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