CN111263879A - 具有用于被遮挡工件特征的自动透明操作的检查程序编辑环境 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于为CMM的工件特征检查操作进行编程的系统。该系统包括具有模拟部分(例如，包括工件的3D视图)和编辑用户界面部分(例如，包括当前工件特征检查计划的可编辑计划表示)的用户界面。执行透明操作，包括自动将3D视图中的工件特征识别为目标特征，该工件特征对应于可编辑平面表示中的工件特征或检查操作表示，该可编辑平面表示由当前特征导向操作(例如，用于选择可编辑平面表示中的工件特征或检查操作的选择操作)指示。遮挡工件特征随后在3D视图中被自动渲染为至少部分透明，否则该遮挡工件特征会遮挡3D视图中目标特征的至少一部分。

Description

具有用于被遮挡工件特征的自动透明操作的检查程序编辑 环境
技术领域
本公开涉及精密计量，更具体地，涉及编辑用于坐标测量机的检查程序。
背景技术
包括坐标测量机(CMM)的某些计量系统可以用于获得被检测工件的测量值，并且可以至少部分地由已经在计算机上编程的工件特征检测操作来控制。美国专利No.8,438,746号描述了一种示例性的现有技术CMM，其全部内容通过引用结合于此。如‘746专利所述，CMM包括用于测量工件的探头、用于移动探头的移动机构和用于控制移动机构的控制器。
美国专利No.7,652,275号(‘275专利)中描述了一种包括表面扫描探头的CMM，该专利通过引用整体结合于此。扫描后，提供工件的三维轮廓。工件可以通过沿着工件表面扫描的机械接触探头来测量，或者通过能扫描工件而不物理接触的光学探头来测量。光学探头可以是使用光点来检测表面采样点的类型(例如三角测量探头)，或者是使用摄像机的类型，其中工件的几何要素的坐标通过图像处理软件来确定。美国专利No.4,908,951号描述了一种既使用光学测量又使用机械测量的“组合”CMM，该专利在此全文引入作为参考。
在所有上述CMM中，操作可以被编程以用于检查工件特征。这种编程操作通常可以被检查以查看哪些工件特征正在被检查以及以什么顺序被检查，并且还可以通过添加、移除或以其他方式改变与特定工件特征相关联的特定程序元件操作来被编辑。然而，在现有的CMM编程系统中，这样的审查和编辑操作对于用户来说并不总是容易执行、查看和/或理解的。例如，可以向不同的窗口提供关于编程操作的不同类型的信息，并且可能难以查看和/或理解某些类型的所选元件和/或编辑可能对应于和/或在不同窗口中产生的各种效果。需要一种系统和/或用户界面特征，其允许在CMM的检查程序创建、检查和/或编辑期间以直接和直观的方式进行这种查看和理解。
发明内容
提供本概述是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念将在下面的详细描述中进一步描述。该概述不旨在标识所要求保护的主题的关键特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
提供了一种用于对坐标测量机(CMM)的工件特征检查操作进行编程的系统。该CMM包括用于确定工件特征测量数据的至少一个传感器、用于保持工件的工作台以及CMM控制部分，其中传感器或工作台中的至少一个可以相对于彼此移动。该系统包括CAD文件处理部分和用户界面。CAD文件处理部分输入对应于工件的工件CAD文件，并分析该文件以自动确定工件上的对应于多种几何特征类型的可检查工件特征。用户界面包括工件检查程序模拟部分和编辑用户界面部分。工件检查程序模拟部分可配置成显示三维(3D)视图，该三维视图包括工件上的工件特征或与根据当前工件特征检查计划而要在工件特征上执行的检查操作对应的检查操作表示中的至少一个。编辑用户界面部分包括与该CAD文件对应的用于工件的当前工件特征检查计划的可编辑计划表示，该可编辑计划表示包括工件特征或检查操作表示中的至少一个。
该系统被配置成响应于包括在第一组特征导向操作中的一个或多个特征导向操作，自动执行一组透明度操作。在各种实施方式中，第一组特征导向操作包括用于可编辑平面表示中的工件特征或检查操作表示的选择操作。在各种实施方式中，第一组特征导向操作也可以或替代地包括用于可编辑计划表示中的工件特征的悬停或掠过操作或检查操作表示中的至少一个。
在各种实施方式中，该组透明度操作包括自动将3D视图中的工件特征识别为当前目标特征，该工件特征对应于由包括在第一组特征导向操作中的当前特征导向操作所指示的工件特征或检查操作表示。一旦当前目标特征被自动识别，则在3D视图中将遮挡工件特征自动渲染为至少部分透明，否则该遮挡工件特征将遮挡3D视图中的当前目标特征的至少一部分。在当前特征导向操作终止时，自动终止与3D视图中的当前目标特征相关联的透明度操作。
附图说明
图1是示出包括CMM的计量系统的各种典型部件的示意图；
图2A和2B是示出计算系统的一个实施方式的各种元件的图，在该计算系统上，工件特征检查操作可以被编程以用于图1的CMM；
图3是包括平面视窗、3D视窗和程序视窗的用户界面的示意图；
图4是示出目标特征和遮挡工件特征的用户界面的图，通过执行透明操作，该遮挡工件特征已经在3D视窗中被渲染为至少部分透明；
图5是用户界面的图，示出了在已经执行透明操作之后执行对目标特征的检查操作；
图6是示出目标特征和遮挡工件特征的用户界面的图，所述遮挡工件特征已经通过执行透明操作而在3D视窗中被渲染为至少部分透明；和
图7是示出用于操作系统的例程的一个示例性实施方式的流程图，该系统用于对CMM的工件特征检查操作进行编程。
具体实施方式
图1是示出包括通用CMM的计量系统(metrology system)1的各种典型部件的图，其提供了应用本文公开的原理的一个环境。计量系统1的某些方面在先前并入的‘746专利中进一步描述。计量系统1可以包括:CMM主体2；控制坐标测量机主体2的驱动的运动控制器3；用于手动操作坐标测量机主体2的操作单元4；主计算机5，其向运动控制器3发出命令并执行处理，例如用于检查布置在CMM主体2上的工件10(即，待测量的物体)上的特征。代表性的输入单元61和输出单元62连接到主计算机5，以及显示单元5D。显示单元5D可以显示用户界面，例如，如下文更详细描述的。
CMM主体2可以包括:探头21，其具有可以接触工件10的表面的触针末端21T；移动机构22，其包括保持探头21的基端的三轴滑动机构24；测量台23，其保持工件10并且驱动机构25在其上移动该滑动机构24。在各种实施方式中，驱动机构25可以由CMM控制部分(例如，包括运动控制器3)控制。如下文将更详细描述的，在各种实施方式中，CMM的一个或多个传感器(例如，包括探头21和/或触针末端21T)可以相对于测量台23移动(例如，由运动控制器3控制)，并用于确定工件特征测量数据(例如，关于工件10的特征的物理尺寸)。
图2A和2B是计算系统105的示意图，该计算系统105包括编程系统的一个实施方式的各种元件，该编程系统包括编程部分202，工件特征检查操作可以在该编程部分202上针对CMM(例如，图1的CMM主体2)进行编程。如图2A所示，在各种实施例中，计算系统105(例如，图1的计算机5或单独的计算机)可以包括存储器部分170、显示部分175、处理部分180、输入-输出设备部分185和编程部分202。存储器部分170包括计算系统105使用的常驻程序和其他数据。显示部分175为计算系统105提供显示(例如，类似于图1的显示单元5D)，包括由编程部分202提供的特征。处理部分180提供计算系统105的信号处理和控制，而输入输出设备部分185接收控制信号并向各种设备(例如，图1的CMM控制器3)提供控制信号和输出。
如图2A和2B所示，在一个实施方式中，编程部分202包括CAD文件处理部分205、检查路径和/或序列管理器206、平面图编辑用户界面部分210、3D视图部分220、程序视图编辑用户界面部分230、第一组特征导向操作部分235、透明度操作部分237、编辑操作部分240(其可以包括检查计划修改通知部分249)、另一操作部分250，编程环境同步和/或通知管理器260、执行时间部分270以及模拟状态和控制部分280。在各种实施方式中，计算机辅助设计(CAD)文件处理部分205输入对应于工件(例如，图1的工件10)的工件CAD文件，并分析该文件以自动确定工件上的对应于多种几何特征类型(例如，圆柱体、平面、球体、圆锥体等)的可检测工件特征。检查路径/序列管理器206可以自动确定运动控制路径，其允许CMM获得对工件特征的测量进行特征化。
可用于实现CAD文件处理部分205和/或检查路径/序列管理器206的方法在本领域中是已知的，例如在各种商业CAD产品中，和/或是在用于创建检查程序和/或其他已知的CMM检查编程系统和/或从CAD数据自动生成机床程序的系统的CAD“扩展程序”中已知的。例如，美国专利号5,465,221；4,901,253；7,146,291；7,783,445；8,302,031；5,471,406和7,058,472(它们通过引用以其全部内容合并于本文)公开了各种方法，这些方法可用于分析CAD数据和确定工件的几何特征，随后自动生成运动控制路径，用于将探头或传感器放置在测量或表征几何特征的采样点处。欧洲专利号1330686也提供了相关的教导。在一些实施方式中，确定几何特征可以简单地包括提取或识别在一些现代CAD系统中固有定义的分类几何特征。在一些实施方式中，产品和制造信息(简称PMI)存在于CAD数据中，并且可以用于前述过程中。在各种实施方式中，PMI传达了CAD数据中的非几何属性，并且可以包括几何尺寸和公差、表面光洁度等。在一些实施方式中，在没有PMI的情况下，默认公差和其他默认检查规则可以在CAD文件处理部分205和检查路径/序列管理器206的自动操作中使用。
运动控制路径通常可以定义特征检查序列以及各个检查采样点(例如，触摸探头测量点、非接触测量点、点云确定区域等)，以及这些点之间的运动/测量路径。美国专利号9,013,574、9,639,083和9,646,425，以及美国专利公开号2016/0298958和2016/0299493中描述了具有关于采样点和测量路径的相关教导的各种系统，在此通过引用将其全部并入。在各种实施例中，序列和运动路径规划可以遵循避免碰撞的简单规则，或者遵循既避免碰撞又优化运动路径长度或检查时间的更复杂规则或过程，等等。在一些实施方式中，CAD文件处理部分205可以包括检查路径/序列管理器206，或者它们可以被合并和/或不可区分。自动路径规划方法的例子可以在前面引用的参考文献中找到。在各种实施方式中，当在编程部分202中识别出目标CAD文件时，可以自动触发上述自动过程中的一个或两个。在其他实施方式中，可以基于启动这些过程的操作者输入而相对于目标CAD文件来触发前述自动过程中的一个或两个。在其他实施例中，类似的过程可以是半自动的，并且可能在编程部分202中需要针对某些操作或决策的用户输入。
在任何情况下，在各种实施方式中，上述过程实际上可以用于为工件提供全面的检查计划和/或检查程序。在一些上下文中，术语“检查计划”的含义可以主要包括要检查的何种特征和要对每个特征进行的何种测量，以及以什么顺序进行，并且术语“检查计划”的含义可以主要包括如何在特定的CMM配置上完成检查计划(例如，遵循检查计划中固有的“指令”，但是还包括针对定义的CMM配置的运动速度和路径、要使用的探头或传感器等等)。编程部分202的其他部分可以使用CAD文件处理部分205和检查路径/序列管理器206的结果来执行它们的操作，并填充和/或控制它们相关联的用户界面部分，等等。如图2B所示，平面视图编辑用户界面部分210包括用于与该CAD文件对应的工件的、工件特征检查计划的可编辑平面表示214。在各种实施方式中，程序视图编辑用户界面部分230还可以(或替代地)包括可编辑计划表示234。
如下面将更详细描述的，可编辑计划表示214或234中的工件特征检查计划的元件通常可以被检查，以查看哪些工件特征正在被检查以及以什么顺序被检查，并且还可以通过添加、移除或以其他方式改变与特定工件特征相关联的特定程序元件操作来编辑。在以前的CMM编程系统中，这样的检查和编辑操作对于用户来说并不总是容易执行、查看和/或理解的，特别是对于相对不熟练的用户。例如，如在某些并入的参考文献中所公开的，某些现有系统已经向不同的窗口提供了关于编程操作的不同类型信息，并且对于这些信息，用户很难查看和/或理解某些类型的选定元件和/或编辑可对应和/或在不同窗口中产生的各种效果和特征。
具体而言，可能出现的一个问题是关于被3D视图(即，由3D视图部分220显示的)中的另一工件特征遮挡的工件特征(例如，“目标”特征)。例如，如果在可编辑平面表示214和/或234中执行特征导向(feature-directed：面向特征)操作(例如，用户做出选择以在可编辑平面表示214和/或234中选择工件特征)，则若相应的工件特征被另一工件特征遮挡，用户可能难以在3D视图中查看或以其他方式可视化相应的工件特征。如下文将更详细描述的，根据本文公开的特征，透明度操作部分237可被配置为自动将3D视图中的工件特征识别为当前目标特征，该工件特征对应于由第一组特征导向操作部分235的当前特征导向操作(例如，选择操作)指示的工件特征或检查操作表示。在识别目标特征之后，透明度操作部分237可以在3D视图中对遮挡工件特征进行自动渲染为至少部分透明，否则该遮挡工件特征将遮挡3D视图中当前目标特征的至少一部分。在当前特征导向操作终止时，透明度操作部分237可以进一步自动终止与3D视图中的当前目标特征相关联的透明度操作。
在各种实施方式中，第一组特征导向操作部分235可以包括选择操作236A和悬停或掠过操作236B。例如，选择操作236A可以包括选择指示器相对于可编辑计划表示214或234中的工件特征或检查操作表示的定位以及选择动作的执行(例如，点击鼠标按钮等)，用于在可编辑平面表示214或234中选择工件特征或检查操作表示。在各种实施方式中，悬停或掠过操作236B可对应于单种类型的悬停或掠过操作，或者可替代地实施为单独的悬停操作(hover operation)和单独的掠过操作(pass-over operation)等。在一个实施方式中，悬停操作可以包括选择指示器相对于可编辑计划表示214或234中的工件特征或检查操作表示的定位，以及选择指示器相对于工件特征或检查操作表示的至少指定时间段的悬停。在一个实施方式中，掠过操作可以包括移动选择指示器以掠过可编辑计划表示214或234中的工件特征或检查操作表示。在各种实施方式中，悬停操作和/或掠过操作也可以作为一种类型的选择操作如图被包括(例如，其中除了选择指示器的定位之外，第一类型的选择操作可以要求执行选择动作，而第二类型的选择操作可以不要求执行选择动作)。在这种配置中，悬停或掠过操作236B可以是选择操作236A的子操作，或者块236A和236B可以以其他方式合并，等等。
除了潜在地激活透明度操作部分237的某些透明度操作之外，第一组特征导向操作部分235的至少一些特征导向操作可以是编辑操作部分240的一部分或者可以用于启动编辑操作部分240的某些编辑操作。例如，当用户打算编辑可编辑计划表示214或234中的工件特征或检查操作表示时，用户可以首先执行特征导向操作(例如，选择操作236A)，用于选择要被编辑的工件特征或检查操作表示。在各种实施方式中，第一组特征导向操作部分235和编辑操作部分240的一些部分或全部可以被合并和/或不可区分。
在各种实现中，期望第一组特征导向操作部分235、透明度操作部分237和/或编辑操作部分240等的任何操作的结果和/或相关效果。以立即反映在编程部分202及其用户界面(一个或多个)的各个部分中。例如，当用户利用选择操作236A来选择可编辑平面表示214或234中的工件特征时，会希望透明度操作部分237立即操作，以在3D视图中自动将遮挡工件特征渲染为至少部分透明，否则该遮挡工件特征将遮挡3D视图中相应目标特征的至少一部分。作为另一个例子，如在先前并入的‘958出版物中更详细地描述的，当用户执行编辑操作部分240的各种编辑操作时，会期望相应的结果和/或相关效果被立即(例如，自动地或由用户以非常小的努力)并入检查计划和/或检查程序的当前版本中，这随后被反映在编程部分202及其用户界面(一个或多个)的各种部分中。
注意，这些特征与某些已有系统形成对比，如在某些已并入的参考文献中所描述的，其中对计划和/或程序的选择效果、编辑改变等的可视化在用户界面中不是立即可用或连续可用的(例如，通过显示的“3D”模拟或移动动画)。在这样的现有系统中，通常要求用户在编辑操作期间激活通常不实时激活的特殊模式或显示窗口，以便看到对被编辑的检查程序进行运行的CMM的“记录”或特殊生成的模拟。在各种实施方式中，在3D模拟或动画视图中查看所选工件特征和/或编辑结果的“即时”能力对于编辑操作的评估、确定和/或接受来说可能是至关重要的。
在各种实施方式中，在3D模拟或动画视图中查看所选工件特征和/或编辑结果的即时能力可以至少部分地通过编程环境同步/通知管理器260的操作来实现。例如，编程环境同步/通知管理器260可以与透明操作部分237和第一组特征导向操作部分235结合使用，以执行某些功能。如上所述，在各种实施方式中，这种功能可以包括在3D视图中自动将遮挡工件特征渲染为至少部分透明，否则该遮挡工件特征将遮挡3D视图中当前目标特征的至少一部分。更具体地，3D视图中的目标特征可以对应于可编辑计划表示214或234中的工件特征或检查操作表示，其由当前特征导向操作(例如，用户选择)指示，其中可编辑计划表示214或234中的工件特征和检查操作表示与3D视图中的工件特征之间的对应关系可以至少部分地由编程环境同步/通知管理器260确定。
在各种实现中，编程环境同步/通知管理器260可以至少部分地使用已知的“发布者-订阅者(publisher-subscriber)”方法来实现，这些方法有时使用类似于XML的语言来实现(例如，用于网页之间的通知)。在各种实现中，发布者-订阅者方法可以通过调整诸如基于列表的方法、基于广播的方法或基于内容的方法这样的方法来实现，以支持本文公开的特征。在CMM编程环境中，发布者和订阅者通常位于相同的处理空间中，并且可能的情况是“发布者”知道“订阅者”窗口的身份(例如，可以使用编程环境同步/通知管理器260来记录或实现)。适用于这种情况，美国专利No.8,028,085描述了可适用于支持这种特征的低延迟方法，该专利在此全文引入作为参考。
在一个实施方式中，在CAD文件处理部分205和检查路径/序列管理器206中确定和/或生成各种工件特征和测量操作可以包括为每个工件特征和检查操作生成和/或共享独特标识符。当来自这些部分的结果在编程部分202的其他部分中使用时(例如，如上所述)，各种标识符也可以在其他部分中使用或交叉引用，以跨各种处理和/或用户界面部分建立相应工件特征和/或检查操作之间的相关关联。在各种实施方式中，这些技术可用于确定例如可编辑平面表示214或234中的工件特征和检查操作表示与3D视图中的工件特征之间的对应关系，作为如本文公开的各种透明操作和/或各种编辑操作等的执行的一部分。
编程部分202的用户界面包括可用于编辑工件特征检查计划和/或检查程序的编辑操作(其也包括底层编程指令和/或例程)。例如，在将用于选择表示可编辑计划表示214或234中的工件特征或检查操作的文本或图形元件的特征导向操作(例如，选择操作)激活之后，编辑操作可以包括对影响所选元件的相关命令或其他用户界面操作的激活。在各种实施方式中，编辑操作部分240可以提供或识别这样的操作。在一个实施方式中，检查计划修改通知部分249可以对编辑操作部分240中包括的操作做出响应，以向编程环境同步/通知管理器260提供检查计划修改正在发生的通知。
作为响应，编程环境同步/通知管理器260随后可以(例如，自动地)管理各种事件或编程操作通知和相关独特标识符的交换，使得当执行编辑操作之一时，CAD文件处理部分205和/或检查路径/序列管理器206以经同步的方式适当地编辑或修改当前检查计划和检查程序。这种计划和程序修改可以在各种实现中非常快速地执行，因为上述独特标识符可以用于有效地将修改仅集中在受当前活动的编辑操作影响的那些特征和/或测量操作上。此后，编程环境同步/通知管理器260可以通知编程部分202的其他部分(例如，如上所述)，以便使用来自被编辑的计划和/或程序的信息来立即更新它们。最近编辑的元件的独特标识符可以再次用于加速这种操作，因为更新只需要关注那些与标识符相关联的元件。
在各种实施方式中，除了与编辑操作相关联的通信和交换之外，编程环境同步/通知管理器260还可以管理部分间(inter-portion)通信和交换(例如，使用类似于上面概述的各种技术和标识符)。在各种实施方式中，它可以促进各种用户界面窗口或编程部分202的各部分之间的同步。例如，在一个窗口中的特定特征的选择或指令可以自动触发对其他窗口的通知或指令，以在该其他窗口中显示相应的特征或指令，或者描绘与所选择的特征或指令相关联的程序操作状态，等等。在各种实施方式中，可以针对本文描述的透明度操作以及针对其他功能(例如，编辑功能)等来使用这样的功能。
应当理解，上面概述的用于实现编程部分202的各个部分之间的实时同步的实施方式仅仅是示例性的，而不是限制性的。例如，上述标识符的功能可以由合适的数据库或查找表关联等提供，而不存在明确的“标识符”。基于在此公开的教导，这些和其他替换对于本领域普通技术人员来说是可以理解的。
执行时间部分270可以包括执行时间指示器部分272和执行时间计算部分274。为了向执行编辑操作的用户提供反馈，执行时间指示器部分272可以提供经估计的检查程序执行时间的“实时”指示，用于操作CMM以执行与由当前CMM配置执行的当前工件特征检查计划对应的工件检查程序。在各种实施方式中，编程部分202可以被配置为使得，响应于使用编辑操作部分240中包括的操作之一来修改当前工件特征检查计划，执行时间指示部分272被自动更新，以便自动指示修改对检查程序执行时间的估计影响。在各种实施方式中，编辑操作部分240可以包括或识别与包括工件特征241A、排除工件特征241B、删除命令242、撤销命令243、序列编辑244和改变CMM配置245包括进来对应的操作，如在先前并入的‘958出版物中更详细描述的。在各种实施方式中，编辑操作部分240可以进一步包括或识别与在工件特征上添加或删除单个采样点(例如，触针的触点)或者改变用于在单个采样点之间行进的运动计划等相对应的操作。
另一操作部分250可以包括与编程部分202和/或通用计算系统105的使用和功能相关的其他操作。3D视图部分220可以显示包括工件上的工件特征的3D视图，以及根据当前工件特征检查计划对工件特征执行的检查操作的指示。模拟状态和控制部分280可以包括模拟状态部分281，其被配置为对与当前显示的3D视图对应的、当前工件特征检查计划所经过的进度状态(state of progress)进行特征化，并且执行时间指示部分272可以与模拟状态部分281相结合地显示。
在各种实施方式中，模拟状态部分281可以包括当前时间指示器282，其沿着图形总时间范围元件283移动，以对与当前显示的3D视图对应的、当前工件特征检查计划所经过的进度状态进行特征化，并且执行时间指示器部分272可以与图形总时间范围元件283相关联地显示。在一个实施方式中，模拟状态部分281进一步包括当前时间显示284，其包括对应于当前时间指示器282或当前显示的3D视图自动更新的数字时间表示，并且其进一步对与当前显示的3D视图对应的当前工件特征检查计划所经过的进度状态进行特征化。在一个实施方式中，模拟状态和控制部分280还包括模拟动画控制部分290，该模拟动画控制部分290包括可用于对在3D视图中显示的当前工件特征检查计划中模拟进度的动画显示的开始291、暂停292、停止293、复位294、倒退295、循环296、速度297的增加、或速度298的降低中的至少一个进行控制的元件。
在各种实施方式中，透明度操作部分237还可以用于实现关于3D视图中的显示的某些额外透明度操作(例如，关于3D视图中显示的当前工件特征检查计划的模拟进度的动画显示)。例如，在各种实施方式中，第一组特征导向操作可以进一步包括对工件特征执行的检查操作，作为当前工件特征检查计划的一部分。在这种配置中，当执行或选择检查操作时，检查操作所指向的工件特征可以通过透明操作而被自动识别为当前目标特征。在各种实施方式中，执行或选择的检查操作可以被包括在检查序列中，并且可以包括使用CMM测量探头来测量和/或接触检查操作所针对的工件特征上的采样点。在各种实施方式中，当检查操作作为活动程序模拟的一部分而被自动执行时，被了执行检查操作的工件特征可以通过透明操作而被自动识别为当前目标特征。在各种实施方式中，当通过程序模拟作为手动或半自动步进的一部分来执行检查操作时，在其上执行了检查操作的工件特征可以通过透明操作而被自动识别为当前目标特征。在这些示例中的任何一个中，一旦当前目标特征被识别，如上所述，则透明度操作可以进一步包括在3D视图中自动将遮挡工件特征渲染为至少部分透明，否则该遮挡工件特征将遮挡3D视图中当前目标特征的至少一部分。
在各种实施方式中，计算系统105和/或其他相关联的计算机系统(一个或多个)可以包括合适的单一或分布式计算系统或设备，其可以包括执行软件以执行本文描述的功能的一个或多个处理器。处理器包括可编程通用或专用微处理器、可编程控制器、专用集成电路、可编程逻辑器件等，或者这些器件的组合。软件可以存储在存储器中，例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存等，或者这些组件的组合。软件也可以存储在一个或多个存储设备中，例如磁盘驱动器、固态存储器或用于存储数据的任何其他介质。软件可以包括一个或多个程序模块，这些程序模块包括例程、程序、对象、组件、数据结构等等，它们执行特定的任务或实现特定的抽象数据类型。在分布式计算环境中，程序模块的功能可以被组合或分布在多个计算系统或设备上，并且在各种实施方式中可以通过服务调用来访问。
图3是用户界面305的图(例如，如图1的显示单元5D、图2A的显示部分175等所示)。应当理解，用户界面305的某些编号的元件3XX可以对应于和/或由图2A和2B的类似编号的元件2XX提供，除非下面另有描述。在图3所示的实现中，用户界面305包括平面视窗310、3D视窗320和节目视窗330。平面视窗310包括编辑用户界面部分312，3D视窗320包括工件检查程序模拟部分322，程序视窗330包括编辑用户界面部分332和模拟状态和控制部分380。在各种实施方式中，模拟状态和控制部分380可以包括模拟状态部分381和模拟动画控制部分390，这将在下面参考图5更详细地描述。
如图3所示，编辑用户界面部分312和332各自分别包括与一个CAD文件对应的、用于工件10的工件特征检查计划的可编辑计划表示314和334。可编辑的平面表示314根据工件上要检查的几何特征来组织。在各种实现中，可编辑计划表示334被组织为检查程序伪代码或实际代码或图形程序操作表示等。当对可编辑计划表示314或334中的一个执行编辑操作时，可以通过参考图2A和2B示出和描述的各种系统元件的操作而以与那些编辑操作一致的方式自动更新另一个可编辑计划表示。然而，在替代实施方式中，可编辑计划表示314或334中只有一个是可编辑的。在这种情况下，另一个平面表示可以不存在或隐藏，或者可以以类似于上面概述的方式显示和自动更新。
如以上针对图2A和2B所描述的，在各种实施方式中，计算机辅助设计(CAD)文件处理部分可以输入对应于工件10的工件CAD文件，并且可以分析该文件，以自动确定工件10上的对应于多个几何特征类型(例如，圆柱体、平面、球体、圆锥体等)的可检查工件特征。在图3中，可编辑平面表示314和334包括待检查的工件特征316和336的可编辑组。如将在下面更详细描述的，提供执行时间指示器372，其指示用于操作CMM以执行工件检查程序的估计检查程序执行时间，该工件检查程序对应于由当前CMM配置执行的当前工件特征检查计划。编辑操作可用于编辑工件特征检查计划，并且该系统被配置成响应于使用编辑操作之一来修改当前工件特征检查计划而自动更新执行时间指示器372，以便自动指示修改对检查程序执行时间的估计影响。
图3-6所示的可编辑平面表示314包括工件10’上可被检查的多个工件特征316F1-316Fn(例如，其中n代表可被检查的工件特征的总数)。工件特征316F1-316Fn分别对应于工件检查程序模拟部分322中的工件特征326F1-326Fn，以及可编辑平面表示334中的工件特征336F1-336Fn。为了简化图形，仅标记一些工件特征。在图3的示例中，工件特征316F1-316F21当前在平面视窗310中可见，其中用户可以采用控制来增加或向下滚动(例如，利用垂直滚动条317等)，查看额外工件特征。类似地，垂直滚动条337可用于上下滚动程序视窗330。
3D视窗320显示了工件检查程序模拟部分322的3D视图，包括工件10’上的工件特征326。在各种实施方式中，3D视图还可以包括根据当前工件特征检查计划对工件特征326执行的检查操作的指示(例如，如将在下面参考图5更详细描述的)。如图3所示，标记了工件特征的一些说明性示例，例如平面326F1和326F2、球体326F3、圆柱体326F7和326F8以及圆锥体326F11。在各种实施方式中，这些分别对应于可编辑平面表示314中的工件特征316F1、316F2、316F3、316F7、316F8和316F11，以及可编辑平面表示334中的工件特征336F1、336F2、336F3、336F7、336F8和336F11。针对3D视图中的工件特征326F8，在可编辑平面图表示334中，对应的工件特征336F8包括“圆柱-1214”的描述以及所显示的圆柱图标，并且在可编辑平面图表示314中，对应的工件特征316F8包括“1214”的描述以及所显示的圆柱图标。在各种实施方式中，这种描述和图标可以自动生成并显示为对应于用于每个工件特征的有编号的名称(designation)和几何类型(例如，圆柱、平面、球体、圆锥等)。
针对可用于编辑工件特征检查计划的编辑操作，在一个实施方式中，编辑用户界面部分312可以包括工件特征排除/包含元件318(例如，每个工件特征316旁边的复选框)，其操作为在每个相关工件特征316的排除状态(例如，相关框未被选中)和包含状态(例如，相关框被选中)之间切换。排除状态可以对应于将相关工件特征316从待检查的工件特征组中排除，且包含状态可以对应于将相关工件特征316包含在待检查的工件特征组合中。在图3的例子中，所有工件特征316都被选择包含在内。在各种实施方式中，编辑操作可以包括利用工件特征排除/包含元件318来相对于待检查的一组工件特征排除或包含工件特征316，并且执行时间指示器372可以响应于工件特征排除/包含元件318的利用而自动更新，如在先前并入的‘958出版物中更详细描述的。
在各种实施方式中，作为编辑或其他过程的一部分，使用户能够在3D模拟或动画视图中清楚地查看所选工件特征和/或相关编辑过程和/或结果可以提供各种优点。作为一个示例，对于编辑操作的确定和/或接受，检查计划的总执行时间可以部分取决于要检查的工件特征的数量和要在其上执行的检查操作。最终的总执行时间直接关系到CMM的检查吞吐量，这决定了它的拥有成本(cost of ownership)和/或支持期望生产率的能力。为了减少总执行时间(例如，提高效率等)，用户可以查看工件特征和检查操作，以确定哪些不需要包括在当前检查计划中。作为这种查看的一部分(以及出于其他原因)，用户会希望能够在3D视图中观察每个工件特征和/或任何相应的检查操作。然而，如果当前考虑的目标工件特征在3D视图中被另一工件特征遮挡(例如，工件特征326F3在图3的3D视图中遮挡工件特征326F8)，则这种观察可被禁止。根据本文公开的各种原理，在这种情况下，可以执行透明操作，以使遮挡工件特征(一个或多个)至少部分透明，这将在下面参考图4更详细地描述。
图4是用户界面305的图，示出了目标特征326F8和遮挡工件特征326F3，通过执行透明操作，该遮挡工件特征326F3在3D视窗320中被呈现为至少部分透明。在各种实施方式中，这种透明操作可以由系统响应于包括在第一组特征导向操作中的特征导向操作而自动执行。在各种实施方式中，第一组特征导向操作可以包括可编辑计划表示中的工件特征或检查操作表示的选择操作。在各种实施方式中，第一组特征导向操作也可以或替代地可以包括可编辑计划表示中的工件特征的悬停或掠过操作或检查操作表示中的至少一个。在各种实施方式中，执行透明操作所响应的第一组特征导向操作可以仅包括单个特征导向操作(例如，选择操作)，或者可以包括多个特征导向操作(例如，选择操作和悬停或掠过操作等)。
在各种实施方式中，选择操作可以包括：在可编辑的平面表示中选择元件(例如，鼠标光标)靠近工件特征或检查操作表示的定位，以及用于选择工件特征或检查操作表示的选择动作的执行。例如，针对图3的可编辑计划表示314或334，用户可以利用鼠标或其他输入设备来将选择器元件(例如，可移动指针、光标、高亮区域、触摸屏上的手指等)定位在工件特征或检查操作上，并且可以通过执行选择动作(例如，按压按键、按钮、鼠标、在触摸屏上推动手指等)来选择工件特征或检查操作表示。作为另一个例子，在全息三维视图中，选择器元件可以包括诸如指针或用户手指这样的元件，并且选择器元件可以用于在可编辑计划表示314或334中执行选择动作(例如，用户利用选择器元件进行特定类型的运动以进行选择)。在一个具体的说明性示例中，在图3所示的状态下，用户可能已经将选择器元件定位在可编辑平面表示334中的工件特征336F8上(例如，如在各种实施方式中通过突出显示工件特征336F8或其他指示器所指示的)。在图4所示的状态下，用户可能已经执行了用于选择工件特征336F8的选择动作(例如，如在各种实施方式中由工件特征336F8周围的虚线框或其他指示器所指示的)，基于该选择动作，在3D视图中可能已经执行了某些透明度操作(例如，将工件特征326F3渲染为至少部分透明)，这将在下面更详细地描述。
作为另一个例子，悬停操作可以类似地包括选择指示器相对于可编辑平面表示314或334中的工件特征或检查操作表示的定位，以及选择指示器相对于工件特征或检查操作表示悬停一至少指定时间段。作为悬停操作的一部分，在各种实施方式中，一旦到达指定时间段而选择指示器仍然相对于工件特征或检查操作表示定位(例如，位于顶部等)，则这样的序列可以作为一种选择动作来操作，从而选择工件特征或检查操作表示。在一个具体的说明性示例中，在图3所示的状态下，用户可能已经将选择器元件定位在可编辑平面表示334中的工件特征336F8上方(例如，如在各种实施方式中通过工件特征336F8的突出显示或其他指示器所指示的)。在图4所示的状态下，用户可能已经根据用于选择工件特征336F8的悬停操作将选择器元件的位置保持了指定时间段(例如，在各种实施方式中可以由工件特征336F8周围的虚线框或其他指示器指示)，基于此，已经在3D视图中执行了特定的透明度操作(即，将工件特征326F3渲染为至少部分透明)，这将在下面更详细地描述。
作为又一个示例，掠过操作可以包括移动选择指示器以掠过可编辑计划表示214或234中的工件特征或检查操作表示。在一个具体的说明性示例中，在图3所示的状态下，用户可能还没有将选择器元件定位在可编辑平面表示334中的工件特征336F8上方(即，在这种情况下，工件特征336F8可能还没有被突出显示或以其他方式指示)。在图4所示的状态下，用户可以处于使选择指示器工件特征336F8的过程中(例如，在各种实施方式中，可以通过突出显示和/或围绕工件特征336F8的虚线框或其他指示器来指示)，基于此，可以在3D视图中执行某些透明操作(例如，将工件特征326F3渲染为至少部分透明)，这将在下面更详细地描述。在各种实施方式中，悬停操作和/或掠过操作也可以作为一种类型的选择操作而被包括近来(例如，其中第一类型的选择操作可以要求执行选择动作，而第二类型的选择操作除了选择指示器的定位之外可以不要求执行选择动作，例如悬停操作)。
如上所述，响应于被包括在第一组特征导向操作中的当前特征导向操作(例如，选择操作、悬停操作、掠过操作等)的执行，可以执行一组透明操作。作为初始步骤，透明度操作可以包括自动将3D视图中的工件特征识别为当前目标特征，该工件特征对应于由包括在第一组特征导向操作中的当前特征导向操作指示的工件特征或检查操作表示。在图4的示例中，由当前特征导向操作指示的工件特征是可编辑平面表示334中的工件特征336F8，并且相应地自动识别的当前目标特征是3D视窗320中的工件特征326F8。可以将工件特征336F8与工件特征326F8相对应的各种过程已经在此参照图2A和2B进行了描述。
在各种实施方式中，透明度操作可以进一步包括确定是否有一个或多个工件特征遮挡3D视图中的目标特征。在各种实施方式中，这种确定会需要考虑各种因素。作为一个可能的因素，这种确定可以至少部分取决于3D视图的当前取向。例如，取决于工件特征在工件10’上的相对位置，给定的工件特征可能遮挡或可能不遮挡另一个工件特征，这取决于3D视图的方向。在各种实施方式中，系统可以被配置成利用工件10’上的工件特征的已知位置、尺寸等，并与3D视图的当前取向的已知观察视角等相结合，以便确定哪些工件特征可能遮挡其他工件特征和/或检查操作等。在图4的示例中，已经确定工件特征326F3在3D视图的当前取向上遮挡工件特征326F8。
在图4的例子中，进一步确定某些其他工件特征没有遮挡目标特征326F8。例如，工件特征326F2、326F7和326F11各自被确定为在3D视图的当前取向中不遮挡工件特征326F8。根据该确定，工件特征326F2、326F7和326F11没有通过自动执行的透明操作而被自动渲染为透明。
根据工件特征326F3在3D视图的当前取向中遮挡了至少一部分工件特征326F8的确定，作为透明操作的一部分，工件特征326F3已经被自动渲染为至少部分透明。在各种实施方式中，工件特征326F3的透明度的量可以被设置为使得用户能够清楚地查看可能被遮挡的工件特征326F8，同时仍然能够查看工件特征326F3的一些环境(context)和位置。例如，在查看工件特征检查计划期间，用户会希望能够查看和理解工件特征326F3和326F8和/或相关检查操作之间的相对定位和环境(context)，即使是在工件特征326F3已经被渲染为至少部分透明之后。在各种实施方式中，透明度的级别和类型(例如，包括不同级别的透明度和/或用于被渲染为至少部分透明的工件特征的轮廓和填充的不同类型的图案或表示等)可以由系统设置和/或可以是可调整的(例如，包括允许用户选择和/或调整透明度级别和特征等的用户界面特征)。
在各种实施方式中，作为透明度操作或其他操作的一部分，目标特征326F8也可以在3D视图中高亮显示或以其他方式标记。例如，如上所述，由当前特征导向操作指示的工件特征是可编辑平面表示334中的工件特征336F8，并且相应地被自动识别的当前目标特征是3D视窗320中的工件特征326F8。在各种实施方式中，在工件特征326F8被自动识别为目标特征之后，3D视窗320可被更新，以指示工件特征326F8是目标特征(例如，工件特征326F8可被高亮显示或以其他方式标记或指示和/或可成为后续命令或操作的活动目标，包括检查操作和/或将任何遮挡工件特征自动渲染为至少部分透明等)。
应当理解，在各种实施方式中，与在3D视窗320中选择工件特征326F8相反，在可编辑平面表示334中选择或以其他方式指示工件特征336F8的一些方面可以提供各种优点。例如，如某些并入的参考文献中所示，在某些现有系统中，针对确定在3D视图中可以执行什么透明度操作，用户会需要在3D视图中进行选择或执行动作(例如，移动用户界面元件或点击3D视图中的特征等)。在诸如本文公开的用于确定用户希望观看的目标特征的实施方式中，根据目标特征在3D视图中被至少部分被遮挡的事实，在3D视图中选择这样的目标特征可能难以执行。更具体地，因为目标特征在3D视图中被至少部分遮挡，所以用户可能难以看到、识别和/或以其他方式找到目标特征在3D视图中可见的部分(例如，目标特征326F8在图3的3D视窗320中可见的部分)。在一些情况下，遮挡工件特征可能遮挡3D视图中的整个当前目标特征，使得当前目标特征的任何部分在3D视图中都不可见或不可选择。根据本文公开的各种原理，通过执行用于对可编辑平面表示314或334中的工件特征或检查操作表示进行选择或以其他方式指示的特征导向操作(例如，选择操作)，即使在自动执行透明操作之前目标特征在3D视窗320中被部分或全部遮挡时，也可以识别目标特征以在3D视窗320中被查看。
在各种实施方式中，透明度操作可以不包括在当前目标特征被识别之后旋转或以其他方式调整3D视图的取向。更具体地，在替代实施方式中，3D视图可以被旋转或以其他方式调整，以改善在3D视图的当前取向中对被另一工件特征遮挡的目标特征的观看。例如，在图3所示的3D视图的取向上，工件特征326F3遮挡工件特征326F8，对于这种情况，替换实施方式可以包括旋转或以其他方式调整3D视图到工件特征326F3不再遮挡工件特征326F8的位置(例如，将3D视图旋转180度到工件特征326F3在工件特征326F8后面而不是其前面的位置)。与执行这种取向调整的实施方式相反，根据本文公开的原理，3D视图的取向可以不被调整，并且3D视图的当前取向中的遮挡工件特征可以被自动渲染为至少部分透明。在某些替代实施方式中，可以利用混合技术(例如，作为透明操作的一部分和/或作为其他操作的一部分)，其中可以调整3D视图的取向并且可以执行透明操作。更具体地，在各种实施方式中，当调整或考虑调整3D视图的取向时，可以执行至少一些上述透明度操作，以确定和/或渲染为至少部分透明的工件特征，否则该工件特征可能在3D视图的调整取向中遮挡目标特征。
在各种实施方式中，在当前特征导向操作终止时，与3D视图中的当前目标特征相关联的透明度操作可以自动终止。例如，在图4的实施方式中，如果当前特征导向操作是选择操作，则用户可以通过执行用于在可编辑平面表示334中取消选择工件特征336F8的动作来终止选择操作。在各种实施方式中，用于取消选择工件特征的这种动作可以包括在附加时间点击或以其他方式选择工件特征，或者在可编辑计划表示334中点击或以其他方式选择不同的工件特征，等等。如果特征导向操作是悬停操作或掠过操作，则用于取消选择工件特征336F8的动作可以包括将可编辑平面表示334中的选择指示器定位成不再位于工件特征336F8上方。一旦工件特征336F8已经在可编辑平面表示334中被取消选择，从而终止当前特征导向操作，与3D视图中的当前目标特征326F8相关联的透明度操作也可以自动终止。在图4的示例中，这可以对应于3D视图中的工件特征326F8不再被指定为当前目标特征，并且3D视图中的工件特征326F3不再被渲染为至少部分透明(例如，恢复到图3的3D视图中所示的状态)。
图5是用户界面305的图，示出了对目标特征326F8的某些检查操作的执行。在图5的示例中，3D视窗320示出了具有触针末端21T’的触摸探头21’，其相对于工件10’定位。在所示状态下，触摸探头触针末端21T’接触工件特征326F8。测量路径MP表示触针末端21T’和相应采样点SP的运动路径表示，对应于在各个窗口中表示的当前检查计划的一部分。每个采样点SP表示触针末端21T’接触工件特征326F8的点，用于根据当前检查计划的相应部分获得测量坐标，如本领域技术人员所理解的
在各种实施方式中，图5所示的测量路径MP和/或采样点SP可以对应于一个或多个检查操作。例如，可编辑计划表示334中的检查操作表示336IN8B可以至少部分对应于3D视窗320中示出的测量路径MP和采样点SP。在一个实施方式中，这种检查操作可用于确定工件特征326F8的圆柱度(例如，部分地通过确定工件特征326F8的上圆周与圆形接近的程度等)。在各种实施方式中，某些检查操作表示可以附加地或替代地包括关于特定采样点、运动、角度等的信息，用于执行指定工件特征的检查。在图5的例子中，可以理解，在各种实施方式中，一个或多个检查操作可以包括用于测量工件特征326F8和其他工件特征的额外测量路径和采样点(例如，包括在工件特征的中间、底部、顶部、侧面、外部、内部等部分的测量路径的额外轨迹，如在先前并入的‘083专利中更详细描述的)。
如上所述，响应于包括在第一组特征导向操作中的当前特征导向操作的执行，可以执行一组透明操作，包括最初将3D视图中的工件特征识别为当前目标特征，该工件特征对应于由当前特征导向操作指示的工件特征或检查操作表示。在图5中，在一个示例实施方式中，由当前特征导向操作指示的检查操作表示可以是检查操作表示336IN8B。例如，用户可能已经执行了用于选择检查操作表示336IN8B的选择操作。在各种实施方式中，由于检查操作表示336IN8B对应于在工件特征336F8上执行的检查操作，因此3D视图中的相应工件特征326F8可被识别为当前目标特征，对于当前目标特征，遮挡工件特征326F3可被自动渲染为至少部分透明。应当理解，这种透明操作不仅提高了工件特征326F8在3D视图中的可见性，还提高了被显示为正在工件特征326F8上执行的任何检查操作的可见性(例如，测量路径MP和相应的采样点SP等)。
在各种实施方式中，除了选择检查操作表示之外，第一组特征导向操作还可以包括对工件特征执行检查操作。在这种配置中，当执行检查操作时，检查操作所指向的工件特征可以通过透明操作而被自动识别为当前目标特征。在各种实施方式中，所执行的检查操作可以被包括在检查序列中，并且可以包括测量和/或触摸检查操作所指向的工件特征上的采样点(例如，使用CMM测量探头)。在各种实施方式中，当检查操作作为活动程序模拟的一部分被自动执行时，被执行了检查操作的工件特征可以通过透明操作而被自动识别为当前目标特征。在各种实施方式中，当通过程序模拟作为手动或半自动步进的一部分来执行检查操作时，被执行了检查操作的工件特征可以通过透明操作而被自动识别为当前目标特征。在这些示例中的任何一个中，一旦识别出当前目标特征(例如，工件特征326F8)，如上所述，透明度操作可以进一步包括在3D视图中自动将遮挡工件特征(例如，工件特征326F3)渲染为至少部分透明，否则该遮挡工件特征将遮挡3D视图中当前目标特征的至少一部分。
针对图示和以其他方式帮助用户理解工件特征和/或检查操作(例如，由用户选择或以其他方式启动等)在何处装配到总体当前工件特征检查计划，如上所述，模拟状态和控制部分380可以包括模拟状态部分381和模拟动画控制部分390。使用同步技术，模拟状态部分381可以被配置为对当前工件特征检查计划所经过的进度状态进行特征化，其对应于工件检查程序模拟部分322的当前显示的3D视图，并且对应于可编辑计划表示314和334所经过的相应进度状态。在各种实施方式中，模拟状态部分381可以包括当前时间指示器382，其沿着图形总时间范围元件383移动，以对通过当前工件特征检查计划的进度状态进行特征化，其对应于当前显示的3D视图以及对应于可编辑计划表示314和334所经过的相应进度状态，并且执行时间指示器372可以与图形总时间范围元件383相关联地显示。在一个实施方式中，如图5的示例所示，执行时间指示器372可以显示在图形总时间范围元件383的右手端附近。
在各种实施方式中，模拟状态部分381可以进一步包括显示在当前时间指示器382或图形总时间范围元件383中的至少一个附近的当前时间显示384，并且当前时间显示384可以包括自动更新的数字时间表示(其对应于当前时间指示器382或当前显示的3D视图)，并且其进一步对与当前显示的3D视图对应以及与可编辑计划表示314和334所经过的相应进度状态对应的当前工件特征检查计划所经过的进度状态进行特征化。在图5的示例中，当前时间显示384显示了由“0:18:06”的执行时间指示器372所示的总时间中的“0:02:02”的时间，并且当前时间指示器382被显示在沿着图形总时间范围元件383的成比例的位置。当前时间指示器382的位置和当前时间显示384的时间对应于当前工件特征检查计划所经过的当前进度状态，其相对于通过可编辑计划表示314所经过的进度状态，指示工件特征316F8正在被检查(例如，在检查计划中工件特征316F1-316F7的计划检查之后)。相应地，相对于可编辑计划表示334所经过的进度状态，这指示工件特征336F8正在被检查(例如，在工件特征336F1-336F7的经计划的相应检查之后)。在一个实施方式中，模拟动画控制部分390可以包括元件，该元件可用于控制3D视图中显示的当前工件特征检查计划所经过的模拟进度的动画显示。例如，在模拟动画控制部分390中示出了开始元件391、停止元件393、倒退元件395和循环元件396，但是可以理解，在其他实施方式中，其他元件(例如，对应于暂停、复位、增加速度、降低速度等)也可以包括在内。
在各种实施方式中，模拟状态部分381可以由用户调节。例如，当前时间指示器382沿着图形总时间范围元件383的位置可以由用户直接调整和/或可以间接调整(例如，通过诸如元件391、393、395、396等控制元件的操作)，并且当当前时间指示器382的位置被调整时，当前显示的3D视图可以被改变以对应于由当前时间指示器382的位置指示的当前工件特征检查计划所经过的进度状态。在当前时间指示器382正沿着图形总时间范围元件383被用户主动滑动的情况下，当前工件特征检查计划所经过的进度可以以与当前时间指示器382滑动的速度相对应的速度显示在3D视窗320中。
在一个实施方式中，第一组特征导向操作可以包括特征导向操作，该特征导向操作包括选择操作，该选择操作包括(例如，由用户)选择或调整当前时间指示器的位置。在这样的实现中，由当前特征导向操作指示的工件特征或检查操作表示是与可编辑计划表示314或334所经过的进度状态对应的工件特征或检查操作表示。在图5的示例中，针对可编辑计划表示314，这将对应于工件特征316F8或作为检查计划的一部分而在指示的时间被执行或检查的相应检查操作表示。对于可编辑计划表示334，这将对应于工件特征336F8或作为检查计划的一部分而在指示的时间执行或检查的相应检查操作表示。
如上所述，在图5中，测量路径MP表示触针末端21T’和相应采样点SP的运动路径表示，对应于在各个窗口中表示的当前检查计划的一部分。如在先前并入的‘083专利中更详细描述的，在各种实施方式中，包括多个采样点的用于坐标测量机(例如，用于触摸探头或其他表面位置传感器)的测量路径MP的至少一部分可以使用与正被测量的表面特征类型对应的通用采样模式来生成。例如，图5所示的测量路径MP最初可以利用圆形或圆柱形的通用采样模式生成，类似于圆柱形工件特征326F8。
图6是示出目标特征326F2或326F8和遮挡工件特征的用户界面的图，所述工件特征已经通过执行透明操作而在3D视窗320中被渲染为至少部分透明。在一个示例实施方式中，工件特征326F2可以被识别为当前目标特征(例如，根据用户的选择或可编辑平面表示334中的相应工件特征336F2的其他指示)。根据将工件特征326F2识别为目标特征的，工件特征326F3、326F7、326F8和326F11中的每一个都可以通过透明操作而被渲染为至少部分透明。更具体地，由于工件特征326F3、326F7、326F8和326F11中的每一个可能会遮挡当前目标特征326F2的至少一部分，所以这些工件特征中的每一个可以被渲染为至少部分透明。对应于工件特征336F2的选择或其他指示，当前时间显示384被示出为指示出由执行时间指示器372指示的总时间“0:18:06”中的“0:01:01”的时间，并且当前时间指示器382被示出为位于图形总时间范围元件383上的成比例的位置。这表明工件特征326F2的检查大约发生在时间“0:01:01”(例如，在检查计划中工件特征336F1的经计划检查之后)。
在图6的图示中，触摸探头触针末端21T’可以被定位成接触工件特征326F2上的采样点SP(即，其中工件特征326F8在底部敞开并且搁置在工件特征326F2上)。作为测量路径(未示出)的一部分，也可以确定工件特征326F2上的其他采样点(例如，包括一些可能在工件特征326F7和326F11后面或者被工件特征326F 7和326F 11遮挡的采样点)。一般来说，应理解，通过透明操作将工件特征326F3、326F7、326F8和326F11渲染为至少部分透明，将提高工件特征326F2以及与工件特征326F2(其可能被工件特征326F3、326F7、326F8和326F11遮挡)相关的任何相应检查操作的可见性。
在替代示例实现中，工件特征326F8可被识别为当前目标特征(例如，根据用户的选择或可编辑平面表示334中的工件特征336F8的其他指示)，对于该目标特征，只有工件特征326F3和326F8可各自通过透明操作而被渲染为至少部分透明。应当理解，在该特定示例实现中，工件特征326F7和326F11可以不被透明操作渲染为至少部分透明，因为它们可以被确定为不遮挡3D视图中的工件特征326F8。在这样的示例性实施方式中，触摸探头触针末端21T’可以被确定为接触工件特征326F8上的采样点SP(例如，其中工件特征326F8具有与采样点SP接触的被覆盖帽的或实心底端)。
在这样的示例实现中，透明度操作可以进一步包括确定当前目标特征326F8的侧面至少可以是当前目标特征326F8的前景部分，否则该前景部分将遮挡当前目标特征326F8的至少背景部分(例如，底部)。关于这样的确定，透明度操作可以进一步包括在3D视图中自动地将目标特征326F8的侧面(即，作为前景部分)渲染为至少部分透明，否则在3D视图中这些侧面将至少遮挡目标特征326F8的底部(即，作为背景部分)。在其他实施方式中，透明操作可以包括自动将整个目标特征326F8渲染为至少部分透明(例如，相对于目标特征326F8的各个部分提高检查操作的可见性)。在图6中，作为测量路径(未示出)的一部分，也可以确定工件特征326F8上的其他采样点(例如，如图5所示的那些，等等)。应当理解，在这样的示例实施方式中，除了将工件特征326F3渲染为至少部分透明之外，将工件特征326F8(或其一些部分)渲染为至少部分透明可以提高工件特征326F8的某些可能被遮挡的部分以及与工件特征326F8相关的某些可能被遮挡的相应检查操作(例如，相对于工件特征326F8上的各种采样点等)的可见性。
图7是示出用于操作一系统的例程700的一个示例性实施方式的流程图，该系统用于对坐标测量机的工件特征检查操作进行编程。在框710，确定已经做出选择，用于选择可编辑计划表示中的工件特征或检查操作表示中的至少一个。在框720，3D视图中的工件特征被自动指定为目标特征，其对应于所选工件特征或检查操作表示。在判断框730，确定是否有一个或多个工件特征遮挡3D视图中的目标特征的至少一部分。如果没有遮挡工件特征，程序结束。如果确定存在一个或多个遮挡工件特征，则例程前进到框740，在框740，该一个或多个遮挡工件特征在3D视图中被自动渲染为至少部分透明，否则该一个或多个遮挡工件特征将遮挡3D视图中目标特征的至少一部分。
虽然已经图示和描述了本公开的优选实施方式，但是基于本公开，在图示和描述的特征和操作顺序的排列中的许多变化对于本领域技术人员来说是显而易见的。可以使用各种替代形式来实现这里公开的原理。此外，上述各种实现可以被组合以提供进一步的实现。在本说明书中提及的所有美国专利和美国专利申请在此全部引入作为参考。如果需要采用各种专利和申请的概念来提供进一步的实现，可以修改实现的各方面。
2017年12月29日提交的美国临时专利申请No.62/611,833的公开内容全部并入本文。
根据以上详细描述，可以对实施方式进行这些和其他改变。一般而言，在以下权利要求中，所使用的术语不应被解释为将权利要求限制于说明书和权利要求中公开的具体实施方式，而是应被解释为包括所有可能的实施方式以及这些权利要求被授权的等同物的全部范围。

Claims (20)

1.一种用于对坐标测量机(CMM)的工件特征检查操作进行编程的系统，该CMM包括用于确定工件特征测量数据的至少一个传感器、用于保持工件的工作台以及CMM控制部分，其中传感器或工作台中的至少一个能相对于彼此移动，该系统包括:
计算机辅助设计(CAD)文件处理部分，其输入对应于工件的工件CAD文件，并分析该文件以自动确定工件上的对应于多个几何特征类型的可检查工件特征；和
用户界面，包括:
工件检查程序模拟部分，其可配置成显示三维(3D)视图，该三维视图包括工件上的工件特征或与根据当前工件特征检查计划而要在工件特征上执行的检查操作对应的检查操作表示中的至少一个；和
编辑用户界面部分，包括与该CAD文件对应的用于工件的当前工件特征检查计划的可编辑计划表示，该可编辑计划表示包括工件特征或检查操作表示中的至少一个；其中:
该系统被配置成响应于包括在第一组特征导向操作中的特征导向操作，自动执行一组透明操作；
第一组特征导向操作包括以下至少一个:
用于可编辑平面表示中的工件特征或检查操作表示的选择操作；或者
用于可编辑计划表示中的工件特征或检查操作表示的悬停或掠过操作；和
该一组透明操作包括:
将3D视图中的工件特征自动识别为当前目标特征，该工件特征对应于由包括在第一组特征导向操作中的当前特征导向操作所指示的工件特征或检查操作表示；
在3D视图中将遮挡工件特征自动渲染为至少部分透明，否则该遮挡工件特征将遮挡3D视图中的当前目标特征的至少一部分；和
在当前特征导向操作终止时，自动终止与3D视图中的当前目标特征相关联的透明度操作。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述3D视图中的至少一些非遮挡特征没有被自动执行的透明操作自动渲染为透明。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述透明度操作还包括在所述3D视图中将所述3D视图中的当前目标特征的前景部分自动渲染为至少部分透明，否则所述前景部分将遮挡所述3D视图中的当前目标特征的至少背景部分。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一组特征导向操作还包括作为当前工件特征检查计划的一部分的、对工件特征执行的检查操作。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，当执行或选择检查操作时，检查操作所针对的工件特征被透明操作自动识别为当前目标特征。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所执行或选择的检查操作被包括在检查序列中，并且包括使用CMM测量探头来测量或接触检查操作所指向的工件特征上的采样点中的至少一个。
7.根据权利要求4所述的系统，其中当检查操作被作为活动程序模拟的一部分而自动执行时，被执行了检查操作的工件特征被透明操作自动识别为当前目标特征。
8.根据权利要求4所述的系统，其中当通过程序模拟将检查操作作为手动或半自动步进操作的一部分来执行时，被执行了检查操作的工件特征被透明操作自动识别为当前目标特征。
9.根据权利要求1所述的系统，其中所述遮挡工件特征遮挡3D视图中的整个当前目标特征，使得在所述遮挡工件特征通过透明操作而被自动渲染为至少部分透明之前，所述当前目标特征的任何部分在3D视图中都不可见且不可选择。
10.根据权利要求1所述的系统，其中所述透明度操作还包括在所述3D视图中自动将第二遮挡工件特征渲染为至少部分透明，否则所述第二遮挡工件特征将遮挡所述3D视图中的当前目标特征的至少一部分。
11.根据权利要求1所述的系统，其中由当前特征导向操作指示的工件特征或检查操作表示是包括采样点、移动或角度中的至少一个的检查操作表示。
12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述当前特征导向操作是选择操作，所述选择操作包括：将选择指示器相对于所述可编辑计划表示中的所述至少一个工件特征或检查操作表示进行定位，以及执行选择动作，以用于选择所述可编辑计划表示中的所述至少一个工件特征或检查操作表示。
13.根据权利要求1所述的系统，其中，所述当前特征导向操作是悬停操作，该悬停操作包括：将选择指示器相对于所述可编辑计划表示中的所述至少一个工件特征或检查操作表示进行定位，以及将所述选择指示器相对于所述至少一个工件特征或检查操作表示悬停至少一指定时间段。
14.根据权利要求1所述的系统，其中，所述当前特征导向操作是掠过操作，所述掠过操作包括移动选择指示器以掠过所述可编辑计划表示中的所述至少一个工件特征或检查操作表示。
15.根据权利要求1所述的系统，其中，所述用户界面还包括模拟状态部分，所述模拟状态部分包括当前时间指示器，所述当前时间指示器沿着图形总时间范围元件移动，以对与当前显示的3D视图相对应以及与可编辑计划表示所经过的相应进度状态相对应的当前工件特征检查计划所经过的进度状态进行特征化。
16.根据权利要求15所述的系统，其中所述当前时间指示器沿着所述图形总时间范围元件的位置可由用户调整，并且所述当前特征导向操作包括选择操作，所述选择操作包括通过用户对所述当前时间指示器的位置进行选择或调整，其中由所述当前特征导向操作指示的所述工件特征或检查操作表示是与所述可编辑计划表示所经过的进度状态对应的所述工件特征或检查操作表示。
17.根据权利要求1所述的系统，其中所述透明度操作不包括在识别出当前目标特征之后旋转或以其他方式调整3D视图的方向。
18.一种用于对坐标测量机(CMM)的工件特征检查操作进行编程的系统，该系统包括:
用户界面，包括:
工件检查程序模拟部分，可配置为显示包括工件上的工件特征的3D视图；和
编辑用户界面部分，包括用于在工件上执行检查操作的当前工件特征检查计划的可编辑计划表示，该可编辑计划表示包括工件特征或检查操作表示中的至少一个；
其中:
该系统被配置成自动对选择操作做出响应，该选择操作包括选择所述可编辑计划表示中的至少一个工件特征或检查操作表示；和
对选择操作做出的响应包括:
自动将3D视图中的工件特征指定为目标特征，该工件特征对应于通过选择操作在可编辑平面表示中选择的至少一个工件特征或检查操作表示；和
在3D视图中将遮挡工件特征自动渲染为至少部分透明，否则该遮挡工件特征将遮挡3D视图中的目标特征的至少一部分。
19.根据权利要求18所述的系统，其中所述选择操作包括以下中的至少一个:
将选择指示器相对于可编辑计划表示中的至少一个工件特征或检查操作表示进行定位，以及执行选择动作，用于选择至少一个工件特征或检查操作表示；
将选择指示器相对于可编辑计划表示中的至少一个工件特征或检查操作表示进行定位，和将所述选择指示器相对于所述至少一个工件特征或检查操作表示悬停至少一指定时间段；或者
移动选择指示器以掠过所述可编辑计划表示中的至少一个工件特征或检查操作表示。
20.一种用于操作编程系统的计算机实施的方法，用于对坐标测量机(CMM)的工件特征检查操作进行编程，
该编程系统包括:
用户界面，包括:
工件检查程序模拟部分，可配置为显示包括工件上的工件特征的3D视图；和
编辑用户界面部分，包括用于在工件上执行检查操作的当前工件特征检查计划的可编辑计划表示，该可编辑计划表示包括工件特征或检查操作表示中的至少一个；
该方法包括:
在配置有可执行指令的编程系统的一个或多个计算系统的控制下，
确定已经做出选择，以选择可编辑计划表示中的至少一个工件特征或检查操作表示；
响应于已经做出选择的确定，自动将3D视图中的第一工件特征指定为目标特征，该第一工件特征对应于可编辑平面表示中的所选择的至少一个工件特征或检查操作表示；
确定遮挡3D视图中的目标特征的至少一部分的第二工件特征；和
响应于确定第二工件特征遮挡3D视图中的目标特征的至少一部分，自动将3D视图中的第二工件特征渲染为至少部分透明。
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