DE19704677A1 - Verfahren und Einrichtung zum automatischen Erzeugen und Manipulieren eines dynamischen Kompaß-Cursors - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Erzeugen und Manipulieren eines dynamischen Kompaß-Cursors in einem interaktiven computergesteuerten Zeichnungssystem sowie eine interaktive computergesteuerte Zeicheneinrichtung zum automatischen Erzeugen und Manipulieren eines dyna­ mischen Kompaß-Cursors.

Interaktive Computersysteme werden herkömmlicherweise für eine computergestützte Konstruktion und einen computer­ gestützten Entwurf verwendet. Diese Computeranwendungen schaffen überlicherweise interaktive Steuermöglichkeiten zum Erzeugen und Manipulieren bzw. Handhaben einer Geometrie oder geometrischen Anordnung zur Anzeige auf einem Computer­ anzeigeschirm. Verschiedene bekannte Ausführungsbeispiele eines solchen Systems werden im folgenden genannt.

Das am 06. Dezember 1994 veröffentlichte US-Patent 5,371,845 der Firma Ashlar, Inc., Sunnyvale, Kalifornien, beschreibt ein System und ein Verfahren für die Erzeugung grafischer Bilder einschließlich der automatischen pull-off-Erzeugung und Aufrechterhaltung von Tangenten und senkrech­ ten Linien, der Erzeugung und Aufrechterhaltung von Objek­ ten, die in gegenseitigen geometrischen Beziehungen zueinan­ der stehen, der Identifikation und Verarbeitung von visuel­ len Schnittlinien und der Ausrichtung im dreidimensionalen Raum. Das Ashlar-Patent enthält eine Beschreibung der auto­ matischen Erkennung interessierender Punkte, der Verwendung von Bildschirmbotschaften zum Identifizieren von Punkten, der Verwendung eines sekundären Cursors, der Erzeugung einer temporären Geometrie, der Prüfung von interessierenden Punk­ ten, welche aus der aktuellen Geometrie hervortreten, der temporären Geometrie und/oder der Interaktionen von aktuel­ ler und temporärer Geometrie.

Das am 16. Juni 1992 veröffentlichte US-Patent 5,123,087 der Ashlar, Inc., beschreibt ein computergestütztes Ent­ wurfssystem und ein Verfahren zum automatischen Lokalisieren geometrischer Punkte für einen Benutzer. Das offenbarte Ver­ fahren umfaßt das Definieren eines Typs eines geometrischen Punkts, welcher einen für den Benutzer interessierenden Punkttyp einschließt, das Setzen eines Trefferradius, das Anzeigen eines Objekts, das Anzeigen eines Cursors, um auf einen Ort hinzuweisen, das Testen des Objekts, um einen Punkt zu finden, der den definierten Punkttyp hat und der sich innerhalb des Trefferradius des Cursors befindet, und das anschließende Anzeigen eines Punkts, wenn der Punkt ge­ funden worden ist.

Das US-Patent 5,299,307 vom 29. März 1994 der Claris Corporation, Santa Clara, Kalifornien, offenbart ein Verfah­ ren und eine Einrichtung zum Erzeugen und Handhaben grafi­ scher Objekte auf einem Computeranzeigeschirm. Das offen­ barte System enthält einen grafischen Führer, der zum Zuord­ nen von Kanten und Punkten eines grafischen Bildes bei einem oder mehreren anderen Abbildungen verwendet wird. Der grafi­ sche Führer arbeitet in Abhängigkeit von der Position eines Cursors auf dem Computeranzeigeschirm. Der grafische Führer wird nur solange angezeigt, wie der Cursor innerhalb eines einem Punkt auf dem Objekt zugeordneten Nahbereichs ver­ bleibt.

Das US-Patent 5,465,324 vom 07. November 1995 der Hew­ lett Packard Company, Palo Alto, Kalifornien, offenbart ein computergestütztes Konstruktionssystem, das eine Einrichtung zum Unterstützen des Benutzers beim Definieren und Editieren geometrischer Objekte zur Verfügung stellt. Es werden ver­ schiedene nützliche geometrische Relationen zwischen der Cursorposition und der unabhängig von der Cursorposition be­ reits definierten geometrischen Objekte vorgeschlagen. Wenn beispielsweise ein bereits definierter Kreis sich innerhalb eines Fangbereichs der Cursorposition befindet, schlägt das System vor, eine Linie von der Cursorposition zum Mittel­ punkt des Kreises zu zeichnen, und es schlägt weiterhin Tan­ genten von der Cursorposition zu dem Kreis vor. Es wird dar­ über hinaus vorgeschlagen, die geometrische Relation (Konstruktionsvorschlag) unabhängig von der Cursorposition zu erzeugen. Dabei können Relationen zwischen zwei geometri­ schen Objekten unabhängig von der Cursorposition vorgeschla­ gen werden.

Das US-Patent 5,463,722 vom 31. Oktober 1995 der Apple Computer, Inc., Cupertino, Kalifornien, offenbart ein Ver­ fahren und eine Einrichtung zum automatischen Ausrichten ma­ nipulierter Objekte in einem zweidimensionalen und dreidi­ mensionalen grafischen Raum. Es wird ein Ausrichtfeldgra­ dient zur Verfügung gestellt, welcher von das manipulierte Objekt beziehungsweise die manipulierten Objekte umgebenden Objekten ausgeht. Sobald ein Benutzer ein Objekt manipu­ liert, wird das manipulierte Objekt in eine ausgerichtete Position und Orientierung in Bezug auf andere Objekte in dem angezeigten dreidimensionalen Anzeigeraum gezogen. Es wird eine Ausrichtung sämtlicher Entgegenwirkungskombinationen (combinations adversities), Kanten und ebenen Flächen für dreidimensionale vielflächige Objekte und für sämtliche Entgegenwirkungskombinationen und Kanten für zweidi­ mensionale polygonale Objekte geschaffen.

Das US-Patent 5,297,241 vom 22. März 1994 der Hewlett Packard Company, Palo Alto, Kalifornien, offenbart ein Ver­ fahren für ein automatisiertes Re-Layout von zweidimensiona­ len Zeichnungen aus einem festen Modell, wobei das feste Mo­ dell überarbeitet werden kann, um Konstruktionsänderungen zu berücksichtigen.

Das US-Patent 5,461,709 vom 24. Oktober 1995 der Inter­ graph Corporation, Huntsville, Alabama, offenbart ein System zum Erstellen der Orte von Datenpunkten in einem Modellraum, der in einer Sicht einer zweidimensionalen Anzeige darge­ stellt wird. Bei einem Ausführungsbeispiel hat das System eine Zeigereinrichtung (wie beispielsweise eine Maus) zum Erstellen des Orts eines Cursors auf der Anzeige und darüber hinaus eine Anordnung zum Erstellen von primären und sekun­ dären Orientierungsebenen in dem Modellraum, von welchen zu einem gegebenen Zeitpunkt jeweils eine gerade aktiv ist. Bei einem Kommando (überlicherweise, wenn der Cursor sich in einer gewünschten Position befindet) kopiert eine Versuchsauswahl-Anordnung Daten für einen aktuellen Punkt zu Daten für einen Versuchspunkt und schaltet die aktive Ebene zwischen der primären und der sekundären Ebene hin und her.

Eine Veröffentlichung mit dem Titel "Snap Dragging in Three Dimensions" von Eric A. Brier bzw. Xerox PARC, veröf­ fentlicht in der ACM, #089791-351-5/90/0003/0193, 1990, be­ schreibt Werkzeuge zum Anordnen und Orientieren von Objekten in drei Dimensionen. Diese Druckschrift und andere Veröf­ fentlichungen des Standes der Technik beschreiben Techniken zum Zeigen einer vertikalen oder horizontalen Orientierung aber ohne die Möglichkeit zum Aufzeichnen oder Festhalten der Orientierung einer Figur für eine spätere Verwendung beim Zeichnen anderer Figuren.

Es gibt eine Reihe von Nachteilen bei den im Stand der Technik vorhandenen Cursorsteuermechanismen. Zunächst wird bei den angezeigten Cursorsymbolen in bekannten Systemen we­ der die Position dynamisch eingestellt noch umorientiert, wenn eine Auswahl von einem anderen zweidimensionalen (2D) oder dreidimensionalen (D3) angezeigten Element getroffen wird. Zweitens können bekannte Cursorsteuersysteme keine dy­ namische Rückkopplung von sich auf ein anderes angezeigtes Element beziehenden Informationen zur Verfügung stellen. Drittens können bekannte Cursorsteuertechniken nicht verwen­ det werden, um eine Orientierungsbeschränkung auf andere an­ gezeigte und erzeugte Elemente anzuwenden.

Wie im folgenden erörtert werden wird, schafft die Er­ findung ein verbessertes computergestütztes Entwurfs- und Zeichnungssystem, welches die Nachteile der bekannten Sy­ steme überwindet.

Es wird ein computergestütztes Entwurfs- und Zeichnungs­ system in einem dynamisch orientierten Kompaß-Cursor offen­ bart. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel weist ein interak­ tives computergesteuertes Anzeigesystem auf, das einen Bus zum Verbinden der Systemkomponenten, einen Prozessor, einen RAM, einen optionalen ROM, eine Datenspeichereinrichtung zum Speichern von Daten, ein Anzeigegerät mit einem Anzeige­ schirm, eine alphanumerische Eingabeeinrichtung, eine Cur­ sorsteuereinrichtung zum interaktiven Positionieren eines Cursors auf dem Anzeigeschirm und eine Signalerzeugungsein­ richtung oder eine Maustaste umfaßt. In dem interaktiven computergesteuerten Zeichenungssystem wird ein Verfahren und eine Einrichtung offenbart zum automatischen Erzeugen und Manipulieren eines dynamischen Kompaß-Cursors. Das Verfahren umfaßt die Schritte: 1) Erzeugen eines Kompaß-Cursors in ei­ ner ersten Orientierung, wobei der Kompaß-Cursor von der Bewegung einer Cursorsteuereinrichtung abhängig ist; 2) Aus­ wählen eines geometrischen Elements, das eine zweite Orien­ tierung hat; und 3) selektives Umorientieren des Kompaß-Cur­ sors in die zweite Orientierung und Halten der zweiten Ori­ entierung bis eine neue Orientierung für den dynamischen Kompaß-Cursor ausgewählt wird.

Es ist ein Vorteil der Erfindung, daß der Kompaß-Cursor in der Lage ist, seine Form und Orientierung anzupassen, um eine visuelle Rückkopplung für einen Computerbenutzer zur Verfügung zu stellen. Es ist ein weiterer Vorteil der Erfin­ dung, daß numerische und qualitative Informationen mit einer Cursorsteuereinrichtung verbunden werden können. Es ist ein weiterer Vorteil der Erfindung, daß der Cursor in der Lage ist, exakt die örtlichen Charakteristiken eines beliebigen auf dem Anzeigeschirm in 2D oder 3D angezeigten geometri­ schen Elements aufzuzeichnen, zu nutzen oder zu zeigen. Es ist ein weiterer Vorteil der Erfindung, daß ein Benutzer ei­ nen beliebigen Orientierungsrahmen auf einer Zeichnung er­ langen und anwenden kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung einer typischen Computersystem-Architektur, auf welcher die Erfindung implementiert werden kann;

Fig. 2 den Kompaß-Cursor des bevorzugten Ausführungs­ beispiels;

Fig. 3A-3D die Auswahl eines Linienobjekts und die entsprechende Operation des Kompaß-Cursors des bevorzugten Ausführungsbeispiels;

Fig. 4A-4D die Auswahl eines Kreisobjekts und die entsprechende Operation des Kompaß-Cursors des bevorzugten Ausführungsbeispiels;

Fig. 5A-5B die Auswahl eines Objekts und die ent­ sprechende Operation des Kompaß-Cursors in einem Akkumula­ tionsmodus;

Fig. 6 das Orientierungs-Schattenmerkmal (orientation ghosting feature) des bevorzugten Ausführungsbeispiels;

Fig. 7 die Operation des Kompaß-Cursors, wenn ein 3D-Objekt ausgewählt wird;

Fig. 8-10 Ablaufdiagramme, die die Verarbeitungslo­ gik der Erfindung veranschaulichen.

Es wird ein computergestütztes Entwurfs- und Zeichnungs­ system beschrieben, daß einen dynamisch orientierbaren Kom­ paß-Cursor aufweist. In der folgenden Beschreibung werden spezielle Anzeigeformen, Konfigurationen und Verfahren aus­ geführt, um ein besseres Verständnis der Erfindung zu errei­ chen. Für den Fachmann ist es jedoch klar, daß die Erfindung auch ohne diese speziellen Details ausgeführt werden kann. An anderen Stellen werden gut bekannte Systeme in Block­ schaltbildform dargestellt, um die Erfindungsbeschreibung nicht mit unnötigen Details zu überlasten.

In Fig. 1 ist die Computersystem-Architektur eines be­ vorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung dargestellt. Dieses bevorzugte Ausführungsbeispiel ist auf einem herkömm­ lichen Computersystem implementiert. Das in Fig. 1 darge­ stellte Computersystem weist einen Bus 100 zum Austauschen von Informationen, einen mit dem Bus 100 gekoppelten Prozes­ sor 101 zum Verarbeiten von Informationen, einen mit dem Bus 100 gekoppelten RAM 102 zum Speichern von Informationen und Befehlen für den Prozessor 101, einen mit dem Bus 100 gekop­ pelten optionalen ROM 103 zum Speichern statischer Informa­ tionen und Befehle für den Prozessor 101, eine mit dem Bus 100 gekoppelte Datenspeichereinrichtung 104, wie beispiels­ weise eine Magnetplatte oder ein Diskettenlaufwerk, zum Speichern von Informationen und Befehlen, eine mit dem Bus 100 gekoppelte Anzeigeeinrichtung 105 zum Anzeigen von In­ formationen an einen Computerbenutzer, eine mit dem Bus 100 gekoppelte alphanumerische Eingabeeinrichtung 106 ein­ schließlich alphanumerischer und Funktionstasten zum Über­ mitteln von Informationen und Befehlsauswahlen an dem Pro­ zessor 101, eine mit dem Bus 100 gekoppelte Cursorsteuer- oder Zeigereinrichtung 107 zum Übermitteln von Informationen und Befehlsauswahlen an dem Prozessor 101 und eine mit dem Bus 100 gekoppelte Signalerzeugungseinrichtung 108 zum Über­ mitteln von Befehlsauswahlen an den Prozessor 101.

Die Anzeigeeinrichtung 105 kann ein Flüssigkristallbaue­ lement (LCD), eine Kathodenstrahlröhre (CRT) oder ein ande­ res geeignetes Anzeigegerät sein. Die Cursorsteuereinrich­ tung 107 gestattet es dem Computerbenutzer, die zweidimen­ sionale Bewegung eines sichtbaren Symbols auf dem Anzeige­ schirm der Anzeigeeinrichtung 105 dynamisch zu signalisie­ ren. Im Stand der Technik sind viele Implementierungen der Cursorsteuereinrichtung bekannt, einschließlich einem Track­ ball, einer Maus, einem Joystick oder spezieller Tasten auf der alphanumerischen Eingabeeinrichtung 106, die eine Bewe­ gung in eine vorgegebene Richtung signalisieren können.

Das computergestützte Entwurfs- und Zeichnungssystem der Erfindung schafft zusätzliche Steuermöglichkeiten und Ver­ besserungen für diese Computersysteme. Die Merkmale der Er­ findung werden in den folgenden Abschnitten beschrieben. Die grundsätzliche Betriebsweise des Computersystems oder der Cursorsteuereinrichtung wird nur dann beschrieben, wenn dies für ein besseres Verständnis der Erfindung notwendig ist, da diese Verfahren dem Fachmann gut bekannt sind.

Das computergestützte Entwurfs- und Zeichnungssystem des bevorzugten Ausführungsbeispiels schafft eine verbesserte grafische Benutzeroberfläche, mit Hilfe welcher ein Benutzer effektiver und schneller Zeichnungen in einer Computerumge­ bung erzeugen kann. Bekannte Computersysteme stellen Fen­ stertechniken zur Verfügung sowie Werkzeuge zum Zeichnen un­ terschiedlicher Arten von Objekten oder geometrischer Figuren auf dem Anzeigeschirm. Bei dem bevorzugten Ausführungs­ beispiel werden diese Werkzeuge unter Verwendung bekannter Techniken mittels einer Cursorsteuereinrichtung oder Maus aktiviert und verwendet. Sobald jedoch ein Objekt gezeichnet worden ist, liefert die Erfindung zusätzliche Merkmale zum Unterstützen des Benutzers beim Zeichnen weiterer Objekte oder beim Anordnen, Orientieren oder Analysieren einen ein­ zelnen Objekts.

Das zusätzliche Hauptmerkmal der Erfindung ist ein dyna­ misch orientierbarer Kompaß-Cursor. Der Cursor ist ein auf einem Anzeigeschirm angezeigtes sichtbares Symbol, das sich in einer beliebigen Richtung in Übereinstimmung mit einer Betätigung bzw. Bewegung der Cursorsteuereinrichtung bewegt. Bekannte Systeme stellen üblicherweise einen Cursor mit ei­ nem feststehenden Symbol zur Verfügung, mit dessen Hilfe der Benutzer auf einfache Weise über einen bestimmten Ort auf dem Anzeigeschirm informiert werden soll. Der erfindungsge­ mäße dynamische Kompaß-Cursor verbessert die Nützlichkeit des Cursors, indem dem Benutzer zusätzlich zu den Informa­ tionen über die Position des Cursors auf dem Anzeigeschirm eine Orientierung und geometrische Beziehungen zu anderen angezeigten Objekten übermittelt werden.

Fig. 2 veranschaulicht das Kompaß-Cursorsymbol 200, das bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel verwendet wird. Die­ ses Symbol besteht aus zwei sich im rechten Winkel schnei­ denden Liniensegmenten 212 und 214, die jeweils mit Pfeil­ spitzen abgeschlossen sind. Für den Fachmann ist es klar, daß alternative Symbole verwendet werden können, die eine Orientierung vermitteln. Das Kompaß-Cursorsymbol 200 (im folgenden auch kurz Kompaß genannt) wird vorzugsweise an­ fänglich so dargestellt, daß das vertikale Liniensegment 212 parallel zu einer vertikalen Achse des Anzeigeschirms ver­ läuft. Der Kompaß 200 ist an eine Bewegung der Cursorsteue­ reinrichtung gebunden. Somit bewegt sich der Kompaß 200 zweidimensional auf dem Anzeigeschirm, wenn die Cursorsteue­ reinrichtung bewegt wird.

Das Schlüsselmerkmal des erfindungsgemäßen Kompaß wird aufgerufen, wenn ein zuvor gezeichnetes grafisches Element ausgewählt wird oder wenn ein geometrisches Element gezeich­ net wird. Unter Bezugnahme auf die Fig. 3A-3D wird anhand eines Beispiels die dynamische Orientierung des Kompaß 200 bei Auswahl eines Linienelements 320 veranschaulicht. Wie in Fig. 3A gezeigt ist, enthält eine Zeichnung ein zuvor ge­ zeichnetes Linienelement 320, und der Kompaß 200 befindet sich in einer anfänglichen Orientierung. Gemäß Fig. 3B wird der Kompaß 200 mit Hilfe der Cursorsteuereinrichtung derart bewegt, daß der Kompaß die Linie 320 überlagert (d. h. der Schnittpunkt der Kompaßlinien 212 und 214 befindet sich auf oder in der Nähe der Linie 320). Daraufhin kann ein Benutzer mittels bekannter Techniken unter Verwendung einer Maustaste, einer Funktionstaste oder einer anderen Einrich­ tung zum Anzeigen einer Befehlsauswahl das Liniensegment 320 auswählen. Sobald das Liniensegment 320 ausgewählt worden ist, führt der erfindungsgemäße Kompaß 200 die in Fig. 3C dargestellte Operation aus.

Gemäß Fig. 3C ändert der erfindungsgemäße Kompaß-Cursor 200 dynamisch seine Orientierung derart, daß eine der Kompaßlinien 214 parallel zu der ausgewählten Linie 320 und somit die andere Kompaßlinie 212 senkrecht zu der ausge­ wählten Linie 320 angeordnet wird. Diese dynamische Umorien­ tierung des Cursors 200 unterstützt den Zeichner beim genau­ en Zeichnen anderer Geometrien in einer bestimmten Orientie­ rung gegenüber der Linie 320, indem der Anstieg bzw. die Neigung der Linie 320 mit der neuen Orientierung des Kompaß 200 gehalten wird. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird darüber hinaus die Linie 320 hervorgehoben oder in ei­ ner neuen Farbe dargestellt, um die Zuordnung zwischen dem ausgewählten Element und der neuen Kompaßorientierung anzu­ zeigen. Wenn der Kompaß 200 von der Linie 320 wegbewegt wird, wie es in Fig. 3D gezeigt ist, behält der Kompaß 200 die Orientierung der Linie 320 und die Linie 320 bleibt her­ vorgehoben, bis eine andere Orientierung unter Verwendung des gleichen Verfahrens ausgewählt wird.

In den Fig. 4A-4D ist ein anderes Beispiel der dyna­ mischen Orientierung des erfindungsgemäßen Kompaß 200 dar­ gestellt, bei dem ein kreisförmiges, elliptisches oder bo­ genförmiges Element 420 ausgewählt wird. Wie in Fig. 4A ge­ zeigt, enthält eine Zeichnung einen zuvor gezeichneten Kreis 420, und der Kompaß 200 befindet sich in einer Anfangsori­ entierung. Gemäß Fig. 4B wird der Kompaß 200 mit Hilfe der Cursorsteuereinrichtung derart bewegt, daß der Kompaß den Kreis 420 überlagert (d. h. der Schnittpunkt der Kompaßlinien 212 und 214 befindet sich auf oder in der Nähe der Kreislinie). Nun kann der Zeichner unter Verwendung bekann­ ter Techniken mit Hilfe einer Maustaste, einer Funktionsta­ ste oder eines anderen Mittels zum Anzeigen einer Befehls­ auswahl den Kreis 420 auswählen. Sobald der Kreis 420 ausge­ wählt worden ist, führt der erfindungsgemäße Kompaß 200 die in Fig. 4C dargestellte Operation aus.

Gemäß 4C ändert der erfindungsgemäße Kompaß 200 seine Orientierung dynamisch derart, daß die Kompaßlinie 214 eine Tangente zum ausgewählten Kreis 420 am Berührungspunkt und demzufolge die andere Kompaßlinie senkrecht zur Tangente des ausgewählten Kreises 420 angeordnet wird. Diese dynamische Umorientierung des Cursors 200 unterstützt den Zeichner beim genauen Zeichnen anderer geometrischer Anordnungen in einer vorgegebenen Raumbeziehung zum Kreis 420, indem die Tangente des Kreises 420 mit der neuen Orientierung des Kompaß 200 festgehalten wird. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Kreis 420 hervorgehoben oder in einer neuen Farbe dargestellt, um die Zuordnung zwischen dem ausgewählten Ele­ ment und der neuen Kompaßorientierung anzuzeigen. Wenn der Kompaß 200 von dem Kreis 420 wegbewegt wird, wie es in Fig. 4D gezeigt ist, behält der Kompaß 200 die Orientierung des Kreises 420 bei und der Kreis 420 bleibt hervorgehoben, bis eine andere Orientierung unter Verwendung des gleichen Verfahrens ausgewählt wird.

Zusätzlich zum Einprägen oder Speichern des Anstiegs ei­ ner Linie oder einer Tangente eines Kreises kann der erfin­ dungsgemäße Kompaß 200 verwendet werden, um andere geome­ trische Beziehungen festzuhalten beziehungsweise zu spei­ chern. Beispielsweise kann der Zeichner eine explizite Win­ kelorientierung vorgeben, indem er eine Richtung eingibt, bei welcher eine der Linien des Kompaß 200 angeordnet wird. Für den Fachmann ist es klar, daß der Kompaß mit Hilfe an­ derer geometrischer Beziehungen orientiert werden kann.

Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt zwei Moden, in welchen der Kompaß 200 betrieben werden kann. Diese beiden Moden sind: 1) ein Ersetzungsmodus oder 2) ein Akkumulationsmodus. Die Fig. 3A-3D und 4A-4D veranschau­ lichen den Betrieb des Kompaß 200 in dem Ersetzungsmodus. Bei diesem Modus ersetzt die neue Orientierung des Kompaß 200 die alte Orientierung, wie es in den Fig. 3B und 3C bzw. 4B und 4C gezeigt ist. In dem Akkumulationsmodus wird die neue Orientierung des Kompaß 200 zusätzlich zu der alten Orientierung angezeigt. Fig. 5A zeigt einen Kompaß 500 in dem Akkumulationsmodus, nachdem eine Sequenz von Schritten ausgeführt wurde, wie sie oben anhand der Fig. 3A bis 3C beschrieben worden ist. Fig. 5B veranschaulicht den Kompaß 500 in dem Akkumulationsmodus, nachdem die Sequenz der Schritte ausgeführt worden ist, die oben anhand der Fig. 4A bis 4C beschrieben worden sind. In beiden Fällen wird die neue Kompaß-Orientierung 505 zusätzlich zu der vorgehenden Orientierung 507 angezeigt. Der Akkumulationsmodus gestattet es dem Zeichner, die Orientierung von zwei oder mehreren geometrischen Elementen festzuhalten. Das bevorzugte Aus­ führungsbeispiel umfaßt darüber hinaus ein Rücksetzkommando, das verwendet wird, um die Kompaß-Orientierung zu reinitia­ lisieren und zuvor gesicherte Orientierungen zu löschen.

Fig. 6 veranschaulicht den Kompaß 600, nachdem er in die Nähe des geometrischen Linienelements 320 bewegt worden ist, und bevor eine Auswahl der Linie 320 getroffen wurde. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die neue Orien­ tierung des Kompaß 605 automatisch in einer schattierten Form oder mit halber Intensität angezeigt, um dem Zeichner anzuzeigen, wie die neue Orientierung aussehen würde, wenn die neue Orientierung tatsächlich durch Auswahl der Linie 320 ausgewählt würde. Die Schattenorientierung 605 ist in Fig. 6 als Strichlinie 605 dargestellt. Sobald die Linie 320 ausgewählt worden ist, wird die Schatten-Orientierung 605 durch eine Darstellung bei voller Intensität ersetzt, und die alte Orientierung wird im Falle des Ersetzungsmodus gelöscht (Fig. 3C) oder bleibt im Falle des Akkumulations­ modus angezeigt (5A). Die Schattenorientierung 605 gestattet es dem Zeichner, eine neu vorgeschlagene Kompaßorientierung zu betrachten, bevor die neue Orientierung tatsächlich angewendet wird.

Die Erfindung schafft darüber hinaus die Mittel zum dy­ namischen Umorientieren des Kompaß in drei Dimensionen eben­ so wie in zwei Dimensionen, wie es in den Fig. 2 bis 6 gezeigt worden ist.

Fig. 7 veranschaulicht einen Kompaß 700, nachdem er bei Auswahl der dreidimensionalen Fig. 7 in der oben für zweidimensionale Objekte beschriebenen Weise umorientiert worden ist. Der Kompaß 700 wird in die Ebene umorientiert, in welcher das ausgewählte Element gezeichnet worden ist. Für den Fachmann ist es klar, daß der Kompaß-Cursor in seiner zweidimensionalen Projektion auf die Anzei­ geschirmfläche eine Form annehmen kann, bei der die beiden sich schneidenden Linien des projizierten Kompaß-Cursors 700 nicht mehr rechtwinklig zueinander angeordnet erscheinen. Sie bleiben allerdings in der dreidimensionalen Geometrie in der jeweils ausgewählten Ebene rechtwinklig zueinander angeordnet.

Die Erfindung umfaßt Computerprogrammlogik für den Be­ trieb eines verbesserten computergestützten Entwurfs- und Zeichnungssystems. Diese Logik wird im folgenden anhand der Fig. 8 bis 10 beschrieben. Zusätzlich zu den bereits be­ schriebenen Computerressourcen arbeitet die Erfindung in Verbindung mit einem Betriebssystem und solchen Systemfunk­ tionen, die in der Lage sind, Fenster, grafische und Textur-Informationen innerhalb der Fenster sowie andere Bilder auf der Anzeigeeinrichtung anzuzeigen. Systemfunktionen zur Schnittstellenbildung mit der Anzeigesteuereinrichtung und der Benutzereingabeeinrichtung sind ebenfalls erforderlich. Diese Ressourcen sind im Stand der Technik bekannte Stan­ dardkomponenten.

Wenn der Prozessor des Computersystems erstmals einge­ schaltet wird, übernimmt die Betriebssystemlogik die Steue­ rung und initialisiert die Systemkomponenten, wie beispiels­ weise den RAM 102, die Anzeigeeinrichtung 105, die Cursor­ steuereinrichtung 107, die Signalerzeugungseinrichtung 108 und die Datenspeichereinrichtung 104. Am Ende des Initiali­ sierungszyklus oder in Abhängigkeit von einer Benutzereinga­ be zeigt das Betriebssystem ein Fenster an und fordert den Benutzer auf, mit der Eingabe der geometrischen Elemente ei­ ner computerunterstützten Zeichnung zu beginnen. Der Benut­ zer kann darüber hinaus den Betrieb des dynamischen Kompaß-Cursors auswählen. Die mit der Funktionalität des dynami­ schen Kompaß-Cursors verbundene Programmlogik übernimmt die Steuerung, wenn der Benutzer den Betrieb des dynamischen Kompaß-Cursors ausgewählt hat. Es sind jedoch auch andere Mittel zum Aktivieren der Funktionalität des dynamischen Kompaß-Cursors denkbar.

Die Funktionalität des dynamischen Kompaß-Cursors wird von dem Betriebssystem automatisch initiiert (sofern das so konfiguriert ist), sobald die dynamische Kompaß-Cursor-Funk­ tion von dem Benutzer ausgewählt worden ist. Wenn dies auf­ getreten ist, beginnt der Verarbeitungsablauf, wie er in Fig. 8 gezeigt ist.

Gemäß Fig. 8 wird die Identität eines geometrischen Elements von einer Benutzerauswahl 813 mit Hilfe herkömmli­ cher Techniken gewonnen. Es wird ein "CASE"-Befehl oder ein ähnliches Programmittel verwendet, um einen Verarbeitungs­ pfad in Abhängigkeit von der ausgewählten Elementart aus zu­ wählen (Block 816). Wenn das ausgewählte geometrische Ele­ ment eine Linie ist (Pfad 818), wird die Linienrichtung im Block 824 gewonnen. Wenn das ausgewählte geometrische Ele­ ment ein Kreis ist (Pfad 820), wird der zu der aktuellen Cursorposition nächste Punkt auf dem Kreis bestimmt und die Tangente an diesem Punkt berechnet (Block 826). Wenn das ausgewählte geometrische Element eine Kurve ist (Pfad 822), wird der zur aktuellen Cursorposition nächste Punkt auf der Kurve bestimmt und die Tangente an diesem Punkt berechnet (Block 828). Wenn der Akkumulationsmodus nicht ausgewählt worden ist (Pfad 832), wird die Kompaßorientierung derart geändert, daß sie an der Linie beziehungsweise der berechne­ ten Tangente ausgerichtet ist (Block 836). Sofern der Akku­ mulationsmodus ausgewählt worden ist (Pfad 834), wird die an der Linie oder berechneten Tangente ausgerichtete neue Kompaßorientierung zu der vorhandenen Kompaßorientierung hinzugefügt Block 838). Dann endet die Kompaßverarbeitung, wie es in Fig. 8 gezeigt ist.

Fig. 9 veranschaulicht ein Beispiel einer Verarbei­ tungslogik zum Erschaffen einer Linie mit Hilfe des Kompaß-Cursors. Zunächst werden die Endpunktvariablen Punkt 1 und Punkt 2 initialisiert (Block 910). Als nächstes wird die Punkt-1-Information von einer Benutzereingabe gewonnen (Block 912). Punkt 1 wird im Block 914 hervorgehoben. Es wird eine dynamische Linie zwischen Punkt 1 und dem Cursor angezeigt (Block 916). Ein Endpunkt der dynamischen Linie bewegt sich mit dem Cursor. Wenn der Benutzer einen Punkt auswählt (Pfad 922), wird die Verarbeitung an dem mit einem A gekennzeichneten Kreis in der Weise fortgesetzt, wie sie in Fig. 10 dargestellt ist. Wenn nicht (Pfad 920), wird die Ausrichtung der dynamischen Linie mit der aktuellen Kompaß­ richtung verglichen. Wenn die dynamische Linie an der aktu­ ellen Kompaßrichtung ausgerichtet ist (Pfad 926), wird die dynamische Linie optisch hervorgehoben (Block 930). Auf diese Weise signalisiert die Hervorhebung der dynamischen Linie dem Benutzer, wenn die dynamische Linie an der aktu­ ellen Kompaßrichtung ausgerichtet ist. Solange der Benutzer keinen zweiten Endpunkt für das primäre Linienobjekt aus­ wählt, folgt die dynamische Linie dem Cursor und die dynami­ sche Linie wird jeweils dann hervorgehoben, wenn sie in Be­ zug auf die aktuelle Kompaßrichtung ausgerichtet ist.

Im folgenden wird auf Fig. 10 Bezug genommen. Die Ver­ arbeitung wird an dem Kreis A fortgesetzt, wenn der Benutzer den zweiten Endpunkt für das primäre Linienobjekt auswählt (Pfad 922 in Fig. 9). Wenn dies auftritt, wird die Informa­ tion über den Punkt 2 von der Benutzereingabe gewonnen (Block 940). Punkt 2 wird hervorgehoben (Block 942). Das primäre Linienobjekt wird zwischen Punkt 1 und Punkt 2 er­ zeugt (Block 944). Dann wird das primäre Linienobjekt ange­ zeigt (Block 946) und die Kompaß-Verarbeitung endet an der in Fig. 10 gezeigten "Ende"-Blase.

Claims (11)

1. Verfahren zum automatischen Erzeugen und Manipulieren eines dynamischen Kompaß-Cursors in einem interaktiven com­ putergesteuerten Zeichnungssystem, wobei
ein Kompaß-Cursor in einer ersten Orientierung erzeugt wird, wobei der Kompaß-Cursor von der Betätigung einer Cur­ sorsteuereinrichtung abhängig ist;
ein geometrisches Element mit einer zweiten Orientierung ausgewählt wird; und
der Kompaß-Cursor in die zweite Orientierung selektiv umorientiert wird und die zweite Orientierung gehalten wird, bis eine neue Orientierung für den dynamischen Kompaß-Cursor ausgewählt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als geometrisches Element eine Linie, ein Kreis und/oder eine Kurve vorgegeben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kompaß-Cursor umorientiert wird, indem die zweite Orientierung anstelle der ersten Orientierung angezeigt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kompaß-Cursor umorientiert wird, indem die zweite Orientierung zusätzlich zu der ersten Orientierung angezeigt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als geometrisches Element ein zweidimen­ sionales oder ein dreidimensionales geometrisches Element vorgegeben wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres geometrisches Element ange­ zeigt wird und daß das weitere geometrische Element optisch jedesmal dann hervorgehoben wird, wenn die Orientierung des dynamischen Kompaß-Cursors mit der Orientierung des weiteren geometrischen Elements in Übereinstimmung gebracht wird.

7. Interaktive computergesteuerte Zeicheneinrichtung zum automatischen Erzeugen und Manipulieren eines dynamischen Kompaß-Cursurs aufweisend
eine Einrichtung zum Erzeugen eines Kompaß-Cursurs in einer ersten Orientierung, wobei der Kompaß-Cursor von der Betätigung einer Cursorsteuereinrichtung abhängig ist;
eine Einrichtung zum Auswählen eines geometrischen Elements mit einer zweiten Orientierung; und
eine Einrichtung zum selektiven Umorientieren des Kompaß-Cursors in die zweite Orientierung und zum Halten der zweiten Orientierung solange, bis eine neue Orientierung für den dynamischen Kompaß-Cursor ausgewählt ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das geometrische Element zwei- oder dreidimensional ist und eine Linie, ein Kreis und/oder eine Kurve umfaßt.

9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtung zum selektiven Umorientieren des Kompaß-Cursors bewirkt, daß der Kompaß-Cursor in der zweiten Orientierung anstelle der ersten Orientierung angezeigt wird.

10. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtung zum selektiven Umorientieren des Kompaß-Cursors bewirkt, daß der Kompaß-Cursor in der zweiten Orientierung zusätzlich zu der ersten Orientierung angezeigt wird.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, ge­ kennzeichnet durch eine Einrichtung zum Anzeigen eines wei­ teren geometrischen Elements und eine Einrichtung zum opti­ schen Hervorheben des weiteren geometrischen Elements jedes­ mal dann, wenn die Orientierung des dynamischen Kompaß-Cur­ sors mit der Orientierung des weiteren geometrischen Ele­ ments übereinstimmt.