CN115168925B - 视图导航方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种三维场景中的视图导航方法，其包括步骤：显示三维场景或三维模型；显示视图导航装置的三维表示，三维表示包括对应于三维场景或三维模型不同标准视图面的多个第一操作平面，其中，第一操作平面用于反映用户坐标空间，且每个第一操作平面对应于一个标准视图面的视图方向，第一操作平面在空间、功能上均对应于相应的标准视图面；响应于用户所选定的任一操作平面，将用户所选定的操作平面对应的视图方向作为当前视图方向，并对三维场景或三维模型进行重新定向，以显示三维场景或三维模型在当前视图方向下的标准视图面。本发明所提供的方法在操作与使用上更加简便快捷。本发明对应地还提供了一种视图导航装置以及计算机程序产品。

Description

视图导航方法及装置
优先权申请
本申请要求2022年7月14日提交的中国申请CN2022108337997的优先权，该优先权中国专利申请以引用方式全文并入。
技术领域
本发明涉及计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)系统中三维场景或三维模型的视图导航方法及装置。
背景技术
许多计算机系统处理图形数据以在屏幕上显示物体的模型。例如，计算机辅助设计(“CAD”) 系统可以显示要设计的物理对象的图形模型。通常，用户需要更改屏幕上所显示模型的视图，例如，在CAD环境中，用户希望能够从不同的角度或不同方向查看模型，以便更好地查看模型的形状、大小及其构造。为了改变模型在屏幕上的视图，用户可以通过旋转模型的方式进行查看；或者，用户可以通过菜单选择在制图和设计领域常用的“俯视图”、“侧视图”等预设视点；或者，用户可以通过操作屏幕上的ViewCube中立方体的方向来操作模型的视图，并结合围绕在该立方体周围的环形来操作模型的东南西北四个方向。例如，美国专利号为 US20130332889的发明专利，公开了一种可配置的视图盒(VIEWCUBE)控制器，其通过设置一个立方体来查看视口中现有场景或模型的摄像机角度，例如，从前、后、左、右、左上、右上等视角查看场景/模型。再如，韩国专利号为KR101491035的发明专利，公开了一种3D 模型视图导航装置，其通过设置一个包覆3D模型的立方体作为视图导航装置，并将该立方体的面、边、顶点作为操控对象。
现有的ViewCube虽然能够定位一些视图方向，例如，六视图和轴测图，但是这些视图切换的操作在便捷性上还存在一些缺点。例如，在实际操作过程中，系统首先需要识别用户是否悬浮在边上特定的线段上或相应的顶点上，再判断其悬浮的时间是否达到阈值，若达到阈值才认为其选中了相应的边或顶点，然后再进行视图方向的切换。从计算机的角度来说，这无疑增大了计算机的计算量，增加了计算机的功耗。从用户的角度来说，一方面，由于不能够影响绘图界面，通常立方体都比较小，因此，对于用户来说，通过鼠标精确地点击相应的边或顶点，无疑增加了一定的困难；另一方面，对于不熟悉系统的新用户来说，其需要用户对该立方体进行全面的学习了解之后才可以知晓，立方体的各个操作区域(如点、线以及面等)的视图切换功能，这无疑增加了新用户的学习成本。另外，在立方体周围设置环形，使得通过旋转的方式来切换东南西北四个方向，对用户来说，通过鼠标旋转难以实现精确定位。
因此，亟需一种操作简便且能够适应于复杂绘图场景中的视图导航方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种视图导航方法，部分地解决或缓解现有技术中的上述不足，能够提供对用户来说更加直观、便捷的视图导航方法。
为了解决上述所提到的技术问题，本发明具体采用以下技术方案：
本发明的第一方面，在于提供一种三维场景中的视图导航方法，其包括步骤：
显示三维场景或三维模型；
显示视图导航装置的三维表示，所述三维表示包括对应于所述三维场景或三维模型不同标准视图面的多个第一操作平面，其中，所述第一操作平面用于反映用户坐标空间，且每个所述第一操作平面对应于一个所述标准视图面的视图方向，所述第一操作平面在空间、功能上均对应于相应的所述标准视图面；
响应于用户所选定的任一操作平面，将用户所选定的所述操作平面对应的视图方向作为当前视图方向，并对所述三维场景或所述三维模型进行重新定向，以显示所述三维场景或所述三维模型在所述当前视图方向下的标准视图面。
在一些实施例中，所述第一操作平面为26个，且26个所述第一操作平面围合形成一 26面体，其中，所述第一操作平面在空间、功能上均对应于相应的所述标准视图面。
在一些实施例中，所述三维表示还包括：多个第二操作平面，所述第二操作平面用于反映世界坐标空间，且每个所述第二操作平面对应于一个所述标准视图面的视图方向。
在一些实施例中，多个所述第二操作平面围绕在所述26面体周围。
在一些实施例中，还包括步骤：当用户选定所述第一操作平面中的任一第一类操作平面，使得所述第一操作平面中的第二类操作平面被隐藏时，所述第二操作平面用于辅助定位被隐藏的所述第二类操作平面。
在一些实施例中，所述第二操作平面为8个，且以罗盘形式围绕在所述26面体周围。
在一些实施例中，当所述用户坐标空间与所述世界坐标空间一致时，8个所述第二操作平面与所述26面体中的8个所述第一操作平面在空间上一一对应。
在一些实施例中，还包括步骤：显示视图导航装置的操控控件；所述操控控件包括：反转控件；当用户选定所述反转控件时，将所述视图导航装置基于预设的至少一个反转方案进行反转，并将所述三维场景或所述三维模型基于对应的所述反转方案进行反转，所述反转方案包括：反转方向和反转角度。
在一些实施例中，所述反转方向可选地包括：上，和/或下，和/或左，和/或右。
在一些实施例中，还包括步骤：显示视图导航装置的属性配置控件，当用户选定所述属性配置控件时，可对所述视图导航装置的属性进行配置，其中，所述属性包括：各个所述第一操作平面的尺寸，和/或所述第二操作平面的尺寸，和/或第一、二操作平面上所显示的文字的字体，和/或各第一、二操作平面的颜色。
本发明第二方面在于，基于上述视图导航方法还对应地提供了一种三维场景中的视图导航装置，包括：
显示模块，被配置为用于显示三维场景或三维模型；
视图导航显示模块，被配置为用于显示视图导航装置的三维表示，所述三维表示包括对应于三维场景或三维模型不同标准视图面的多个第一操作平面，其中，所述第一操作平面用于反映用户坐标空间，且每个所述第一操作平面对应于一个所述标准视图面的视图方向，所述第一操作平面在空间、功能上均对应于相应的所述标准视图面；
视图导航操作模块，被配置为用于响应于用户所选定的任一操作平面，将用户所选定的所述操作平面对应的视图方向作为当前视图方向，并对所述三维场景或所述三维模型进行重新定向，以显示所述三维场景或所述三维模型在所述当前视图方向下的标准视图面。
在一些实施例中，所述第一操作平面为26个，且26个所述第一操作平面围合形成一 26面体，其中，所述第一操作平面在空间、功能上均对应于相应的所述标准视图面。
在一些实施例中，所述三维表示还包括：多个第二操作平面，其中，所述第二操作平面用于反映世界坐标空间，每个所述第二操作平面对应于一个所述标准视图面的视图方向。
在一些实施例中，多个所述第二操作平面围绕在所述26面体周围。
本发明第三方面在于，还提供了一种用在计算机系统上的用于在显示设备上显示三维场景的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括之上具有计算机可读程序代码的计算机可用介质，所述计算机可读程序代码包括:
用于对图形数据进行处理以呈现三维模型/三维场景的程序代码；
用于显示所述三维模型或所述三维场景的程序代码；
用于呈现视图导航装置的三维表示的程序代码，其中，所述三维表示包括对应于所述三维场景或三维模型不同标准视图面的多个第一操作平面，其中，所述第一操作平面用于反映用户坐标空间，且每个所述第一操作平面对应于一个所述标准视图面的视图方向，所述第一操作平面在空间、功能上均对应于相应的所述标准视图面；
用于显示所述视图导航装置的程序代码，且当在所述显示设备上选中所述视图导航装置的任一操作平面时，将所选中的操作平面对应的视图方向作为当前视图方向，并对所述三维场景或所述三维模型进行重新定向，以显示所述三维场景或所述三维模型在所述当前视图方向下的标准视图面。
有益技术效果：
本申请全部选用面操作的形式，其中用于操作的多个第一操作平面分别与实体的各个观测方向(或视图方向)在空间、抽象表示(或功能)上均一一对应，并且所操作的对象(如第一操作平面)在空间中所对应的面，即为用户希望切换的观测方向(换言之，本申请的“面对面”的操作模式实现了视觉对应与功能对应的统一)。这种“面对面”的操作一方面能够省略电脑判断识别的步骤，从电脑运行角度与用户操作角度两方面来说，其效率与便捷性都有了提升；并且这种“面对面”的操作方式更符合用户的抽象思维方式，在操作方式和视觉呈现上更加直观且便于理解(换句话说，本申请的“面对面”的操作模式能够很好地契合用户的抽象思维习惯，以辅助用户进行空间想象)。
并且，与现有技术中采用的“点线面混合操作”的方式不同，本申请全面地采用了“面操作”设计，并优选地通过26面体以呈现相应的第一操作平面。相较于现有技术中立方体(具有较多的顶点和棱线的操作区域)，26面体的呈现形式在呈现效果更加简洁直观。从用户的学习与使用的角度来看，面对这种“点线面混合操作”的方式，需要学习了解到立方体中哪些区域可以进行操作或选择，也即需要分别学习到点、线、面等操作功能(如能否进行视角切换，以及与各个视角的对应关系)。而本申请中全面地采用“面操作”的形式，还达到了又一技术效果——减小了各个操作区域的视觉差异(现有技术中的操作区域包括：点、线、面，本申请中的操作区域基本上通过面呈现，如26个第一操作平面等)，进一步地增强了视觉效果与实际功能之间的统一性。无论是从视觉呈现上还是使用习惯上来说，用户都能够较为直观地理解到每个面在操作功能上的平等地位，因此，对于用户来说，“面对面”的操作模式在学习与使用上更加直观便于理解。
此外，本申请中所提出的多面体设计(或26面体设计)一方面能够很好地实现多角度的视图导航功能；另一方面，在视觉呈现效果上，多面体还相当于提供了一种“缩小模型”，对于用户来说，当CAD所呈现的实体相对复杂时(例如，当CAD图形涉及到整体建筑模型时)，用户仅从实体观测可能难以快速地想象到具体的观测面。而当用户结合到该多面体进行选择以及想象，在进行思维抽象时，可以更加直观地想象到实体的视角图形(由于这种“缩小模型”中的面与实体的观测面在空间与抽象表示上均一一对应，可以更直观地显示视角方向)。同时，26面体的模型设计既可以更好地辅助用户进行空间想象，同时不会造成空间混乱感。
并且，在实际的CAD操作使用过程中，为了更好地对实体进行呈现，通常会将显示区域尽可能的留给实体展示，相应地留给视图导航功能的显示区域较小。因此，本申请的优势之一还在于：当导航功能显示尺寸较小时，面的选择相对于点、线的选择更加准确。
在CAD的实际使用过程中，在绘制或审阅实体的图形时，整体看面为较为基础的应用需求，使用频次极高。本申请选用的“面对面”的操作形式的简便性与准确性能够很好地适应这种整体看面的用户需求。
进一步地，本申请中优选地通过罗盘的形式对世界坐标空间进行显示，罗盘中每一个第二操作平面对应一个具体的视图方向，当用户需要进行方向定位时，除了能够通过26面体进行操作，还能够通过罗盘中的八个第二操作平面进行定位，以快速地准确定位到某一个具体的观测方位。并且，当用户坐标空间和世界坐标空间一致时，罗盘中八个第二操作平面的设置恰好与26面体其中的八个第一操作面在三维空间上一一对应(也即从视觉效果上一一对应)。可以理解的是，第二操作平面与第一操作平面之间的关系并不是固定不变的，如当用户坐标空间和世界坐标空间不一致时，第一、二操作平面之间则不存在一一对应的关系。其中，第一、二操作平面的位置关系可以基于实际使用条件进行灵活地变化，以更好地辅助用户进行定位操作。
CAD是一款专业性较强的绘图软件，其操作功能多且复杂，对于用户来说，熟练地使用CAD所需的学习成本(例如，学习时间)也相对较高。另一方面，CAD面向的用户群体也相对较为广泛，而不同的用户群体的使用需求也不尽相同。例如，对于一些用户(如建筑工程师、给排水工程师等)，需要对CAD的大部分功能进行熟练地掌握，以进行相应的工程图纸的绘制；而对于另一些用户，其更多的使用需求主要涉及对工程图形的审阅，因此对 CAD的使用学习需求也相对较低。本申请中的“面对面”的操作模式，对于用户而言，学习与使用难度较低，即使是对于初学者或对CAD使用并不熟练的用户，也能够对功能进行快速地理解与掌握。因此，本申请中的“面对面”的操作方式既具有简单易学、快速上手的特点，同时也能够满足CAD实际使用过程中的各类需求(准确性以及灵活性等等)，从而可以很好地满足不同类型用户的使用需求。
本申请中罗盘设计除了增加了可选的视图切换方向(具体地，现有CAD绘图设备的圆环设计只能点击4个方向，而罗盘设计提供了8个方向的视图切换)。并且罗盘中的8个方向(对应8个第二操作平面)可与26面体中8个方向(对应的8个第二操作平面)以与优化的26面体的设计相互配合，以辅助定位。并且，罗盘的这种对应设计进一步地提高了定位操作的灵活性与准确性，通过八个第二操作平面可以灵活地使得视图转动到相应的视角，并且可以准确地控制视角的旋转角度，使得准确地定位到一个具体视角(例如，左视视角、右视视角等)。同时，罗盘进一步丰富了视图导航装置在空间上的指向作用，对于用户来说，更容易理解上手。
本发明的26面立方体对应于用户坐标空间(UCS)，而罗盘对应于世界坐标空间(WCS)。通常CAD软件绘图时显示空间(或绘图空间)是用户坐标空间，用户基于当前用户坐标空间进行图纸编辑，空间定位是相对的，操作上直观准确，而且用户坐标空间是经常变化的。因此，设计上，使用26面立方体表示用户坐标空间，图形效果显著，空间表达直接。CAD的图形元素默认情况下是基于世界坐标空间，该空间是绝对的、不变的、唯一的。因此，设计上，使用罗盘图示表示唯一的世界坐标空间，便于用户进行空间参照。用户坐标空间都是相当于世界坐标空间，有了罗盘图示，用户便可直观上观察当前用户坐标空间的空间相对形态。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明一示例性实施例的视图导航装置的三维表示示意图；
图2为本发明一示例性实施例的视图导航装置中俯视视角(或上视视角)作为当前视角时的三维表示示意图；
图3为反映图1所示视图导航装置的三维表示中一第一操作平面被选中的示意图；
图4为图3所示视图导航装置中所选中的第一操作平面被选中时，其对应视角作为当前视角的示意图；
图5为图2所示视图导航装置中表示西北视角的第二操作平面被选中的示意图；
图6为图5所示视图导航装置中所选中的第二操作平面对应的西北视角作为当前视角的示意图，此时，能够同时观察到三维场景中三维模型的两个面，且所有第二操作平面由工作状态切换为辅助状态；
图7为反映图1所示视图导航装置的反转控件被选中的示意图；
图8为反映图7所示视图导航装置反转后的示意图，相应地，三维场景中的三维模型也将反转，以提供新的观察视角，从而同时观察三维模型的多个面；
图9为反映图1所示视图导航装置重新配置属性后的一示例性三维表示示意图；
图10为反映图1所示视图导航装置的三维表示中26面体被配置为倾斜状态的示意图；
图11为反映本发明一示例性实施例的视图导航装置中表示前视视角的第一操作平面被选中(即前视视角作为当前视角)时，桌子三维模型的前视图，此时，第二操作平面切换为辅助状态；
图12为反映通过辅助状态的第二操作平面辅助定位图10中被隐藏的表示右视视角的第一操作平面，并将右视视角作为当前视角时，桌子三维模型的右视图；
图13为反映图12中表示的第一轴测视角的第一操作平面被选中(即第一轴测视角作为当前视角)时，桌子三维模型的轴测图；
图14为反映本发明一示例性实施例的视图导航装置中表示的上视视角(或俯视视角) 的第一操作平面被选中(即俯视视角作为当前视角)时，一零部件三维模型的俯视图；
图15为反映本发明一示例性实施例的视图导航装置中表示的下视视角(或仰视视角) 的第一操作平面被选中(即仰视视角作为当前视角)时，一零部件三维模型的仰视图；
图16为反映本发明一示例性实施例的视图导航装置中表示的右视视角的第一操作平面被选中(即右视视角作为当前视角)时，一零部件三维模型的右视图，此时，第二操作平面切换为辅助状态；
图17为反映图16中表示的右后侧视角的第一操作平面被选中后，使得当前视角切换为右后侧视角时，一零部件三维模型的右后侧视图；
图18为反映图17中表示的后视角的第一操作平面被选中(即后视角作为当前视角) 时，一零部件三维模型的后视图；
图19为反映通过处于辅助状态的第二操作平面辅助定位在图18中被隐藏的表示的右上视角的第一操作平面，并将右上视角作为当前视角时，一零部件三维模型的右上视图，且此时第二操作平面由辅助状态切换为工作状态；
图20为反映本发明一示例性实施例的视图导航装置中表示的东北等轴测视角的第二操作平面被选中(即东北等轴测视角作为当前视角)时，建筑三维模型的东北等轴测视图；
图21为反映本发明一示例性实施例的视图导航装置中表示的前视视角的第一操作平面被选中(即前视视角作为当前视角)时，建筑三维模型的前视图；
图22为反映本发明一示例性实施例的视图导航装置中表示的西南等轴测视角的第二操作平面被选中(即西南等轴测视角作为当前视角)时，建筑三维模型的西南等轴测视图；
图23为反映本发明一示例性实施例的视图导航装置中表示的西南等轴测视角的第二操作平面被选中，即西南等轴测视角作为当前视角时，多个三维模型的西南等轴测视图；
图24为反映图23中三维表示中表示前视视角(或正视视角)的第一操作平面被选中，或者表示南方视角的第二操作平面被选中(即前视视角或南方视角作为当前视视角)时，绘图界面中多个三维模型的视图(或正视图或主视图或前视图)；
图25为反映图23中三维表示中表示后视视角的第一操作平面被选中，或表示北方视角的第二操作平面被选中(即后视视角或北方视角作为当前视角)时，绘图界面中多个三维模型的视图(或后视图)；
图26为反映图23中三维表示中表示左视视角的第一操作平面被选中，或表示西方视角的第二操作平面被选中(即左视视角或西方视角作为当前视角)时，绘图界面中多个三维模型的视图(或左视图)；
图27为反映图23中三维表示中表示右视视角的第一操作平面被选中，或表示东方视角的第二操作平面被选中(即右视视角或西方视角作为当前视角)时，绘图界面中多个三维模型的视图(或右视图)；
图28为反映图23中三维表示中表示上视视角(或俯视视角)的第一操作平面被选中 (即俯视视角作为当前视角)时，绘图界面中多个三维模型的俯视图；
图29为反映图23中三维表示中表示下视视角(或仰视视角)的第一操作平面被选中 (即仰视视角作为当前视角)时，绘图界面中多个三维模型的仰视图；
图30为反映图23中三维表示中表示上前视角的第一操作平面(即表示上视视角和前视视角的第一操作平面之间的第一操作平面)被选中时，绘图界面中多个三维模型的上前侧视图；
图31为反映图23中三维表示中表示下前视角的第一操作平面(即表示仰视视角和前视视角的两个第一操作平面之间的第一操作平面)被选中时，绘图界面中多个三维模型的下前侧视图；
图32为反映图23中三维表示中表示左前视角的第一操作平面(即表示左视视角和前视视角的两个第一操作平面之间的第一操作平面)被选中，或表示西南方视角的第二操作平面被选中(即表示左前视角或西南方视角作为当前视角)时，绘图界面中多个三维模型的视图；
图33为反映图23中三维表示中表示右前视角的第一操作平面(即表示右视视角和前视视角的两个第一操作平面之间的第一操作平面)被选中，或表示东南方视角的第二操作平面被选中(即右前视角或东南方视角作为当前视角)时，绘图界面中多个三维模型的视图；
图34为反映图23中三维表示中表示上后视角的第一操作平面(即表示俯视视角和后视视角的两个第一操作平面之间的第一操作平面)被选中时，绘图界面中多个三维模型的视图；
图35为反映图23中三维表示中表示下后视角的第一操作平面(即表示仰视视角和后视视角的两个第一操作平面之间的第一操作平面)被选中时，绘图界面中多个三维模型的视图；
图36为反映图23中三维表示中表示左后视角的第一操作平面(即表示左视视角和后视视角的两个第一操作平面之间的第一操作平面)被选中，或表示西北方视角的第二操作平面被选中(即左后视角或西北方视角作为当前视角)时，绘图界面中多个三维模型的视图；
图37为反映图23中三维表示中表示右后视角的第一操作平面(即表示右视视角和后视视角的两个第一操作平面之间的第一操作平面)被选中时，绘图界面中多个三维模型的视图；
图38为反映图23中三维表示中表示左上视角的第一操作平面(即表示左视视角和俯视视角的两个第一操作平面之间的第一操作平面)被选中，或表示东北方视角的第二操作平面被选中(即左上视角或东北方视角作为当前视角)时，绘图界面中多个三维模型的视图；
图39为反映图23中三维表示中表示左下视角的第一操作平面(即表示左视视角和下视视角的两个第一操作平面之间的第一操作平面)被选中时，绘图界面中多个三维模型的左下侧视图；
图40为反映图23中三维表示中表示右上视角的第一操作平面(即表示俯视视角和右视视角的两个第一操作平面之间的第一操作平面)被选中时，绘图界面中多个三维模型的右上侧视图；
图41为反映图23中三维表示中表示右下视角的第一操作平面(即表示仰视视角和右视视角的两个第一操作平面之间的第一操作平面)被选中时，绘图界面中多个三维模型的右下侧视图；
图42为反映图23中三维表示中表示西南等轴测下视角的第一操作平面(即表示左下视角和前下视角的两个第一操作平面之间的第一操作平面或三角面)被选中时，绘图界面中多个三维模型的西南等轴测下侧的视图；
图43为反映图23中三维表示中表示东南等轴测上视角的第一操作平面(即表示上前视角和右上视角的两个第一操作平面之间的第一操作平面或三角面)被选中时，绘图界面中多个三维模型的东南等轴测上侧的视图；
图44为反映图23中三维表示中表示东南等轴测下视角的第一操作平面(即表示下前视角和右下视角的两个第一操作平面之间的第一操作平面或三角面)被选中时，绘图界面中多个三维模型的东南等轴测下侧的视图；
图45为反映图23中三维表示中表示西北等轴测上视角的第一操作平面(即表示上后视角和左上视角的两个第一操作平面之间的第一操作平面或三角面)被选中时，绘图界面中多个三维模型的视图；
图46为反映图23中三维表示中表示西北等轴测下视角的第一操作平面(即表示下后视角和左下视角的两个第一操作平面之间的第一操作平面或三角面)被选中时，绘图界面中多个三维模型的视图；
图47为反映图23中三维表示中表示东北等轴测上视角的第一操作平面(即表示上后视角和右上视角的两个第一操作平面之间的第一操作平面或三角面)被选中时，绘图界面中多个三维模型的视图；
图48为反映图23中三维表示中表示东北等轴测下视角的第一操作平面(即表示下后视角和右下视角的两个第一操作平面之间的第一操作平面或三角面)被选中时，绘图界面中多个三维模型的视图；
图49为反映本发明又一示例性实施例的视图导航装置的三维表示中26面体被旋转为倾斜状态，且表示的西南等轴测视角的第二操作平面被选中(即西南等轴测视角作为当前视角)时，多个三维模型的西南等轴测视图；
图50为本发明一示例性实施例中的方法的流程示意图；
图51为本发明一示例性实施例中的装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本文中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
本文中，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本文中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本文中“和/或”包括任何和所有一个或多个列出的相关项的组合。
本文中“多个”意指两个或两个以上，即其包含两个、三个、四个、五个等。
本文中“实体”(entity)：指的是CAD文件上的图形数据，被显示在CAD绘图界面上。实体具有属性，即控制实体或元素特定视觉特征(例如可见性、颜色和线样式)的数据值。在不同的实施例中，实体也可以被称为“图素”、“图元”。
本文中“对象”(object):指的是CAD文件上那些不会被显示在CAD绘图界面上的信息，例如，图层，文字样式，标注样式等。在本文中，“样式”指的是用于分类和定义特定几何和文本元素(例如线样式或文本样式)的属性命名集合。
本文中“元素”：指的是CAD文件上的所有可能信息，即包括“实体”和“对象”，还可以是基于“实体”和/或“对象”的块、组、单元定义。
本文中“文件”：指的是能够在CAD系统中运行，用于绘制、编辑、修改、储存、查看CAD绘图的各类文件。常见的CAD文件格式包括，但不限于，DWG、DXF、DWT、DWF、 DWL、DWS、DWX、MNU、MNC、MNL、MNS、CUI、CUIX、SHX、PAT、LIN、CTB、 STB、PLT、PC3等。
本文中“标准视图面”或“标准视图”：指的是利用CAD绘图工具进行绘图过程中，行业所采用的各中标准绘图面(包括：平面图、侧立面、正立面、背立面、西南等轴测面等)，且其法向量作为屏幕视觉正向，也即视图方向或视角。例如，正立面对应的法向量称之为正视方向(或者前视视角，或前视方向)，右侧立面对应的法向量称之为右视方向(或右视视角)，左侧立面对应的法向量称之为左视方向(左视视角)，背立面对应的法向量称之为背视方向(或后视视角，或后视方向)，右后侧立面对应的法向量称之为右后侧方向(或右后侧视视角)，西南等轴测面对应的法向量称之为西南等轴测方向(或西南等轴测视角)等。
本文中“操作平面”：指的是视图导航装置以三维表示时，所呈现的直观地，便于用户操作的，对应于各个标准视图方向的平面。例如，26面体的每个平面(也称之为第一操作平面)，以及围绕在该26面体周围的罗盘设计的八个平面(也称之为第二操作平面)，其中，第二操作平面具有两种状态，一种为工作状态：即每个第二操作平面对应于三维场景或三维模型的一个标准视图面，例如，西南等轴测视图；一种为辅助状态，即每个第二操作平面用于辅助定位在当前视角下，被隐藏的八个第一操作平面(也即第二类操作平面；当然，不同视角下，被隐藏的第一操作平面不同)，例如，当前视角为前视视角(或正视视角)时，左视视角、右视视角、上视视角(即俯视视角)、下视视角(即仰视视角)等对应的第一操作平面被隐藏，而此时的第二操作平面处于辅助状态，其定位于被隐藏相应的第一操作平面。只有当选中第一类第一操作平面时，第二操作平面的状态才切换为辅助状态，相应地，第二类第一操作平面会被隐藏。
实施例一
为了能够使得用户能够更加直观、快捷地进行视图方向的选取或切换，同时，降低新用户的学习成本，如图50所示，本发明提供了一种三维场景中的视图导航方法，其包括步骤：
S02，显示三维场景或三维模型；
S04，显示视图导航装置的三维表示，三维表示包括对应于三维场景或三维模型不同标准视图面的多个第一操作平面，其中，第一操作平面用于反映用户坐标空间，且每个第一操作平面对应于一个标准视图面的视图方向，第一操作平面在空间、功能上均对应于相应的标准视图面；
S06，响应于用户所选定的任一操作平面，将用户所选定的操作平面对应的视图方向作为当前视图方向，并对三维场景或三维模型进行重新定向，以显示三维场景或三维模型在当前视图方向下的标准视图面。
在一些实施例中，所述第一操作平面为26个，且26个所述第一操作平面围合形成一 26面体。如图1-图10所示，26个第一操作平面围合成图1-10中所示的26面体。
在一些实施例中，所述三维表示还包括：多个第二操作平面，其中，所述第二操作平面用于反映世界坐标空间，每个所述第二操作平面对应于一个所述标准视图面的视图方向。
在一些实施例中，多个所述第二操作平面围绕在所述26面体周围。
在一些实施例中，各个第一操作平面分别与实体的各个观测方向(或视图方向)在空间、抽象表示(也即在功能上的表示关系)上一一对应，并且本实施例中所有的第一操作平面的空间视觉呈现与其抽象表示是对应的。具体地，26面体的各个第一操作平面在三维空间中与实体的各个观测方向一一对应，并且在功能设置上，选中第一操作平面即表示选中了相应的观测方向。例如，在一些实施例中，位于对应于“上”、“左”两个第一操作平面之间的第一操作平面为“左上操作面”，该“左上操作面”的法向量与“左上观测方向”相平行或近似平行，使得从视觉效果上“左上操作面”与“左上视图面”(对应于“左上观测方向”) 相同或者近似相同；并且，“左上操作面”在抽象表示上实际所对应的视图面也即“左上视图面”，当用户选中该“左上操作面”时，即将呈现实体的“左上视图面”给用户。换言之，本实施例中“26面体”的设计，提供了一种“面对面”的操作模式，这种“面对面”的操作模式实现了视觉对应与功能对应的统一，更能够符合用户的抽象思维方式与操作习惯。
当所要观察的实体为形态不规则或线条关系较为复杂的三维图形时，通过26面体进行视图方向的选择更有助于用户进行抽象思维。如图21、22所示，图21、22中所示实体为房屋，其外部结构相对复杂。对于用户来说，在作出选择观察哪一个面时可能会存在一定的犹豫或疑问，而26面体的形象可以辅助用户对房屋的各个面所对应的视角进行想象(或者说，尤其是针对形态不规则或线条关系较为复杂的三维图形时，26面体与三维图形之间的空间对应关系更强)，以选择到所需要呈现的面。并且26面体在视觉效果上也较为简洁，不会造成空间混乱感，降低用户体验。
在一些实施例中，所述三维场景中的视图导航方法还包括步骤：当用户选定所述第一操作平面中的任一第一类操作平面，使得所述第一操作平面中的第二类操作平面被隐藏时，所述第二操作平面用于辅助定位被隐藏的所述第二类操作平面，即第二操作平面切换为辅助状态。
例如，在一些实施例中，如图6所示，由于26面体只能同时展示部分面如左面、后面、左后面等(对应为第一类操作平面)，此时则无法同时显示上面、下面等(对应为第二类操作平面)，也即26面体在相对静止时仅部分面可见。这时，单独操作26面体只能直接选中其中的部分面(如图6中所示的9个面)，若想在26面体上选中其他面则需要对26面体进行旋转。而本实施例中，在第二类操作平面被隐藏时，第二操作平面可以如图6所示的辅助定位被隐藏的第二类操作平面。并且，如图5、图6所示，26面体的设计与罗盘的设计可以相互配合，其中罗盘的8个面与26面体中被隐藏的面中的其中八个面在空间上能够一一对应。换言之，通过罗盘的设计可以辅助用户快速地切换到更多的被隐藏的视角方向选项。因此，通过选中任一第二操作平面同样可以快速地准确定位到所需要的视角方向(如图6所示，可以直接切换的视角方向有9+8＝17个)。
例如，如图12、图19所示，在一些实施例中，第二操作平面与被隐藏的部分第二类操作平面在空间上一一对应。
在一些实施例中，所述第二操作平面为8个，且以罗盘形式围绕在所述26面体周围，使得8个所述第二操作平面在空间上与所述26面体中的8个面一一对应，如图1-图9所示。
相较于现有技术中世界坐标空间的环形设计，本实施例中8个第二操作平面的组合设计(优选地通过罗盘呈现)在视觉上对功能区域进行了划分。从用户的角度来说，可以更为直观地了解到不同的第二操作平面(也即罗盘的八个区域)即代表了不同的视图方向，这种空间与功能上的明确划分使得用户可以更加直接地选择到所需要的视图方向，也更符合用户的思维习惯。
并且这种罗盘的形式设计还在一定程度上提高了视图的切换效率。例如，当用户需要切换到“南”所代表的方向时，在传统的环形设计中，需要等待系统识别箭头图标是否悬浮在代表“南”的区域，当用户确定箭头图标悬浮在“南”上时，再对“南”进行选中。而在本实施例中，明确的区域划分省略了判断步骤，用户能够更为快速地选中相应的区域。
在一些实施例中，标准视图面包括：标准六视图，以及等轴测图，如西南等轴测视图、东南等轴测视图、东北等轴测视图等等。
本实施例中的视图导航方法在主要涉及到对标准视图面进行导航的应用过程中，操作非常便捷。通过26面体功能设置以及罗盘的辅助功能的配合使用，用户可以同时对多个标准视图面进行准确、快速地切换，且操作非常便捷。尤其在切换到西南等轴测视图、东南等轴测视图等视角方向时，通过“面操作”可以准确地快速选定操作区域(即对应的操作平面)，并进行视图切换。例如，当需要审阅建筑图形时，通过26面体以及罗盘的协同使用，可以快速地切换到建筑的西南等轴测视图、东南等轴测视图等等。
在一些实施例中，CAD中实体在初始操作状态下所显示的视图为西南等轴测视图。
在一些实施例中，还包括步骤：显示视图导航装置的操控控件；操控控件包括：反转控件；当用户选定反转控件时，将视图导航装置进行反转，并将三维场景或三维模型进行反转。
具体地，在一些实施例中，当用户选定反转控件时，将视图导航装置基于预设的至少一个反转方案进行反转，并将三维场景或三维模型基于对应的反转方案进行反转，反转方案包括：反转方向和反转角度。例如，在一些实施例中，如图7、图8所示，当选中并点击反转控件所对应的图标时(如图7上方最右侧的图标)，图7中的三维模型由上反转到下。
优选地，在一些实施例中，反转方向可选地包括：上、下、左、右等一个或多个方向。
例如，在一些实施例中，当选中并点击反转控件所对应的图标时，三维模型可以在水平方向发生旋转。例如，当当前视图为前视图时，点击反转控件可以由前视图反转至后视图。或者，在另一些实施例中，反转的角度可以设置为其他数值，如点击反转控件可以由前视图反转至右视图。
本实施例中，通过26面体可以对实体的各个标准视图面(如前面、后面等等)进行快速又准确地切换(例如，选中“前”时，可以直接切换到实体的正视图)。通过罗盘可以进一步地辅助进行不同方位的视角切换，一方面通过罗盘中的方位可以快速切换到“南”、“西南”等具体视角方位；另一方面，罗盘还可以对部分隐藏的视角选项进行辅助定位。通过26面体、罗盘等两种切换模式基本能够适应于大多CAD应用场景。而本实施例中的反转方式从另一个层面进一步地提高了视图切换的灵活性(或者说，为视图切换的便利性提供了更多选择)。可以理解的是，26面体的选择面的切换模式是切换到固定的标准视角面，对于一个实体来说，其各个标准视角面是固定的，而反转可以在对任意位置下的实体进行定向、定角度的反转。因此，在反转、26面体切换、罗盘切换等三个功能的相互配合下，可以为用户提供更多的用于切换的操作选项；并且在提供了更多操作选项(也即提高灵活性的同时)，同时还保证了操作的便捷性与准确性。本实施例中，反转方式与26面体切换方式、罗盘切换方式等三种不同切换模式(也即导航方式)的叠加产生了协同效应，以进一步地增加了该方法的灵活性。
本实施例中三种导航方式的协同作用可以很好地适应于需要快速地、大幅度地进行固定角度切换的应用场景，例如，用户对绘制完成的图形进行审稿时。
本实施例中，反转控件可用于操控处于任意空间状态下的三维场景或三维模型。可以理解的是，本实施例中的反转并不是对标准视图进行切换(或者说，并不是三维场景或三维模型的常规六视图进行切换)，而是对位于任意位置状态下的三维场景或三维模型进行快速且切换幅度(方向、角度)固定的视角切换。
本实施例中的反转功能能够适应于快速进行大幅度视角切换的场景。例如，当用户进行厨房的室内设计时，当绘制完橱柜以及橱柜的把手等结构时，需要多方位查看该橱柜与其他物体之间的空间间隔，以评估设计方案是否可行。或者，当用户绘制完桌、椅等结构时，需要多方位查看桌、椅的排布关系以及其与其他物体的空间间隔，以确定空间关系是否合理。
又例如，当用户需要对绘制完成的建筑模型进行审阅时，通常需要对建筑模型进行快速地、大幅度地视角切换，以对建筑模型进行快速地审阅查看。此时，通过反转功能、26面体切换、罗盘切换等三种不同功能的配合使用，可以快速地实现对建筑模型的快速审阅。
在一些实施例中，所述三维场景中的视图导航方法，还包括步骤：显示视图导航装置的属性配置控件，当用户选定所述属性配置控件时，可对所述视图导航装置的属性进行配置，其中，所述属性包括：各个所述第一操作平面的尺寸，和/或所述第二操作平面的尺寸，和/ 或第一、二操作平面上所显示的文字的字体，和/或各第一、二操作平面的颜色。如对26面体或罗盘上的字体样式，和各操作平面的颜色等进配置。
例如，在一些实施例中，第一、二操作平面的尺寸包括：平面的长度、宽度、边长等属性，如棱柱宽度，罗盘宽度。
参见图1-图4，在本发明的一些实施例中，该视图导航装置的三维表示包括26面体，其总共由24个顶点组成，即将立方体的面，棱，角点都转变为视图操作平面，即26个操作平面：立方体的六个面(三维表示中呈现为正方形)、原立方体的12条棱边对应的12个面(三维表示中呈现为长方形)、原立方体的8个顶点对应的8个面(三维表示中呈现为三角面)。当选中对应的视图操作平面时，视图导航装置(即ViewCube)旋转至该操作平面的法向量作为屏幕视觉正向，同时三维场景或三维模型为旋转至该操作平面对应视图方向下的标准视图。
例如，当选中图1中表示俯视视角的第一操作平面时，视图导航装置的三维表示进行旋转，使得表示俯视视角作为当前视图方向，参见图2；相应地，零部件三维模型进行重新定向，以显示在当前视图方向下的标准视图面-俯视图，参见图13。
参见图1-图6，本发明的视图导航装置还包括采用罗盘设计的第二视图操作平面，其分别提供了东，南，西，北，东北，西南，西北，东南八个视图方向的操作平面。
参见图7-图8，本发明的视图导航装置还可通过反转控件来进行反转操作。
参见图10，本发明的视图导航装置中的26面体还可倾斜放置。由于26面立方体倾斜放置对应于用户坐标空间(UCS)，用户坐标空间是用户自己绘图是定义的，目的是方便绘图。因此它的旋转是取决用户。而罗盘对应于世界坐标空间，空间是固定且唯一的。它的旋转是取决当前观察方向。二者同时存在可使得用户可以直观上观察当前用户坐标空间相对于世界坐标空间的空间相对形态。
在一些实施例中，当用户坐标空间和世界坐标空间不一致时，26面体中的任意一个第一操作平面与罗盘所对应的八个第二操作平面在空间上不存在对应关系，如图10所示。而当用户坐标空间和世界坐标空间一致时，26面体中的存在八个第一操作平面与罗盘所对应的八个第二操作平面在空间上一一对应(也即存在对应关系)。
本实施例中，26面体与罗盘之间的关系并不是固定不变的，基于用户的实时需求可以进行灵活地调整。
另一方面，通常情况下，26面体的放置对应于罗盘的设计，如图23所示，其中26 面体的前、后、左、右、左前、右前、左后、右后八个视角/方向分别对应于罗盘上的南、北、西、东、西南、东南、西北、东北八个视角/方向。例如，当选中表示前视视角的第一操作平面，和选中表示南方视角的第二操作平面时，三维场景或三维模型的视图1样，参见图24。
由于26面体对应于UCS，罗盘对应于WCS，因此，当调整了26面体的方向，其上的操作平面自动与罗盘上的操作平面的对应关系适应性调整。例如，当将26面体重新设置后，使得其表示后视视角的第一操作平面对应于罗盘中表示南方视角的第二操作平面(或者其它表示非前视视角的第一操作平面对应于罗盘中表示南方视角的第二操作平面)时，相应地，六面体其他操作平面与罗盘的8个方向也适应性的调整。
当然，在另一些实施例中，当UCS和WCS不一致时，26面体倾斜产生相对倾斜或旋转，则其上述8个方向不对应于罗盘的8个方向，参见图10或图49，这种将26面体倾斜或旋转设置的方式，相较于将26面体中的任一第一操作平面与任一第二操作平面相对应的方式，由于26面体中任一第一操作平面不对应于任一第二操作平面，因此，不仅体现了UCS 相对于WCS的空间变换，也提供了更多的观察视角/观察方向，适用于需要更多角度观察的应用场景。
参见图9和图10，本发明的视图导航装置可进行显示样式配置，包括棱柱宽度，罗盘宽度，字体(例如字体样式、颜色、大小等)和平面区域颜色，通过设置系统变量可以修改。
应用场景一：通过ViewCube，即26面体的26个操作平面，可以辅助图纸设计。例如，一个物件的图纸尺寸，可以通各个方向的视图切换，精准的设计或标注物件尺寸，并观测各个视角的设计效果，参见图11-图13。
参见图11，当选中三维表示中对应于前视视角的第一操作表面时，第二类第一操作平面(例如，上、下、左、右、左上侧、右上侧、左下侧、右下侧八个视图方向的第一操作平面)被隐藏，同时，第二操作表面切换为辅助状态，分别定位于被隐藏的该八个视角对应的操作平面。并且，此时的罗盘分别对应到其中八个被隐藏的第二操作面，当用户需要切换到被隐藏的第一操作面时，可以通过罗盘快速地进行定位。
场景二：切换角度用于观察零件设计。例如：一个零件的设计图，通过ViewCube切换角度观测其设计结构，参见图14-图20。
场景三：建筑设图纸。建筑设置图纸往往会要求提供西南等轴测图纸。参见图21-图 22。
场景四：三维场景中的多个三维模型。为了便于观察各个三维模型的多方向或多视角的视图，往往会要求提供各个视角的视图，参见图23-图48。
参见图24-图27，当选中三维表示中的一些第一操作平面时，其他的一些第二类操作平面将会被隐藏，同时，第二操作平面切换为对应的辅助状态(例如，变为三角形的操作平面)，分别定位于被隐藏的该八个视角对应的操作平面，从而当选中其他一个第二操作平面时，则当前视角切换为对应的第一操作平面，例如，当选中图25中26面体左侧中间的一个辅助状态的第二操作平面时，绘图区域的当前视角切换为左视视角，参见图26呈现的是三维模型的左视图；或者，当选中图25中26面体右侧中间的一个辅助状态的第二操作平面时，绘图区域的当前视角切换为后视视角，参见图27呈现的是三维模型的右视图。
本发明的视图导航装置采用26面体，相较于现有的视图导航装置，其为用户提供了更多从视觉显示上更直观的视图方向，每一个面都有一个法向，每个法向可以反映出用户的观测方向(或视图方向)，从用户的角度来说，可以通过点击的面很直观地想象观测方向，并可通过相应的视图操作平面直观、精确地定位到需要观测的视图方向(或视角方向)，且操作简单非常地便捷、迅速。也即是说，本发明以面的方式呈现选择区域(或视图方向)，可以让用户更直观、方便快捷地选择相应的视图方向进行切换，大大提升了用户体验。
从学习一个新功能的角度来说，本发明的视图导航装置的设计更加贴近用户的使用习惯，符合各个行业设计的规则和要求，有效降低学习成本。同时，对于一个不熟悉ViewCube 功能的用户来说，无需用户提前对其进行一定程度的了解，而是可以直接上手，相较于现有技术中将立方体的点、边(线)、面三者均作为视图操作对象的方式，无需用户提前去了解哪些地方可以操作，哪些地方可以点，点击之后会有什么样的效果，最后再去实际操作验证一下，而是直观地得到各个标准视图面各自对应的操作平面。也即是说，相比较而言，本申请的26面体和罗盘的设计让用户一看就能够较为容易地意识到这些操作平面代表着不同的观测方向(或视图方向，或者视角)，并可以通过点击操作平面去切换视图的，从而很自然就能想象/对应得到点击之后的视图观测方向。换言之，这种“面对面”的操作模式从用户的思维方式来说也比较容易接受。
另一方面，每个操作面、字体的颜色，用户都可以根据自己的喜好进行设置，更具个性化。
本发明的ViewCube采用26面的设计尤其适应于CAD的行业应用，尤其是工业设计和建筑领域等，在工程图制作领域，考虑到设计人员的使用场景，CAD软件的视图就是上下前后左右6个基本面，45度斜角面(12个棱面)，轴测图(8个角面)，总共26个面。这26面设计已经包含了所有的标准绘图面(如平面图、侧立面、正立面、背立面、西南等轴测等)，用户通过这26个面就能一览无余的全面观察绘制的实体，用来进行辅助设计。并且ViewCube 可以让用户进行任意方向的拖拽，因此26面体的设计基本能够很好的满足用户的使用需求，并且又不会出现因为可操作面设置过多而带来的方向感不强，容易在制图中困扰设计人员的问题。
并且罗盘设计还有一个作用：罗盘与26面体相配合，起到定位位置的作用。在CAD制图过程中，设计师在工作过程中通常需要用到UCS(用户自定义坐标)，ViewCube的立方体是跟随UCS坐标旋转的，而罗盘的方向是固定在WCS(世界坐标系)下的。用户通过罗盘和立方体的相对位置就能确定设计实体的一个旋转关系。当视图切换到前后左右及相关棱柱时，罗盘转换为8个三角形，指向与视图垂直的、隐藏的8个操作平面，用于辅助选择这8个面，这也是ViewCube的一个巧妙设计之处。
另外，通过26面体可以快速、精确地定位到一个标准视图方向上，而现有自由旋转(或动态观察的球型操控)的方式，就很难进行精确定位。
在一些实施例中，视图导航装置也可以进行全方位旋转(如26面体与罗盘一起旋转，或26面体相对罗盘发生旋转)，具体地，视图导航装置可以沿用户指出(例如通过鼠标发出的操作指令)的任一方向进行转动。在操作应用过程中，用户可以基于当前场景的实际需求，选择对视图导航装置进行不同的操作，如旋转切换视图、反转切换视图或选中具体的操作平面以切换视图。
在一些实施例中，视图导航装置还包括左转控件，该方法还包括步骤：当用户选定左转控件时，将所述视图导航装置基于预设的至少一个角度(例如，90°)进行左转，并将所述三维场景或所述三维模型基于对应的所述角度进行左转。
同样地，在一些实施例中，视图导航装置还包括右转控件，当用户选定右转控件时，将所述视图导航装置基于预设的至少一个角度(例如，90°)进行右转，并将所述三维场景或所述三维模型基于对应的所述角度进行右转。
实施例二
基于上述的方法，本发明还提供了一种三维场景中的视图导航装置，如图51所示，其包括：
显示模块10，被配置为用于显示三维场景或三维模型；
视图导航显示模块20，被配置为用于显示视图导航装置的三维表示，三维表示包括对应于三维场景或三维模型不同标准视图面的多个第一操作平面，其中，所述第一操作平面用于反映用户坐标空间，且每个所述第一操作平面对应于一个所述标准视图面的视图方向，所述第一操作平面在空间、功能上均对应于相应的所述标准视图面；
视图导航操作模块30，被配置为用于响应于用户所选定的任一第一操作平面(或者说，任一操作平面)，将用户所选定的第一操作平面对应的视图方向作为当前视图方向，并对三维场景或三维模型进行重新定向，以显示三维场景或三维模型在当前视图方向下的标准视图面。
在一些实施例中，第一操作平面为26个，且26个第一操作平面围合形成一26面体，其中，第一操作平面在空间、功能上均对应于一个标准视图面。如图1-图10所示，第一操作平面为图中的26面体的各个面。
在一些实施例中，多个第二操作平面围绕在26面体周围。如图1所示，多个第二操作平面围成了第二操作26面体下方所设的环形(优选为罗盘的形式)。
在一些实施例中，当用户选定第一操作平面中的任一第一类操作平面，使得第一操作平面中的第二类操作平面被隐藏时，第二操作平面用于辅助定位被隐藏的第二类操作平面。
在一些实施例中，第二操作平面为8个，且以罗盘形式围绕在26面体周围，如图1-图10所示。
在一些实施例中，26面体用于反映用户坐标空间，罗盘用于反映世界坐标空间，当用户坐标空间与世界坐标空间一致时，8个第二操作平面与26面体中的8个第一操作平面在空间上一一对应。
在一些实施例中，视图导航装置还包括：多功能模块。其中，多功能模块包括：反转单元，被配置为用于显示视图导航装置的操控控件；操控控件包括：反转控件；当用户选定反转控件时，将视图导航装置基于预设的至少一个反转方案进行反转，并将三维场景或三维模型基于对应的反转方案进行反转，反转方案包括：反转方向和反转角度，其中，反转方向可选地包括：上，和/或下，和/或左，和/或右。
本实施例中，可以精确地确定定位任意视图(或者说，可以通过选择相应的按键，以使得三维场景或三维模型直接反转到一个空间确定的视图面)。本实施例中的反转功能提高了视图切换的准确性与便捷性。并且，这种方式更能够适应于CAD的一些特殊场景，例如，用户在编辑三维对象时需要从不同方向进行查看或修改。比如用户从上往下查看一张桌子时，有时会希望快速切换到下面，即从下往上看。
本实施例中的反转功能、26面体切换、罗盘切换的三种模式的协同效应，使得用户在进行实际操作时，基于三种模式的相互配合就能够实现对实体的快速审图。或者说，本实施例中的协同效应使得用户可以快速地、便捷地对多个视角方向(包括标准视图或非标准视图)进行精确地切换，以实现对实体多个视角位置的快速审阅。
在一些实施例中，多功能模块包括：属性配置单元，被配置为用于显示视图导航装置的属性配置控件，且当用户选定属性配置控件时，可对视图导航装置的属性进行配置。
进一步地，在一些实施例中，属性包括：各个第一操作平面的尺寸，和/或第二操作平面的尺寸，和/或第一、二操作平面上所显示的文字的字体，和/或各第一、二操作平面的颜色。
例如，在一些实施例中，第一、二操作平面的尺寸包括：平面的长度、宽度、边长等属性。
实施例三
本发明的第三方面，在于提供了一种用在计算机系统上的用于在显示设备上显示三维场景的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括之上具有计算机可读程序代码的计算机可用介质，所述计算机可读程序代码包括：用于对图形数据进行处理以呈现三维模型/三维场景的程序代码；用于显示所述三维模型或所述三维场景的程序代码；用于呈现视图导航装置的三维表示的程序代码，其中，所述三维表示包括对应于所述三维场景或三维模型不同标准视图面的多个第一操作平面，其中，所述第一操作平面用于反映用户坐标空间，且每个所述第一操作平面对应于一个所述标准视图面的视图方向，所述第一操作平面在空间、功能上均对应于相应的所述标准视图面；用于显示所述视图导航装置的程序代码，且当在所述显示设备上选中所述视图导航装置的任一操作平面时，将所选中的操作平面对应的视图方向/视角方向作为当前视图方向/当前视角方向，并对所述三维场景或所述三维模型进行重新定向，以显示所述三维场景或所述三维模型在所述当前视图方向下的标准视图面。
用于实现本发明的一个或多个实施例的示例性硬件和软件环境包括计算机，其可以是用户/客户端计算机、服务器计算机，也可以是数据库计算机。计算机包括处理器和存储器，如随机存取存储器(RAM)。计算机可以与其他设备耦合和/或集成，包括输入/输出(I/O)设备，如键盘、光标控制设备(如鼠标、指向设备、笔和平板电脑、触摸屏、多点触控设备等)和打印机。在一个或多个实施例中，计算机可以耦合到或组成便携式或媒体观看/收听设备(例如， MP3播放器、iPodTM、NookTM、便携式数字视频播放器、蜂窝设备、个人数字助理等)。在另一个实施例中，计算机可包括在各种平台和操作系统上执行的多点触摸设备、移动电话、游戏系统、支持互联网的电视、电视机顶盒或其他支持互联网的设备。
在一个实施例中，计算机通过通用处理器操作，在操作系统的控制下执行由计算机程序定义的指令。计算机程序和/或操作系统可存储在存储器中，并可与用户和/或其他设备连接以接受输入和命令，并根据计算机程序和操作系统所定义的输入和命令和指令，提供输出和结果。
输出/结果可以显示在显示器上，也可以提供给其他设备以供显示或进一步处理或操作。在一个实施例中，显示器包括具有多个单独可寻址液晶的液晶显示器(LCD)。或者，显示器可以包括发光二极管(LED)显示器，该显示器具有一起驱动的红色、绿色和蓝色二极管簇以形成全彩像素。显示器的每个液晶或像素变为不透明或半透明状态，以形成显示器上图像的一部分，以响应处理器根据计算机程序和/或操作系统的指令对输入和命令的应用而产生的数据或信息。
在本发明的各种实施例中，显示器是一种3D显示设备，可包括3D使能显示器(例如， 3D电视机或显示器)、头戴显示器(例如，带有两个小LCD或OLED[有机发光二极管]显示器的头盔或眼镜，这些显示器带有放大镜，每个眼睛一个)、主动或被动3D观看器(例如，LC快门眼镜、线偏振眼镜、圆偏振眼镜等)等。在这方面，任何可用于查看3D立体图像的技术都由显示器表示。此外，一个或多个立体相机可配置为与计算机通信，以使在3D显示器上的3D显示成为可能。
可以通过图形用户界面(GUI)模块提供3D图像。尽管GUI模块被描述为一个单独的模块，但执行GUI功能的指令可以驻留或分布在操作系统、计算机程序中，或者使用特殊用途的内存和处理器实现。
在一个或多个实施例中，显示器与计算机集成，并包括具有触摸感应表面(例如，履带吊舱或触摸屏)的多触控设备，该设备具有识别与该表面存在两个或多个接触点的能力。多点触控设备的例子包括移动设备(如iPhoneTM、Nexus STM、DroidTM设备等)、平板电脑(如iPadTM、 HP TouchpadTM)、便携式/手持游戏/音乐/视频播放器/控制台设备(如iPodTouchTM、MP3播放器、任天堂3DSTM、PlayStation portableTM等)、触摸桌面和墙壁(如通过丙烯酸和/或玻璃投影图像，然后用led背光图像)。
计算机根据计算机程序指令所执行的部分或全部操作可以在专用处理器中实现。在本实施例中，计算机程序的部分或全部指令可以通过存储在只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)或闪存中的固件指令实现，该只读存储器位于专用处理器或存储器中。还可以通过电路设计对专用处理器进行硬连线，以执行实现本发明的部分或全部操作。此外，专用处理器可能是一种混合处理器，它包括用于执行功能子集的专用电路，以及用于执行更通用的功能(如响应计算机程序指令)的其他电路。在一个实施例中，专用处理器是一种应用专用集成电路(ASIC)。
计算机也可以实现编译器，它允许用编程语言(如COBOL、Pascal、c++、FORTRAN 或其他语言)编写的应用程序或计算机程序被翻译成处理器可读的代码。或者，编译器可以是一个解释器，它可以直接执行指令/源代码，将源代码转换为要执行的中间表示，或者执行存储的预编译代码。这样的源代码可以用各种编程语言编写，如JavaTM、PerlTM、BasicTM等。完成后，应用程序或计算机程序使用编译器生成的关系和逻辑，访问和操作从I/O设备接收并存储在计算机的内存中的数据。
计算机还可选地包括外部通信设备，如调制解调器、卫星链路、以太网卡或用于从其他计算机接受输入并向其提供输出的其他设备。
在一个实施例中，实现操作系统、计算机程序和编译器的指令有形地包含在非瞬态计算机可读介质中，例如，数据存储设备，该介质可以包括一个或多个固定或可移动的数据存储设备，例如压缩驱动器、软盘驱动器、硬盘驱动器、CD-ROM驱动器、磁带驱动器等。此外，操作系统和计算机程序由计算机程序指令组成，当计算机访问、读取和执行这些指令时，会使计算机执行必要的步骤。
当然，这方面的技术人员会认识到，上述组件的任意组合，或任意数量的不同组件、外设和其他设备，都可能与计算机一起使用。
分布式计算机系统使用网络将客户机计算机连接到服务器计算机。典型的资源组合可能包括网络，其中包括Internet、lan(局域网)、wan(广域网)、SNA(系统网络体系结构)网络，或者类似的个人计算客户端。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如 ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台计算机终端(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (5)

1.一种三维场景中的视图导航方法，其特征在于，包括步骤：
显示三维场景或三维模型；
显示视图导航装置的三维表示，所述三维表示包括对应于所述三维场景或三维模型不同标准视图面的多个第一操作平面，其中，所述第一操作平面用于反映用户坐标空间，且每个所述第一操作平面对应于一个所述标准视图面的视图方向，所述第一操作平面在空间、功能上均对应于相应的所述标准视图面；所述第一操作平面为26个，且26个所述第一操作平面围合形成一26面体；所述三维表示还包括：8个第二操作平面，其中，所述第二操作平面用于反映世界坐标空间，当所述第二操作平面处于工作状态时，每个所述第二操作平面对应于一个所述标准视图面的视图方向；且所述标准视图面包括：标准六视图，以及等轴测图；所述第二操作平面以罗盘形式围绕在26面体周围；
响应于用户所选定的任一操作平面，将用户所选定的所述操作平面对应的视图方向作为当前视图方向，并对所述三维场景或所述三维模型进行重新定向，以显示所述三维场景或所述三维模型在所述当前视图方向下的标准视图面；其中，当用户选定所述第一操作平面中的任一第一类操作平面，使得所述第一操作平面中的第二类操作平面被隐藏时，所述第二操作平面由所述工作状态切换为对应的辅助状态，用于辅助定位被隐藏的所述第二类操作平面；
所述方法还包括：显示视图导航装置的操控控件；所述操控控件包括：反转控件；当用户选定所述反转控件时，将所述视图导航装置基于预设的至少一个反转方案进行反转，并将所述三维场景或所述三维模型基于对应的所述反转方案进行反转，以便于用户可以对标准视图、非标准视图均进行精准切换。
2.根据权利要求1所述的三维场景中的视图导航方法，其特征在于，当所述用户坐标空间与所述世界坐标空间一致时，8个所述第二操作平面与所述26面体中的8个所述第一操作平面在空间上一一对应。
3.根据权利要求2所述的三维场景中的视图导航方法，其特征在于，所述反转方向可选地包括：上，和/或下，和/或左，和/或右；
和/或，
还包括步骤：显示视图导航装置的属性配置控件，当用户选定所述属性配置控件时，可对所述视图导航装置的属性进行配置，其中，所述属性包括：各个所述第一操作平面的尺寸，和/或所述第二操作平面的尺寸，和/或第一、二操作平面上所显示的文字的字体，和/或各第一、二操作平面的颜色。
4.一种三维场景中的视图导航装置，其特征在于，包括：
显示模块，被配置为用于显示三维场景或三维模型；
视图导航显示模块，被配置为用于显示视图导航装置的三维表示，所述三维表示包括对应于三维场景或三维模型不同标准视图面的多个第一操作平面，其中，所述第一操作平面用于反映用户坐标空间，且每个所述第一操作平面对应于一个所述标准视图面的视图方向，所述第一操作平面在空间、功能上均对应于相应的所述标准视图面；所述第一操作平面为26个，且26个所述第一操作平面围合形成一26面体；所述三维表示还包括：多个第二操作平面，其中，所述第二操作平面用于反映世界坐标空间，当所述第二操作平面处于工作状态时，每个所述第二操作平面对应于一个所述标准视图面的视图方向；且所述标准视图面包括：标准六视图，以及等轴测图；所述第二操作平面围绕在26面体周围；
视图导航操作模块，被配置为用于响应于用户所选定的任一操作平面，将用户所选定的所述第一操作平面对应的视图方向作为当前视图方向，并对所述三维场景或所述三维模型进行重新定向，以显示所述三维场景或所述三维模型在所述当前视图方向下的标准视图面；其中，当用户选定所述第一操作平面中的任一第一类操作平面，使得所述第一操作平面中的第二类操作平面被隐藏时，所述第二操作平面由所述工作状态切换为对应的辅助状态，用于辅助定位被隐藏的所述第二类操作平面；还包括：显示视图导航装置的操控控件；所述操控控件包括：反转控件；当用户选定所述反转控件时，将所述视图导航装置基于预设的至少一个反转方案进行反转，并将所述三维场景或所述三维模型基于对应的所述反转方案进行反转，以便于用户可以对标准视图、非标准视图均进行精准切换。
5.一种用在计算机系统上的用于在显示设备上显示三维场景的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括之上具有计算机可读程序代码的计算机可用介质，所述计算机可读程序代码包括:
用于对图形数据进行处理以呈现三维模型/三维场景的程序代码；
用于显示所述三维模型或所述三维场景的程序代码；
用于呈现视图导航装置的三维表示的程序代码，其中，所述三维表示包括对应于所述三维场景或三维模型不同标准视图面的多个第一操作平面，其中，所述第一操作平面用于反映用户坐标空间，且每个所述第一操作平面对应于一个所述标准视图面的视图方向，所述第一操作平面在空间、功能上均对应于相应的所述标准视图面；所述第一操作平面为26个，且26个所述第一操作平面围合形成一26面体；所述三维表示还包括：多个第二操作平面，其中，所述第二操作平面用于反映世界坐标空间，当所述第二操作平面处于工作状态时，每个所述第二操作平面对应于一个所述标准视图面的视图方向；且所述标准视图面包括：标准六视图，以及等轴测图；所述第二操作平面围绕在26面体周围；
用于显示所述视图导航装置的程序代码，且当在所述显示设备上选中所述视图导航装置的任一操作平面时，将所选中的操作平面对应的视图方向作为当前视图方向，并对所述三维场景或所述三维模型进行重新定向，以显示所述三维场景或所述三维模型在所述当前视图方向下的标准视图面；其中，当用户选定所述第一操作平面中的任一第一类操作平面，使得所述第一操作平面中的第二类操作平面被隐藏时，所述第二操作平面由所述工作状态切换为对应的辅助状态，用于辅助定位被隐藏的所述第二类操作平面；还包括：显示视图导航装置的操控控件；所述操控控件包括：反转控件；当用户选定所述反转控件时，将所述视图导航装置基于预设的至少一个反转方案进行反转，并将所述三维场景或所述三维模型基于对应的所述反转方案进行反转，以便于用户可以对标准视图、非标准视图均进行精准切换。
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