CN103838906B - 用于在计算机辅助设计系统中设计至少一个对象模型组件的方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种在计算机辅助设计系统中设计至少一个对象的模型组件的计算机实现方法，该方法包括以下步骤：提供一组图标，每个图标表示比例大小的范围；确定所述模型组件的视图(40)的尺度；连续地显示表示与所述尺度相对应的比例大小的范围的图标。

Description

用于在计算机辅助设计系统中设计至少一个对象模型组件的 方法和系统

技术领域

本发明涉及计算机程序和系统领域，更具体地涉及用计算机辅助设计应用程序设计对象的组件的领域。

背景技术

已知的计算机辅助技术包括计算机辅助设计或CAD，其涉及用于创作产品设计的软件解决方案。同样地，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代表计算机辅助制造，通常包括用于定义制造过程和操作的软件解决方案。

在市场上提供了许多用于对象(或部件)或者对象组件的设计从而形成产品的系统和程序，例如商标为CATIA的达索系统提供的产品。这些CAD系统允许用户构建并操作对象或者对象组件的复杂的三维或3D模型。因此，CAD系统利用边或者线(在某些情况下利用“面”)提供模型对象的表示。可以用各种方式表示线或边，例如非均匀有理B样条(NURBS)。这些CAD系统管理作为模型对象的部件或部件的组件，其基本符合几何规范。更具体地，CAD文件包括从其生成几何图形的规范，这继而允许生成表示。几何图形和表示可以存储在单个CAD文件或多个文件中。CAD系统包括用于将模型对象表示给设计师的图形工具；这些工具是专门为了显示复杂对象；表示CAD系统中对象的文件的典型大小为每部件一兆字节的范围内，组件可以包括数千个部件。CAD系统管理存储在电子文件中的对象模型。

在计算机辅助技术中，图形用户界面GUI对于技术效率扮演着重要角色。需要处理和/或操作模型对象的大多数操作可在GUI上通过用户(例如设计师)来执行。特别是，用户可以创建、修改和删除形成产品的模型对象，也可探索产品，以便例如通过产品结构了解如何使模型对象相互联系。传统上，通过位于GUI一侧的专用菜单和图标执行这些操作。近来，例如CATIA的CAD系统允许在产品的表示附近调用这些操作。设计师不再需要向菜单和图标移动鼠标。因此，在鼠标到达的范围内这些操作是可用的。另外，操作在语义上表现为：对于由设计师选择的给定操作，CAD系统根据设计师可能选择的在前所选择的操作，在鼠标附近，向设计师建议一组新的操作。

直到近几年，例如，在汽车和航空航天产业，所使用的某些计算机软件是基于图形的，使得机械工程师能够在空间或三维显示中看到自己的作品。

在这一领域中，如CATIA、SolidWorks、NX和ProEngineer的计算机软件允许在三维空间中设计几何图形。图形用户界面或GUI是具有标准菜单栏的典型的CAD界面。这种菜单和工具栏包括一组用户可选择图标，每个图标与一个或多个操作或功能相关联。这些图标中的一些图标与软件工具相关联，所述软件工具适于对如在图形用户界面GUI中显示的3D几何模型产品或产品部件进行编辑和/或操作。在下面的描述中，为简单起见，术语“产品”、“部件”、“组件”等可以称为“部件”。“部件”的概念也能够对“对象”的概念进行概括。对象包括最终数字实体模型的任意组成部分，例如，考虑到组件，这种组件的对象可以是子组件、部件、运动节点、材料、在电子控制单元(ECU)上执行的嵌入式软件、或需要描述组件整体环境的任意对象，如在你希望研究飞机飞行能力的情况下大气的模型。

显示靠近组件的元素，例如在CATIA LiveShape中使用的站立的人，在这里称为3D轮廓。当对象被设计靠近组件时，其被嵌入3D场景并给出比例指示。这种概念受到多个重要限制，例如，分别在图1，2和3用户屏幕如所说明的，其中：

-在人的变焦大小处，轮廓10非常适合，但会导致遮挡或干扰；

-在很大变焦处，轮廓20太大，因此用处不大；

-在很小变焦处，轮廓30太小，因此用处不大；

本发明的目的是克服这些问题。

更具体地，本发明的目的是连续和简单地确定当前视图的呈现出的大小。

发明内容

根据本发明一个方面，提出一种在计算机辅助设计系统中设计至少一个对象的模型组件的计算机实现方法，该方法包括步骤：

-提供一组图标，每个图标表示大小的范围；

-确定所述模型组件视图的尺度；以及

-连续显示表示对应于所述尺度的大小的范围的图标。

通过使在屏幕上显示的至少一个对象的模型组件的视图尺度与表示与视图尺度相对应的大小范围的图标的大小范围之间自动连续链接，允许用户更有效地工作，并且连续地知晓在其屏幕上显示的视图大小的范围，无论先前是否进行下面的变焦(换句话说放大)或取消变焦(换句话说缩小或取消变焦)。

此外，当其以简略图呈现时，这些图标之后可用于表示模型的整体大小。

根据实施例，表示与所述视图尺度相对应的大小的范围的图标的显示包括在外部框中。

因此，在至少一个对象的模型组件的视图的显示和表示大小的范围的图标的显示之间区分是清楚的，并且以关联模式改变这些显示。

例如，外部框可以在屏幕的底部例如右下角进行显示。

根据实施例，图标组包括：

-第一子组，其中每个图标表示不同元素；

-第二子组，其中每个图标表示第一子组的两个连续图标之间的转变。

可以便于用户理解，于是用户可以更有效、更快地工作。

例如，所述第二子组的图标包括由第一子组的所述两个连续图标表示的两个元素的叠加。

可以便于用户理解，于是用户能够更有效地工作。

根据作品大小，根据本发明实施例的计算机程序能够例如对于原始或剧烈的动作为用户当前视图提供最相关的工具。用户也可以通过将所提供的工具与特定图标相关联(即，取决于视图的大小)来重新安排所提供的工具。

根据实施例，在所显示的图标上动态地显示动态框，以指示在由所显示的图标表示的大小范围所述视图的大小。

因此，通过其他精确度改进图标组的效率，而不使用任意图。

根据实施例，在转变期间，在外部框中进行变焦(换句话说变大)，或取消变焦(换句话说缩小)，以便在外部框中获得来自不同子组的两个连续显示图标之间不间断的过渡。

因此，显示允许不间断，如果变焦度是任意选择的(例如，通过指示值，从100％到500％)，则能够从一个图标直接跳到另一个图标。

根据实施例，在所述视图的变焦期间，对应关联地显示在所述第一子组和所述第二子组中交替的并且通过增加或减小大小的范围进行排序的一系列图标，包括以下迭代的步骤：

-相对于第一子组的一系列图标，减少动态框的大小；

-以减小大小的范围进行排序过的一系列随后图标连续地替代在前的图标；

-动态框聚焦到其他元素上；

-动态框的大小和图标所显示的部分同时地增大；以及

-在第二子组图标的动画期间，以降序排序过的一系列以下图标连续地替代在前的图标。

因此，在视图变焦期间，允许在视图尺度和对应图标的大小尺度范围之间具有连续的相关性。

根据实施例，在视图取消变焦期间，对应关联地显示在所述第一子组和所述第二子组中交替的并且通过增加或减小大小的范围进行排序的一系列图标，包括以下迭代的步骤：

-在第二子组图标的动画期间，以增加大小的范围进行排序的一系列随后图标用适当的比例连续地替代在前的图标；

-动态框的大小和图标所显示的部分同时地减小；

-动态框聚焦到其他元素上；以及

-相对于图标，增大动态框的大小。

因此，在视图的取消变焦期间，允许在视图的尺度和对应图标的大小的范围的尺度之间具有连续的相关性。

本发明还提出一种计算机程序产品，其存储在计算机可读介质上，用于在计算机辅助设计系统中设计对象组件，计算机程序包括用于执行如下描述的方法步骤的代码模块。

本发明还涉及一种用于在计算机辅助设计系统中设计对象组件的设备，该设备包括用于执行如下描述的方法步骤的模块。

附图说明

通过对利用非限制例子描述并用附图说明的一些实施例进行研究，可以更好地理解本发明，其中：

-图1，2和3示出了根据现有技术的显示靠近组件的元素的已知系统；

-图4到18示出了根据本发明一方面的表示比例大小的范围(其表示常用元素)的一组图标的例子；

-图19到26示出了根据本发明一方面的至少一个对象的模型组件的视图的变焦的例子；

-图26到19示出了根据本发明一方面的至少一个对象的组件的视图的取消变焦的例子；

-图27到37更精确地示出了在变焦期间一系列图标；

-图37到27更精确地示出了在取消变焦期间一系列图标；以及

-图38、39和40示出了根据本发明的一方面的确定至少一个对象的模型组件视图的尺度和连续地显示表示与所述尺度相对应的比例大小的范围的图标的例子。

具体实施方式

已经描述了本发明优选实施例。可以理解各种修改不偏离本发明的精神和范围。因此，其他实现在所附权利要求的范围内。例如，标准的排序取决于组件的技术上下文。

一组图标被设计为与比例大小的范围最相关。在优选实施例中，图标组包括：第一子组，其中每个图标表示常用元素；第二子组，其中每个图标表示第一子组两个连续图标之间的转变。例如，所述第二子组的图标包括由第一子组的所述两个连续图标表示的两个元素的叠加。通过增加或减少比例大小的范围来排序图标。

在图4中，示出了在与当前视图尺度小于0.0002m相对应的比例大小的范围表示DNA结构的第一子组的图标。

图4和5之间的动画转变在0.0002m和0.00025m之间。

在图5中，示出了在与包括在0.00025m和0.0005m之间的当前视图尺度相对应的比例大小的范围表示活细胞和图4的DNA结构的第二子组的图标。

在图6中，示出了在与包括在0.0005m和0.002m之间的当前视图尺度相对应的比例大小的范围表示图5的活细胞的第一子组的图标。

图6和7之间的动画转变在0.002m和0.0025m之间。

在图7中，示出了在与包括在0.0025m和0.005m之间的当前视图尺度相对应的比例大小的范围表示甲虫和图6的活细胞的第二子组的图标。

在图8中，示出了在与包括在0.005m和0.02m之间的当前视图尺度相对应的比例大小的范围表示图7的甲虫的第一子组的图标。

图8和9之间的动画转变在0.02m和0.025m之间。

在图9中，示出了在与包括在0.025m和0.05m之间的当前视图尺度相对应的比例大小的范围表示人手和图8的甲虫的第二子组的图标。

在图10中，示出了在与包括在0.05m和0.2m之间的当前视图尺度相对应的比例大小的范围表示图9的人手的第一子组的图标。

在图10和图11之间的动画转变在0.2m和0.5m之间。

在图11中，示出了在与包括在0.25m和0.5m之间的当前视图尺度相对应的比例大小的范围表示人和图10的手的第二子组的图标。

在图12中，示出了在与包括在0.5m和2m之间的当前视图尺度相对应的比例大小的范围表示图11的人的第一子组的图标。

在图12和图13之间的动画转变在2m和2.5m之间。

在图13中，示出了在与包括在2.5m和5m之间的当前视图尺度相对应的比例大小的范围表示树和图12的人的第二子组的图标。

在图14中，示出了在与包括在5m和20m之间的当前视图尺度相对应的比例大小的范围表示图13的树的第一子组的图标。

在图14和图15之间的动画转变在20m和25m之间。

在图15中，示出了在与包括在25m和50m之间的当前视图尺度相对应的比例大小的范围表示建筑物和图14的树的第二子组的图标。

在图16中，示出了在与包括在50m和200m之间的当前视图尺度相对应的比例大小的范围表示图15的建筑物的第一子组的图标。

在图16和图17之间的动画转变在200m和250m之间。

在图17中，示出了在与包括在250m和500m之间的当前视图尺度相对应的比例大小的范围表示山和图16的建筑物的第二子组的图标。

在图18中，示出了在与包括500m的当前视图尺度相对应的比例大小的范围表示图17的山的第一子组的图标。

一种在计算机辅助设计系统中设计至少一个对象的模型组件的计算机实现方法，包括以下步骤：

-提供一组图标，每个图标表示比例大小的范围；

-确定所述模型组件的视图的尺度；

-连续显示表示与所述尺度相对应的比例大小的范围的图标。

在图19到26，图27到37，示出了在至少一个对象的组件40的视图的变焦期间，第一子组的图标和第二子组的图标之间的转变。在这个示例中，所使用的图标是对应于转变的三个图标，其中所述转变是利用图13的图标在与图14的树和图12的人相对应的比例大小的范围之间的转变。

例如，在屏幕上显示外部固定框41中的图标。在当前描述的实例中，描述了可选动态框42，所述动态框42动态地显示在所显示的图标上，以指示视图在由所显示图标表示的比例大小的范围下的大小。

在至少一个对象组件40的视图这种变焦中，对应关联地显示在所述第一子组和所述第二子组中交替的并且通过增加或减小比例大小的范围进行排序的三个图标的系列，实现以下迭代的步骤：

-相对于表示图14的树的第一子组的图标，减少动态框42的大小，如图19和20，或图27到图29所示出的；

-在第二子组的图标表示图13的树和人的情况下，以减小比例大小的范围进行排序的一系列随后图标连续替代在前图标，在树的情况下，在图标改变时刻叠加两个图标的共同元素，如图21或图30所示出的；

-在人的情况下，动态框42聚焦其他元素，如图22和23或图30到33所示出；

-动态框42的大小和图标所显示的部件同时增大，如图24到26所示出的，其中表示图12的人的下面的图标连续替代表示图13的树和人的图标部件；以及

-在图12的人的图标的情况下，在第二子组的图标的动画期间，在经过降序排序的一系列下面图标连续替代在前图标，在这种情况下，图标表示图13的树和人，如图26所示出的。

在图26到19中，示出了在至少一个对象组件40的视图取消变焦期间在第一子组的图标和第二子组的图标之间的转变。在这个例子中，利用表示树和人的图13的图标，使用的图标是对应于图12的人和图14的树的比例大小的范围之间的转变的三个图标。

在至少一个对象组件40的视图取消变焦期间，对应关联地显示在所述第一子组和所述第二子组中交替的并且通过增加或减小比例大小的范围进行排序的三个图标系列，实现下面迭代的步骤：

-在表示图13的树和人的第二子组图标的情况下，以增加比例大小的范围进行排序的一系列随后图标利用合适的比例连续代替表示图12的人的在前图标，在第二子组图标的动画期间，在存在从第一子组的图标到第二子组的图标的转变时，动态框(42)叠加在第一子组的图标和第二子组的图标共同的元素例如人处，如图26或图37所示出的；

-动态框42的大小和表示图13的树和人的图标所显示的部件同时减小，如图25到23，或图36到33；

-在树的情况下，动态框42聚焦其他元素，如图22到21所示出的；以及

-相对于表示图14的树的图标，增大动态框42的大小，如图20到19或图29到27。

在图38、39和40中，示出了确定模型组件视图尺度的例子和连续显示表示对应于所述尺度比例大小的范围的图标的例子。

在图38、39和40中，示出了用于显示模型组件的屏幕。不受下面例子的限制。

通过计算所显示对象与屏幕总大小的比例，系统计算在任意时间的参考大小Ref_Size_Comp(如果不存在至少一个对象的组件，根据3D场景，通过映射在屏幕中间处虚线处计算所显示的Ref_Size_Comp，以及计算其应该具有的长度)。

当存在变焦度的变化时，系统选择最适合的图标来显示并且对于小变化使用动态框的缩放。第二子组的图标用来在第一子组的两个连续图标之间建立过渡。

每个图标具有其自身的显示Ref_Size_Icon范围，换句话说，其自身的比例大小的范围，所述范围的值以与图标关联的值为中心。第二子组的图标，或转变图标共享具有第一子组图标的显示范围Ref_Size_Icon，或者换句话说，具有主图标，但他们不具有相同的显示范围。当前例子：

Ref_Size_DNA＝0.0001m

Ref_Size_Cell＝0.001m

Ref_Size_Beetle＝0.01m

Ref_Size_Hand＝0.1m

Ref_Size_Man＝1m

Ref_Size_Tree＝10m

Ref_Size_Building＝100m

Ref_Size_Mountain＝1000m

当证实下面关系时，显示主图标：Ref_Size_Icon*2≥Ref_Size_Comp≥Ref_Size_Icon*0.5。

当证实下面关系时，显示转变图标：Ref_Size_Icon*0.5>Ref_Size_Comp≥Ref_Size_Icon*0.25。

其通过软件定义外观和使用的范围。在图标为人的情况下，显示范围Ref_Size_Icon是1m。那么当1*2≥Ref_Size_Comp≥1*0.5时，即当2≥Ref_Size_Comp≥0.5时，将进行显示。

当参考大小Ref_Size_Comp包括在0.5m和2m之间时，显示人的图标。

当0.5>Ref_Size_Comp≥0.25时，显示人和手图标之间的转变图标。当参考大小Ref_Size_Comp包括在0.25m和0.5m之间时，显示这种转变图标。

例如，如果参考大小Ref_Size_Comp是1.5m，系统显示人的图标，这是由于显示范围Ref_Size_Man在0.5m和2m之间。如果参考大小Ref_Size_Comp是0.4m，那么系统显示表示人和手的图标(也就是人和手图标之间的转变图标)。

但是如果参考大小Ref_Size_Comp不对应于任意图标有效范围，其应该显示转变图标的动画。例如，如果参考大小Ref_Size_Comp是2.1m，其大于人图标的上边界(上边界为2m)并小于树和人转变图标的下边界(下边界为2.5m)，则在外部框41中显示树和人的转变图标的动画，以显示好的大小提示。

在取消变焦或非变焦期间，当从一个图标转变到另一个图标时，例如当将图12的人的图标转变到图13的树和人图标时，利用第二子组图标的动画制作图标的动画。

参考大小Ref_Size_Comp是2m。其表示显示的人的图标的有效边界。当参考大小Ref_Size_Comp增加到2.1m时，图12的人的图标和树和人的图标之间转变。利用对应的动态框显示其中仅是人的图13的树和人的图标的一部分。

当用户连续取消变焦，例如，参考大小Ref_Size_Comp增加到2.3m，树和人的图标显示部件增长，直到完全显示图标，当参考大小Ref_Size_Comp等于2.5m时。动态框40以统一方式跟踪这种转变，从而保持在对应于人的图标大小Ref_Size_Man的大小。

用于转变的所述选择的值仅是选择的例子，利用简单的计算，使得2*Ref_Size_precedingIcon和0.25*Ref_Size_followingIcon之间的差为最小。可替代地，这个差可以更小。

在变焦期间，当从一个图标转变到另一图标时，例如当从图13的树和人的图标转变到图12的人的图标时，利用第二子组图标的动画制作成图标的动画。

当Ref_Size_Comp＝2.5时，显示的图标是图13的树和人的图标。当用户变焦时，参考大小Ref_Size_Comp减小并且开始转变。

当前图标逐步地扩大，同样地显示图标的一部分而未溢出外部框41，然而参考大小Ref_Size_Comp减小。聚焦到树和人的图标的人的动态框40以相同的速度增长。当参考大小Ref_Size_Comp达到2m时，图13的树和人的图标变焦部分表示图12的人的图标。动态框40也处于很好的位置。

当从当前框外推到将要显示的下个图标时，框之间会发生转变，这取决于如果用户变焦或者取消变焦。转变包括通过在所述图标上直接变焦或取消变焦将当前图标转变到下一个图标。这就是为什么表示常用元素的第一子组的每个图标包括在表示第一子组两个连续图标之间的转变的第二子组的下一个图标中。通过框增强转变，其直接适于成为下一个的图标的一部分。

动态框总是适于下一个排序的图标。其大小会发生改变以给出屏幕中关于至少一个对象的显示组件的大小的更精确提示。

Claims (6)

1.一种用于在计算机辅助设计系统中设计至少一个对象的模型组件的计算机实现方法，所述方法包括步骤：

-提供一组图标，每个图标表示大小的范围；

-确定所述模型组件的视图(40)的尺度；以及

-连续地显示表示与所述尺度相对应的大小的范围的图标，

其中所述一组图标包括：

-第一子组，其中每个图标表示不同元素，以及

-第二子组，其中每个图标表示所述第一子组的两个连续图标之间的转变，并且

其中在所显示的图标上动态地显示动态框(42)，以指示在由所显示的图标表示的大小的范围所述视图的大小。

2.根据权利要求1所述的方法，其中表示与所述视图的尺度相对应的大小的范围的图标的显示被包括在外部框(41)中。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二子组的图标包括由所述第一子组的所述两个连续图标表示的两个元素的叠加。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，在转变期间，在外部框(41)中进行变焦，或取消变焦，以便在外部框(41)中获得来自不同子组的两个连续显示图标之间不间断的过渡。

5.一种存储在计算机可读介质上用于在计算机辅助设计系统中设计对象组件的计算机程序产品，所述计算机程序包括代码模块，用于使得计算机辅助设计系统执行权利要求1到4中任一项权利要求所述的步骤。

6.一种用于在计算机辅助设计系统中设计对象组件的设备，所述设备包括用于执行权利要求1到4中任一项权利要求所述的方法的步骤的模块。

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