择并传输到能够对其执行操作的CAD系统。参考对象的选择可以如现有技术中已知地来执行。例如，通过使用诸如图9的树2500的树来执行。对于用户来说，可以通过另一类型的用户接口来选择参考对象，例如通过输入参考对象的识别信息、通过选择列表中的参考对象等等。可以通过诸如组合框、图标、特殊命令等等的任意种类的用户接口来选择参考对象。

然后，在步骤106，定义了选择在每一个同心圆上要根据参考对象被实例化的对象的数量。所述数量因而定义了对于每一个同心圆将有多少对象被实例化。这一数量可以根据用户动作来定义，例如通过输入数值。替代地，参考对象的实例的数量可以由系统来定义，该系统提供多个实例的缺省值来进行计算。因而，由这一步骤106得出：所述两个或更多个同心圆具有将根据所述参考对象被实例化的对象的相同数量。

接下来，在步骤108，定义了在给定同心圆上两个连续的被实例化的对象之间的角度偏差。所述角度偏差关于所述圆的原点以及可以是参考对象的被实例化的对象的位置来确定。所述角度偏差在图5上进行了说明：位于圆508a上的两个连续的被实例化的对象514、516之间的角度偏差510。要理解，术语“连续”表示被实例化的对象在顺序上是一个接着一个，当关于给定方向在所述圆上时。术语“连续”因而是术语“相继”的同义词。

实际上，根据在每一个同心圆上要被实例化的对象的数量来计算所述角度偏差：计算所述角度偏差，以使得在同心圆上要被实例化的所有对象将彼此等距离，一旦它们在同心圆上被实例化。在这一情况下，偏差角的度数是360度的角与在每一个圆上要被实例化的对象的数量之间的比值的结果；所述角度偏差因此可以在计算所述比值时由CAD系统自动定义。

替代地，所述角度偏差可以根据用户动作来定义，例如用户可以输入分别表示对象的数量或者所述角度偏差和角度偏移的值的信息。在这一情况下，在同心圆上要被实例化的对象并不必彼此等距。

接下来，在步骤110，定义角度偏移，所述角度偏移是旋转角度，用于围绕给定同心圆的旋转轴执行旋转。这等于说，所述角度偏移是用于围绕同心圆上被实例化的对象的旋转轴执行旋转的旋转角度。所述角度偏移可以根据用户动作来定义，例如，用户输入数值，或者它可以由系统来定义，例如缺省数值。

然后，在步骤112，可以定义用于指定所述圆形交错图案的定义的一个或者多个值(步骤114、116)。这些值可以根据用户动作来定义，例如，用户输入数值，或者它们可以由系统来定义，例如缺省数值。

在步骤114，可以定义具有作为原点的旋转轴的同心圆的数量。同心圆的最小数量是2。同心圆的最大数量是非限制性的，或者其可以例如出于计算资源考虑而被限制。

在步骤116，可以定义两个连续的同心圆之间的间隔。这等于说，可以定义两个连续的同心圆之间的距离。两个连续的同心圆之间的距离是所述两个连续的同心圆中的每一个同心圆的半径之间的差值的度量。所述两个同心圆是连续的，这意味着没有其它同心圆位于所述两个连续的同心圆之间。所述间隔可以通过但不局限于所述两个连续的同心圆之间的欧几里得距离、多个像素进行测量。

实际上，所述两个或更多个同心圆可以位于相同的平面中。例如，并且参照图5，所述四个圆508a、508b、508c和508d位于圆形垫500上的表面中的一个上。同心圆位于其上的平面可以与旋转轴506垂直。按照这一配置，当没有其它同心圆具有所述两个同心圆的各个值之间包括的值的半径时，两个同心圆是连续的。

步骤100到116可以设计为本方法的配置步骤。配置意味着用于执行所述方法的对象和参数。专用工具可以用于根据用户动作执行步骤100到116中的一些或者全部。

现在参照图6，示出了用于配置和/或创建对象的圆形交错图案的工具600。工具600可以是用户交互图形工具，该用户交互图形工具可以在例如图9的GUI2100的GUI中显示。工具600适用于配置根据本发明的方法的对象的圆形交错图案的创建。工具600提供了用于显示和/或输入和/或选择关于要由本方法创建或者已经由本方法创建的圆形交错图案的信息的几个字段。这些字段中的一个610允许用户选择要被提供的参考对象。所述用户(例如设计者)也可以选择标签620，其中，提供字段用于输入圆的信息：用户能够定义值，以使得每一个圆上的实例的数量622、圆上每两个连续实例之间的角度偏差的值624。用户可以进一步选择标签640，其中，提供字段(图6中未示出)用于输入关于所述两个或更多个圆的彼此组织的信息：用户能够定义两个连续的同心圆之间的间隔、诸如其在3D空间中的位置和/或取向的旋转轴的参数。工具600可以进一步提供用于定义角度偏移的值的字段630。角度偏差和角度偏移的值可以是角度、半径或者任意其它单位的数值。所述工具可以进一步提供用于触发对象的交错图案的创建的图形模块。例如，可以选择复选框650，以使得根据字段630中定义的角度偏移来执行每两个同心圆中的一个中的被实例化的对象的移位，这将在下面进行描述。

回过来参照图1的流程图，现在讨论步骤118到126。

在步骤118，将第一被实例化的对象放置在所述两个或更多个同心圆中的一个上。这等于说，第一被实例化的对象位于同心圆上。该第一被实例化的对象是要被实例化的对象中的一个。要理解，表述“第一被实例化的对象”中的术语“第一”仅仅意在指定要根据参考对象被实例化的多个对象中特定的被实例化的对象。

然后，在步骤120，计算从旋转轴延伸到第一参考对象的辐射轴。例如，在图5上，被实例化的对象514是第一被实例化的对象，并且从旋转轴绘制被计算的辐射轴518，并且该辐射轴518穿过参考对象514。作为步骤120的结果，可以在所述两个或更多个同心圆和辐射轴之间定义交叉的集合，并且，每一个圆上的每一个交叉定义了参考对象的实例的位置。因而，经过第一被实例化的对象等于说，辐射轴与第一被实例化的对象位于其上的圆交叉。所述两个或更多个同心圆可以位于相同的平面上，并且因而辐射轴将与每一个同心圆交叉并且将定义与同心圆一样多的交叉。这例如表示在图7上，其说明了辐射轴518，该辐射轴518定义了与位于单个相同平面上的四个圆(未示出)的四个交叉，其中，已经将参考对象的四个实例放置在四个定义的交叉上。

可以将第一被实例化的对象放置在所述两个或更多个同心圆中的任意同心圆上。实际上，可以将第一被实例化的对象放置在具有最小半径的同心圆上。这有助于更加容易地确定将在步骤126处在其上执行移位的圆。

接下来，在步骤122，在每一个同心圆上根据参考对象来对要被实例化的对象的数量进行实例化。被实例化的对象根据在给定同心圆上两个连续的被实例化的对象之间的角度偏差进行间隔。如前面提到的，所述角度偏差可以根据每一个圆上被实例化的对象的数量或者根据用户动作来计算。例如，在图5上，每一个同心圆上被实例化的对象的数量为六。可以计算角度偏差，以使得要被放置在圆上的被实例化的对象是等距的，这涉及两个连续的被实例化的对象之间的角度偏差为360°/6＝60°。

所述被实例化的对象与其各自的同心圆相关联。这一相关联涉及被实例化的对象位于其各自的圆上。定位表示所述两个或更多个对象位于同心圆上。可以按照现有技术中已知地执行定位：可以使用被实例化的对象在同心圆的参考中的位置。所述被实例化的对象的位置可以是同心圆上的任意点。可以以参考对象的位置、旋转轴以及角度偏差为基础来确定被实例化的对象在圆上的位置。

所述角度偏差典型地根据在步骤120处计算的辐射轴进行测量。所述辐射轴可以因而用作用于测量每一个圆上的角度的标记。实际上，并且如前面讨论的，辐射轴可以定义每一个同心圆上的一个交叉，每一个交叉与参考对象的一个实例的位置相对应，如图7上说明的。在这一情况下，对剩余的对象进行实例化、将其放置在每一个同心圆上、并且根据位于从辐射轴测量的两个连续的被实例化的对象之间的角度偏差进行间隔。术语“剩余”指代要被实例化的对象的数量减去第一被实例化的对象。

在这一处理步骤，获得对象的圆形图案，并且在步骤124，可以显示该对象。这例如在图7上所说明的，示出了对象的规则圆形图案，其中，被实例化的对象关于轴(例如辐射轴518)对齐，并且在每一个圆上等距间隔。当显示被实例化的对象时，或者甚至在显示被实例化的对象之前，可以显示所述两个或更多个同心圆。

然后，在每两个同心圆中的一个中，在步骤126，根据角度偏移来对所述被实例化的对象进行移位。移位表示所述被实例化的对象(在每两个同心圆中的一个中)沿其各自的圆从第一位置移动到第二位置，根据所述角度偏移来确定所述第二位置。所述移位在每两个同心圆中的一个中执行；这意味着如果对于直径为d1的圆执行所述移位，则对于直径为d0(d1＞d0)的前一个圆和直径为d3(d3＞d1)的下一个圆不执行移位，并且对于直径为d4(d4＞d3)的圆执行移位。实际上，对于具有等级2n+1的所有圆执行移位，并且对于具有等级2n的所有圆不执行移位，其中n是自然数。要理解，在其上执行移位的等级的选择仅仅是任意选择的。

在实例化步骤，可以按照对于角度偏差类似的方式来确定角度偏移。

可以计算第二辐射轴，该第二辐射轴从所述旋转轴延伸到位于将在其上不执行移位的圆上的对象。例如，在图5上，绘制了计算的第二辐射轴522，该第二辐射轴522经过同心圆508a上的被实例化的对象502。然后，根据第二辐射轴测量角度偏移。第二辐射轴因而可以用作用于测量每一个圆上的角度的标记。仍然参考图5，示出了角度偏移512，并且在其上执行移位的同心圆508b、508d上的被实例化的对象已经被移位。

典型地，辐射轴和第二辐射轴可以相同。这涉及计算的第二辐射轴所经过的对象是第一被实例化的对象，并且对于其上放置有第一被实例化的对象的圆不执行在每两个同心圆中的一个中根据所述角度偏移来对所述被实例化的对象进行移位的步骤。这有利地允许降低计算资源消耗，由于仅必须计算一个辐射轴。

在图8上示出了根据图7上示出的圆形图案获得的对象的圆形交错图案的表示。根据使用计算的辐射轴518经过其的第一被实例化的对象514确定的角度偏移执行了移位，将该第一被实例化的对象514放置在四个同心圆中具有最小半径的同心圆上。

有趣的是，可以执行一个或多个补充步骤：在每两个同心圆中的一个中，根据所述角度偏移来移位所述被实例化的对象。例如，可以根据与先前用于对被实例化的对象进行移位的角度偏移相反的第二角度偏移来执行补充移位。这允许容易地执行前一移位的反向移位，以便取回被实例化的对象的前一配置。例如，用户可以从图8的圆形交错图案取回图7的交错图案。因而，第二角度偏移有利地允许在保持参考对象的同时从交错圆形图案延伸到初始圆形图案。

已经描述了本发明的优选实施例。要理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种修改。因此，其它实现在下列权利要求的范围之内。

Claims (13)

1.一种用于在计算机辅助设计系统中设计对象的交错图案的计算机实现的方法，所述方法包括：

-提供旋转轴(100)，所述旋转轴是两个或者更多个同心圆的原点；

-提供要被多实例化的参考对象(104)；

-定义在每一个同心圆上要根据参考对象被实例化的对象的数量(106)；

-定义角度偏移(110)；

-在每一个同心圆上根据所述参考对象对所述对象的数量进行实例化(122)，被实例化的对象根据给定同心圆上两个连续的被实例化的对象之间的角度偏差进行间隔；

-在每两个同心圆中的一个中，根据所述角度偏移来对所述被实例化的对象进行移位(126)。

2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，进一步包括下列步骤：

-定义同心圆的数量(114)。

3.根据权利要求1到2中的任意一项所述的计算机实现的方法，进一步包括下列步骤：

-定义两个连续的同心圆之间的间隔(116)。

4.根据权利要求1到3中的任意一项所述的计算机实现的方法，其中，所述两个或者更多个同心圆位于相同的平面中。

5.根据权利要求1到4中的任意一项所述的计算机实现的方法，其中，实例化的步骤进一步包括：

-将第一被实例化的对象放置在所述两个或者更多个同心圆中的一个上(118)；

-计算辐射轴(120)，所述辐射轴从所述旋转轴延伸到所述第一被实例化的对象；

-在每一个同心圆上对剩余的对象进行实例化，剩余的被实例化的对象根据从所述辐射轴测量的所述角度偏差进行间隔。

6.根据权利要求1到5中的任意一项所述的计算机实现的方法，其中，对于包括所述第一被实例化的对象的圆不执行在每两个同心圆中的一个中根据所述角度偏移来对所述被实例化的对象进行移位的步骤。

7.根据权利要求1到6中的任意一项所述的计算机实现的方法，其中，将所述第一被实例化的对象放置在具有最小半径的同心圆上。

8.根据权利要求1到7中的任意一项所述的计算机实现的方法，进一步包括下列步骤：

-根据与所述角度偏移相反的第二角度偏移来对先前被移位的被实例化的对象进行移位。

9.根据权利要求1到8中的任意一项所述的计算机实现的方法，进一步包括下列步骤：

-根据用户动作，定义在给定同心圆上两个连续的被实例化的对象之间的角度偏差(108)。

10.根据权利要求1到9中的任意一项所述的计算机实现的方法，进一步包括下列步骤：

-在移位的步骤之前显示所述两个或者更多个同心圆。

11.一种计算机程序，所述计算机程序包括用于通过计算机执行的指令，所述指令包括用于执行权利要求1-10中的任意一项所述的方法的步骤的模块。

12.一种计算机可读存储介质，其上记录有根据权利要求11所述的计算机程序。

13.一种计算机辅助设计系统，包括：

-存储系统，用于存储要被多实例化的参考对象；

-处理单元，用于执行权利要求1到10中的任意一项的方法的步骤。

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