CN106133729A - 变分系统中的局部行为 - Google Patents
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Abstract
用于CAD编辑的方法及相应系统(100)和计算机可读介质(126)。方法包括接收(1005)包含多个实体(305、310)的CAD模型(152)以及接收包含至少一个实体(305)的选择和所选择的实体的移动(图3C)的用户输入。方法包括应用(1015)对应于用户输入的任意基本条件行为(图3A‑3L)和应用(1020)对应于用户输入的任意可选条件行为(图8A‑8L)。方法包括基于用户输入、任意应用的基本条件行为和任意可选条件行为构建(1025)待求解的变分系统(154)。方法包括对变分系统执行(1030)变分求解以产生编辑的CAD模型(图3)并存储(1035)所编辑的CAD模型。
Description
技术领域
本公开一般性地涉及计算机辅助设计、可视化和制造系统(“CAD系统”)、产品生命周期管理(“PLM”系统)以及管理针对产品和其它项目的数据的类似系统(统称为“产品数据管理”系统或PDM系统)。
背景技术
CAD系统能够实现对象模型的创建、可视化和修改。期待改善的系统。
发明内容
各种公开的实施例包括用于CAD编辑的方法及相应系统和计算机可读介质。方法包括接收包含多个实体的CAD模型和接收包含至少一个实体的选择和所选择的实体的移动的用户输入。方法包括应用对应于用户输入的任意基本条件行为和应用对应于用户输入的任意可选条件行为。方法包括基于用户输入、应用的任意基本条件行为和任意可选条件行为构建待求解的变分系统。方法包括在变分系统上执行变分求解以产生编辑的CAD模型并存储所编辑的CAD模型。
以上已经在某种程度上宽泛地概述本公开的特征和技术优点，使得本领域技术人员可能更好地理解下面的详细的描述。公开的附加特征和优点将在下文中描述，其形成权利要求的主题。本领域技术人员将理解的是他们可以容易地使用公开的概念和具体实施例作为用于修改或设计实施本公开的相同目的的其它结构的基础。本领域技术人员还将了解这种等同构造不脱离本公开的以其最宽泛的形式的精神和范围。
在进行下面的具体实施方式之前，可能有利的是阐述遍及该专利文献使用的特定词汇或短语的限定：术语“包括”和“包含”以及其衍生词表示包括而不限于；术语“或”是包括性的、表示“和/或”；短语“与…相关”和“与其相关”以及其衍生词可以表示包括、被包括在内、与…互连、包含、被包含在内、连接到或与…连接、联接到或与…联接、与…可通信、与…协作、交错、并列、邻近、约束到或用…约束、具有、具有…特性等；术语“控制器”表示控制至少一个操作的任意装置、系统或其部件，其中，无论这种装置是否以硬件、固件、软件或其中至少两个的某种组合而实施。将理解的是与任意特定控制器相关的功能性可以是集中式的或分布式的，不论是本地或远程。对特定词汇或短语的限定遍及该专利申请而被提供，本领域普通技术人员将理解这种限定在许多(即使不是大部分)实例中适用于这种限定的词汇和短语的过去以及未来的使用。虽然一些术语可能包括各种各样的实施例，但是所附权利要求可以将这些术语清楚地限定到具体实施例。
附图说明
为了本公开及其优点的更完整的理解，现在结合附图进行下面描述，其中相同的编号指示相同的对象，附图中：
图1描绘可以实施实施例的数据处理系统的框图；
图2A-2D图示根据公开的实施例的移动CAD模型中的边的可能的结果的示例；
图3A-3L图示根据公开的实施例的基于特定条件和用户选择的用于CAD模型的基本行为的示例；
图4A-4L图示根据公开的实施例的基于针对一些其它曲线类型的特定条件和用户选择的用于CAD模型的基本行为的示例；
图5A-5I图示根据公开的实施例的基于针对在元素之间存在相切的一些其它曲线类型的特定条件和用户选择的用于CAD模型的基本行为的示例；
图6A-6F图示根据公开的实施例随着元素被移动的基本倾斜行为的示例；
图7A-7D图示根据公开的实施例的使用曲线高度锁止的基本行为；
图8A-8L示出根据公开的实施例的基于特定条件和用户选择的用于CAD模型的可选条件的示例；
图9A-9F示出根据公开的实施例的各种连接分类；以及
图10描绘根据公开的实施例的处理的流程图。
具体实施方式
下面讨论的，图1至图10和用于描述该专利文献中的本公开的原理的各个实施例仅通过图示的方式并且不以任何方式被解释为限制本公开的范围。本领域技术人员将理解本公开的原理可以以任意适当设置的装置的方式而被实施。本申请的许多创新性教导将参照示例性的非限制性实施例进行描述。
公开的实施例能够实现直观的2D和3D几何结构的编辑。为了确保与用户期望的结果相一致，被移动的几何结构的局部行为必须被控制。公开的实施例包括用于在编辑CAD模型时确定并产生期望的行为的系统和方法。
在变分建模系统内，诸如在西门子产品生命周期管理软件公司(Siemens ProductLifecycle Management Software，Inc.)产品中使用的“同步技术”处理内，变化通常被以变分方式表达。变分系统描述在对象模型中的特征之间或在几何约束和尺寸方面的曲线设置之间的参数和关系。这种系统然后使用“求解器”处理以处理这些约束和尺寸，连同需要保持设计意图的多个辅助约束和尺寸，并且模型的所需要的部分被同时地解出。
通常，二维(2D)或三维(3D)的曲线几何结构已经通过没有约束或者通过必须完全自动或手动地约束整个系统而被控制。这些方法都不具备同步技术的优点，同步技术使得基于选择的、局部的、快速的和直观的编辑自动化并且不需要约束整个系统。
通过由一系列拓扑和几何关系而连接在一起的几何结构的集合来限定CAD模型。这些关系在几何结构被操纵时需要被保持，并因此将影响移动和静止的几何结构两者的局部行为。
由于几何结构被操作，因此非常通常地存在相关几何结构能够与其移动以保持关系的多种方式。在人们观察到多个方案中的一些是明确不被期望的情况下，但仍然存在许多这样的方案。这对于期望以对于使用者直观的并且还给与使用者灵活性以获得他们期望的结果的方式来操纵几何结构的任何软件是具有挑战的。
公开的实施例针对移动的实体和邻近的实体均限定期望的局部行为并且描述用于在CAD系统中产生该行为的处理。
图1描绘了可以实施实施例的数据处理系统的框图，例如，如本文描述的如通过软件或其它方式而特别配置为执行处理的PDM系统，特别地如本文描述的多个互连的和通信的系统中的每一个。描绘的数据处理系统包括连接到二级缓存/桥104的处理器102，二级缓存/桥104进而被连接到局部系统总线106。局部系统总线106可以例如为外围组件互连(PCI)架构总线。在描绘的实施例中，主存储器108和图形适配器110也被连接到局部系统总线。图形适配器110可以被连接到显示器111。
诸如局域网(LAN)/广域网/无线(例如，WiFi)适配器112的其它外围组件也可以被连接到局部系统总线106。扩展总线接口114将局部系统总线106连接到输入/输出(I/O)总线116。I/O总线116连接到键盘/鼠标适配器118、磁盘控制器120和I/O适配器122。磁盘控制器120可以被连接到存储装置126，存储装置126可以为任何合适的机器可用或机器可读存储介质，包括但不限于非易失性、硬编码类型介质，诸如只读存储器(ROM)或电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、磁带存储装置，以及用户可记录类型介质，诸如软盘、硬盘驱动器和光盘只读存储器(CD-ROM)或数字通用光盘(DVD)以及其它已知的光、电或磁存储装置。存储装置126可以存储这样的编程和数据元素，如CAD模型152、变分系统154和本文讨论的其它。
在示出的示例中，音频适配器124也连接到I/O总线116，扬声器(未示出)可以连接到音频适配器124以用于播放声音。键盘/鼠标适配器118为诸如鼠标、轨迹球和轨迹指示器等定位设备(未示出)提供连接。
本领域普通技术人员将理解图1中描绘的硬件可以针对特定实施而变化。例如，诸如光盘驱动等其它外围装置也可以被额外地使用或代替描绘的硬件。描绘的示例被提供仅出于解释的目的而不意图暗示关于本公开的架构性限制。
根据本公开的实施例的数据处理系统包括采用图形用户界面的操作系统。操作系统允许多个显示窗口同时呈现在图形用户界面中，并且每个显示窗口向不同的应用或同一应用的不同实例提供界面。图形用户界面中的光标可以由用户通过定位装置操纵。光标的位置和/或产生以致动期望的响应的事件(诸如点击鼠标按钮)可以被改变。
如果适当修改，可以采用各种商业操作系统中的一者，诸如为位于华盛顿雷德蒙德的微软公司的产品的微软视窗TM版本。根据如描述的本公开来修改或创建操作系统。
LAN/WAN/无线适配器112可以被连接到网络130(不是数据处理系统100的一部分)，其可以为任意公用或私人数据处理系统网络或网络的组合，如本领域技术人员公知的，包括互联网。数据处理系统100可以通过网络130与服务器系统140通信，服务器系统140也不是数据处理系统100的一部分，但是可以例如作为单独的数据处理系统100被实施。
图2A-2D示出在CAD模型中将边205从位置A移动到位置B边的可能的结果的示例。考虑移动边205及其连接的相邻元素，任和这些潜在的结果中的任何结果可以被用户所期望。公开的实施例致力于用于确保正确和一致的结果的方法。
各种公开的实施例根据系统中的几何结构之间的连接的类型、用户的选择、供应以允许用户配置行为以满足他们的要求的选项、或以计算的顺序自动地应用到系统的各种偏好中的一个或多个来限定行为并执行CAD模型的编辑。
虽然出于说明的简单性、本文的讨论和附图描述和示出二维(2D)CAD模型的示例，但是本文描述的技术和处理同样应用于三维(3D)CAD模型。
为了在CAD中产生一致的行为，系统可以针对各种情况和选项限定可期望的行为。下面的示例通常可以被分类基本行为，其为描述构建到系统中的默认行为，或者可选行为，其可以包括用户可以基于所期望的结果启用或禁用的一系列可选行为。
下面的描述和示图描述用于在对模型变分编辑的情况下产生期望的行为的方法的示例，包含许多不同的几何结构和拓扑条件。
图3A-3L示出基于特定条件和用户选择用于CAD模型的基本行为的示例。
图3A-3C示出当边305或顶点310从第一位置A移动到第二位置B时的单个边顶点条件。在图3A中，边305由用户选择并移动。对应的基本行为是边305的端点随着边305移动。
在图3B中，顶点310由用户选择并移动。对应的基本行为是边305绕着最远的顶点(与顶点310相对)倾斜或旋转。边305可以被缩短或延长以对应于顶点310的新位置。
在图3C中，顶点310和边305两者由用户选择并且移动。对应的基本行为是边305和边305的顶点一起移动。
图3D-3F示出当边305或顶点310从第一位置A移动到第二位置B时的两个边顶点条件。在图3D中，边305由用户选择并移动。对应的基本行为是边305的顶点保持与相邻的边连接，并且边305根据相邻的边被削减或延伸。
在图3E中，顶点310由用户选择并移动。对应的基本行为是附接到顶点310的边都绕着其最远顶点(与顶点310相对)倾斜或旋转。这些边也可以被缩短或延长以对应于顶点310的新位置。
在图3F中，顶点310和边305两者由用户选择并移动。对应的基本行为是在顶点310处非选择的(倾斜的)边将倾斜(旋转并延长)而在另一端处(水平)的非选择边将根据顶点310的新位置削减或延伸。
图3G-3I示出当边305或顶点310从第一位置A移动到第二位置B时的接触顶点条件。在图3G中，边305由用户选择并移动。对应的基本行为是具有顶点接触边305的非选择的边根据边305的移动被削减或延伸。
在图3H中，顶点310由用户选择并移动。对应的基本行为是附接到顶点310或接触顶点310的边都绕着其最远顶点(与顶点310相对)倾斜或旋转以便保持其到顶点310的连接。这些边还可以被缩短或延长以对应于顶点310的新位置。
在图3I中，顶点310和边305两者由用户选择并移动。对应的基本行为是连接到选择的顶点的倾斜的非选择边倾斜，并且连接到选择的边的竖直的非选择边根据顶点310和边305的新位置削减/延伸。
图3J-3L图示当边305或顶点310从第一位置A移动到第二位置B时三个或更多边顶点条件。在图3J中，边305由用户选择并移动。对应的基本行为是在三个边顶点处入射(incident)的非选择的边倾斜并且(在两个边顶点处入射的)非选择边关于边305的移动削减或延伸。
在图3K中，顶点310由用户选择并移动。对应的基本行为是附接到顶点310的三个或更多边都绕着其最远顶点(与顶点310相对)倾斜或旋转，以便保持其到顶点310的连接。这些边还可以缩短或延长以对应于顶点310的新位置。
在图3L中，顶点310和边305两者由用户选择并移动。对应的基本行为是在左端(三个边顶点)处的边倾斜，在右(正常)顶点端处的边根据顶点310和边305的新位置削减或延伸。
图4A-4L图示基于针对一些其它曲线类型的特定条件和用户选择用于CAD模型的基本行为的示例。可以在涉及其它曲线类型的情况下限定类似的基本行为。为了简单，下面的示例示出2个边顶点情况，但是在单个、接触和三个或更多边情况中的类似的行为包括在本公开的范围内。
图4A-4C图示出当边405或顶点410从第一位置A移动到第二位置B时连接弧的条件。在图4A中，边405具有附接到弧的至少一个顶点并且由用户选择并移动。对应的基本行为是边405缩短或延长以对应于保持与连接的弧的连接。
在图4B中，顶点410由用户选择并移动。对应的基本行为是任意连接的弧或边绕着最远顶点(与顶点410相对)倾斜。连接的边或弧也可以缩短或延长以对应于顶点410的新位置。
在图4C中，顶点410和边405两者由用户选择并移动。对应的基本行为是边405和边405的顶点(包括顶点410)一起移动，任意连接的弧或边绕着最远顶点(与顶点410相对)倾斜。在这种情况下，顶部弧在其连接到选择的顶点时倾斜。下方弧削减或延伸。连接的边或弧也可以缩短或延长以对应于边405的顶点的新位置。
图4D-4F示出当在这些情况下为弧的曲线415或顶点410从第一位置A移动到第二位置B时连接的弧的条件。在图4D中，曲线415由用户选择并移动。对应的基本行为是曲线415的弧度被保持刚性，曲线415缩短或延长以保持与任意连接的边的连接。
在图4E中，顶点410由用户选择并移动。对应的基本行为是任意的连接弧或边绕着最远顶点(与顶点410相对)倾斜。连接的边或弧也可以缩短或延长以对应于顶点410的新位置。
在图4F中，顶点410和曲线415两者由用户选择并移动。对应的基本行为是边415和选择的顶点410一起移动，并且曲线415的弧度被保持刚性，曲线415缩短或延长以保持与任意连接的边的连接，任意连接的弧或边绕着最远顶点(与顶点410相对)倾斜。即，顶部倾斜的非选择边倾斜，下方水平边削减或延伸，并且所选择的边随着顶点移动并且在下端处调整以满足水平边。连接的边或弧也可以缩短或延伸以对应于曲线415的顶的新位置。
图4G-4I示出当边405或顶点410从第一位置A移动到第二位置B时的一般性曲线条件。在图4G中，边405由用户选择并移动。对应的基本行为是边405缩短或延长以保持与任意连接的边或曲线的连接。
在图4H中，顶点410由用户选择并移动。对应的基本行为是任意连接的边或曲线绕着最远顶点(与顶点410相对)倾斜。连接的边或曲线也可以缩短或延长以对应于顶点410的新位置。
在图4I中，顶点410和边405两者由用户选择并移动。对应的基本行为是曲线405和所选择的顶点一起移动，并且任意连接的曲线或边绕着最远顶点(与任意连接的顶点相对)倾斜。连接的边或曲线也可以缩短或延长以对应于边405的顶点的新位置。即，在这种情况下，顶边倾斜并且底边调整。
图4J-4L图示当曲线415或顶点410从第一位置A移动到第二位置B时的一般性曲线条件。在图4J中，曲线415由用户选择并移动。对应的基本行为是曲线415的形状为刚性但是曲线415可以缩短或延长以对应于保持与任意连接的边或曲线的连接。
在图4K中，顶点410由用户选择并移动。对应的基本行为是附接到顶点410的曲线或边全部绕着其最远顶点(与顶点410相对)倾斜或旋转以便保持其与顶点410的连接。这些边也可以缩短或延长以对应于顶点410的新位置。
在图4L中，顶点410和曲线415两者由用户选择并移动。对应的基本行为是曲线415的形状为刚性但是曲线415可以缩短或延长以保持与任意连接的边或曲线的连接。在这种情况下，连接到选择的顶点的顶边也倾斜。
相切向行为添加了另一复杂层面。图5A-5I图示出基于针对在元素之间存在相切的一些其它曲线类型的特定条件和用户选择的用于CAD模型的基本行为的示例。下面的示图示出各个选择和顶点条件，全部基于弧和直线。对于其它曲线类型之间的相切，也存在类似的情形。
图5A-5C示出当边505或曲线515从第一位置A移动到第二位置B时两个边顶点相切条件。在图5A中，边505由用户选择并移动。对应的基本行为是与边505具有相切关系的任意连接的曲线或弧被移动以保持相切关系，其它边或曲线相应地调整。
在图5B中，曲线515由用户选择并移动。对应的基本行为是任意连接的弧或边绕着最远顶点(与曲线515相对)以保持相切关系。连接的边或弧也可以缩短或延长以对应于曲线515的新位置。
在图5C中，曲线515和边505两者由用户选择并移动。对应的基本行为是边505和曲线515一起移动，并且任意连接的弧或边绕着最远顶点(与曲线515相对)倾斜以保持相切关系。连接的边或弧也可以缩短或延长以对应于曲线515和边505的顶点的新位置。通过相切连接的边将倾斜并且在非相切点处连接的边将削减或延伸。因此，在这种情况下，上方边倾斜，下方边延伸。
图5D-5F示出当曲线515或边505从位置A移动到位置B时的一般性的相切条件。在图4D中，曲线415由用户选择并移动。对应的基本行为是与曲线515具有相切关系的任意连接的曲线或弧被移动以保持相切关系，其它边或曲线被相应地调节或倾斜。
在图5E中，边505由用户选择并移动。边505与至少一个曲线具有相切关系。对应的基本行为是任意连接的曲线或边绕着最远顶点(与边505相对)倾斜以保持相切关系。连接的边或曲线也可以缩短或延长以对应于边505的新位置。这种情况不同于倾斜为移除水平的情况。弧被移动以保持其与选择相切，然后其相邻边随其相切于弧而倾斜。
在图5F中，边505由用户选择并且移动。边505与至少一个曲线具有相切关系。对应的基本行为是相切地连接到弧的任意非选择边绕着最远顶点(与边505相对)倾斜以保持相切关系。连接的边或曲线也可以缩短或延长以对应于边505的新位置。
图5G-5I图示出当边505或曲线515从第一位置A移动到第二位置B时三个边顶点相切条件。在图5G中，边505由用户选择并移动。对应的基本行为是弧被移动以保持相切并且然后弧的相邻元素被相应地延长或缩短以保持与边505的连接和任意相切关系。
在图5H中，曲线515由用户选择并移动。对应的基本行为是任意连接的边或曲线倾斜以保持任意相切关系。连接的边或曲线也可以缩短或延长以对应于曲线515的新位置。
在图5I中，边505被用户选择并移动。对应的基本行为是其它曲线或边缩短或延长以保持与边505的连接和任意相切关系。在这种情况下，在顶部处保持相切，并且边在底部处削减或延伸。
通过上述示例的许多示例，边或曲线被示出“倾斜”或旋转以局部化模型的变化。倾斜行为取决于几何类型和任意相切。
图6A-6F示出根据公开的实施例随着元素从第一位置A移动到第二位置B的倾斜基本行为的示例。图6A示出当顶点610移动时的直线倾斜示例。在这种情况下，连接的直线绕着其最远顶点(从顶点610)旋转并且延伸以保持与顶点的连接。图6B示出当弧615移动时的直线倾斜的示例。在这种情况下，连接的直线旋转并且延伸以保持相切。
图6C示出当顶点610移动时的弧倾斜的示例。在这种情况下，连接的弧“伸展”并且旋转以保持弦高度但是仍通过端点以保持其连接。图6D示出当顶点610移动时另一弧倾斜示例。在这种情况下，连接的弧的半径和位置移动以保持相切并且仍通过端点以保持弧的连接。
图6E示出当顶点610移动时的一般性倾斜的示例。在这种情况下，连接的曲线“伸展”并且旋转以保持弦高度但是仍通过端点以保持其连接。图6F示出当顶点610移动时的另一一般性倾斜示例。在这种情况下，连接的曲线伸展并移动以保持相切并仍穿过端点。
如本文讨论的曲线高度锁止为“伸展”曲线以适配在两个点之间而同时保持其高度恒定的能力。其通过限定三个点之间的弧来简单地应用于弧，但是也可以应用于其它曲线。在变分变化的情况下控制曲线高度给出了简单一致的行为。
图7A-7D示出根据公开的实施例使用曲线高度锁止的基本行为。在每一个这种情况下，曲线或弧715从第一点PT1通过第三中点PT3穿到第二点PT2。曲线高度为从PT3到(假想的)连接PT1和PT2的直线的正交距离。
图7A示出原始曲线，其中图7B示出具有曲线高度锁止的对应的编辑曲线。在图7A中，弧715被限定在PT1、PT2和PT3之间。在图7B中，在编辑后，弧715被伸展以适配新点位置但是弦高度恒定。
图7C示出原始曲线，其中，图7D示出具有曲线高度锁止的对应的编辑曲线。在图7C中，弧715被限定在PT1和PT2之间，在PT3处接触框。在图7D中，在编辑后，曲线715被伸展但是仍从PT1穿到PT2并在PT3处具有相同的曲线高度。
图8A-8L示出基于针对一些其它曲线类型的特定条件和用户选择的用于CAD模型的可选条件的示例。下面的示图示出各种选择和顶点条件，全部基于弧和直线。对于其它曲线类型也存在类似的情形。
图8A和8B示出当边805从第一位置A移动到第二位置B时可选的恒定尺寸条件。在图8A中，可选条件“打开”，在图8B中，可选条件“关闭”。在图8A中，选择的边805保持相同，相邻的边旋转以调节。在图8B中，选择的边805尺寸改变，而相邻的边保持固定并仅仅削减或延伸以满足移动的曲线。
图8C和8D示出当边805从第一位置A移动到第二位置B时可选的保持非流形条件。在图8C中，可选条件“打开”，在图8D中，可选条件“关闭”。在图8C中，任意非流形(non-manifold)条件被发现并保持。在图8D中，非流形条件被分裂。
图8E和8F示出当顶点810从第一位置A移动到第二位置B时的可选的水平/竖直锁止条件。在图8E中，可选条件“打开”，在图8D中，可选条件“关闭”。在图8E中，连接的竖直边保持竖直。在图8F中，连接的竖直边旋转。当然，虽然这示出竖直锁止，但是水平锁止可以以相同的方式进行处理。
图8G和8H示出当边805从第一位置A移动到第二位置B时的可选的尺寸锁止条件。在图8G中，可选条件“打开”，在图8H中，可选条件“关闭”。在图8G中，圆形半径被保留。在图8H中，圆形半径增大。
图8I和8J示出当顶点810从第一位置A移动到第二位置B时可选的倾斜条件。在图8I中，可选条件“打开”，在图8J中，可选条件“关闭”。在图8I中，连接的直线和弧倾斜以局部化编辑。在图8H中，连接的直线移动以与顶点810重合，而弧改变直径并移动。
图8K和8L示出当顶点810从第一位置A移动到第二位置B时的可选的“绕着…倾斜”条件，这要求元素绕着弧轴线或虚拟相交而倾斜。在图8K中，可选条件“打开”，在图8L中，可选条件“关闭”。在图8K中，模型中的弧保持固定并且与连接的线相切。在图8L中，两个弧连接的直线之间的虚拟相交保持固定并且弧移动以保持与这些直线相切。
如上所述，为了简单，本文描述的所有行为通过简单的2D示意图被描述并且示出，但是这些原理适用于3D元素和模型，其落入本公开的范围内。
详述的多个区域使用与邻近实体连接的类型的分类以帮助确定期望的行为。例如，两个边之间的连接可以被描述为L-顶点。
图9A-9F示出可以适用于本文的各个连接分类。并且，为了简单，这些以2D形式描述和示出，但是同样适用于3D。示图示出边的端点之间的间隔。然而，通常，这些将与顶点连接或重合。图9A示出作为边的“开放”顶点的“O-顶点”。图9B示出两个边之间的“L-顶点”。图9C示出两个边之间的“T-顶点”。图9D示出三个边之间的“T-顶点”。图9E示出三个边之间的“Y-顶点”。图9F示出四个边之间的“Y-顶点”。
用于在编辑下生成并控制模型行为的一种处理包括由一个或多个CAD数据处理系统执行的多个步骤。系统将构建待求解的系统，其包括一个或多个期望的用户动作(即，移动、旋转等)、发现的几何关系(即，相切、同心等)、拓扑关系(即，边、顶点等)、用户限定关系(即，距离、半径等)以及限定实体行为的偏好(即，优选-重合，优选-平行等)。
系统然后可以对限定的偏好排序以给出期望的行为、求解系统以确定需要变化的内容以及将变化应用到模型中。
“偏好”为仅在它们不会导致系统变得不可求解的情况下应用的约束。它们在模型上提供次要至常规的约束或条件的通常行为特征是有用的。
例如，考虑包含两个直线的系统，其中一个被旋转，另一个被固定。两个直线之间的平行偏好将不被应用因为其将导致系统变得不可求解。
公开的实施例将通用变分处理扩展以包括选择的实体的刚性的扩展使用、连接的发现和分类、对控制行为的附加偏好的生成、以及对控制行为的附加排序逻辑。
公开的实施例可以扩展使用选择的实体的刚性。所有选择的实体可以在编辑期间被保持刚性，这表示选择的组内的所有的实体接收相同的变换。公开的实施例可以将这种刚性特征扩展为通过选择来自动地将任意相邻的Y-顶点约束为刚性。这与图3J的示例类似。当“恒定尺寸”选项打开时，系统可以通过选择自动地将任意相邻的顶点约束为刚性。这与图8A和图8B的示例类似。
公开的实施例可以扩展使用连接的发现和分配。系统可以分析模型以自动地发现包括诸如相切和平行的约束的许多不同的几何条件。公开的实施例可以额外地发现这种条件重合的顶点，形成如上所述L-顶点或Y-顶点，以及边上顶点(vertex-on-edge)条件，形成如上所述的T-顶点。
公开的实施例可以扩展使用用于控制行为的附加偏好的生成。偏好可以被生成以限定模型内的实体的行为。这些各个偏好可以然后被排序以给出相一致的行为。偏好可以包括提供如上所述的锁止水平/竖直行为、如上所述的锁止半径行为以及当涉及相切时的一些旋转边行为的那些偏好。公开的实施例可以生成附加的偏好，诸如本文所述的弦高度锁止、O-顶点上的尽可能刚性以确保O-顶点在它们使用诸如以上图3A中的示例的边时接收相同的变换、以及如上述多个示例中的顶点上的尽可能不移动偏好以迫使边绕着其最远顶点移动。
公开的实施例可以扩展使用控制行为的附加排序逻辑。通常，所有生成的偏好由系统排序。这种系统基于偏好的类型和其距用户限定操作的距离的组合来限定偏好的顺序。上面列出的偏好将自然地应用到该排序系统中。公开的实施例还对如弦高度锁止的这种偏好提供优选并且O-顶上的尽可能刚性的偏好被给定为适当的优选。
图10描绘根据公开的实施例的可以例如通过CAD数据处理系统执行的处理的流程图，CAD数据处理系统诸如上文描述的数据处理系统100，以下一般地成为“系统”。
系统100接收包括多个实体(1005)的CAD模型。CAD模型可以为2D或3D模型，实体可以为诸如边、曲线和顶的2D元素，或可以为诸如边、面等的3D元素。如本文使用的，接收可以包括从存储装置加载、从另一装置或处理器接收、经由与用户的交互或其它方式接收。CAD模型诸如CAD模型152可以被保持在存储器或存储装置中。
系统接收包括至少一个实体的选择和所选择实体的移动的用户输入(1010)。
系统应用对应于用户输入的任意基本条件行为(1015)。这些可以包括上述基本条件行为中的任意基本条件行为。作为该处理的一部分，系统可以将刚性应用到如上所述的选择的实体，并且可以发现或分类如上所述的几何条件。
系统应用对应于用户输入的任意可选条件行为(1020)。这些可以包括如上所述的可选条件行为中的任意可选条件行为。
系统基于用户输入、应用的任意基本条件行为和任意可选条件行为构建待求解变分系统(1025)。基本条件行为和可选条件行为可以被处理为偏好，这些和其它偏好可以被排序并且应用为构建变分系统的一部分，其可以被保持在存储器或其它存储装置中，如变分系统154。
系统在变分系统上执行变分求解以产生编辑的CAD模型(1030)。
系统存储或显示编辑的CAD模型(1035)。
当然，本领域技术人员将认识到，除非特别指示或由操作顺序需要，否则如上所述的处理中的特定步骤可以被省略、同时或顺序地执行或以不同的顺序执行。
本领域技术人员将认识到，为了简单和清楚，适用于与本公开使用的所有数据处理系统的整个结构和操作在本文中不被描绘或描述。相反，仅对于本公开独特的或对于理解本公开必需的数据处理系统的那些被描绘和描述。数据处理系统100的剩余构造和操作可以符合各种当前实施和本领域已知实践中的任意。
重要的是了解虽然本公开在完全的功能系统的上下问中包括描述，但是本领域技术人员将理解的是，本公开的机构的至少一部分能够以包含在呈各种形式的任意形式的机器可用、计算机可用或计算机可读介质的执行的形式分配，并且本公开不管指令或实际用于实施分配的信号承受介质或存储介质的特定类型而同样适用。机器可用/可读或计算机可用/可读介质的示例包括：非易失性、硬编码类型介质诸如只读存储器(ROM)或电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和用户可记录类型介质诸如软盘、硬盘驱动和光盘只读存储器(CD-ROM)或数字通用光盘(DVD)。
尽管本公开的示例实施例已经详细地描述，但是本领域技术人员将理解的是在不脱离呈其最广泛形式的本公开的精神和范围的情况下，可以进行这里公开的各种改变、替换、变型或改进。
本发明的说明不应该被阅读为暗示任意特定元素、步骤或功能是必须被包括在权利要求范围中的必需的元素：所要求主题的范围仅由允许的权利要求所限定。此外，这些权利要求不旨在调用35USC§112第六段，除非通过分词跟随准确的词汇“意思为”。
Claims (20)
1.一种由数据处理系统(100)执行的用于CAD编辑的方法，包括：
接收(1005)包括多个实体(305、310)的CAD模型(152)；
接收(1010)包括至少一个实体(305)的选择和所选择的实体的移动(图3C)的用户输入；
应用(1015)对应于所述用户输入的任意基本条件行为(图3A-3L)；
应用(1020)对应于所述用户输入的任意可选条件行为(图8A-8L)；
基于所述用户输入、应用的任意基本条件行为和任意可选条件行为构建(1025)待来求解的变分系统(154)；
在所述变分系统上执行(1030)变分求解以产生编辑的CAD模型(图3C)；以及
存储(1035)所编辑的CAD模型。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述数据处理系统应用至少一个基本条件行为，所述至少一个基本条件行为是单个边顶点条件(图3A-3C)、两个边顶点条件(图3D-3F)、接触顶点条件(图3G-3I)、三个或更多边顶点条件(图3J-3L)、连接弧条件(图4A-4C)或一般性曲线条件(图4J-4L)。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述数据处理系统应用至少一个基本条件行为，所述至少一个基本条件行为是两个边顶点相切条件(图5A-5C)、一般性相切条件(图5D-5F)、或三个边顶点相切条件(图5G-5I)。
4.根据权利要求1所述的方法，其中构建所述变分系统包括排序和应用偏好。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述偏好包括弦高度锁止(图7A-7D)偏好和尽可能刚性(图3A)偏好。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述数据处理系统还发现所述CAD模型的几何条件。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述几何条件包括重合的顶点(图9B)条件和边上顶点(图9C)条件。
8.一种数据处理系统(100)，包括：
处理器(102)；以及
可访问存储器(108)，所述数据处理系统特别地被配置为：
接收(1005)包括多个实体(305、310)的CAD模型(152)；
接收(1010)包括至少一个实体(305)的选择和所选择的实体的移动(图3C)的用户输入；
应用(1015)对应于所述用户输入的任意基本条件行为(图3A-3L)；
应用(1020)对应于所述用户输入的任意可选条件行为(图8A-8L)；
基于所述用户输入、应用的任意基本条件行为和任意可选条件行为来构建(1025)待求解的变分系统(154)；
在所述变分系统上执行(1030)变分求解以产生编辑的CAD模型(图3C)；以及
存储(1035)所编辑的CAD模型。
9.根据权利要求8所述的数据处理系统，其中所述数据处理系统应用至少一个基本条件行为，所述至少一个基本条件行为是单个边顶点条件(图3A-3C)、两个边顶点条件(图3D-3F)、接触顶点条件(图3G-3I)、三个或更多边顶点条件(图3J-3L)、连接弧条件(图4A-4C)或一般性曲线条件(图4J-4L)。
10.根据权利要求8所述的数据处理系统，其中所述数据处理系统应用至少一个基本条件行为，所述至少一个基本条件行为是两个边顶点相切条件(图5A-5C)、一般性相切条件(图5D-5F)或三个边顶点相切条件(图5G-5I)。
11.根据权利要求8所述的数据处理系统，其中构建所述变分系统包括排序和应用偏好。
12.根据权利要求11所述的数据处理系统，其中所述偏好包括弦高度锁止偏好(图7A-7D)和尽可能刚性(图3A)偏好。
13.根据权利要求8所述的数据处理系统，其中所述数据处理系统还发现所述CAD模型的几何条件。
14.根据权利要求13所述的数据处理系统，其中所述几何条件包括重合的顶点条件(图9B)和边上顶点(图9C)条件。
15.一种编码有可执行指令的非暂态计算机可读介质(126)，所述可执行指令在被执行时使得一个或多个数据处理系统：
接收(1005)包括多个实体(305、310)的CAD模型(152)；
接收(1010)包括至少一个实体(305)的选择和所选择的实体的移动(图3C)的用户输入；
应用(1015)对应于所述用户输入的任意基本条件行为(图3A-3L)；
应用(1020)对应于所述用户输入的任意可选条件行为(图8A-8L)；
基于所述用户输入、应用的任意基本条件行为和任意可选条件行为来构建(1025)待求解的变分系统(154)；
在所述变分系统上执行(1030)变分求解以产生编辑的CAD模型(图3C)；以及
存储(1035)所编辑的CAD模型。
16.根据权利要求15所述的计算机可读介质，其中所述数据处理系统应用至少一个基本条件行为，所述至少一个基本条件行为是单个边顶点条件(图3A-3C)、两个边顶点条件(图3D-3F)、接触顶点条件(图3G-3I)、三个或更多边顶点条件(图3J-3L)、连接弧条件(图4A-4C)或一般性曲线条件(图4J-4L)。
17.根据权利要求15所述的计算机可读介质，其中所述数据处理系统应用至少一个基本条件行为，所述至少一个基本条件行为是两个边顶点相切条件(图5A-5C)、一般性相切条件(图5D-5F)或三个边顶点相切条件(图5G-5I)。
18.根据权利要求15所述的计算机可读介质，其中构建所述变分系统包括排序和应用偏好。
19.根据权利要求18所述的计算机可读介质，其中所述偏好包括弦高度锁止偏好(图7A-7D)和尽可能刚性(图3A)偏好。
20.根据权利要求15所述的计算机可读介质，其中所述数据处理系统还发现所述CAD模型的几何条件，所述CAD模型的所述几何条件包括重合的顶点条件(图9B)和边上顶点(图9C)条件。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: Texas, USA Applicant after: SIEMENS INDUSTRY SOFTWARE Ltd. Address before: Texas, USA Applicant before: SIEMENS PRODUCT LIFECYCLE MANAGEMENT SOFTWARE Inc. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |