DE102004022318B4

DE102004022318B4 - Elektronische Konstruktionsvorrichtung

Info

Publication number: DE102004022318B4
Application number: DE102004022318A
Authority: DE
Inventors: Jörg Dr.rer.nat. Hahn
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2004-05-06
Filing date: 2004-05-06
Publication date: 2007-03-22
Anticipated expiration: 2024-05-07
Also published as: US20050256394A1; DE102004022318A1; FR2871264A1

Abstract

Elektronische Konstruktionsvorrichtung mit
– einem ersten Eingabegerät (20) und einem zweiten Eingabegerät (21),
– einer Datenverarbeitungseinrichtung (23)
– und einem Ausgabegerät (24) zum Anzeigen einer graphischen Darstellung,
wobei
– eine Eingabe mit dem ersten Eingabegerät (20) eine Positionsmarke (12) auf dem Ausgabegerät (24) bewegt,
– die Datenverarbeitungseinrichtung (23) in Abhängigkeit von Eingaben mit den beiden Eingabegeräten (20, 21) einen Kurvenzug mit einem im Verlauf fixierten Abschnitt (10) und einem frei beweglichen Abschnitt (11) erzeugt und auf dem Ausgabegerät (24) darstellt,
– wobei der frei bewegliche Abschnitt (11) einen Endpunkt (13) des fixierten Abschnitts (10) mit der Positionsmarke (12) verbindet,
– und nach Empfangen eines Fixierungsbefehls einen Teilabschnitt des frei beweglichen Abschnitts (11) fixiert und diesen Teilabschnitt mit dem fixierten Abschnitt (10) zu einem verlängerten fixierten Abschnitt zusammenfügt,
dadurch gekennzeichnet, daß
– die Datenverarbeitungseinrichtung (23) den frei beweglichen Abschnitt (11) dergestalt...

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Vorrichtung zum Konstruieren mit einem ersten und einem zweiten Eingabegerät, einem Ausgabegerät zum Anzeigen einer graphischen Darstellung und einer Datenverarbeitungseinrichtung.
Designer entwerfen Linien an einem zu konstruierenden Gegenstand, z. B. an einem Kraftfahrzeug, traditionellerweise dadurch, daß sie ein Klebeband auf einer Zeichnung oder auf einem physikalischen Modell anbringen. Dieses Klebeband veranschaulicht den Verlauf der Linie auf der Oberfläche des Gegenstandes.

Eine elektronische Vorrichtung zum Konstruieren mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 ist in US 6 642 927 B1 beschrieben. Diese Vorrichtung ist so ausgestaltet, daß die Designer sie für die Konstruktion von Linien verwenden können, ohne ein reales Klebeband zu benötigen. Als Eingabeeinrichtungen werden zwei Eingabegeräte verwendet, die zwei Positionsmarken auf dem Ausgabegerät, das die Form eines Computer-Bildschirms hat, verschieben. Der erzeugte Kurvenzug umfaßt einen fixierten und einen frei beweglichen Abschnitt. Der frei bewegliche Abschnitt des Kurvenzugs, der die beiden Positionsmarken verbindet, ist immer gerade. Indem beide Ein gabegeräte gleichzeitig bewegt werden, lassen sich gekrümmte Kurven erzeugen. Wird das erste Eingabegerät bewegt, während das zweite Eingabegerät angehalten wird, und wird das zweite Eingabegerät dann weiterbewegt, so werden Knicke im Kurvenzug erzeugt. Kontinuierlich läßt sich der fixierte Abschnitt durch Hinzufügen von Teilabschnitten des frei beweglichen Abschnitts verlängern.

Aus US 5 588 100 A sind eine Vorrichtung und ein Verfahren bekannt, um mit einer Datenverarbeitungseinrichtung einen Kurvenzug zu erzeugen. Abhängig von Eingaben mit einem Eingabegerät, z. B. einer Maus, wird entweder ein Freiform-Abschnitt oder ein Abschnitt in Form eines Polygons erzeugt. Die Abschnitte bilden einen durchgehenden Kurvenzug. Der Verlauf der Abschnitte hängt von Eingaben ab, die durch Bewegungen des Eingabegeräts erzeugt werden.

Aus US 5 300 927 A ist ein Eingabegerät für ein CAD-System bekannt. Das Eingabegerät umfaßt in einer Ausführungsform ein elektronisches Zeichenbrett, eine DV-Maus und einen Zeichenstift, mit dem ein Benutzer auf dem Zeichenbrett schreiben kann. Das Eingabegerät wirkt mit einem Bildschirmgerät zusammen, auf dem ein rechtwinkliges Koordinatensystem angezeigt wird. Der Benutzer bewegt den Zeichenstift über das Zeichenbrett. Immer dann, wenn er eine Maustaste betätigt, wird die aktuelle Position des Zeichenstifts im Koordinatensystem gemessen. Auf diese Weise kann der Benutzer einen Streckenzug eingeben.

In DE 40 00 519 A1 wird eine Einrichtung zum Koordinatenlesen beschrieben. Die Leseeinrichtung gehört zu einer Datenverarbeitungsanlage und mißt die Position von zwei „Cursors" auf einem elektronischen Zeichenbrett („Tablett"). Ein Benutzer gibt mit den Cursors Punkte vor, und die Datenverarbeitungsanlage erzeugt geometrische Figuren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 12 bereitzustellen, durch die mit weniger Eingaben ein leichter zu verarbeitender Kurvenzug erzeugt wird.

Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die elektronische Vorrichtung zum Konstruieren umfaßt

– ein erstes und ein zweites Eingabegerät,
– eine Datenverarbeitungseinrichtung
– und ein Ausgabegerät zum Anzeigen einer graphischen Darstellung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist so ausgestaltet, daß

– eine Eingabe mit dem ersten Eingabegerät eine Positionsmarke auf dem Ausgabegerät bewegt,
– eine Eingabe mit dem zweiten Eingabegerät die Position einer auf dem Kurvenzug befindlichen Markierung entlang des Kurvenzugs verschiebt und
– die Datenverarbeitungseinrichtung in Abhängigkeit von Eingaben mit den beiden Eingabegeräten einen Kurvenzug mit einem fixierten Abschnitt und einem frei beweglichen Abschnitt erzeugt und auf dem Ausgabegerät darstellt.

Der Verlauf des fixierten Abschnitts ist fixiert und somit nicht veränderlich. Die Vorrichtung erzeugt bei einer Bewegung der Positionsmarke einen frei beweglichen Abschnitt, der einen Endpunkt des fixierten Abschnitts mit der Positionsmarke verbindet. Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung so ausgestaltet, daß die Datenverarbeitungseinrichtung den frei beweglichen Abschnitt so erzeugt, daß der fixierte und der frei bewegliche Abschnitt gemeinsam eine glatte Kurve bilden. Anders formuliert: Der durch Zusammenfügen des fixierten und des frei beweglichen Abschnitts gebildete Kurvenzug bildet eine glatte Kurve. Eine glatte Kurve besitzt eine Parameterdarstellung t -> r(t) mit t ε [a,b], wobei r(t) auf [a,b] stetig differenzierbar ist und r'(t) ≠ 0 für alle t ε [a,b] ist.

Nach Empfangen eines Fixierungsbefehls verlängert die Vorrichtung den fixierten Abschnitt dann, wenn die Markierung sich beim Empfangen des Fixierungsbefehls im frei beweglichen Abschnitt befindet. Die Verlängerung geschieht dadurch, daß die Datenverarbeitungseinrichtung den Teilabschnitt des frei beweglichen Abschnitts zwischen Markierung und bisherigem fixierten Abschnitt in einen zusätzlichen fixierten Abschnitt umwandelt und den bisherigen und den zusätzlichen fixierten Abschnitt zu einem einzigen verlängerten fixierten Abschnitt zusammenfügt.

Die Markierung wird entlang des Kurvenzugs verschoben, ohne daß dabei der Verlauf des Kurvenzugs verändert wird. Dies erleichtert das Verschieben der Markierung, ein Nachjustieren des Kurvenzugs ist nicht erforderlich. Die Markierung läßt sich ganz an den Anfang oder an das Ende des frei beweglichen oder des fixierten Abschnitts verschieben, und ein Benutzer vermag den Kurvenzug ohne eine störende Markierung zu beurteilen und bei Bedarf zu verändern.

Die erfindungsgemäße Konstruktionsvorrichtung läßt sich mit Hilfe eines konventionellen Computers realisieren, Sonderausstattungen z. B. für die Eingabegeräte sind nicht erforderlich. Insbesondere braucht das zweite Eingabegerät nicht so ausgestaltet zu sein, daß es die Markierung oder eine zweite Positionsmarke über das gesamte Ausgabegerät zu bewegen vermag. Dadurch kann das zweite Eingabegerät einfacher ausgestaltet sein.

Weil der erzeugte Kurvenzug glatt ist, bildet er die physikalische Realität z. B. eines Klebebandes realitätsnäher ab. Außerdem läßt der Kurvenzug sich leichter automatisch weiterverarbeiten. Darüber hinaus läßt sich der frei bewegliche Abschnitt automatisch oder nur mit wenigen Eingaben in eines der Eingabegeräte erzeugen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es einem Benutzer, Eingaben mit den beiden Eingabegeräten wahlweise gleichzeitig kontinuierlich oder abwechselnd nacheinander vorzunehmen. Beide Arten der Eingaben führen zu einem jederzeit glatten Kurvenzug.

Die Benutzung der Eingabegeräte läßt sich besser kontrollieren als bei bekannten Vorrichtungen.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren näher beschrieben. Dabei zeigen:
1. ein Beispiel für eine Systemarchitektur der Konstruktionsvorrichtung;
2. die Darstellung eines zu erzeugenden Kurvenzugs zu Beginn seiner Erzeugung;
3. die Darstellung eines weiteren zu erzeugenden Kurvenzugs zu Beginn seiner Erzeugung;
4. die Darstellung eines Kurvenzugs mit einem fixierten und einem frei beweglichen Abschnitt;
5. die Aufhebung der Fixierung;
6. eine räumliche Darstellung des Kurvenzugs in zwei Anzeigefenstern.
Das Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine beispielhafte Anwendung der Vorrichtung und des Verfahrens zum Konstruieren von Kraftfahrzeugen. Designer entwerfen Linien am Kraftfahrzeug z. B. deshalb, um folgendes zu entwerfen:

– Zierleisten,
– Türfugen, Türausschnitte,
– sonstige Fugen,
– Umrisse von Vorder- oder Rückleuchten.

Die Vorrichtung umfaßt

– ein Ausgabegerät zur Erzeugung einer graphischen Darstellung,
– ein erstes und ein zweites Eingabegerät
– und eine Datenverarbeitungseinrichtung.

Das Ausgabegerät zur Erzeugung einer graphischen Darstellung erzeugt die Darstellung in Echtzeit. Das Ausgabegerät ist vorzugsweise eines der folgenden Geräte:

– ein Computer-Bildschirm, z. B. ein Bildschirm mit Kathodenstrahlröhre oder Flüssigkristall-Bildschirm,
– eine elektronische Projektionswand,
– ein digitales Projektionsgerät oder
– ein schnell arbeitender Drucker.

Als Ausgabegeräte können auch mehrere dieser Geräte vorgesehen sein, beispielsweise ein Bildschirm und ein digitales Projektionsgerät.
Vorzugsweise ist das erste Eingabegerät eine DV-Maus, z. B. eine mit drei Tasten, die mit der Datenverarbeitungseinrichtung mittels einer Schnur oder schnurlos per Infrarot oder Funk verbunden ist. Eine alternative Ausgestaltung sieht vor, daß das erste Eingabegerät ein Graphik-Tablett mit einer schnurlosen Maus und einen Stift mit einer Taste umfaßt. Ein Magnetsensor in der Maus führt die Positionserkennung durch. Die Daten werden auch in dieser Ausgestaltung des ersten Eingabegeräts per Kabel oder Funk oder Infrarot vom Graphik-Tablett zur Datenverarbeitungseinrichtung übertragen. Eine Positionsmarke wird in Abhängigkeit von Bewegungen der und Eingaben mit dem ersten Eingabegerät auf dem Ausgabegerät bewegt.
Vorzugsweise umfaßt das zweite Eingabegerät einen drehbaren Knopf. Die Vorrichtung ist so ausgestaltet, daß ein Drehen dieses Knopfes ein Verschieben der Markierung entlang des Kurvenzuges bewirkt.
In einer Weiterbildung umfaßt das zweite Eingabegerät einen Wertgeber mit mindestens drei drehbaren Knöpfen. Ein Drehen eines ersten Knopfes bewirkt ein Verschieben der Markierung entlang des Kurvenzuges. Ein Drehen eines zweiten Knopfes bewirkt eine Veränderung des Verlaufs des frei beweglichen Abschnitts, was weiter unten erläutert wird. Ein Drehen eines dritten Knopfes bewirkt eine Veränderung der räumlichen Darstellung des Kurvenzugs. Beispielsweise wird eine Drehung der räumlichen Darstellung um eine zuvor festgelegte Drehachse durchgeführt. In einer Fortbildung besitzt der Wertgeber mehrere Knöpfe zum Verändern der Darstellung: einen zum Verschieben der Darstellung nach oben oder unten, einen zum Verschieben nach links oder rechts, einen zum Drehen um eine zuvor festgelegte Drehachse und einen zum Vergrößern oder Verkleinern der Darstellung.
Anstelle eines Wertgebers mit mindestens drei drehbaren Knöpfen läßt sich auch einer mit nur zwei Knöpfen und einer Umschalttaste verwenden.
Eine alternative Ausgestaltung des zweiten Eingabegeräts sieht vor, daß zum zweiten Eingabegerät eine Tastatur gehört. Ein Betätigen bestimmter Tasten, z. B. der Pfeiltasten „->" und „<-", bewirkt ein Verschieben der Markierung entlang des Kurvenzuges. Vorzugsweise sind weitere Tasten belegt. Beispielsweise bewirkt eine Betätigung einer weiteren Taste, daß der Verlauf des frei beweglichen Abschnitts verändert wird. Eine Betätigung einer anderen Taste bewirkt, daß die räumliche Darstellung des Kurvenzugs verändert wird. Eine Betätigung noch einer anderen Taste bewirkt, daß ein weiter unten beschriebenes Diagnosewerkzeug aufgerufen wird.
Vorzugsweise verarbeitet die Vorrichtung numerische Eingaben über die Tastatur. In einem bestimmten Modus der Vorrichtung positioniert die Datenverarbeitungseinrichtung die Positionsmarke in Abhängigkeit von derartigen numerischen Eingaben.
Das zweite Eingabegerät ist in einer weiteren Ausgestaltung eine Spacemouse oder ein Spaceball. Ein Drehen des Knopfes der Spacemouse bzw. der Kugel des Spaceball bewirkt ein Verschieben der Markierung entlang des Kurvenzuges. Vorzugsweise bewirkt ein Bewegen des Knopfes bzw. der Kugel in eine andere Richtung oder ein Umschalten mittels einer Taste des Eingabegeräts und anschließendem Drehen des Knopfes eine Veränderung des Verlaufs des frei beweglichen Abschnitts, eine Veränderung der räumlichen Darstellung des Kurvenzugs oder den Aufruf eines Diagnose-Werkzeugs. Eine Spacemouse sowie ein Spaceball werden z. B. beschrieben in http://www.3dconnexion.com/products.htm, abgerufen am 29. 3. 2004.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, drei Eingabegeräte zu verwenden: eine Maus, einen Wertgeber und eine Tastatur.
1 zeigt ein Beispiel für eine Systemarchitektur der Konstruktionsvorrichtung. Die Vorrichtung umfaßt in diesem Beispiel

– ein erstes Eingabegerät in Form einer DV-Maus 20, die drei Tasten aufweist,
– ein zweites Eingabegerät in Form einer Tastatur 21 mit Tasten,
– ein drittes Eingabegerät in Form eines Wertgebers 22 mit acht drehbaren und in 1 angedeuteten Knöpfen,
– eine Datenverarbeitungseinrichtung in Form eines PCs 23,
– ein Ausgabegerät in Form eines Bildschirms 24
– und einen Datenspeicher 25, auf den der PC 23 Lesezugriff hat und in dem ein Oberflächenmodell einer Kraftfahrzeug-Karosserie abgespeichert ist, wobei das Modell weiter unten beschrieben wird.

Die Datenverbindungen zwischen diesen Bestandteilen sind in 1 durch Pfeile dargestellt.
Die Konstruktionsvorrichtung ist vorzugsweise so ausgestaltet, daß eine Eingabe mit einem der Eingabegeräte eine Veränderung des Verlaufs des frei beweglichen Abschnitts bewirkt. Beispielsweise wird die Form oder die Krümmung der Kurve verändert, wobei vor und auch nach der Veränderung der frei bewegliche und der fixierte Abschnitt zusammen eine glatte Kurve bilden. Beispielsweise umfaßt das zweite Eingabegerät 21 wie oben beschrieben mehrere Knöpfe. Ein Drehen des zweiten Knopfs bewirkt die Veränderung des Verlaufs des frei beweglichen Abschnitts. Oder das zweite Eingabegerät 21 umfaßt wie oben beschrieben eine Tastatur. Das Betätigen bestimmter Tasten (z. B. Pfeiltasten für „Bild nach oben" oder „Bild nach unten") bewirkt die Veränderung des Verlaufs. Oder ein Drehen an einem Knopf einer Spacemouse oder eines Spaceball bewirkt die Veränderung des Verlaufs.
2 zeigt die Darstellung eines zu erzeugenden Kurvenzugs und illustriert damit den Beginn der Erzeugung dieses neuen Kurvenzugs. Die Erzeugung eines Kurvenzugs beginnt damit, daß der Benutzer einen Punkt 1 auswählt, der auf dem Ausgabegerät 24 gezeigt wird, z. B. indem er die Positionsmarke mittels des ersten Eingabegeräts 20 auf den Punkt 1 plaziert und eine Taste betätigt. Die Vorrichtung verwendet diesen Punkt 1 als fixierten Ausgangspunkt des zu erzeugenden Kurvenzugs. Anschließend wählt der Benutzer einen zweiten Punkt 2 aus. Die Vorrichtung erzeugt einen frei beweglichen Abschnitt als Streckenzug 15 vom ersten Punkt 1 zum zweiten Punkt 2. Der Benutzer wählt einen dritten Punkt 3 aus. Die Vorrichtung erzeugt einen Kurvenzug 6, der durch den ersten Punkt 1 und den dritten Punkt 3 verläuft. Außerdem wählt sie einen vierten Punkt 4 auf dem Streckenzug 15 zwischen dem ersten Punkt 1 und dem zweiten Punkt 2 aus. Der Kurvenzug 6 wird so erzeugt, daß der Kurvenzug 6 im ersten Punkt 1 tangential an dem Streckenzug 15 vom ersten Punkt 1 zum zweiten Punkt 2 anliegt und außerdem im dritten Punkt 3 tangential an der Strecke vom dritten Punkt 3 zum vierten Punkt 4 anliegt.
Eine alternative Ausgestaltung sieht vor, daß der Beginn eines neuen Kurvenzugs tangential an einem bestehenden Objekt anliegt. Dieses bestehende Objekt kann z. B. ein weiterer, bereits erzeugter Kurvenzug oder eine ebene oder gekrümmte Fläche sein.
3 zeigt die Darstellung eines weiteren zu erzeugenden Kurvenzugs. Im Beispiel der 3 fungiert der Kurvenzug 6 aus 2 vom Punkt 1 zum Punkt 3 als weiterer Kurvenzug. Der Benutzer wählt einen weiteren, bereits erzeugten Kurvenzug aus und wählt als Startpunkt des neuen Kurvenzugs einen Punkt 19 des weiteren Kurvenzugs – hier: des Kurvenzugs 6 – aus. Die Vorrichtung berechnet eine Tangente 7 an den weite ren Kurvenzug im Punkt 19, der als Startpunkt des Kurvenzugs fungiert. Der Benutzer wählt einen weiteren Punkt 9. Die Vorrichtung wählt einen Punkt 8 auf der Tangente 7 aus und erzeugt den Kurvenzug vom Punkt 19 zum Punkt 9. Dieser Kurvenzug 18 liegt tangential an der Tangente 7 sowie an der Strecke vom Punkt 8 zum Punkt 9 an.
Abhängig von Eingaben mit einem der Eingabegeräte verschiebt die Vorrichtung eine Markierung auf der Darstellung des Kurvenzugs 6 vom ersten Punkt 1 zum dritten Punkt 3. Der Benutzer löst z. B. durch Betätigen einer Taste einen Fixierungsbefehl aus. Beim Empfangen des Fixierungsbefehls befindet sich im Beispiel der 2 die Markierung im Punkt 5. Der Abschnitt des Kurvenzugs 6 zwischen dem ersten Punkt 1 und der Markierung im Punkt 5 wird in einen fixierten Abschnitt umgewandelt. Der andere Abschnitt, also der zwischen dem Punkt 5 und dem Punkt 3, ist der neue frei bewegliche Abschnitt des Kurvenzugs.
Der Kurvenzug besteht nach Abschluß dieser Initialisierungsphase aus einem fixierten und einem frei beweglichen Abschnitt. Der frei bewegliche Abschnitt verläuft von einem Endpunkt des fixierten Abschnitts zur Positionsmarke auf dem Bildschirm. Bewegungen der Positionsmarke bewirken eine Veränderung des frei beweglichen Abschnitts, aber nicht des fixierten Abschnitts. Der fixierte Abschnitt wird durch Verlängerung oder Veränderung des frei beweglichen Abschnitts in seinem Verlauf nicht verändert.
Der frei bewegliche Abschnitt fungiert als Vorschau. Bevor ein Teilabschnitt in einen fixierten Abschnitt umgewandelt wird, läßt er sich mit graphischen Diagnosewerkzeugen analysieren, z. B. per Krümmungs-Vektorfeld oder Kontrollpolygon. Derartige Analysewerkzeuge werden mit Hilfe eines der Eingabegeräte aufgerufen. Falls der Aufruf des Diagnosewerkzeugs ein schlechtes Ergebnis liefert, korrigiert ein Benutzer den Verlauf des frei beweglichen Abschnitts.
4 zeigt beispielhaft die Darstellung eines Kurvenzugs mit einem fixierten Abschnitt 10 und einem frei beweglichen Abschnitt 11. Als fixierter Startpunkt fungiert der Punkt 1. Der fixierte Abschnitt 10 erstreckt sich vom Punkt 1 zum Punkt 13. Der frei bewegliche Abschnitt 11 erstreckt sich vom Punkt 13 zur Positionsmarke 12. Der Punkt 13 fungiert als Verbindungspunkt zwischen dem fixierten Abschnitt 10 und dem frei beweglichen Abschnitt 11. Abhängig von Eingaben mit dem zweiten Eingabegerät 21 verschiebt die Vorrichtung eine Markierung 14 auf der Darstellung des Kurvenzugs. In diesem Beispiel ist die Markierung 14 durch einen Finger dargestellt.
Die Markierung 14 kann sich hierbei in dem fixierten Abschnitt 10 oder in dem frei beweglichen Abschnitt 11 befinden. Dann, wenn die Markierung 14 sich – wie in 4 – beim Empfangen des Fixierungsbefehls im frei beweglichen Abschnitt 11 befindet, wandelt die Vorrichtung den Teilabschnitt des frei beweglichen Abschnitts 11 zwischen der Markierung 14 und dem Endpunkt 13 des bisherigen fixierten Abschnitts 10 in einen zusätzlichen fixierten Abschnitt um und fügt den bisherigen fixierten Abschnitt 10 und den zusätzlichen fixierten Abschnitt zu einem einzigen neuen fixierten Abschnitt zusammen. Der Verlauf des bisherigen fixierten Abschnitts 10 bleibt beim Umwandeln unverändert.
Im Beispiel der 5 befindet sich die Markierung 14 beim Empfangen des Fixierungsbefehls im fixierten Abschnitt 10. Die Vorrichtung löscht den Teilabschnitt des fixierten Abschnitts zwischen der Markierung 14 und dem Endpunkt 13, der zugleich der Anfangspunkt des bisherigen frei beweglichen Abschnitts 11 war, sowie den gesamten frei beweglichen Abschnitt 11. Sie erzeugt einen neuen frei beweglichen Abschnitt 11a, der die Markierung 14 mit der Positionsmarke 12 verbindet und der zusammen mit dem verbleibenden fixierten Abschnitt 10a einen glatten Kurvenzug bildet. In 5 sind der „alte" fixierte Abschnitt 10 und der „alte" frei bewegliche Abschnitt 11 gestrichelt dargestellt, der „neue" fixierte Abschnitt 10a und der „neue" frei bewegliche Abschnitt 11a durchgezogen.
Diese Ausgestaltung führt dazu, daß sich nach Aufhebung der Fixierung der Verlauf des Kurvenzuges verändert. Dies entspricht der physikalischen Realität eines Klebebandes, das von der Oberfläche eines Gegenstandes gelöst wird.
Vorzugsweise stellt die Datenverarbeitungseinrichtung 23 die Positionsmarke 12 und die Markierung 14 auf dem Ausgabegerät 24 mit Hilfe von zwei intuitiven Piktogrammen dar. Beispielsweise wird in 4 die Positionsmarke 12 als eine Rolle mit Klebeband dargestellt. Eine Rolle wird z. B. durch mehrere Kreise erzeugt, die vorzugsweise konzentrisch angeordnet sind und unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Die Rolle wird so dargestellt, daß in der Darstellung des Kurvenzugs auf dem Ausgabegerät 24 der frei bewegliche Abschnitt 11 tangential aus der Rolle kommt. Die Markierung 14 wird z. B. durch einen angedeuteten Finger dargestellt, um die Funktion des Fixierens zu veranschaulichen.
Die Konstruktionsvorrichtung ist so ausgestaltet, daß der automatisch erzeugte frei bewegliche Abschnitt 11, der den fixierten Abschnitt 10 mit der Positionsmarke 12 verbindet, sich so an den fixierten Abschnitt 10 anschließt, daß der Kurvenzug glatt ist. Auch nach Aufhebung einer Fixierung ist der Kurvenzug glatt. Der Begriff „glatt" ist so wie in „Dubbel – Taschenbuch für den Maschinenbau", 17. Aufl., Springer-Verlag 1990, A 71, definiert: Ein Kurvenzug heißt glatt, wenn er eine Parameterdarstellung t -> r(t) mit t ε [a,b] und r(t) = [x(t), y(t)] (für eine Kurve in der Ebene) bzw. r(t) = [x(t), y(t), z(t)] (für eine Kurve im Raum) besitzt, wobei x und y (und z) auf [a,b] stetig differenzierbar sind und r'(t) ≠ 0 für alle t ε [a,b] ist. Eine glatte Kurve hat in jedem Punkt eine Tangente und ist tangentenstetig, d. h. die Steigung der Tangente verändert sich stetig in t. Bei jeder Umwandlung ist der umzuwandelnde Abschnitt, der einen Teil des bisherigen frei beweglichen Abschnitts ist, daher durch eine Funktion t -> r(t) mit t ε [a_i,b_i] und r(t) = [x(t), y(t)] (i = 1,2,3, ... ) beschrieben. Vorzugsweise folgen die Intervalle lückenlos aufeinander, so daß a_1 < b_1 = a_2 < b_2 = a_3 < b_3 ... gilt.
Vorzugsweise ist die Konstruktionsvorrichtung so ausgestaltet, daß der Kurvenzug durchgehend (n – 1)-mal stetig differenzierbar ist, auch an dem Übergang zwischen fixiertem und frei beweglichem Abschnitt. Falls n = 2 gilt, ist der Kurvenzug tangentenstetig und somit glatt. Falls n = 3 ist, so ist der Kurvenzug sogar krümmungsstetig.
Eine Ausgestaltung sieht vor, daß der frei bewegliche Abschnitt 10 ein Polynom vom Grad n ist, d. h. daß gilt: r(t) = c 0 + c 1·t + c 2·t2 + ... + c n·tn.
Bei der Umwandlung ist daher der umzuwandelnde Teilabschnitt ebenfalls ein Polynom. Der fixierte Abschnitt ist daher ein Spline vom Grad n. Splines werden z. B. in Dubbel, a.a.O, A36, beschrieben. Der fixierte Abschnitt in Form eines Spline ist aus den frei beweglichen Abschnitten, welche die Form von Polynomen hatten, durch Umwandlung entstanden. Die Stützpunkte des Spline sind die Positionen der Markierung 14 zum jeweiligen Zeitpunkt der Umwandlung. Der Kurvenzug ist durchgehend (n – 1)-mal stetig differenzierbar, auch an dem Übergang zwischen fixiertem und frei beweglichem Abschnitt.
Der frei bewegliche Abschnitt 11 ist ein Polynom vom Grade n. Daher wird der frei bewegliche Abschnitt 11 durch n + 1 vektorwertige Parameter festgelegt. Im zweidimensionalen Raum sind dies 2·(n + 1) Parameter, im dreidimensionalen Raum 3·(n + 1) Parameter. Diese n + 1 vektorwertigen Parameter werden so bestimmt, daß n + 1 Randbedingungen eingehalten werden. Diese n + 1 Randbedingungen resultieren daraus, daß der Kurvenzug im Übergang zwischen fixiertem Abschnitt 10 und frei beweglichem Abschnitt 11 stetig und (n – 1)-mal stetig differenzierbar ist und durch die Positionsmarke 12 verläuft. In der gesuchten Darstellung r(t) = [x(t), y(t)] bzw. r(t) = [x(t), y(t), z(t)] mit t ε [a,b] für den frei beweglichen Abschnitt ist a durch die funktionale Darstellung des zuletzt fixierten Abschnitts vorgegeben. Dieser zuletzt fixierte Abschnitt 10 hat eine Darstellung t -> r(t) mit t ε [a_(i – 1),b_(i – 1)] und r(t) = [x(t), y(t)] bzw. r(t) = [x(t), y(t), z (t)]. Für die gesuchte Darstellung t -> r(t) mit t ε (a_i,b_i] des frei beweglichen Abschnitts gilt a = a_i = b_(i – 1). Außerdem sind r(a), r'(a),.., r ^(n-1)(t) durch das Ende des fixierten Abschnitts 10 und durch die Anforderung, daß der Übergang (n – 1)-mal stetig differenzierbar ist, gegeben. r(b) ist gleich der Position der Positionsmarke 12.
Ein einziger Freiheitsgrad verbleibt, nämlich der Wert für b = b_i. Dies ist der Wert, an dem die Positionsmarke 12 erreicht wird. Dieser Parameterwert b wird entweder auf einen festen Wert gesetzt oder abhängig vom aktuellen Abstand zwischen Positionsmarke 12 und dem fixierten Abschnitt 10 automatisch durch die Datenverarbeitungseinrichtung 23 bestimmt.
Eine Ausgestaltung sieht vor, daß der Abstand zwischen dem Ende des fixierten Abschnitts 10 und der Positionsmarke 12 laufend berechnet wird und der aktuelle Abstand dist_akt mit dem Abstand dist_alt zum Zeitpunkt des letzten ausgeführten Fixierungsbefehls ins Verhältnis gesetzt wird. Sei b alt der Wert für b in der Darstellung t -> r(t) mit t ε [a_alt, b_alt] des zuletzt fixierten Abschnitts 10 und b_akt der zu berechnende Wert für die Darstellung des frei beweglichen Abschnitts 11. Dann wird b_akt laufend so berechnet, daß
gilt. Der Verlauf des frei beweglichen Abschnitts 11, der mit dieser Rechenvorschrift berechnet wird, kommt dem Verlauf eines realen Klebebandes nahe, ohne daß komplizierte Berechnungen erforderlich sind.
Der Benutzer hat die Möglichkeit, diesen automatisch berechneten Wert und damit den Verlauf des frei beweglichen Ab schnitts 11 zu verändern. Per Wertgeber 22 oder durch numerische Eingabe über die Tastatur des zweiten Eingabegeräts 21 gibt der Benutzer z. B. einen Skalierungsfaktor zwischen 0,1 und 10 vor, mit dem der automatisch berechnete Wert für (b_akt – a_akt) multipliziert wird. Diese Ausgestaltung erfordert für den Benutzer deutlich weniger Aufwand, als wenn er jedesmal manuell einen neuen Wert für b_akt vorgeben müßte. Diese Ausgestaltung ist insbesondere im Falle eines krümmungsstetigen Kurvenzugs (n = 3) vorteilhaft, da hierbei die Anfangskrümmung des frei beweglichen Abschnitts 11 vorgegeben ist und durch die zusätzliche Eingabe der Verlauf der Krümmung im frei beweglichen Abschnitt 11 verändert werden kann.
Die Vorrichtung berechnet nach Erhalt eines entsprechenden Befehls ein Kontrollpolygon für den Kurvenzug oder für einen Teil des Kurvenzugs und zeigt dieses Kontrollpolygon auf dem Ausgabegerät 24 an. Beispielsweise zeigt die Vorrichtung das Kontrollpolygon für den Teil des Kurvenzugs zwischen fixiertem Abschnitt und Markierung 14 an. Vorzugsweise wird dieses Kontrollpolygon wie folgt bestimmt: Der Kurvenzug und somit der darzustellende Teil wird durch eine Funktion
repräsentiert . B_0⁽ⁿ⁾, B_l⁽ⁿ⁾, ... , B_n⁽ⁿ⁾ sind n + 1 Basisfunktionen, z. B. Bernstein-Polynome oder Basis-Splines vom Grade n (vgl. Dubbel, a.a.O., A37). Im Falle kubischer Basisfunktionen ist n = 3. P_0, ..., P n sind n + 1 Kontrollpunkte des Kurvenzugs. Das Kontrollpolynom wird dann als Streckenzug durch die n + 1 Kontrollpunkte berechnet und dargestellt.
Eine Alternative dazu, den frei beweglichen Abschnitt durch ein Polynom vom Grade n zu repräsentieren, ist die, ihn durch einen Spline durch mehrere Stützpunkte zwischen dem Endpunkt 13 des fixierten Abschnitts 10 und der Positionsmarke 12 zu repräsentieren. Der Teil-Kurvenzug zwischen diesen Stützpunkten ist jeweils ein Polynom vom Grade n, z. B. gilt n = 3. Der Übergang zwischen den beiden Polynomen eines Splines in einem Stützpunkt ist (n - 1)-mal stetig differenzierbar. Die Stützpunkte werden so gelegt, daß die Formänderungsenergie des Kurvenzugs, der durch den Endpunkt, die Stützpunkte und die Positionsmarke 12 verläuft, minimal wird. Eine Erzeugung eines derartigen Splines wird in Dubbel, 17. Aufl., A36 linke Spalte, beschrieben. Dort wird die Kurve durch eine Funktion y = y(x) beschrieben, und die Formänderungsenergie wird gemäß der Vorschrift 0,5∫(M2(x)/(E·I)·y''(x)dxberechnet. Alternativ hierzu läßt sich auch die Formänderungsenergie als Integral über der Bogenlänge s berechnen. Die Stützpunkte werden z. B. so gelegt, daß die Variation der Krümmung oder die Krümmungsschwankung minimiert wird. In Formeln: Falls κ = κ(s) die Krümmung ist, wird eine Norm über die Krümmung minimiert, z. B. ∫κ²(s)ds oder ∫| κ(s)| ds oder allgemein
Vorzugsweise wird der durch wiederholtes Umwandeln entstehende Spline entweder als Bezier-Spline oder als B-Spline repräsentiert. Diese beiden Formen sind Repräsentationsformen, die in vielen CAD-Systemen gebräuchlich sind. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, den Kurvenzug ohne Approximation oder Umwandlung in ein Konstruktionsmodell oder ein Oberflächenmodell zu übernehmen.
Vorzugsweise weist der Kurvenzug eine über die gesamte Länge gleichbleibende Breite auf. Die Vorrichtung verändert einen voreingestellten Wert für die Breite des Kurvenzugs abhängig von Eingaben mit dem zweiten Eingabegerät 21, z. B. abhängig von einer numerischen Eingabe über die Tastatur. Auch die Farbe, in welcher der Kurvenzug dargestellt wird, bleibt vorzugsweise über die gesamte Länge gleich. Die Vorrichtung ver ändert diese Farbe abhängig von Eingaben mit dem zweiten Eingabegerät 21.
Die Vorrichtung ist vorzugsweise so ausgestaltet, daß sie eine räumliche Darstellung des Kurvenzugs erzeugt und auf dem Ausgabegerät 24 darstellt. Die Vorrichtung stellt den Kurvenzug relativ zu einem kartesischen x-y-z-Koordinatensystem dar. Die Vorrichtung verändert diese räumliche Darstellung abhängig von Eingaben des Benutzers. Beispielsweise erzeugt sie wahlweise eine Draufsicht (in der x-y-Ebene), eine Vorderansicht (in der x-z-Ebene), eine Seitenansicht (in der y-z-Ebene), eine Untersicht (von unten in der x-y-Ebene) oder eine perspektivische Schrägsicht in einer vom Benutzer vorgegebenen Blickrichtung. Von Benutzer-Eingaben hängt es ab, welche Sicht die Vorrichtung zeigt.
Vorzugsweise erzeugt die Vorrichtung in der Initialisierungsphase den ersten frei beweglichen Abschnitt vom fixierten Ausgangspunkt 1 zur Positionsmarke 12 so, daß der Abschnitt vollständig in der jeweiligen Betrachtungsebene liegt. Auch danach erzeugt sie den frei beweglichen Abschnitt so, daß er vollständig in der jeweiligen Betrachtungsebene liegt. Während der gesamten Erzeugung des Kurvenzugs bewegt eine Eingabe mit dem ersten Eingabegerät 20 die Positionsmarke 12 in der jeweiligen Darstellungsebene und nicht senkrecht zu ihr. Hat der Benutzer beispielsweise die Draufsicht gewählt, so wird die Positionsmarke 12 ausschließlich in der x-y-Ebene bewegt. Eine Eingabe mit dem zweiten Eingabegerät 21 verschiebt die Positionsmarke 12 senkrecht zur Darstellungsebene, was in der Darstellungsebene nicht sichtbar ist. Der frei bewegliche Abschnitt 11 verläuft vom Endpunkt 13 des fixierten Abschnitts 10, der im allgemeinen nicht in der Darstellungsebene liegt, zur Positionsmarke 12.
Eine Fortbildung dieser Ausgestaltung sieht vor, daß die Vorrichtung zwei Fenster auf dem Ausgabegerät 24 erzeugt und den Kurvenzug in jedem dieser Fenster in einer vom Benutzer wählbaren Ansicht zeigt. Beispielsweise wird der Kurvenzug in dem einen Fenster in Draufsicht gezeigt, also in der x-y-Ebene, in dem anderen Fenster in Seitenansicht, also in der x-z-Ebene. Die Vorrichtung erzeugt den frei beweglichen Abschnitt wie gerade beschrieben in der x-y-Ebene, wobei der Benutzer die Positionsmarke 12 im Fenster mit der Draufsicht verschiebt. Im Fenster mit der Seitenansicht erzeugt die Vorrichtung eine Darstellung, die den frei beweglichen Abschnitt als Gerade zeigt. Beispielsweise durch Eingabe mit einem Wertgeber verändert der Benutzer den Verlauf des frei beweglichen Abschnitts in der Seitenansicht, also in der x-z-Ebene. Diese Eingabe bewirkt eine Veränderung der Position der Positionsmarke 12 in der Tiefe. Unter „Tiefe" wird hierbei die dritte Dimension senkrecht zum Ausgabegerät 24 verstanden.
6 illustriert, wie die Vorrichtung den Kurvenzug in zwei Fenstern 100 und 101 auf dem Ausgabegerät 24 zeigt. In beiden Fenstern zeigt die Vorrichtung die Positionsmarke 12, die Markierung 14, den fixierten Startpunkt 1, den fixierten Abschnitt 10 zwischen den Punkten 1 und 13, die Positionsmarke 12 und den frei beweglichen Abschnitt 11 zwischen dem Punkt 13 und der Positionsmarke 12. In diesem Beispiel sind im Fenster 100 die Draufsicht (x-y-Ebene) und im Fenster 101 die Seitenansicht (x-z-Ebene) gezeigt. Außerdem werden in jedem Fenster jeweils zwei Achsen eines kartesischen Koordinatensystems gezeigt, um anzudeuten, welche Sicht im Fenster gezeigt wird. Eines der Fenster ist als Arbeitsfenster ausgewählt, in diesem Beispiel ist es das Fenster 100. Eingaben mit dem zweiten Eingabegerät 21 bewegen den frei beweglichen Kurvenzug in die Tiefe, also senkrecht zur Ebene des Fensters 100. Diese Richtung ist im Fenster 101 mit dem Doppelpfeil 20 angedeutet.
In einer weiteren Fortbildung dieser Ausgestaltung bringt die Vorrichtung eine räumliche Darstellung des Kurvenzugs auf einem rechnerverfügbaren Oberflächenmodell an. Dieses Modell beschreibt wenigstens näherungsweise die Oberfläche eines dreidimensionalen Gegenstandes, z. B. durch Dreiecke oder andere Flächenelemente. Das Oberflächenmodell ist in einem Datenspeicher 25 abgespeichert, auf den die Datenverarbeitungseinrichtung 23 Lesezugriff hat. Dann, wenn die Vorrichtung einen Fixierungsbefehl erhält und sich die Markierung 14 im frei beweglichen Abschnitt 11 befindet, projiziert die Vorrichtung den Teilabschnitt des frei beweglichen Abschnitts 11 zwischen der Markierung 14 und dem bisherigen fixierten Abschnitt 10 entlang einer vorgegebenen Projektionsrichtung auf das Oberflächenmodell. Möglich ist, daß der Teilabschnitt oder ein Teil des Teilabschnitts sich in der Projektionsrichtung auf mehrere verschiedene Bereiche des Oberflächenmodells projizieren läßt, z. B. wenn das Oberflächenmodell gewölbt ist. In diesem Fall projiziert die Vorrichtung auf den nächstgelegenen Bereich des Oberflächenmodells.
Die Vorrichtung wandelt den projizierten Teilabschnitt in einen zusätzlichen fixierten Abschnitt um und fügt den bisherigen und den zusätzlichen fixierten Abschnitt zu einem einzigen verlängerten fixierten Abschnitt zusammen.
Das Projizieren führt die Vorrichtung vorzugsweise wie folgt durch: Eine Menge von Punkten auf dem frei beweglichen Abschnitt 11 zwischen Markierung 14 und Endpunkt 13 des bisherigen fixierten Abschnitts wird automatisch ausgewählt. Vorzugsweise wird die Menge so ausgewählt, daß der maximale Abstand zwischen dem Kurvenzug und dem Streckenzug durch die Punkte dieser Menge nicht größer als eine vorgegebene erste obere Schranke ist. Je größer die Krümmung des zu projizierenden Teilabschnitts ist, desto enger liegen die ausgewählten Punkte zusammen. Diese Punkte werden auf das Oberflächenmodell projiziert.
Ein Kurvenzug, z. B. ein Polygonzug oder ein Spline, wird mit Hilfe der projizierten Punkte gebildet. Der Kurvenzug wird als Näherungskurve durch die projizierten Punkte gelegt. Beispielsweise wird er durch alle projizierten Punkte gelegt. Oder ein Spline wird erzeugt, der (n – 1)-mal stetig differen zierbar ist und von den projizierten Punkten einen minimalen Abstand hat, wobei der Abstand mit einer geeigneten Norm gemessen wird.
Vorzugsweise wird in Blickrichtung projiziert. Dann unterscheiden sich die ausgewählten und die projizierten Punkte lediglich in ihrer Tiefe, was in der aktuellen Ansicht nicht wahrgenommen wird. Die Form des projizierten Teilabschnitts verändert sich nicht.
Bezugszeichenliste

Claims

Elektronische Konstruktionsvorrichtung mit – einem ersten Eingabegerät (20) und einem zweiten Eingabegerät (21), – einer Datenverarbeitungseinrichtung (23) – und einem Ausgabegerät (24) zum Anzeigen einer graphischen Darstellung, wobei – eine Eingabe mit dem ersten Eingabegerät (20) eine Positionsmarke (12) auf dem Ausgabegerät (24) bewegt, – die Datenverarbeitungseinrichtung (23) in Abhängigkeit von Eingaben mit den beiden Eingabegeräten (20, 21) einen Kurvenzug mit einem im Verlauf fixierten Abschnitt (10) und einem frei beweglichen Abschnitt (11) erzeugt und auf dem Ausgabegerät (24) darstellt, – wobei der frei bewegliche Abschnitt (11) einen Endpunkt (13) des fixierten Abschnitts (10) mit der Positionsmarke (12) verbindet, – und nach Empfangen eines Fixierungsbefehls einen Teilabschnitt des frei beweglichen Abschnitts (11) fixiert und diesen Teilabschnitt mit dem fixierten Abschnitt (10) zu einem verlängerten fixierten Abschnitt zusammenfügt, dadurch gekennzeichnet, daß – die Datenverarbeitungseinrichtung (23) den frei beweglichen Abschnitt (11) dergestalt erzeugt, daß die Zusammenfügung aus dem fixierten Abschnitt (10) und dem frei beweglichen Abschnitt (11) einen glatten Kurvenzug bildet, – eine Eingabe mit dem zweiten Eingabegerät (21) die Position einer auf dem Kurvenzug befindlichen Markierung (14) entlang des Kurvenzugs verschiebt und – dann, wenn die Markierung (14) sich beim Empfangen des Fixierungsbefehls im frei beweglichen Abschnitt (11) befindet, die Datenverarbeitungseinrichtung (23) den Teilabschnitt des frei beweglichen Abschnitts (11) zwischen der Markierung (14) und dem fixierten Abschnitt (10) mit dem fixierten Abschnitt (10) zum verlängerten fixierten Abschnitt zusammenfügt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß – das erste Eingabegerät (20) oder das zweite Eingabegerät (21) eine Taste umfaßt und – ein Betätigen der Taste den Fixierungsbefehl auslöst.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß – das zweite Eingabegerät (21) einen drehbaren Knopf umfaßt und – ein Drehen dieses Knopfes ein Verschieben der Markierung (14) entlang des Kurvenzuges bewirkt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß – das zweite Eingabegerät (21) eine Tastatur umfaßt und – ein Betätigen bestimmter Tasten der Tastatur ein Verschieben der Markierung (14) entlang des Kurvenzuges bewirkt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Eingabe mit einem der Eingabegeräte (20, 21) eine Veränderung des Verlaufs des frei beweglichen Abschnitts (11) bewirkt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenverarbeitungseinrichtung (23) dann, wenn die Markierung (14) sich beim Empfangen des Fixierungsbefehls im fixierten Abschnitt (10) befindet, den Teilabschnitt des fixierten Abschnitts (10) zwischen der Markierung (14) und dem frei beweglichen Abschnitt (11) sowie den frei beweglichen Abschnitt (11) löscht und einen neuen frei beweglichen Abschnitt (11a) zwischen der Markierung (14) und der Positionsmarke (12) dergestalt erzeugt, daß der nach dem Löschen verbleibende Teilabschnitt (10a) des fixierten Abschnitts (10) und der neue frei bewegli che Abschnitt (11a) zusammen einen glatten Kurvenzug bilden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß – der frei bewegliche Abschnitt (11) durch eine Parameterdarstellung in Form eines Polynoms beschrieben ist und – der fixierte Abschnitt (10) durch eine Parameterdarstellung in Form eines Splines beschrieben ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenverarbeitungseinrichtung (23) eine räumliche Darstellung des Kurvenzugs in einem kartesischen Koordinatensystem erzeugt.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenverarbeitungseinrichtung (23) zwei räumliche Darstellungen des Kurvenzugs aus zwei verschiedenen Blickrichtungen erzeugt und auf dem Ausgabegerät (24) darstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenverarbeitungseinrichtung (23) die beiden Darstellungen in zwei verschiedenen Fenstern (100, 101) auf dem Ausgabegerät (24) darstellt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenverarbeitungseinrichtung (23) Lesezugriff auf einen Datenspeicher (25) mit einem rechnerverfügbaren Oberflächenmodell eines dreidimensionalen Gegenstandes hat und die Datenverarbeitungseinrichtung (23) dann, wenn die Markierung (14) sich beim Empfangen des Fixierungsbefehls im frei beweglichen Abschnitt (11) befindet, – den Teilabschnitt des frei beweglichen Abschnitts (11) zwischen der Markierung (14) und dem fixierten Abschnitt (10) entlang einer vorgegebenen Projektionsrichtung auf das Oberflächenmodell projiziert, – den projizierten Teilabschnitt in einen zusätzlichen fixierten Abschnitt umwandelt – und den fixierten Abschnitt (10) und den zusätzlichen fixierten Abschnitt zu einem einzigen verlängerten fixierten Abschnitt zusammenfügt.
Verfahren zum Erzeugen und Darstellen eines rechnerverfügbaren Kurvenzuges, wobei – eine Positionsmarke (12) in Abhängigkeit von Eingaben mit einem ersten Eingabegerät (20) auf einem Ausgabegerät (24) bewegt wird, – in Abhängigkeit von Eingaben mit zwei Eingabegeräten (20, 21) der Kurvenzug mit einem im Verlauf fixierten Abschnitt (10) und einem frei beweglichen Abschnitt (11) erzeugt und auf dem Ausgabegerät (24) dargestellt wird, – der frei bewegliche Abschnitt (11) einen Endpunkt (13) des fixierten Abschnitts (10) mit der Positionsmarke (12) verbindet – und nach Empfangen eines Fixierungsbefehls ein Teilabschnitt des frei beweglichen Abschnitts (11) fixiert und dieser Teilabschnitt mit dem fixierten Abschnitt (10) zu einem verlängerten fixierten Abschnitt zusammengefügt wird, dadurch gekennzeichnet, daß – der frei bewegliche Abschnitt (11), der den fixierten Abschnitt (10) mit der Positionsmarke (12) verbindet, so erzeugt wird, daß die Zusammenfügung aus dem fixierten Abschnitt (10) und dem frei beweglichen Abschnitt (11) einen glatten Kurvenzug bildet, – abhängig von Eingaben mit dem zweiten Eingabegerät (21) die Position einer auf dem Kurvenzug befindlichen Markierung (14) entlang des Kurvenzugs verschoben wird und – dann, wenn die Markierung (14) sich beim Empfangen des Fixierungsbefehls im frei beweglichen Abschnitt (11) befindet, der Teilabschnitt des frei beweglichen Abschnitts (11) zwischen Markierung (14) und fixierten Abschnitt (10) mit dem fixierten Abschnitt (10) zum verlängerten fixierten Abschnitt zusammengefügt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die Markierung sich beim Empfangen des Fixierungsbefehls im fixierten Abschnitt (10) befindet, der Teilabschnitt des fixierten Abschnitts (10) zwischen der Markierung (14) und dem frei beweglichen Abschnitt (11) sowie der frei bewegliche Abschnitt (11) gelöscht wird und ein neuer frei beweglicher Abschnitt (11a) zwischen der Markierung (14) und der Positionsmarke (12) dergestalt erzeugt wird, daß der nach dem Löschen verbleibende Teilabschnitt (10a) des fixierten Abschnitts (10) und der neue frei bewegliche Abschnitt (11a) zusammen einen glatten Kurvenzug bilden.
Verfahren nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine räumliche Darstellung des Kurvenzugs in einem kartesischen Koordinatensystem erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwei räumliche Darstellungen des Kurvenzugs aus zwei verschiedenen Blickrichtungen erzeugt und auf dem Ausgabegerät (24) dargestellt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die Markierung (14) sich beim Empfangen des Fixierungsbefehls im frei beweglichen Abschnitt (11) befindet, – der Teilabschnitt des frei beweglichen Abschnitts (11) zwischen der Markierung (14) und dem fixierten Abschnitt (10) entlang einer vorgegebenen Projektionsrichtung auf ein rechnerverfügbares Oberflächenmodell eines dreidimensionalen Gegenstandes projiziert wird, – der projizierte Teilabschnitt in einen zusätzlichen fixierten Abschnitt umgewandelt wird – und der fixierte Abschnitt (10) und der zusätzliche fixierte Abschnitt zu einem einzigen verlängerten fixierten Abschnitt zusammengefügt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte des Verfahrens als Programmcode formuliert sind und der Programmcode Bestandteil eines Computerprogramms ist, das auf einem Computer abläuft.
Ein von einem Computer lesbares Medium, das von einem Computer lesbare Programm-Mittel aufweist, die den Computer veranlassen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16 auszuführen, wenn das Computerprogramm auf dem Computer abläuft.